¿Qué tan seguro es 48V DC?

Question

En muchos Alimentación a través de Ethernet (POE) configura que el voltaje de transmisión es de 48V o un poco más. Mientras que un voltaje más alto tiene ventajas obvias de eficiencia, ¿qué tan seguro es? ¿Existe algún riesgo de electrocución cuando se expone accidentalmente, en particular para los niños? Estos cables carecen de la protección que se utiliza para 120/230V, y francamente la diferencia entre 48V y 120V no parece ser tan significativa.

Answer 1

francamente la diferencia entre 48V y 120V no parece ser tan significativa.

120V es 2,4 veces superior a 48V - difícilmente lo que yo llamaría "no tan significativo". 120V AC es aún peor, por dos razones:-

1. 120VAC tiene un pico tensión de 170V, 3,5 veces superior a 48VDC.

2. La sensación de "descarga eléctrica" se produce en cada pico de la forma de onda de CA, mientras que con la CC se produce sobre todo en el contacto inicial.

Sólo se necesitan unos 30mA de corriente alterna de 60Hz a través del corazón para provocar una fibrilación, en comparación con los 300-500mA de corriente continua. La corriente de "desprendimiento" (por encima de la cual no se puede soltar un conductor agarrado) es 4 veces mayor para la CC que para la CA. Eso significa que se necesita entre 4 y 17 veces más tensión de CC para recibir una descarga mortal.

Si se combina una tensión 2,4 veces mayor con una susceptibilidad 4-17 veces mayor, 120VAC es aproximadamente 10-40 veces más mortal que 48VDC.

Pero, ¿es segura la tensión de 48VDC en un cable Ethernet? Siempre que no se quite el aislamiento y se introduzcan los cables desnudos en la piel, las posibilidades de recibir una descarga eléctrica mortal son insignificantes. Lo sé por experiencia personal, porque fui técnico de centrales telefónicas durante 15 años y trabajé regularmente con equipos en tensión con contactos expuestos. La mayor descarga de corriente continua que recibí fue un ligero cosquilleo al agarrar una barra colectora de 50V (el timbre de 90VAC era otra historia...).

Answer 2

48V es la definición práctica y LEGAL de la tensión máxima que se considera "baja tensión" e intrínsecamente "segura". Ciertamente, 48V suministrados bajo la superficie relativamente aislante de la piel podrían matarle si se suministran en el lugar "correcto". Pero estamos asumiendo que la gente no anda con electrodos subcutáneos expuestos al contacto accidental con el cableado de "baja tensión". 48V es razonablemente seguro para la mayoría de la gente en condiciones normales.

Como observó @crowie, la tecnología original (y actual) del sistema de telefonía pública por cable funciona con 48V desde hace más de 100 años. Esa antigua tecnología telefónica es muy probablemente el precedente para establecer 48V como límite legal.

Answer 3

No se va a producir ninguna muerte por electrocución

Los 48V se consideran "seguros", y eso es por una buena razón.

En primer lugar, la impedancia del cuerpo humano a 50V es de unos 45kΩ (aunque se mide en adultos). Aunque los niños son en general más pequeños y, por tanto, deberían tener una impedancia ligeramente inferior, es la resistencia de la piel la que constituye el 95% de esa impedancia (los fluidos corporales internos son muy buenos conductores), por lo que el tamaño no importa del todo tanto .

(Obsérvese que la impedancia corporal es una cosa curiosa, baja rápidamente a medida que sube el voltaje, a 240V es 10-15 veces menor)

Además, una corriente eléctrica necesita ir a algún sitio, obviamente. Sin circuito cerrado, no hay corriente. Por eso los pájaros sentados en una línea terrestre no se fríen.

Estos 48V son 48V contra tierra. Con toda probabilidad, lo más parecido a "tierra" con lo que tiene contacto es "parquet/laminado" o "baldosas" o algo similar, es decir, resistencia alrededor de infinito, corriente cero.
Incluso tocar el cable caliente en 240V tiene bastantes posibilidades de que "no pasen muchas cosas malas", si llevas zapatos y no estás precisamente de pie en un charco de agua (¡aunque por razones obvias no aconsejaría probar suerte!).

Supongamos el peor de los casos: un niño pone un dedo en la clavija de tierra de un enchufe de pared y chupa el cable PoE (parece comestible, ¿verdad?). Contra todo pronóstico, el PSE se rompe o no cumple con los requisitos y en lugar de suministrar 10,2V/4mA como máximo según el valor predeterminado, suministra toda la tensión operativa, y una corriente ilimitada. O bien, toma algún patrón aleatorio que el niño hizo accidentalmente para una negociación válida, lo que sea.
Además, por una razón inexplicable, la corriente no hace cortocircuito en los cables de datos (lo más probable sería exactamente eso, una pequeña chispa en la lengua del niño, y que éste dejara caer el cable del susto).
Digamos que en realidad hay 40V en el cable, y la corriente "decide" atravesar el cuerpo del niño, contra toda razón y contra las leyes de la física.

El cable en la boca eliminará una barrera de la piel y, por tanto, reducirá aproximadamente a la mitad la impedancia del cuerpo. Quedan 22,5kΩ. Redondeemos a 20kΩ para estar seguros. No, sabes qué, seamos escandalosos y digamos 10kΩ. 48V/10kΩ = 4,8mA.
Que... es inofensivo incluso para la corriente alterna. Se necesita entre 8 y 10 veces más corriente alterna (de una frecuencia en el rango crítico de 50-60Hz) para detener el corazón.

Ahora, además de eso, PoE no tiene la corriente alterna, es la corriente continua. Así que la parte de miedo sobre el paro cardíaco ni siquiera se aplica.

Por supuesto, la corriente continua puede, en principio, causar efectos adversos distintos de la detención del corazón (piense en un electrobisturí quirúrgico o en la "silla eléctrica"), pero teniendo en cuenta voltajes de dos dígitos y corrientes de un solo dígito de miliamperios, esto sencillamente no va a ocurrir (pero incluso si ocurriera, se trataría principalmente de quemaduras locales, no de peligro para la vida).

Answer 4

Las zonas del mundo difieren ligeramente, pero el nivel "seguro" para la baja tensión tiende a situarse en el rango de 40 a 60v, por debajo del cual se considera que la probabilidad de electrocución es insignificante. Los coches de "alto voltaje" utilizan 42v, 3 baterías de "12v" en serie.

120v es lo suficientemente peligroso como para que mucha gente muera por descargas de la red de 120v. Al parecer, los estadounidenses mueren más a causa de los 120v que los europeos a causa de los 240v, tal vez debido a un sentimiento de complacencia por el menor voltaje (¡que alguien lo compruebe en snopes y lo desmienta si es necesario!)

Answer 5

En Europa, el voltaje máximo para los juguetes infantiles es de 24 V DC solamente. Si se aplica directamente sobre el corazón en el pecho y la espalda, incluso voltajes menores pueden ser peligrosos.