48V DC有多安全?


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在许多以太网供电(POE)设置中,传输电压为48V或稍高一些。虽然较高的电压具有明显的效率优势,但它有多安全?意外暴露时,特别是对儿童,有触电的危险吗?这样的布线缺乏用于120 / 230V的保护,坦率地说,48V和120V之间的差异似乎并不大。


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什么是POE?为什么将POE暴露给孩子?
布鲁斯·雅培

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@BruceAbbott 以太网供电。我担心意外接触。没有任何故意的。人们并不认为以太网电缆很危险,并且缺乏120V / 230V电缆和系统所具有的保护功能。
PetrPudlák'16

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最初的POTS(普通老式电话)是48V系统,使用了将近100年。
crowie '16

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@crowie。POTS的振铃电压较高,可能会给您带来很大的冲击。
Decapod '16

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您希望您的孩子通过IEEE 802.3协商多少瓦?
德米特里·格里戈里耶夫

Answers:


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坦白说,48V和120V之间的差异似乎并不大。

120V是48V的2.4倍 -几乎没有所谓的“不那么重要”。120V AC更糟糕,原因有二:

  1. 120VAC的峰值电压为170V,是48VDC的3.5倍

  2. “触电”感出现在AC波形的每个峰值上,而对于DC,它主要出现在初始接触上。

与300-500mA的DC电流相比,通过心脏仅需要30mA的60Hz AC电流即可引起颤动。DC的“放开”电流(高于该水平,您不能放开所握住的导体)比AC高4倍。因此,这意味着您需要多4-17倍的直流电压才能遭受致命的电击。

将2.4倍的高电压与4-17倍的高磁化率相结合,而120VAC的致命性比48VDC 大约高10-40倍

但是48VDC在以太网电缆中安全吗?如果您不剥去绝缘层并将裸露的电线戳到您的肉上,则从那里遭受致命电击的机会可以忽略不计。我从个人经验中知道,因为我是电话交换技术人员已有15年,并且经常在有裸露触点的带电设备上工作。握住50V母线时,我最大的DC冲击是轻微的刺痛感(90VAC振铃是另一回事……)。


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然后是这个古老的故事。尚不清楚它是否是虚构的,但可能是真实的: freedomisknowledge.com/otw/stuff/pissingandmoaning.html
理查德·克劳利

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我还记得我还年轻的时候,处理剥离的电话线,以准备将其连接到螺丝固定端子。我至少没有感觉到48伏的直流挂机。但是,当电话响起时,90伏的AC振铃电压使我颇为震惊。
DoxyLover

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@RichardCrowley对此表示衷心的感谢。我哭了。:-)(然后电话响了)
Sredni Vashtar '16

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除了拆卸,剥皮和戳穿裸露的电线外,孩子还可以直接将以太网电缆的一端直接插入他/她的嘴中。POE和POTS与常规电缆之间的区别在于POTS和常规电缆具有可覆盖大多数导电金属的插头。带RJ45的POE并不多。
nl-x

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@ nl-x最流行的电话插头是RJ11,与RJ45的样式相同。两种情况的简单解决方法是断开插头的连接,以使婴儿无法拔下电源线。
布鲁斯·雅培

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48V是被视为“低压”和本质上“安全”的最大电压的实用定义。在相对绝缘的皮肤表面下一定可以提供48V电压,如果在“正确”的位置提供电压,可能会杀死您。但是我们假设人们不会带着皮下电极走动,而皮下电极会意外接触“ LV”接线。在正常条件下,大多数人都可以使用48V安全。

正如@crowie所观察到的那样,原始(和当前)技术的有线公共电话系统在48V电压下运行已有100多年的历史。那种旧的电话技术很可能是建立48V作为法定极限的先例。


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只是为了学究,至少在英国,低压是指低于1000V的电压。因此,例如称为低压的960V电池组。在50V以下是“特低电压”,如果它不是接地参考和双重绝缘以及其他各种规格,则它是“安全特低电压”,正是因为您触摸其中一根电线不会受到电击。
伊恩·布兰德

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@IanBland:不正确-电力传输/分配中使用的定义与电气安全法规有很大不同。您不会将1000V的电源传输到住宅中。
smci

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@smci,没有1kV传输,周期。在英国配电系统中,它从230/415上升到3.3kV,然后是11kV。但是从术语上讲,工作在1000V以下的本地电池组或发电机将被称为低电压。除此之外,从事此工作的任何人都必须具有HV资格。这是一个很好的断点,因为它高于那种电压,您需要专门的工作和安全技能集。
伊恩·布兰德

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@IanBland在微电子领域,我们将电源线以上的任何东西称为“高压”。甚至5 V也可以是高压。只是上下文问题...
bogl

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伊恩·布兰德(IanBland)使用的是国际电工委员会(International Electrotechnical Commission)制定的定义,对我来说似乎很公平。en.wikipedia.org/wiki/Extra-low_voltage
nekomatic

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没有死于电死

48V被认为是“安全的”,这是有充分理由的。

首先,人体在50V时的阻抗约为45kΩ(尽管以成人为准)。虽然孩子们的整体小,因此应该有略低的阻抗,它的皮肤电阻,这构成对阻抗的95%(内部体液是相当不错的导体),所以大小并不重要,所有的那么多

(请注意,人体阻抗是一件有趣的事,它会随着电压的升高而迅速降低,在240V时降低了10-15倍!)

此外,很明显,电流需要经过某个地方。没有闭路,没有电流。这就是为什么没有坐在陆上的鸟儿被炸的原因。

这些48V是48V接地。在任何可能的情况下,您与“地面”接触的下一个最接近的东西是“镶木地板/层压板”或“地砖”或类似的东西,换句话说,就是在无限大的零电流附近。
如果您穿鞋并且不完全站在水坑中,即使触摸240V的热线,也很有可能发生“很多坏事”(尽管出于明显的原因,我不建议您尝试运气!) 。

让我们假设绝对是最坏的情况:一个孩子将一根手指放在墙上插头的接地针上,然后吮吸PoE电缆(看上去可食用,不是!)。在各种情况下,PSE都已损坏或严重不兼容,并且没有提供默认的最大10.2V / 4mA电流,而是提供了完整的工作电压和无限的电流。或采取某种随机模式,即孩子不小心做出了有效的协商,无论如何。
而且,由于无法解释的原因,电流不会使数据线短路(可能发生的事情恰恰是,孩子的舌头上有一点火花,孩子吓得电缆掉了)。
我们只说电线上实际有40V,而电流“决定”通过孩子的身体,

口内电缆将消除一个皮肤屏障,从而使人体阻抗大约减半。剩下22.5kΩ。我们确定四舍五入为20kΩ。不,您知道什么,让我们感到非常愤慨,说10kΩ。48V /10kΩ= 4.8mA。
其中... 即使对于交流电也无害。停止心脏需要大约8-10倍的交流电(频率在50-60Hz临界范围内)。

现在,最重要的是,PoE 没有交流电,而是直流电。因此,有关心脏骤停的可怕观点甚至不适用。

当然,DC原则上可以引起心脏停止以外的其他不良后果(例如外科用电刀或“电椅”),但是给定电压在两位数范围内,而电流在一位数毫安范围内,根本不会发生(但是即使发生了,也主要是局部烧伤,没有生命危险)。


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48V DC融化,在你的嘴善良很可能会使孩子,你,或者大多数人有足够的不由自主的剧烈反应,以促进二次事故(如梯子上坠落)....
rackandboneman

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请注意,PoE需要在施加48V电压之前进行协商。如果将笔记本电脑连接到PoE端口,则笔记本电脑不会煎炸,而且普通孩子也不太可能成功完成POE电源协商。
MSalters

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@MSalters:某些供应商确实使用24V非标准的“被动PoE”,无需协商-但基于这些帖子,我想这是否相当安全?
grawity '16

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嗯...还记得你的舌头有9V电压吗?您尝试过12V吗?咬一口。那个时候四... 哎呀。它可能不是绝对致命的,但我想它可能会导致严重的伤害,甚至可能是由于气管痉挛窒息导致的死亡。口中的48V可能只是不安全。
JimmyB

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我认为,答案中提出的这种论点介于无用和有害之间。是的,大多数时间是不会发生任何事情的。是的,的确,直接触摸240V不会产生任何影响。但这不是重点。电力(以及天然气,压力下的水以及产生CO的反应,等等)的问题不是一切能否顺利进行,而是一切是否会出错。归根结底,如果您的孩子死了,毁容或脑残,您不必担心发生这种情况的可能性只有1%。
AnoE

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世界上的不同地区略有不同,但是低电压的“安全”水平倾向于在40至60v的范围内变化,低于该水平则认为触电的可能性微不足道。“高压”汽车串联使用42v,3个“ 12v”电池。

120V 足够危险的是很多人的120V电源震荡死亡。显然,死于120v的美国人要多于死于240v的欧洲人,这可能是由于人们对低电压感到自满(有人在必要时检查鼻涕和爆胎)!


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英国的电源连接器坚固耐用且设计精良,国内用户最常遇到的13A BS1363熔断式插头和插座布置是设计杰作。
伊恩·布兰德

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@IanBland我很高兴您能从Ian的胸口得到这个,无论是否与Q / A相关,这显然是一种迫切需要表达的感觉。
Neil_UK

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@IanBland:不过,欧洲大部分地区并未使用超级坚固的英国插头。尽管如此,亲眼目睹美国电源插头悬挂在插座中途,裸露的金属金属的宽度几乎只有一个手指的宽度,我可以肯定地说,即使是我所见过的最烂的欧元插头也比更好。
Ilmari Karonen '16

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另一点是RJ45并非旨在产生任何类型的安全隔离。最初的问题是针对那些阻抗较低的孩子。我确实知道,当我7岁左右时,我可以从12VDC模型铁路轨道上“抽出”一点儿痕迹,虽然这并不危险(大概),但是我确实感到不安。我个人不会将儿童连接到48V。
伊恩·布兰德

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@IanBland:RJ-45端完全安全。如果裸露,则另一端没有施加48V电压。POE需要协商才能使用全部电源。我不确定您要获得5V还是12V的电压来进行协商。
MSalters

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首先,有些人似乎只专注于POTS,这不像PoE。为所有汗流day背的跳线运动员带来了振奋的信号。

除了上面关于48vDC本身的安全性的好答案之外,PoE是一种协商协议 -连接的设备从故障安全假设开始,该假设是另一台设备兼容PoE,因此不希望将其电源插到接口上。仅当连接两个兼容PoE的设备时,一个设备才会看到特殊的信号,告诉它可能要提供PoE-从那里,两个设备将就一个设备的需求/另一设备可以提供的东西进行协商,并有效地“工作”朝向所需的功率水平。还值得一提的是,它们所达到的功率可能远远低于所支持的全部功率-很少有设备会消耗功率。

断开连接或悬垂的电缆(一端插入PoE端口)上没有明显的电压-实际上,电缆的长度不超过标准以太网电缆。

总之,除非你的孩子设法通过咀嚼连接及工作供电电缆弥合导体却奇迹般地导致设备发现故障/失去连接,这是不可能的,你甚至可以得到美味的伏里这一切都关闭之前。

警告:这里假设的是真正符合标准的PoE设备,而不是公司发现的为以太网电缆加电的许多专有方式,以太网电缆通常由壁式电源适配器连接到以太网适配器中的备用电线组成。在这种情况下,您会受到电源的支配-可能是一些小的贫血低压壁式疣,这根本没有问题,或者它可能是相对较高电流的48v或更高的电压,可能更高冒险,但是坦率地说,除非您购买了一些可笑的,不符合标准的,不完全是PoE以太网连接的泛光灯,或者您处于低风险状态。

我看到的一个相对较高功率的PoE设备的例子是带有高功率LED和完整PTZ运动的高端CCTV摄像机,它们可以消耗100-200W的功率,但是在家里,您的可能性很小d曾经找到过类似的东西。

好吧,你可能在家里,但是,你知道...

我见过的其他大多数非PoE设备只是从小于50w的电源砖或墙式疣中喷出12-24v的备用线对。


谈判部分很有趣,我不知道。您能否详细说明谈判如何进行?谢谢。
PetrPudlák'16

我无法详细说明,因为我还没有阅读标准文档(和以往一样,市场上还有其他竞争标准),但是原理基本上是相同的-因为您要为连接器增加功率默认情况下,仅用于数据,您不能仅仅假设另一端可以使用它,就必须检测并协商。
约翰·U

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在欧洲,儿童玩具的最大电压仅为24 V DC。如果直接在胸部和背部的心脏上方施加电压,则较小的电压可能很危险。


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IEC 62368-1:2014将“安全”定义为60VDC或2mA DC,以较小者为准。对于AC,限制为30VAC和0.5mA。这些对于普通人来说是安全的,但是您仍然不能将裸露的连接器/电线摆在身边,因为要考虑“电气火灾”的整个章节。

对于“指导人员”(例如服务技术人员)有更高的限制。它们是120VDC和50VAC,但90VAC电话网络振铃有一个特殊例外。这些被定义为引人注目甚至令人不悦,但通常不会产生有害的电生理效应。电流限制为25mA DC和5mA AC。

在“正常”频率下,任何高于此的危险均视为危险,SMPS电路可能会超过100kHz AC限制,但超出了此处的范围。


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还有其他一些答案提到48V DC是“安全”电压,但是我认为环境条件(接地,皮肤电导等)是比电压重要得多的因素。

诚然,以下是轶事,但是在我用湿咸的手进入船上时,在船上的48V DC陀螺仪上工作时,我经历了非常讨厌的DC冲击。

另请参阅以下stackexchange答案,声称即使在某些情况下24V也是危险的。 “危险”电压是多少?


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在电气安全方面,比电压更重要的是电流。启动或停止心脏所需的电流在整个胸部为60 mA。在正确的情况下,甚至12伏电压也可能致命。在海洋环境中,即在盐水中倾覆的船只,可能会杀死当前路径中的任何人。如果您的皮肤被汗水湿润,则48伏电压可能会给您带来健康的震动。在皮肤干燥的正常情况下,48伏特可能会唤醒您,但不会杀死您。当电流足够强到足以烧掉皮肤和脂肪层,并与该层正下方的组织接触时,它的导电性极强,因此即使相对较低的电压也可能致命。

AC比DC致命得多-原因是它在过去是执行死刑的首选。


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“启动或停止心脏所需的电流在整个胸部为60 mA。” 不,在60 mA时心脏几乎可以停止。较低的值(例如20 mA)仍然足以使您的心跳失常,从而使其崩溃。
2016年

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在过去,倾向于使用交流电执行死刑的原因是爱迪生针对特斯拉和西屋的交流电进行的恶劣活动。爱迪生想改变舆论,交流电流似乎比爱迪生直流电流更危险。在那时,使用交流电比使用直流电更容易产生高压。
Uwe,2016年

@uwe:这也是原因之一。但是,这并不会改变AC致命得多的事实,因为油炸的神经突触一次只能向一个方向传导,而双向每秒只能传导60次。
Old_Fossil '16

1
直流电是一个处理电击风险的人,总是令人恐惧的。交流电会引起痉挛,使您脱离导体,直流电会将您夹在导体上。它将锁定肌肉僵硬,而AC仍使它们有一定的移动空间。坦率地说,如果有足够的电流来油炸任何东西,那么您可能已经死了。可幸免的电击只会中断神经系统的功能。这是需要重新启动/引导的电路与从组件中逸出的神奇烟雾之间的区别。而且,乌韦(Uwe)对爱迪生(Edison)的看法是正确的。这是一个可怕的故事。
伊恩·布兰德
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