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。
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。
Answers:
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:
120VAC的峰值电压为170V,是48VDC的3.5倍。
“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……)。
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。
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)。
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 是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)!
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不兼容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和弥合导体却奇迹般地无导致设备发现故障/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,你可能在我家里,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。
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。
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?
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。