48V DC 有多安全?

电器工程 电压 安全 低电压
2022-01-01 03:02:47

在许多以太网供电 (POE)设置中,传输电压为 48V 或略高。虽然更高的电压具有明显的效率优势,但它的安全性如何?意外接触时是否有触电危险,尤其是儿童?这种接线缺乏用于 120/230V 的保护,坦率地说,48V 和 120V 之间的差异似乎并不那么显着。

4个回答

坦率地说,48V 和 120V 之间的差异似乎并不那么显着。

120V 是48V 的2.4 倍——这几乎不是我所说的“不那么重要”。120V AC更糟糕,原因有两个:-

  1. 120VAC的峰值电压为170V,是48VDC的3.5倍。

  2. “电击”感觉出现在交流波形的每个峰值上,而对于直流,它主要发生在初始接触时。

与 300-500mA 的直流电流相比,只需大约 30mA 的 60Hz 交流电流通过心脏即可引起纤颤。直流的“放开”电流(在此之上你不能放开抓住的导体)是交流的 4 倍。这意味着您需要 4-17 倍的直流电压才能获得致命的电击。

结合高 2.4 倍的电压和高 4-17 倍的敏感性,120VAC 的致命性大约是 48VDC的10-40 倍。

但是以太网电缆中的 48VDC 安全吗?如果您不剥去绝缘层并将裸露的电线刺入您的肉体,则从中获得致命电击的可能性可以忽略不计。我从个人经验中知道,因为我是一名 15 年的电话交换技术员,并且经常在有暴露联系人的带电设备上工作。我遇到的最大的直流电击是握住 50V 母线时的轻微刺痛(90VAC 振铃是另一回事……)。

48V 是被认为是“低电压”和本质上“安全”的最大电压的实际和法律定义。当然,如果在“正确”的地方交付,在您相对绝缘的皮肤表面下交付的 48V 可能会杀死您。但我们假设人们不会带着暴露于意外接触“LV”接线的皮下电极四处走动。在正常情况下,48V 对大多数人来说是相当安全的。

正如@crowie 所观察到的,最初(和当前)技术的有线公共电话系统在 48V 电压下运行了 100 多年。旧电话技术很可能是将 48V 确定为法定限制的先例。

不会发生触电死亡

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(虽然是在成年人身上测量的)。虽然儿童整体较小,因此阻抗应该略低,但皮肤阻抗占阻抗的 95%(内部体液是很好的导体),所以大小并不重要

(注意身体阻抗是多么有趣,它会随着电压的升高而迅速下降,在 240V 时会降低 10-15 倍!)

此外,很明显,电流需要流向某个地方。没有闭合电路,没有电流。这就是为什么坐在陆上线上的鸟不会被炸的原因。

这些 48V 是 48V 对地电压。很可能,您接触到的下一个最接近“地面”的东西是“镶木地板/层压板”或“地砖”或类似的东西,换句话说,电阻在无穷大,电流为零。
即使在 240V 上触摸热线也很有可能“不会发生太多坏事”,如果您穿着鞋子并且没有准确地站在水坑中(尽管出于显而易见的原因,我不建议您试试运气!) .

让我们假设绝对最坏的情况:一个孩子将一根手指放在墙上插头的接地引脚上,然后吸吮 PoE 电缆(看起来可以吃,不是吗!)。无论如何,PSE 已损坏或严重不合规,而不是默认提供 10.2V/4mA 最大值,而是提供完整的工作电压和无限电流。或者,它需要一些随机模式,孩子不小心为一个有效的谈判,不管怎样。
此外,由于无法解释的原因,电流不会在数据线上短路(很可能会发生这种情况,孩子的舌头上有一点火花,孩子吓得掉了电缆)。
假设线上实际上有 40V,电流“决定”通过孩子的身体,

口中电缆将消除一个皮肤屏障,从而使身体阻抗大约减半。剩下 22.5kΩ。让我们四舍五入到 20kΩ 以确定。不,你知道吗,让我们变得离谱,说 10kΩ。48V/10kΩ = 4.8mA。
这……即使对于交流电也是无害的。停止心脏需要大约 8-10 倍的交流电(频率在 50-60Hz 的临界范围内)。

现在,最重要的是,PoE没有交流电,它是直流电。所以关于心脏骤停的可怕部分甚至不适用。

当然,DC 原则上会导致心脏停止跳动以外的不良影响(想想手术电刀或“电椅”),但考虑到两位数范围内的电压和个位数毫安范围内的电流,这根本不会发生(但即使发生了,也主要是局部烧伤,不会危及生命)。

世界不同地区略有不同,但低电压的“安全”水平往往在 40 至 60v 范围内,低于此范围,触电的可能性可以忽略不计。“高压”汽车使用 42v、3 节“12v”电池串联。

120v足够危险,以至于很多人死于 120v 电源冲击。显然,死于 120v 的美国人比死于 240v 的欧洲人多,这可能是由于对较低电压的自满感(有人检查 snopes 并在必要时揭穿!)