Überstromschutz für
Stromversorgung über Ethernet (PoE)

Überstromschutz für Stromversorgung über Ethernet (PoE)
Grossansicht Bild
Die winzige Chip-Sicherung USF 1206 schützt Elektronik einfach und sicher (Quelle: SCHURTER AG)
15.01.2016 | Strom und Informationen über dasselbe Kabel zu übertragen, vereinfacht die Installation und spart damit Kosten. Die Energieversorgung nach dem neuen Standard PoE++ bringt heute Kommunikationsanwendungen hervor, die bis zu 90 Watt Leistung betrieben werden. Damit steigen die Versorgungströme und ebenso steigt damit auch die Brandgefahr.

Aus diesem Grund ist es unerlässlich, die Elektronik vor Überstrom zu schützen. SCHURTER bietet dazu die passenden Sicherungen.

Der Ethernet-Standard für Netzwerke ist weltweit verbreitet und erfährt durch die konkrete Anwendung des Internet of Things eine weitere Verbreitung. Die angehängten Sensoren, IP-Telefonie, Kartenlesegeräte, fernsteuerbare Webcams, Point-of-Sales-Terminale, kleine Hubs, Servers, etc., sie alle lassen die Datenrate steigen und erreicht heute bis 100 Gigabit pro Sekunde. Verdrillte Drahtpaare garantieren eine sichere Datenübertragung auch über längere Strecken. Das Ethernet-Kabel versorgt nun zunehmend auch die Endgeräte mit Strom: Daten und Stromversorgung über dasselbe Kabel. Dies spart die Installation von Stromkabeln zusätzlichen Netzteilen für die Netzwerkkomponenten. Es macht unabhängig von Steckdosen des Netzversorgung. Netzwerkkabel mit Stromversorgung dürfen max. 100 Meter lang sein. Dies ermöglicht, die Netzwerkkomponenten auch dort zu installieren, wo Stromkabel nicht erwünscht, bzw. nicht zugelassen sind. Darüber hinaus können mit dieser Stromversorgungsmethode durch intelligentes Powermanagement und den Wake-Up via Ethernet nicht benötigte Netzwerkkomponenten gezielt ein- und ausgeschaltet werden. Damit sparen sie gezielt Energie. Die Installation von Ethernet-Kabeln erfordert kein für Elektrik geschultes Fachpersonal, da die Speisung unter 50 V liegt.


Grossansicht Bild
Abb.1: je 2 getrennte Aderpaare für Power und Signal. Chip-Sicherungen (F) schützen die Elektronik einfach und sicher vor Überstrom (Quelle: SCHURTER)

Standard IEEE 802.3
Der Standard zur Bündelung von Daten- und Stromübertragung besteht seit 2003. Es gibt zwei Varianten davon:


IEEE 802.3af-2003 beschränkt die Leistungsaufnahme eines Netzwerkgerätes (Powered Device, PD) auf 12.95 W oder 360 mA. Dazu muss das speisende Gerät (Power  Sourcing Equipment, PSE) 15.4 W oder 400 mA liefern. Die Eingangsspannung liegt bei mindestens 44 und maximal 57 VDC (siehe Abb 1).


Grossansicht Bild
Abb. 2: Maximale Leistung mit PoE++ bis 90 W über 4 Aderpaare: 2 x Power + Signal und 2 x Power (Quelle: SCHURTER AG)
Bei der IEEE 802.3at Typ 3 kann ein PSE bis zu 90 W oder 2.5 A pro Kanal liefern und ein PD bis 76.8 W Leistung ziehen. Dabei wird Strom über alle vier Kabelpaare geführt. Die Eingangsspannung beträgt dabei maximal 100 VDC (siehe Abb. 2).

 Das Mehr an Leistung bedeutet jedoch gleichzeitig auch ein höheres Risiko. Die Erwärmung der Leiter wird durch die erhöhten Betriebsströme bedingt ebenso gösser. Mit dieser Leistungserhöhung lassen sich insbesondere Überwachungskameras direkt betrieben. Dadurch entstehen ganz neue Anwendungsbereiche welches Einsatz des Ethernets für das Internet of Things weiter verbessert.
 
Überstromschutz
Je höher der Strom, desto schneller entstehen bei einer Fehlfunktion Brände oder Kurzschlüsse. Geeignete Schutzelemente gegen Überstrom müssen daher sowohl im PSE als auch im PD eingebaut sein (Siehe Abb. 1 und 2).

Die winzige Chip-Sicherung USF 1206 schützt Elektronik einfach und sicher
Die einfachste, kostengünstigste  und zuverlässigste Lösung beim Schutz vor Überstrom bildet eine Schmelzsicherung. Chip-Sicherungen beanspruchen sehr wenig Platz.  Die Chip-Sicherungen von SCHURTER sind ideal geeignete Produkte für sichere Anwendungen. Die eingesetzte Dünnfilmtechnologie bietet einen sicheren Überstromschutz in superflinker Charakteristik im Nennstrombereich von 375 mA bis 4 A. Die Nennspannung liegt zwischen 63 und und 125 VDC. Sie zeichnet sich  durch Ausschaltvermögen von 50 A bei 125 V über den gesamten Nennstrombereich aus. Ein solches Ausschaltvermögen ist bei dieser Sicherungsgrösse (3.2 mm x 1.6 mm x 0.6 mm) bisher unübertroffen. Auch  ihr Spannungsabfall von niedrigen 60 mV macht sie einzigartig. Zudem weist sie dank ihres Aufbaus in Planartechnik keinen Impedanzsprung auf. Damit garantiert sie eine bessere Signalqualität und höhere Signalraten. Die USF 0603 hat eine  zulässige Umgebungstemperatur von 90 °C. Sie ist nach UL 248-1 zugelassen. Eine gut sichtbare Buchstabenmarkierung erlaubt die visuelle  Identifikation des  Nennstroms.  Sie  wird   in  automatengerechter Verpackung nach EIA-RS481 beziehungsweise  IEC 60286-3 zu 5'000  und 15'000 Stück pro Rolle geliefert. Weitere Sicherungen, die sich für den Überstromschutz bei PoE-Anwendungen anbieten: USFF 1206 und USF 1206 (siehe Tabelle  1). Alle  genannten Sicherungen sind nach CURus zugelassen.

Bewertung Ø:
   
Meine Bewertung:

Fragen und Kommentare (0)