Quelle est la sécurité 48V DC?

Dans de nombreuses configurations POE (Power over Ethernet), la tension de transmission est de 48 V ou légèrement plus. Tandis qu'une tension plus élevée présente des avantages évidents d'efficacité, à quel point est-elle sûre? Existe-t-il un risque d'électrocution en cas d'exposition accidentelle, en particulier chez les enfants? De tels câblages manquent de la protection utilisée pour 120 / 230V, et franchement, la différence entre 48V et 120V ne semble pas être aussi importante.

franchement, la différence entre 48V et 120V ne semble pas être aussi significative.

120 V est 2,4 fois supérieur à 48 V - ce que je n’appellerais guère «pas si significatif». 120V AC est encore pire, pour deux raisons: -

1. 120 V ca a un pic de tension de 170V, 3,5 fois plus élevée que 48V.

2. La sensation de "choc électrique" se produit à chaque sommet de la forme d'onde CA, alors qu'avec le courant continu, elle se produit principalement lors du contact initial.

Il ne faut qu'environ 30 mA de courant alternatif 60Hz à travers le cœur pour provoquer une fibrillation, par rapport à 300 à 500 mA de courant continu. Le courant "laisser aller" (au-dessus duquel vous ne pouvez pas lâcher un conducteur saisi) est 4 fois plus élevé pour le courant continu que pour le courant alternatif. Cela signifie donc que vous avez besoin de 4 à 17 fois plus de tension continue pour subir un choc fatal.

Combinez une tension 2,4 fois plus élevée avec une susceptibilité 4 à 17 fois plus élevée et 120 VCA est environ 10 à 40 fois plus mortelle que 48 VCC.

Mais 48VDC est-il sûr dans un câble Ethernet? À condition de ne pas dénuder l'isolant et de fourrer les fils dénudés dans la chair, les risques de subir un choc électrique fatal sont négligeables. Je le connais par expérience personnelle parce que j'ai été technicien en central téléphonique pendant 15 ans et que je travaillais régulièrement sur des équipements sous tension avec des contacts exposés. Le choc le plus important que j'ai eu avec le courant continu était un léger picotement lorsque j'ai saisi un bus 50V (la sonnerie 90VAC était une autre histoire ...).

48V est la définition pratique et légale de la tension maximale à considérer comme "basse tension" et intrinsèquement "sûre". Certes, une alimentation de 48 V sous votre surface de peau relativement isolante pourrait vous tuer si elle est livrée au "bon" endroit. Mais nous supposons que les gens ne se promènent pas avec des électrodes sous-cutanées exposées à un contact accidentel avec un câblage "BT". 48V est raisonnablement sans danger pour la plupart des gens dans des conditions normales.

Comme l'a observé @crowie, le système téléphonique public filaire à technologie originale (et actuelle) fonctionne en 48V depuis plus de 100 ans. Cette ancienne technologie téléphonique est très probablement le précédent pour établir le 48V comme limite légale.

Pas de mort par électrocution

48V est considéré comme "sûr", et ce pour une bonne raison.

Premièrement, l'impédance du corps humain à 50V est d'environ 45 kΩ (bien que mesurée sur des adultes). Alors que les enfants sont globalement plus petits et devraient donc avoir une impédance légèrement inférieure, c'est la résistance de la peau qui constitue 95% de cette impédance (les fluides corporels internes sont de très bons conducteurs), la taille importe donc peu .

(Notez que l'impédance corporelle est une chose amusante, elle diminue rapidement à mesure que la tension augmente, à 240V, c'est 10-15 fois plus bas!)

De plus, un courant électrique a évidemment besoin d'aller quelque part. Pas de circuit fermé, pas de courant. C'est pourquoi les oiseaux assis sur une ligne terrestre ne sont pas frits.

Ces 48V sont 48V contre terre. Selon toute vraisemblance, la chose la plus proche du "sol" avec laquelle vous êtes en contact est le "parquet / stratifié" ou "le carrelage" ou quelque chose de similaire, autrement dit la résistance autour de l'infini, le zéro actuel.
Même toucher le fil chaud sur 240V a de bonnes chances de "ne pas se faire trop de mal", si vous portez des chaussures et que vous n'êtes pas exactement dans une flaque d'eau (bien que pour des raisons évidentes, je ne conseillerais pas de tenter votre chance!) .

Supposons le pire des cas: un enfant pose un doigt sur la broche de terre d'une prise murale et aspire le câble PoE (il a l'air comestible, n'est-ce pas!). Contre toute attente, le PSE est cassé ou fortement non-conforme et au lieu de fournir 10.2V / 4mA max par défaut, il fournit une tension de fonctionnement complète et un courant illimité. Ou bien, il faut un schéma aléatoire que l'enfant a créé accidentellement pour une négociation valide, peu importe.
De plus, pour une raison inexplicable, le courant ne court-circuite pas les câbles de données (la chose probable devrait se produire exactement, une petite étincelle sur la langue de l'enfant et l'enfant qui laisse tomber le câble dans une frayeur).
Disons simplement qu'il y a en fait 40 V sur le fil et que le courant "décide" de traverser le corps de l'enfant,

Le câble dans la bouche éliminera une barrière cutanée et réduira ainsi approximativement de moitié l'impédance du corps. Il reste 22,5kΩ. Arrondissons à 20kΩ pour en être sûr. Non, vous savez quoi, soyons scandaleux , et disons 10kΩ. 48 V / 10 kΩ = 4,8 mA.
Ce qui est inoffensif même pour le courant alternatif. Il faut environ 8 à 10 fois plus de courant alternatif (d'une fréquence dans la plage critique de 50-60Hz) pour arrêter le cœur.

En plus de cela, le PoE n’a pas de courant alternatif, c’est DC. Donc, la partie effrayante sur l'arrêt cardiaque ne s'applique même pas.

Bien sûr, le courant continu peut en principe causer des effets indésirables autres que l’arrêt du cœur (pensez à un couteau électrique chirurgical ou au "fauteuil électrique"), mais avec des tensions dans la plage des deux chiffres et des courants dans la plage du milliampère à un chiffre, ce cela ne va tout simplement pas se produire (mais même si c'était le cas, il s'agirait principalement de brûlures locales et non mortelles).

Différentes régions du monde diffèrent légèrement, mais le niveau «sûr» pour la basse tension a tendance à être situé entre 40 et 60V, en dessous duquel il est considéré que la probabilité d'électrocution est négligeable. Les voitures 'haute tension' utilisent des batteries 42v, 3 batteries '12v' en série.

120v est suffisamment dangereux pour que beaucoup de gens meurent des chocs de 120V. Apparemment, plus d'Américains meurent de 120V que d'Européens, de 240V, peut-être à cause d'un sentiment de complaisance vis-à-vis de la tension plus basse (quelqu'un vérifie les snopes et les démystifie si nécessaire!)

Tout d’abord, certaines personnes semblent se focaliser sur le POTS, qui n’a rien à voir avec PoE. Des accessoires pour tous les ingénieurs télécoms qui ont eu des problèmes de sonnerie pendant une journée de sueur à la course.

En plus des bonnes réponses ci-dessus concernant la sécurité de 48vDC en soi, le PoE est un protocole négocié - les périphériques connectés partent de l' hypothèse de sécurité que l'autre périphérique n'est PAS compatible PoE et ne bénéficierait donc pas de l'alimentation de son interface. Ce n'est que lorsque deux périphériques compatibles PoE sont connectés que l'un voit la signalisation spéciale qui lui dit qu'il peut vouloir offrir un PoE - à partir de là, les deux périphériques négocieront ce dont l'un a besoin / ce que l'autre peut fournir et fonctionnera efficacement. vers le niveau de puissance requis. Il convient également de noter que la puissance à laquelle ils parviennent pourrait être bien inférieure au montant total pris en charge - très peu de périphériques sont aussi gourmands en énergie.

Un câble déconnecté ou suspendu (une extrémité connectée à un port PoE) n'aura PAS une tension appréciable - en fait, il ne s'agit pas d'un câble Ethernet standard.

En bref, à moins que votre enfant ne réussisse à passer à travers un câble PoE connecté et fonctionnel ET à relier les conducteurs mais miraculeusement SANS que les appareils détectent la connexion défectueuse / perdue, il est peu probable que vous puissiez même accéder aux délicieuses volts à l'intérieur avant que tout soit éteint .

AVERTISSEMENT: cela suppose de véritables périphériques PoE conformes aux normes plutôt que les nombreux moyens exclusifs utilisés par les entreprises pour alimenter un câble Ethernet, qui consiste souvent en une connexion murale câblée aux câbles de rechange dans un adaptateur Ethernet. Dans ce cas, vous êtes à la merci de l'alimentation électrique - il pourrait s'agir d'une petite verrue murale anémique à basse tension qui ne pose aucun problème ou il pourrait s'agir d'une unité 48V à courant relativement élevé ou plus élevée qui POURRAIT être un peu plus complexe. risqué, mais franchement, à moins que vous n'ayez acheté un projecteur ridicule non conforme aux normes, conforme aux normes, qui ne soit pas vraiment PoE, ou quelque chose qui ne présente que peu de risques.

Un exemple que j'ai vu parmi les périphériques PoE relativement puissants est les caméras de vidéosurveillance haut de gamme avec des LED haute puissance et un mouvement PTZ complet, ils peuvent atteindre 100-200W, mais dans la maison, il serait très peu probable que vous ' Je n'ai jamais trouvé quelque chose comme ça.

Eh bien, vous pourriez chez moi , mais, vous savez ...

La plupart des autres périphériques pas-tout-PoE que j'ai vus ne font qu'alimenter les paires de rechange de 12 à 24 volts d'une verrue murale ou d'une brique d'alimentation <50w.

En Europe, la tension maximale pour les jouets pour enfants est de 24 V CC uniquement. Si elle est appliquée directement sur le cœur, à la poitrine et au dos, même des tensions plus faibles peuvent être dangereuses.

La CEI 62368-1: 2014 définit le terme "sûr" comme étant 60VDC ou 2mA DC, selon la valeur la moins élevée. Pour AC, les limites sont 30VAC et 0.5mA. Celles-ci sont considérées comme sûres pour une personne ordinaire, mais vous ne pouvez toujours pas laisser traîner les connecteurs / fils exposés, car il existe tout un chapitre sur les "incendies électriques" à prendre en compte.

Il existe des limites plus élevées pour une "personne instruite", par exemple un technicien de service. Il s’agit de 120VDC et 50VAC, avec une exception particulière pour la sonnerie du réseau téléphonique 90VAC. Celles-ci sont définies comme étant perceptibles, voire déplaisantes, mais ne produiraient généralement pas d'effets physiologiques électriques nuisibles. Les limites actuelles sont de 25 mA CC et de 5 mA CA.

Tout ce qui est au-dessus de ce qui est considéré dangereux avec des fréquences "normales", les circuits SMPS pourraient dépasser la limite de 100 kHz CA, mais cela dépasse la portée.

Quelques autres réponses mentionnent que le courant continu de 48 V est une tension "sûre", mais je dirais que les conditions environnementales (mise à la terre, conductance de la peau, etc.) sont des facteurs bien plus importants que la tension.

Ce qui suit est certes anecdotique, mais j’ai eu un très mauvais choc de DC à travailler sur un gyroscope à 48V DC sur un navire après être entré avec les mains salées et mouillées.

Voir aussi la réponse stackexchange suivante qui affirme même que le 24V peut être dangereux dans certaines conditions. Combien de tension est "dangereux"?

Ce qui est plus important que la tension dans la sécurité électrique est le courant. La quantité de courant nécessaire pour démarrer ou arrêter le cœur est de 60 mA sur la poitrine. Dans les bonnes circonstances, même 12 volts peuvent être mortels. Dans un environnement marin, c'est-à-dire un bateau chaviré en eau salée, toute personne se trouvant sur le chemin actuel pourrait être tuée. 48 volts peuvent vous donner un choc sain si votre peau est humide de transpiration. Dans des circonstances normales, avec une peau sèche, 48 volts vous réveilleraient probablement sans vous tuer. Lorsque le courant électrique est suffisamment fort pour brûler la couche de peau et de graisse et entre en contact avec le tissu directement sous cette couche, il est extrêmement conducteur, de sorte que même de faibles tensions relatives peuvent être mortelles.

AC est beaucoup plus mortel que DC. Une des raisons pour laquelle il est préférable d’effectuer une exécution autrefois.