¿Qué tan seguro es 48V DC?

En muchas configuraciones de Power over Ethernet (POE), el voltaje de transmisión es 48 V o un poco más. Si bien un voltaje más alto tiene ventajas obvias de eficiencia, ¿qué tan seguro es? ¿Existe algún riesgo de electrocución cuando se expone accidentalmente, en particular a los niños? Tales cables carecen de la protección que se usa para 120 / 230V, y, francamente, la diferencia entre 48V y 120V no parece ser tan significativa.

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

120V es 2.4 veces más alto que 48V, apenas lo que yo llamaría 'no tan significativo'. 120V AC es aún peor, por dos razones: -

1. 120VAC tiene un voltaje pico de 170V, 3.5 veces mayor que 48VDC.

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

Solo se necesitan alrededor de 30 mA de corriente alterna de 60 Hz a través del corazón para causar fibrilación, en comparación con 300-500 mA de corriente continua. La corriente de 'soltar' (por encima de la cual no puede soltar un conductor agarrado) es 4 veces mayor para CC que para CA. Eso significa que necesita de 4 a 17 veces más voltaje de CC para recibir una descarga fatal.

Combine un voltaje 2.4 veces mayor con una susceptibilidad 4-17 veces mayor, y 120VAC es aproximadamente 10-40 veces más mortal que 48VDC.

¿Pero es seguro 48VDC en un cable Ethernet? Siempre que no quite el aislamiento y coloque los cables pelados en su carne, las posibilidades de recibir una descarga eléctrica fatal son insignificantes. Lo sé por experiencia personal porque fui técnico de intercambio telefónico durante 15 años y trabajé regularmente en equipos en vivo con contactos expuestos. La mayor descarga de CC que tuve fue un ligero hormigueo al agarrar una barra de bus de 50 V (el sonido de 90 V CA era una historia diferente ...).

48V es la definición práctica y LEGAL del voltaje máximo para ser considerado "bajo voltaje" e intrínsecamente "seguro". Ciertamente, 48 V entregado BAJO su superficie de piel relativamente aislante podría matarlo si se entrega en el lugar "correcto". Pero suponemos que las personas no están caminando con electrodos subcutáneos expuestos al contacto accidental con el cableado "LV". 48V es razonablemente seguro para la mayoría de las personas en condiciones normales.

Como observó @crowie, el sistema de telefonía pública con tecnología original (y actual) funciona con 48 V durante más de 100 años. Es muy probable que la vieja tecnología telefónica sea el precedente para establecer 48V como límite legal.

Ninguna muerte por electrocución va a suceder

48V se considera "seguro", y eso es por una buena razón.

Primero, la impedancia del cuerpo humano a 50 V es de alrededor de 45 kΩ (aunque se mide en adultos). Si bien los niños son en general más pequeños y, por lo tanto, deberían tener una impedancia ligeramente menor, 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 tanto .

(Tenga en cuenta que la impedancia del cuerpo es algo curioso, disminuye rápidamente a medida que aumenta el voltaje, ¡a 240 V es 10-15 veces menor!)

Además, una corriente eléctrica necesita un lugar a donde ir, obviamente. Sin circuito cerrado, sin corriente. Es por eso que los pájaros que se sientan en una línea terrestre no se fríen.

Estos 48V son 48V contra tierra. Con toda probabilidad, lo más cercano al "suelo" con el que tiene contacto es "parquet / laminado" o "baldosas" o algo similar, en otras palabras, resistencia alrededor del cero infinito, actual.
Incluso tocar el cable caliente en 240V tiene una buena posibilidad de que "no ocurran muchas cosas malas", si usa zapatos y no está parado exactamente en un charco de agua (¡aunque por razones obvias no recomendaría probar suerte!) .

Supongamos el peor de los casos: un niño pone un dedo en el pin de tierra en un enchufe de pared y chupa el cable PoE (parece comestible, ¡no es así!). Contra todo pronóstico, el PSE está roto o no cumple con las normas y, en lugar de suministrar 10.2 V / 4 mA como máximo por defecto, suministra voltaje operativo completo y corriente ilimitada. O bien, se necesita un patrón aleatorio que el niño realizó de manera accidental para una negociación válida, lo que sea.
Además, por una razón inexplicable, la corriente no provoca un cortocircuito en los cables de datos (lo más probable es que suceda exactamente eso, una pequeña chispa en la lengua del niño y que el niño deje caer el cable en un susto).
Digamos que en realidad hay 40V en el cable, y la corriente "decide" atravesar el cuerpo del niño,

El cable en la boca eliminará una barrera cutánea y, por lo tanto, reducirá aproximadamente a la mitad la impedancia corporal. Eso es 22.5kΩ restante. Redondeemos a 20kΩ para estar seguros. No, sabes qué, seamos indignantes y digamos 10kΩ. 48V / 10kΩ = 4.8mA.
Lo cual ... es inofensivo incluso para corriente alterna. Se necesita alrededor de 8-10 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 corriente alterna, es DC. Por lo tanto, la parte aterradora sobre el paro cardíaco ni siquiera se aplica.

Por supuesto, DC puede en principio causar efectos adversos además de detener el corazón (piense en un electrocuchillo quirúrgico o la "silla eléctrica"), pero los voltajes dados en el rango de dos dígitos y las corrientes en el rango de miliamperios de un solo dígito, esto simplemente no va a suceder (pero incluso si fuera así, sería principalmente quemaduras locales, no potencialmente mortales).

Las diferentes áreas del mundo difieren ligeramente, pero el nivel "seguro" para baja tensión tiende a ser de 40 a 60v, por debajo del cual se considera que la probabilidad de electrocución es insignificante. Los automóviles de 'alto voltaje' usan 42v, 3 baterías '12v' en serie.

120v es lo suficientemente peligroso como para que muchas personas mueran por descargas eléctricas de 120v. Aparentemente, mueren más estadounidenses de 120v que los europeos de 240v, tal vez debido a una sensación de complacencia por el voltaje más bajo (¡alguien controle los snopes y desacredite si es necesario!)

En primer lugar, algunas personas parecen haberse obsesionado con POTS, que no se parece en nada a PoE. Apoyos para todos los ingenieros de telecomunicaciones que han tenido una corriente de llamada en el brazo en un día sudoroso corriendo puentes.

Además de las buenas respuestas anteriores sobre la seguridad de 48vDC en sí misma, PoE es un protocolo negociado : los dispositivos conectados parten de la suposición a prueba de fallas de que el otro dispositivo NO es compatible con PoE y, por lo tanto, no disfrutaría tener la energía activada en su interfaz. Solo cuando se conectan dos dispositivos compatibles con PoE, uno ve la señalización especial que le indica que podría querer ofrecer PoE: a partir de ahí, los dos dispositivos negociarán lo que uno necesita / lo que el otro puede entregar y efectivamente "funcionará" hacia el nivel de potencia requerido. También vale la pena señalar que la potencia a la que llegan podría ser mucho menor que la cantidad total admitida: muy pocos dispositivos tienen tanta potencia.

Un cable desconectado o colgante (un extremo conectado a un puerto PoE) NO tendrá un voltaje apreciable, de hecho, no más que un cable de Ethernet estándar.

En resumen, a menos que su hijo logre masticar a través de un cable PoE conectado y funcionando Y puentear los conductores pero milagrosamente SIN causar que los dispositivos detecten la falla / pierda la conexión, es poco probable que pueda llegar a los deliciosos voltios dentro antes de que todo se apague .

ADVERTENCIA: Esto supone dispositivos PoE reales que cumplen con los estándares en lugar de las muchas formas patentadas que las empresas encuentran de encender un cable de ethernet, que a menudo consiste en una verruga conectada a los cables de repuesto en un adaptador de ethernet. En ese caso, está a merced de la fuente de alimentación: podría ser una pequeña verruga de pared anémica de bajo voltaje que no es un problema en absoluto o podría ser una unidad de 48v o más de corriente relativamente alta que PODRÍA ser un poco más arriesgado, pero, francamente, a menos que haya comprado un reflector ridículamente no compatible con Ethernet que no cumpla con los estándares PoE o algo con bajo riesgo.

Un ejemplo que he visto de dispositivos PoE-ish de relativamente alta potencia son las cámaras CCTV de alta gama con LED de alta potencia y movimiento PTZ completo, pueden extraer 100-200W, pero en el hogar sería muy poco probable que usted ' alguna vez encontraría algo así.

Bueno, podrías estar en mi casa, pero, ya sabes ...

La mayoría de los otros dispositivos que no son bastante PoE que he visto solo arrojan 12-24v en los pares de repuesto de una verruga de ladrillo o pared de <50w de potencia.

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

IEC 62368-1: 2014 define "seguro" como 60VDC o 2mA DC, lo que sea menor. Para CA, los límites son 30 VCA y 0.5 mA. Estos se consideran seguros para una persona común, pero aún no puede dejar los conectores / cables expuestos por ahí, ya que hay que considerar todo el capítulo de "incendios eléctricos".

Hay límites más altos para una "persona instruida", por ejemplo, técnicos de servicio. Estos son 120VDC y 50VAC, con una excepción especial dada para el timbre de la red telefónica de 90VAC. Se definen como notables o incluso desagradables, pero por lo general no producen efectos fisiológicos eléctricos dañinos. Los límites de corriente son de 25 mA CC y 5 mA CA.

Todo lo anterior que se considere peligroso con frecuencias "normales", los circuitos SMPS pueden exceder el límite de CA de 100 kHz, pero eso está más allá del alcance aquí.

Un par de otras respuestas mencionan que 48 V CC es un voltaje "seguro", sin embargo, diría que las condiciones ambientales (conexión a tierra, conductancia de la piel, etc.) son factores mucho más importantes que solo el voltaje.

Lo siguiente es anecdótico, sin duda, pero he experimentado una descarga de CC muy desagradable trabajando en un giroscopio de 48 V CC en un barco después de entrar con las manos húmedas y saladas.

Consulte también la siguiente respuesta de stackexchange que afirma que incluso 24V puede ser peligroso bajo ciertas condiciones. ¿Cuánto voltaje es "peligroso"?

Lo que es más importante que el voltaje en seguridad eléctrica es la corriente. La cantidad de corriente requerida para iniciar o detener el corazón es de 60 mA en el pecho. En las circunstancias adecuadas, incluso 12 voltios pueden ser letales. En un entorno marino, es decir, un bote volcado en agua salada, cualquier persona en el camino actual podría morir. 48 voltios podrían darte una sacudida saludable si tu piel está húmeda de sudor. En circunstancias normales con piel seca, 48 voltios probablemente lo despertarían pero no lo matarían. Cuando la corriente eléctrica es lo suficientemente fuerte como para quemar la capa de piel y grasa y entra en contacto con el tejido directamente debajo de esta capa, es extremadamente conductiva, incluso los voltajes relativamente bajos pueden ser letales.

AC es mucho más mortal que DC: una de las razones por las que es el preferido para realizar una ejecución en los viejos tiempos.