Во многих конфигурациях Power over Ethernet (POE) напряжение передачи составляет 48 В или немного больше. Хотя более высокое напряжение имеет очевидные преимущества в эффективности, насколько оно безопасно? Существует ли риск поражения электрическим током при случайном воздействии, особенно на детей? В таких проводках отсутствует защита, которая используется для 120/230В, и, честно говоря, разница между 48В и 120В не кажется такой существенной.
Честно говоря, разница между 48 В и 120 В не кажется такой уж существенной.
120 В в 2,4 раза выше, чем 48 В - вряд ли то, что я бы назвал "не столь значительным". 120 В переменного тока еще хуже по двум причинам:
120 В переменного тока имеет пиковое напряжение 170 В, что в 3,5 раза выше, чем 48 В постоянного тока.
Ощущение «электрического удара» возникает на каждом пике формы волны переменного тока, тогда как при постоянном токе оно в основном возникает при начальном контакте.
Для возникновения фибрилляции через сердце требуется всего около 30 мА переменного тока частотой 60 Гц по сравнению с 300-500 мА постоянного тока. Ток «отпускания» (выше которого нельзя отпустить захваченный проводник) для постоянного тока в 4 раза выше, чем для переменного. Это означает, что вам нужно в 4-17 раз больше постоянного напряжения, чтобы получить смертельный удар током.
Объедините в 2,4 раза более высокое напряжение с в 4–17 раз более высокой восприимчивостью, и 120 В переменного тока примерно в 10–40 раз более смертоносны , чем 48 В постоянного тока.
Но безопасно ли 48 В постоянного тока в кабеле Ethernet? Если не снимать изоляцию и не втыкать оголенные провода в плоть, шансы получить от него смертельный удар током ничтожно малы. Я знаю это по личному опыту, потому что я был техником телефонных станций в течение 15 лет и регулярно работал на работающем оборудовании с открытыми контактами. Самый сильный удар постоянным током, который я когда-либо получал, был легким покалыванием, когда я брался за шину 50 В (звонок 90 В переменного тока был другой историей ...).
48 В - это практическое и ЗАКОННОЕ определение максимального напряжения, которое считается «низковольтным» и искробезопасным. Конечно, 48 В, подаваемые ПОД вашу относительно изолирующую поверхность кожи, могут убить вас, если их поставить в «правильное» место. Но мы предполагаем, что люди не ходят с подкожными электродами, подвергшимися случайному контакту с проводкой «НН». 48 В достаточно безопасно для большинства людей в нормальных условиях.
Как заметил @crowie, первоначальная (и современная) проводная телефонная система-автомат работает от 48 В уже более 100 лет. Эта старая телефонная технология, скорее всего, является прецедентом для установления 48 В в качестве допустимого предела.
48 В считается «безопасным», и на то есть веские причины.
Во-первых, сопротивление человеческого тела при напряжении 50 В составляет около 45 кОм (хотя измерено на взрослых). В то время как дети в целом меньше и, следовательно, должны иметь немного более низкий импеданс, именно сопротивление кожи составляет 95% этого импеданса (внутренние жидкости организма являются довольно хорошими проводниками), поэтому размер не имеет большого значения .
(Обратите внимание, импеданс тела - забавная вещь, он быстро падает с ростом напряжения, при 240 В он ниже в 10-15 раз!)
Кроме того, электрический ток, очевидно, должен куда-то идти. Нет замкнутой цепи, нет тока. Вот почему птицы, сидящие на суше, не поджариваются.
Эти 48В равны 48В относительно земли. По всей вероятности, ближайшая к «земле» вещь, с которой вы соприкасаетесь, — это «паркет/ламинат» или «напольная плитка» или что-то подобное, другими словами, сопротивление около бесконечности, ток нулевой.
Даже прикосновение к горячему проводу на 240 В имеет хорошие шансы «произойти не так уж много плохого», если вы носите обувь и точно не стоите в луже воды (хотя по понятным причинам я бы не советовал испытывать удачу!) .
Давайте предположим самый худший случай: ребенок кладет палец на заземляющий контакт сетевой розетки и сосет кабель PoE (выглядит съедобно, не так ли!). Несмотря ни на что, PSE сломан или сильно не соответствует требованиям, и вместо подачи максимум 10,2 В / 4 мА по умолчанию он обеспечивает полное рабочее напряжение и неограниченный ток. Или для корректного согласования требуется какой-то случайный шаблон, случайно созданный ребенком.
Кроме того, по необъяснимой причине ток не замыкается на проводах передачи данных (вероятнее всего, именно это и произойдет, небольшая искра на языке ребенка, и ребенок в испуге уронит кабель).
Скажем так, на проводе на самом деле 40В, и ток "решает" пройти через тело ребенка,
Кабель во рту устранит один кожный барьер и, таким образом, примерно вдвое уменьшит импеданс тела. Осталось 22,5 кОм. Давайте округлим до 20 кОм, чтобы быть уверенным. Нет, знаете что, давайте возмутимся и скажем 10 кОм. 48 В/10 кОм = 4,8 мА.
Что... безвредно даже для переменного тока. Для остановки сердца требуется примерно в 8-10 раз больше переменного тока (с частотой в критическом диапазоне 50-60 Гц).
Кроме того, в PoE используется не переменный ток, а постоянный. Так что пугающая часть об остановке сердца даже не применима.
Конечно, постоянный ток, в принципе, может вызвать неблагоприятные эффекты, отличные от остановки сердца (вспомните хирургический электронож или «электрический стул»), но, учитывая напряжения в диапазоне двузначных цифр и токи в диапазоне одноразрядных миллиампер, это просто не произойдет (а если бы и было, то в первую очередь это были бы локальные ожоги, не опасные для жизни).
Различные районы мира немного различаются, но «безопасный» уровень низкого напряжения, как правило, находится в диапазоне от 40 до 60 В, ниже которого считается, что вероятность поражения электрическим током незначительна. Автомобили «высокого напряжения» используют 42 В, 3 батареи «12 В» последовательно.
Напряжение 120 В настолько опасно , что многие люди умирают от ударов током в сети 120 В. По-видимому, больше американцев умирает от 120 В, чем европейцев от 240 В, возможно, из-за чувства самоуспокоенности по поводу более низкого напряжения (кто-нибудь, проверьте сноупы и разоблачите, если необходимо!)
Во-первых, некоторые люди, кажется, зациклились на POTS, что совсем не похоже на PoE. Респект всем телекоммуникационным инженерам, у которых звенело в руке в потный день, когда они бегали в прыгунах.
В дополнение к хорошим ответам выше о безопасности 48vDC самого по себе, PoE является согласованным протоколом - подключенные устройства исходят из предположения о отказоустойчивости , что другое устройство НЕ совместимо с PoE и, следовательно, ему не понравится, если питание подтолкнуло его интерфейс. Только когда два PoE-совместимых устройства подключены, одно устройство видит специальную сигнализацию, которая сообщает ему, что оно может захотеть предложить PoE — оттуда два устройства будут договариваться о том, что нужно одному / что другое может предоставить, и будут эффективно «работать». до требуемого уровня мощности. Также стоит отметить, что мощность, которую они достигают, может быть намного ниже, чем полная поддерживаемая мощность — очень немногие устройства потребляют столько энергии.
Отсоединенный или болтающийся кабель (один конец которого подключен к порту PoE) НЕ будет иметь заметного напряжения на нем - фактически не больше, чем стандартный кабель Ethernet.
Короче говоря, если вашему ребенку не удастся пережевать подключенный и работающий кабель PoE И соединить проводники, но чудесным образом , БЕЗ того, чтобы устройства обнаружили неисправность / потеряли связь, маловероятно, что вы даже сможете добраться до восхитительных вольт внутри до того, как все это отключится. .
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ. Это предполагает наличие реальных устройств PoE, соответствующих стандартам, а не множество проприетарных способов, которые компании находят для подачи питания по кабелю Ethernet, который часто состоит из розетки, подключенной к запасным проводам в адаптере Ethernet. В этом случае вы находитесь во власти источника питания - это может быть небольшая анемичная низковольтная настенная бородавка, которая вообще не проблема, или это может быть относительно сильноточный блок 48 В или выше, который МОЖЕТ быть немного больше. рискованно, но, честно говоря, если вы не купили какой-нибудь нелепый прожектор, не совместимый со стандартами, не совсем PoE, подключенный к сети Ethernet, или что-то еще, вы мало рискуете.
Одним из примеров относительно мощных устройств PoE, которые я видел, являются высококачественные камеры видеонаблюдения с мощными светодиодами и полным движением PTZ, они могут потреблять 100-200 Вт, но в домашних условиях это было бы очень маловероятно. я когда-нибудь найду что-то подобное.
Ну, ты можешь в моем доме, но, знаешь...
Большинство других не совсем PoE-устройств, которые я видел, просто выбрасывают 12-24 В на запасные пары от блока питания мощностью менее 50 Вт или настенной бородавки.
В Европе максимальное напряжение для детских игрушек составляет только 24 В постоянного тока. При приложении непосредственно к сердцу грудной клетки и спины даже меньшие напряжения могут быть опасны.
IEC 62368-1:2014 определяет «безопасность» как 60 В постоянного тока или 2 мА постоянного тока, в зависимости от того, что меньше. Для переменного тока ограничения составляют 30 В переменного тока и 0,5 мА. Они считаются безопасными для обычного человека, но вы все равно не можете оставлять открытые разъемы / провода лежащими без дела, так как есть целая глава об «электрических пожарах».
Существуют более высокие ограничения для «проинструктированных лиц», например, техников. Это 120 В постоянного тока и 50 В переменного тока, за особым исключением для звонка телефонной сети 90 В переменного тока. Они определяются как заметные или даже неприятные, но обычно не вызывают вредных электрических физиологических эффектов. Ограничения по току: 25 мА постоянного тока и 5 мА переменного тока.
Все, что выше этого, считается опасным с «нормальными» частотами, схемы SMPS могут превышать предел переменного тока в 100 кГц, но здесь это выходит за рамки.
В нескольких других ответах упоминается, что 48 В постоянного тока является «безопасным» напряжением, однако я бы сказал, что условия окружающей среды (заземление, проводимость кожи и т. д.) являются гораздо более важными факторами, чем просто напряжение.
Следующее, по общему признанию, анекдотично, но я испытал очень неприятный удар постоянным током, работая с гироскопом постоянного тока 48 В на корабле, после того, как зашел внутрь с мокрыми солеными руками.
См. Также следующий ответ stackexchange, в котором утверждается, что даже 24 В могут быть опасны при определенных условиях. Какое напряжение «опасно»?
Что важнее напряжения в электробезопасности, так это ток. Величина тока, необходимая для запуска или остановки сердца, составляет 60 мА через грудную клетку. При определенных обстоятельствах даже 12 вольт могут быть смертельными. В морской среде, т. е. при опрокидывании лодки в соленой воде, любой человек на пути течения может погибнуть. 48 вольт могут дать вам здоровый толчок, если ваша кожа влажная от пота. В нормальных условиях с сухой кожей 48 Вольт, вероятно, разбудят вас, но не убьют. Когда электрический ток достаточно силен, чтобы сжечь слой кожи и жира, и вступает в контакт с тканью непосредственно под этим слоем, он обладает чрезвычайно высокой проводимостью, тогда даже относительно низкое напряжение может быть смертельным.
AC гораздо более смертоносен, чем DC. Одна из причин, по которой в старые времена его предпочитали для казни.
Брюс Эбботт
Петр
Кроуи
Десятиногие
Крис Х
Дмитрий Григорьев
Питер Грин
Джон Ю
Кроуи
Рассел МакМахон
пользователь1129682
Джон Ю
Кроуи
Джон Ю
Кроуи