Injektoren und Patchpanels auf PoE-Basis Keine Chance für Schirmströme

Hohe Anlagenverfügbarkeit

PoE-Komponenten, die den kommenden Standard IEEE 802.3bt einhalten, können bis zu 90 W Leistung an Endgeräte abgeben. Dabei fließen bis zu 900 mA in einem Adernpaar. Ein Kurzschluss zwischen den PoE-führenden Datenleitungen gegen den Kabelschirm kann somit die Zerstörung des Geräts nach sich ziehen. Schlimmer als das ist jedoch die Gefahr der Beschädigung vorgeschalteter Netzteile und anderer Komponenten im Versorgungssegment. Die PoE-Injektoren von Phoenix Contact bieten daher optional eine galvanische Trennung des internen Netzteils. Auf diese Weise lassen sich die hohen Kosten vermeiden, die entstünden, wenn eine Anlage ausfiele. Darüber hinaus ist der Einsatz galvanisch getrennter Netzteile in vielen Anwendungen vorgeschrieben.

Bei der Installation einer 24-V-Versorgungsanschaltung sind zwei Erdungskonzepte zu unterscheiden. Bei der SELV-Anschaltung (Safety Extra Low Voltage) wird GND (Ground) auf der Sekundärseite nicht mit PE (Schutzleiter) gekoppelt. Dieses Konzept empfiehlt sich, weil bei einem Kurzschluss zwischen den PoE-führenden Adern und dem Kabelschirm kein hoher Strom auf den GND der Versorgung gelangt. Bei der PELV-Anschaltung (Protective Extra Low Voltage) wird GND hingegen mit PE verbunden. Tritt ein Kurzschluss gegen den Schirm auf, würde ein hoher Strom auf GND fließen, der zu Zerstörungen führen kann. Deshalb sollten die Gerätenetzteile bei einer PELV-Installation immer über eine galvanische Trennung verfügen. Die Norm IEEE 802.3at-2009 schreibt eine galvanische Trennung zwischen der PoE-Versorgung (Power-Sourcing-Equipment, PSE) und dem PoE-nutzenden Gerät (Powered Device, PD) vor. Falls das nicht möglich ist, darf nur in der SELV-Anschaltung installiert werden.

Insgesamt ist rund die Hälfte aller Netzausfälle auf störende EMV-Einflüsse zurückzuführen, die häufig aus einer fehlerhaften Installation in der Energieverteilung resultieren. Ein nicht vorhandener Potenzialausgleich und Installationsfehler begünstigen das Auftreten hoher Kabelschirmströme. Die neuen PoE-Injektoren und -Ethernet-Patch-Panels von Phoenix Contact umfassen daher eine Schirmstromüberwachung, die mit einer vorteilhaften Diagnose einhergehen: Eine LED zeigt die durch unterschiedliche Potenziale oder EMV-Einflüsse verursachten Schirmströme ab ±30 mA an. Der Anwender bekommt also ohne aufwändige Messungen die Information, dass es Probleme in der Installation gibt. Der ebenfalls integrierte Überspannungsschutz sichert die vorgeschalteten Geräte ab und trägt damit zu einer hohen Anlagenverfügbarkeit bei. Außerdem lassen sich Reparatur- und Stillstandkosten sowie der Verlust wichtiger Daten vermeiden.

Bernd Rosenbaum ist Produktmanager im Bereich Communication Interfaces bei Phoenix Contact Electronics.

PoE-Injektoren von Phoenix Contact
Für verschiedene Leistungsklassen erhältlich
PoE-Injektoren versorgen im Feld installierte PoE-fähige Geräte wie etwa Kameras über ein gemeinsames Kabel mit Daten und Spannung. Die entsprechende Produktfamilie von Phoenix Contact bietet verschiedene Anschlussarten für das PoE-führende Feldkabel: RJ45-, Schraub-, Push-in- und IDC-Schnellanschlusstechnik. Damit ist die Funktion eines Patch-Panels erstmals in PoE-Injektoren integriert. Das aufwändige Konfektionieren eines RJ45-Steckers an ein offenes Leitungsende entfällt. Neben der großen Auswahl unterschiedlicher Anschlussklemmen bieten die Geräte eine schnelle, werkzeuglose Kabelschirmkontaktierung mit gleichzeitiger Zugentlastung.

Die PoE-Injektoren sind optional für verschiedene Leistungsklassen erhältlich: Mit bis zu 30 W Versorgung werden die Standards IEEE 802.3af (15,4 W) und -at (30 W) erfüllt. Die Geräte mit PoE++ für eine Belieferung mit bis zu 60 W sind für den kommenden Standard IEEE 802.3bt ausgelegt. Das galvanisch getrennte Netzteil zeichnet sich durch einen erweiterten Eingangsspannungsbereich von 18 bis 57 V DC aus (Bild 4).