PoE-Installationen im Außenbereich: Was Sie wissen müssen

Veröffentlicht: 2023-01-21

Power over Ethernet (PoE) ist eine Technologie, die es Ethernet-Kabeln ermöglicht, Strom und Daten gleichzeitig über dasselbe Netzwerkkabel zu übertragen. PoE macht separate Daten- und Stromkabel überflüssig, da dieselben Ethernet-Kabel der Kategorien 5e, 6, 6A und 8 verwendet werden.

Wie funktioniert PoE?

PoE wurde eingeführt, um drahtlose Geräte durch die Verbindung mit LAN-Netzwerken zu unterstützen. Das Ethernet-Kabel besteht aus verschiedenen Drähten, die Daten oder Strom übertragen. Das stromführende Kabel wird getrennt gehalten, um eine Signalübertragung während der Datenübertragung zu vermeiden.

Früher benötigte beispielsweise eine Sicherheitskamera sowohl eine Strom- als auch eine Netzwerkverbindung über zwei verschiedene Kabel. Bei PoE-fähigen Geräten erhält die Kamera jedoch Strom- und Datenverbindungen über ein einziges Kabel. Dadurch reduziert sich der Verbindungsbedarf um die Hälfte!

Vorteile von PoE im Außenbereich

Geräte wie Kameras, Telefone, Router, Switches, Extender, Injektoren und mehr können PoE nutzen, um die Notwendigkeit zusätzlicher Stromzugangspunkte zu beseitigen. Die Wahl von PoE hat die folgenden Vorteile:

  • Reduzierte Kosten: Mit PoE können Sie auf separate Stromkabel verzichten und den Zeit- und Kostenaufwand für die Installation elektrischer Kabel um die Hälfte reduzieren. Darüber hinaus eliminiert die Wahl von PoE die Notwendigkeit von Wechselstromsteckdosen, professionellen Elektrikern und Wartungskosten während der Installation

  • Schnelle Installation: PoE erfordert lediglich, dass Sie das Netzwerkkabel an das richtige Gerät anschließen, um gut zu funktionieren.

  • Erhöhte Flexibilität: Da Geräte, die PoE verwenden, nicht auf die Nähe zu Steckdosen angewiesen sind, können sie dort positioniert werden, wo sie am dringendsten benötigt werden, und bei Bedarf einfach neu positioniert werden. Dies ist praktisch, da Steckdosen möglicherweise nicht verfügbar sind oder nicht im Freien installiert werden können.

  • Verbesserte Sicherheit: PoE verwendet zur Ausführung von Aufgaben eine geringe Wattleistung und birgt daher geringe elektrische Gefahrenrisiken. PoE verfügt außerdem über integrierte Sicherheitsprotokolle, um Netzwerkgeräte vor falscher Installation, Überlastung oder Kurzschlüssen zu schützen.

  • Hohe Skalierbarkeit: Neue Geräte können dem Netzwerk nach Bedarf hinzugefügt werden.

Im Gegensatz zu herkömmlicher Kommunikation wie RS232 (Punkt-zu-Punkt) oder RS485 (Multidrop), die langsam und unflexibel sind, ist PoE einfach zu installieren, wartungsarm und kostengünstiger.

PoE-Schutz in einer Außenumgebung

Bei der Installation von Geräten in einem Outdoor-PoE-Netzwerk müssen Sie Folgendes beachten:

  • Staub- und Wasserschutz. Der IP-Code wird verwendet, um den Wasser- und Feststoffschutz für elektrische Geräte und mechanische Gehäuse mit Gehäusen zu klassifizieren und zu bewerten. IP69 bietet höchsten Schutz gegen Staub und Strahlwasser. Die erste Ziffer (6) gibt den Schutzgrad gegen Staub an, während die letzte Ziffer (9) den Schutz gegen Strahlwasser angibt.

  • NEMA-Gehäusetyp. Schutzgrad des Gerätegehäuses gegen Korrosion. Es reicht von 1 bis 4X.

  • UV-Schutz. Geräte, die nach 60950-22 zertifiziert sind, sind ausreichend widerstandsfähig gegen Abbau durch Sonneneinstrahlung und wurden für den Einsatz im Freien getestet und zugelassen.

  • Überspannungs- und Blitzschutz. Überspannungen können die internen Schaltkreise von Endgeräten beschädigen und sogar teure Innengeräte erreichen und beschädigen. Um Ihre PoE-Geräte vor Überspannungen im Freien zu schützen, installieren Sie zwei Überspannungsschutzgeräte pro Gerät.

Flexible Implementierung mit PoE

PoE bietet Flexibilität bei der Platzierung. In den Außenbereichen sind meist keine Steckdosen vorhanden; Daher beseitigt PoE diese Barriere und ermöglicht eine Datenstromverbindung über ein Standard-Ethernet-Kabel. Darüber hinaus bietet PoE eine „Plug-and-Play“-Bereitstellung. Aufgrund der vereinfachten Installation macht PoE einen Elektrofachmann überflüssig und reduziert den Zeitaufwand für die Installation. Sie müssen nur das Ethernet-Kabel mit dem richtigen Gerät verbinden. PoE bietet Flexibilität durch Skalierung. Neue Geräte können nahtlos zu einem bestehenden PoE-Netzwerk hinzugefügt werden.

Welche PDs umfassen ein Outdoor-Netzwerk?

Ein Powered Device (PD) ist ein Netzwerkgerät, das über PoE mit Strom versorgt wird. Beispiele für PDs in einem Outdoor-Netzwerk sind:

  • Kioske im Freien

  • Drahtlose Zugangspunkte

  • Außenwerbung wie Digital Signage

  • PoE-IP-Überwachungskameras für den Außenbereich

  • Außenbeleuchtung, wie Lichterketten, Wege- und Sicherheitsbeleuchtung, Außenleuchten usw

  • Anzeigebildschirme, die in Transportmitteln, Museen usw. verwendet werden.

Arten von PoE-Geräten für den Außeneinsatz

PoE-Geräte, die im Außenbereich und in rauen Umgebungen verwendet werden, sollten die folgenden Kriterien erfüllen:

  • Robustes Metallgehäuse

  • Großer Betriebstemperaturbereich von –40 bis 75 °C

  • Wasserdicht nach IP67 oder höher

Im Folgenden sind die gängigsten PSE (Power Sourcing Equipment) und PD (Powered Devices) aufgeführt, die die Anforderungen für den Einsatz im Freien erfüllen:

  1. Outdoor PoE Injector: Ein Injector, auch bekannt als Midspan, wird verwendet, um ein PoE-fähiges Netzwerkgerät mit einem Nicht-PoE-LAN-Switch-Port zu verbinden. Mit einem Injektor können Sie die PoE-Edge-Geräte über ein einziges Kabel mit PoE versorgen, sodass kein neuer Switch erforderlich ist.

  2. Managed Outdoor PoE Switch: Ähnlich wie normale Switches, aber sie können über PoE PSE mit Strom versorgt werden und an Edge-PoE-Geräte senden.

  3. PoE-Extender für den Außenbereich: Sie helfen, PoE oder Ethernet über große Entfernungen zu wiederholen und zu erweitern.

Andere beliebte Geräte sind IP-Überwachungskameras mit PoE-Technologie, Wireless Access Points (WAPs) und mehr.

Was ist industrielles Härten?

Power-over-Ethernet-Geräte können in zwei Kategorien eingeteilt werden; kommerzielles und gehärtetes PoE. Kommerzielles PoE kann aufgrund seiner Zuverlässigkeit und geringen Kosten eine ideale Wahl sein. Diese Geräte sind jedoch weniger für raue Bedingungen geeignet und eignen sich ideal für Büro- und Innenumgebungen.

Ihre gehärteten Gegenstücke sind jedoch gut geeignet für „robuste“ und raue Umgebungen mit extremen Temperaturschwankungen, Schmutz und Feuchtigkeit. Sie sind so konstruiert, dass sie rauen Temperaturen von -40 °F (-40 °C) bis 167 °F (+75 °C) oder lauten Umgebungen mit Vibrationen standhalten. Gehärtetes PoE wurde entwickelt, um den Herausforderungen einer Außenumgebung gerecht zu werden und kann ohne unnötige klimatisierte Gehäuse installiert werden. Gehärtete PoE-Geräte können in Überwachungssystemen, Kohlebergbau, Fabrikautomatisierung oder Verkehrskreuzungsüberwachung eingesetzt werden.

Um PoE-Schaltkreise im Außenbereich vor Stromüberlastung zu schützen, wird empfohlen, eine zeitverzögerte Sicherung an jeder E/A-Leitung oder einen Gasableiter über die E/A-Leitung zu platzieren. Ein Gasentladungsableiter schützt vor Blitzschlag und kann bis zu 1000 A Stromstöße aufnehmen.