Wie lassen sich die Auswirkungen von PoE mit hoher Leistung auf die Verkabelung begrenzen?

In früheren Beiträgen haben wir die Bedeutung von Power over Ethernet (PoE) für intelligente Gebäude dargelegt und die 4 PoE-Typen erläutert, die von den internationalen Normen ratifiziert wurden. In diesem Beitrag geht es um die Auswirkungen von High Power PoE auf Datenkabel und Steckverbinder und darum, wie sich die negativen Auswirkungen reduzieren lassen.

Auswirkungen auf die Konnektivität

Anschlüsse wie RJ45-Steckverbinder oder Patchkabelstecker, durch die Strom fließt, leiten Wärme ab, überhitzen aber nicht. Es ist wichtig zu wissen, dass die Kontakte eines Steckers im Laufe der Zeit beschädigt werden können, wenn er unter Strom steht und abgezogen wird. Beim Trennen des Steckers von der Buchse entsteht ein Lichtbogen, der die schützende Goldbeschichtung der Kontakte angreift. Dies kann zu einer erhöhten Dämpfung und schließlich zum vollständigen Ausfall der Verbindung führen.

Um diesen Verbindungsverlust oder die erhöhte Dämpfung zu vermeiden, empfiehlt es sich, Steckverbinder zu wählen, bei denen der Kontaktbereich vom Trennbereich getrennt ist und die eine dickere Goldschicht aufweisen.

Auswirkungen auf Kabel

Wie bei der Bandbreite verringert sich die durch ein Twisted-Pair-Kabel gesendete Energiemenge auf dem Weg zum Endgerät. Dies ist jedoch nicht die Schuld der Kabel. Der "Leistungsverlust" geht nicht verloren, sondern wird aufgrund des Joule-Effekts einfach in Wärme umgewandelt. Und je höher die durch das Kabel geleitete Leistung ist, desto größer ist die Wärme, die darin erzeugt wird. Hinzu kommt, dass Kabel in der Regel in Bündeln verlegt werden, so dass sich die Kabel in der Mitte stärker erwärmen als die an den Rändern.

Die Höhe des Temperaturanstiegs in einem Kabel wird durch mehrere Faktoren bestimmt:

• der PoE-Typ: Je höher der Typ, desto höher der Temperaturanstieg.
• dem verwendeten Kabeltyp: Geschirmte Kabel leiten die Wärme besser ab als ungeschirmte.
• der Gleichstromwiderstand des Verkabelungskanals: Ein Cat 6A-Kabel hat dickere Leiter, die einen geringeren Leitungswiderstand aufweisen als sein Cat 5e-Pendant.
• die Bündelgröße: Je mehr Kabel in einem Bündel sind, desto höher ist der Temperaturanstieg in dessen Mitte.
• die Lage eines Kabels: Kabel in geschlossenen Kabeltrassen erwärmen sich stärker als solche in offenen Trassen.
• Litzenkabel vs. Volldrahtkabel: Litzenkabel bestehen aus zahlreichen kleineren Drähten, die einen höheren Gleichstromwiderstand aufweisen als Volldrahtkabel.

Empfehlungen für Design und Implementierung

Um die Auswirkungen zu begrenzen, die PoE mit höherer Leistung auf ein Kupferverkabelungssystem haben kann, haben wir eine Reihe von Empfehlungen ausgearbeitet:

• Begrenzen Sie die Größe der Kabelbündel auf 24 Kabel. Für höhere Kategorien wie geschirmte Cat.6A & Cat.7A können größere Bündel von 48 Kabeln untergebracht werden.
• Im Schrank sollten die Kabelbündel auf die Anzahl der Schaltschrankanschlüsse abgestimmt sein - in der Regel 24.
• Ziehen Sie bei Kanalsystemen offene Kabeltrassen geschlossenen vor.
• Entscheiden Sie sich für geschirmte Kabel statt für ungeschirmte, da die Metallfolie die Wärme besser ableitet.
• Kabel höherer Kategorien erwärmen sich weniger als Kabel niedriger Kategorien.
• Begrenzen Sie die Anzahl der Bündel von Litzenkabeln auf 6.
• Halten Sie Kabel nach Möglichkeit von wärmeerzeugenden Geräten fern.