Power over Ethernet - PoE

Gemeint ist hier Stromversorgung von Netzwerkgeräten über die Twisted-Pair Verbindung zwischen

Switch und Endgerät.

Hierbei dient der Switchport neben der Daten, auch als Stromquelle (PSE Power Sourcing Equipment) und das Endgerät wird über den gleichen Anschluß mit Strom und Daten versorgt (PD Power Devices). Diese Art der Versorgung wird als Endspan bezeichnet. Im Gegensatz dazu das Midspanverfahren welches heute nur noch in Ausnahmefällen zum Einsatz kommt. Hier wird ein Gerät (PoE – Injektor) zwischen Switchport und Endverbraucher geschaltet. Dieser Injektor gibt dann PoE-Leistung mit auf das Twisted-Pair Kabel.

Bei der Übertragung der Versorgungsspannung kommen zwei Vierdrahtvariationen und eine Achtdrahtvariante zum Einsatz. Die Speisespannung kann dabei zwischen 36V und 57V Gleichspannung liegen. Bei einer maximalen Stromstärke von 2 mal 960mA.Standard 802.3af/at A und B betrachtet vom versorgenden Gerät aus

PoE 802.3af 802.3at und 802.3bt

Leistungswerte der einzelnen Standards Pinbelegung

Die Herausforderungen beim Betrieb von PoE-Netzten ist zum einen der erhöhte Leistungsbedarf im Netzverteiler und somit auch der steigende Bedarf an Kühlleistung. Was aber ein wichtiger Aspekt für den Betrieb der Netze darstellt ist die Leistung, die über dich nicht als dick zu bezeichnenden Adern, übertragen wird.

Mit einem Schleifenwiderstand von 12 Ohm und einer Stromstärke von 0,6 A wird eine Verlustleistung von 4,32 W auf dem Kabel erzeugt. Diese Verlustleistung bewirkt das nächste Problem. Die Erwärmung des Kabels und damit die Erhöhung er Verlustleistung und Reduzierung der Nutzleistung für den Endverbraucher. Da Twisted-Pair Leitungen oft in Bündel zu vielen Kabel verlegt werden ist die Wärmeentwicklung im Innern eines solchen Bündels natürlich ungleich größer als bei den Kabel die am Rand liegen und die Wärme an die Umluft abgeben können.

Ein weiteres Problem ist die Belastung der Stecker- und Buchsenkontakte durch Funkenstrecken.

Diese Funken und mit ihnen das Abbrennen der Kontaktflächen entstehen beim Stecken und Ziehen der Verbindung.

Durch das Abbrennen entstehen an den Kontaktflächen Bereiche die einen schlechteren bis keinen Übergang von einem Kontaktteil zum Anderen darstellen. Und somit die Dämpfung für den Datenstrom als auch einen hohen Übergangswiderstand für PoE darstellen.

Sollte ein Patchkabel einer PoE-Verbindung gezogen werden müssen so ist darauf zu achten, dass die PoE Versorgung deaktiviert ist. Gleiches gilt beim Zusammenstecken der Verbindung.

PoE erst einschalten wenn die Verbindung mechanisch abgeschlossen ist.

Spezielle Anwendungen für PoE.

In einigen Fällen ist es notwendig. Die Versorgunsspannung für Netzwerkgeräten vor dem Netzwerkgerät wieder aus dem Twisted-Pair-Kabel auszukoppeln und gesondert dem Gerät zur Verfügung zu stellen. Gerade bei älteren Geräten oder in der Mess- und Regeltechnik kommt dieses häufiger vor.

Hierzu wird wie beim Betrieb der Leitung ein Splitter zwischen Switchport mit PoE und Endgerät geschaltet. Dieser Splitter trennt dann die Daten vom Strom und Stellt in der regel 12V DC zur Verfügung