Das Potenzial von POLAN ausschöpfen: Remote-Power-Strategien
Da in intelligenten Gebäuden immer mehr Geräte und Technologien zum Einsatz kommen, wird die Fernspeisung immer üblicher und wichtiger. Sie kann von einem einzigen Standort aus die gesamte Stromversorgung für Ihr Netzwerk (einschließlich der Endgeräte) bereitstellen.
Durch neue technologische Fortschritte, die die verfügbare Leistung erhöhen und eine sichere, effiziente und weit verbreitete Nutzung von Gleichstrom (DC) ermöglichen, ist die Installation von Geräten und Anlagen nicht mehr durch den Standort einer Wechselstromsteckdose begrenzt. Stattdessen können die Geräte überall dort platziert werden, wo sie benötigt werden – sei es auf einer Straßenlaterne, auf einem Parkplatz, gegenüber einem Stadion oder auf einem Dach.
Die Fernspeisung macht auch passive optische LANs (POLANs) zu einer praktikableren Option in Umgebungen, in denen bereits Glasfaser verwendet wird. Sie befreit diese Netze von den traditionellen Einschränkungen der Stromversorgung und ermöglicht die Verbindung von Endpunkten, die manchmal kilometerweit voneinander entfernt sind.
Als Alternative zu einem herkömmlichen LAN-Netzwerk ist ein optisches LAN ein Punkt-zu-Multipunkt-Netzwerk, das auf FTTx-Architektur und -Protokollen basiert, anstatt auf Switch-basiertem Ethernet. Mit anderen Worten, es basiert auf Singlemode-Glasfaser, passiven optischen Splittern, optischen Leitungsendgeräten (OLTs) und optischen Netzwerkendgeräten (ONTs) anstelle von Ethernet-Kabeln, Routern und Switches.
Innerhalb eines POLANs ist Strom erforderlich, um Folgendes zu unterstützen:
- MDF (Main Distribution Frame): der zentrale Punkt, der das Netzwerk mit dem externen Dienstleister verbindet.
- IDF (Intermediate Distribution Frame) oder TR (Telekommunikationsraum): Die zahlreichen Bereiche in einem Gebäude, die Endgeräten den Zugriff auf den MDF ermöglichen.
- Endpunkt-Verbindungstechnik: die Geräte, die eine Verbindung zum Netzwerk herstellen müssen.
3 Optionen für die Fernspeisung, die Sie für optische LANs in Betracht ziehen sollten
Um den größtmöglichen Nutzen aus einem optischen LAN zu ziehen, ist die richtige Stromversorgungslösung erforderlich. Es gibt mehrere Optionen, die in Betracht gezogen werden können.
Gleichstrom-/Klasse 2-Systeme
Wie im National Electrical Code (NEC) als Klasse 2 definiert, hat Gleichstrom eine Übertragungsleistung von 100 W und eine „praktische“ Reichweite von etwa 250 m.
Niederspannungssysteme der Klasse 2 versorgen angeschlossene Geräte mit Gleichstrom. Aus Sicherheits- und Brandschutzgründen legt der NEC maximale Ausgangsleistung und maximale Spannungspegel für Stromkreise der Klasse 2 fest.
Systeme der Klasse 2 wandeln Wechsel- in Gleichstrom um, indem sie einen Wechselstrom-Gleichrichter aus einer zentralen Quelle verwenden. Von dort gelangt der Strom in einen strombegrenzenden DC/DC-Wandler, der 48 V DC in eine Stromquelle der Klasse 2 umwandelt. Kupferdrähte (Kategorieverkabelung oder Hybridfaserverkabelung) transportieren Strom zu Endgeräten, wie z. B. optischen Netzwerkterminals (ONTs) in optischen LANs. Aus diesem Grund können Systeme der Klasse 2 von denselben Systemintegratoren installiert werden, die auch Glasfaser- und Kategoriekabel installieren.
Je nach Anwendung können Fernspeisesysteme, die optische LANs unterstützen, wie folgt aufgebaut sein:
- Verteilte Systeme, bei denen Energie näher an dem Ort erzeugt wird, an dem sie benötigt wird.
- Zentralisierte Systeme, bei denen Strom an einem zentralen Ort erzeugt und dorthin transportiert wird, wo er benötigt wird.
Power-over-Ethernet-Systeme
Power over Ethernet (PoE), ebenfalls definiert als Klasse 2, hat eine Übertragungsleistung von 100 W und eine „praktische“ Reichweite von bis zu 215 m (Ethernet selbst ist auf 100 m begrenzt).
Power over Ethernet (PoE) ermöglicht die Übertragung von Daten und Strom an Geräte mit nur einem Kabel, was die Kosten senkt und die Installation vereinfacht, da keine separaten Stromkabel erforderlich sind.
PoE hat viele Iterationen durchlaufen. Der erste PoE-Standard, IEEE 802.3af, wurde 2003 ratifiziert und unterstützte 15,4 W. Derzeit ist IEEE 802.3bt der aktuellste Standard. Es gibt zwei PoE-Varianten: Typ 3 (60 W) und Typ 4 (100 W). Auf diese Weise kann mehr Strom über ein einziges Kabel zu Geräten mit höherem Strombedarf geleitet werden, wie z. B. IP-Kameras, Wireless Access Points, LED-Leuchten und große Displays.
Klasse 4, Stromversorgungssysteme mit Fehlermanagement
Systeme der Klasse 4, die auch als FMP-Systeme (Fault-Managed Power) bezeichnet werden, wurden 2023 zum ersten Mal in den NEC aufgenommen.
Mit diesem neuen Klassifizierungsstandard wird die FMP-Technologie, zu der auch Packet Energy Transfer (PET), Digital Electricity™ (DE), gepulster Strom und intelligente Übertragungssysteme gehören, sicher in den NEC aufgenommen.
Schaltkreise der Klasse 4 bieten die Sicherheit und den Komfort von PoE, können aber die fast 20-fache Leistung von PoE über Hunderte oder Tausende von Metern bieten und sind damit eine sichere Alternative zu Wechselstrom.
Um die Sicherheit zu gewährleisten, begrenzen diese Systeme die verfügbare Energie und Leistung während eines Fehlerereignisses. Um die Fehlerenergie zu begrenzen, überwachen ein Sender und ein Empfänger die Fehlersuche und steuern die Stromabgabe. Berührt jemand während des Betriebs freiliegende Drähte oder spritzt Wasser auf die Stromkreise, schaltet sich die Anlage automatisch und sofort ab. Dadurch sind Systeme der Klasse 4 genauso sicher wie Systeme der Klasse 2 – wenn nicht sogar sicherer – und stellen gleichzeitig mehr Strom zur Verfügung.
Wie bei der Klasse 2 kann auch bei der Klasse 4 die Stromversorgung durch eine Technologie erfolgen, die Strom und Daten in einem Kabel kombiniert.
Der richtige Strom für POLAN
Woher wissen Sie, welche Option – Klasse 2, Power over Ethernet oder Klasse 4 – die richtige für Ihre POLAN-Anwendung ist? Diese Frage kann anhand der 3Ds (Data, Distance, Delivery) beantwortet werden: Daten, Entfernung und Lieferung.
- Daten: Wie hoch ist die Datengeschwindigkeit?
- Entfernung: Wie weit ist die Netzwerkverbindung entfernt?
- Lieferung: Wie viel Leistung muss geliefert werden?
Anhand der 3Ds einer Umgebung kann die richtige Wahl getroffen werden. Sollten Sie dennoch Fragen haben, steht Belden Ihnen jederzeit zur Verfügung. Einige Beispiele dafür, wie wir optische LANs mit Strom versorgen, finden Sie auch in unserem Anwendungsfall-Flyer zur Fernspeisung Ihres optischen LANs.
Wir möchten uns bei Tellabs für die Unterstützung bei diesem Blog bedanken. Beide Organisationen sehen die Vorteile von POLAN in den richtigen Anwendungen und sind aktive Mitglieder von APOLAN und HTNG (Hospitality Technology Next Generation).
Wir arbeiten gemeinsam an einer Reihe von POLAN-Blogs, die sich mit Themen befassen wie:
- Passives optisches im Vergleich zu herkömmlichem LAN
- POLANs Beiträge zur Nachhaltigkeit
- Wie POLANs intelligente Gebäude unterstützen können
- Häufige POLAN-Missverständnisse überwinden
Verpassen Sie nicht die Informationen, die wir weiterhin über optische LANs teilen werden!
Passende Ressourcen:
Über den Autor
Ron Tellas ist Fachexperte für HF-Design und elektromagnetische Ausbreitung. Er hat sich Belden im Jahr 2016 angeschlossen, um mitzuhelfen, den Zeitplan für Technologien und Anwendungen im Bereich intelligente Gebäude mitzugestalten. Dank dieser Erfahrungen kann er heute sehr effektiv Systeme, Geräte und Verbindungstechnik in Netzwerklösungen integrieren. Ron Tellas vertritt Belden in mehreren Standardisierungsorganisationen, Ausschüssen des National Electrical Code und als Vorstandsmitglied der FMP Alliance. Er hat einen Master- und Bachelor-Abschluss in Elektrotechnik und einen Master-Abschluss in Betriebswirtschaftslehre erworben und hat 17 US-Patente angemeldet. Er ist stolzer Empfänger des 2024 Harry J. Pfister Award, einer Auszeichnung, die er für seine herausragenden und eindrucksvollen Beiträge zur Telekommunikationsbranche erhalten hat.
Über den Autor
Michael Bodzay kam 2013 als Elektroingenieur zu Belden, nachdem er seinen Bachelor of Engineering in Elektrotechnik und Elektronik am Illinois Institute of Technology erworben hatte. In dieser Funktion arbeitete er an der Konzeption und Entwicklung von Verbindungskomponenten, wie z. B. RJ45-Steckverbindern. Er war unter anderem Mitglied des Teams, das unsere REVConnect-Steckverbinder entwickelt hat. Heute ist er als Produktentwicklungsmanager für die Sicherheits- und elektronischen Kabellösungen von Belden tätig. Er leitet das für die Verbindungstechnik in Unternehmen zuständige Team bei der Einführung funktionaler, innovativer, effizienter und zeitsparender Sicherheits- und elektronischer Verkabelungslösungen, die den Anforderungen einer Vielzahl von Kunden gerecht werden.