És segura l’alimentació a través de Ethernet?

 

Power over Ethernet (PoE) existeix des de fa diversos anys, començant amb el tipus 1 PoE (IEEE 802.3af) introduït en 2003 que ofereix fins a 15,4 W, amb 13 W disponibles per al dispositiu. A això li va seguir PoE Tipus 2 (a vegades denominat PoE Plus) que ofereix fins a 30 W, amb 25,5 W disponibles per al dispositiu.
Amb aquests nivells d’alimentació de CC, ningú va qüestionar realment la seguretat de PoE. Però una vegada que es van introduir els PoE de quatre paris Tipus 3 i Tipus 4 en 2018 a 60 W i 90 W respectivament, i es va revisar el Codi Elèctric Nacional per a abordar circuits d’alimentació remota de 60 W, molts van començar a preguntar-se si PoE és segur. Pensem a donar un cop d’ull més de prop.

CA vs. CC

Mentre que disparar “Back in Black” d’AC / DC per sobre de 70 decibels definitivament NO és segur per a les seves oïdes, durant molt de temps s’ha cregut que l’alimentació de CC és segura mentre que l’alimentació de CA no ho és. Hi ha alguna cosa de veritat darrere d’això, atès que es considera que l’alimentació de CA és de 3 a 5 vegades més perillosa que la CC, es necessiten molts més miliamperios de corrent CC que la corrent CA al mateix voltatge per a matar-lo. Per a comprendre millor per què, és útil comprendre la diferència entre els dos

L’energia de CA s’alterna periòdicament mentre l’energia de CC flueix en una direcció. És per això que l’alimentació de CA té una freqüència i la de CC no. Als EUA, L’energia de CA s’alterna 60 vegades per segon (60 Hz). A Europa, és 50 vegades per segon (50 Hz). Una forma fàcil de visualitzar la diferència és veure’ls en un gràfic: l’alimentació de CA crea un patró ondulat (sinusoide) mentre que la CC és només una línia plana.
Quan el sorprenen els nivells perillosos d’amperatge de l’alimentació de CA, la naturalesa alterna de l’alimentació de CA fa que el cor entri en fibril·lació auricular. El flux continu d’energia de CC no és tan perillós per al cor, però pot causar contraccions convulsives i fins i tot pot matar-lo a nivells prou alts. A més del nivell de corrent, la resistència del cos també és un factor important, que pot veure’s afectat per la humitat, el gruix de la pell, el pes, l’edat i fins i tot el sexe. La pell seca té una major resistència que la pell humida i la quantitat de corrent elèctric que flueix a través del cos augmenta quan la resistència disminueix. I les dones són més susceptibles als corrents que els homes a causa de la menor resistència general del cos.

A més, el camí marca una gran diferència. La descàrrega elèctrica només ocorre si hi ha un camí complet amb dos punts de contacte en el cos perquè el corrent entre i surti, i l’electricitat sempre prendrà el camí més fàcil a terra. El camí que pren el corrent té molt a veure amb el nociu que és l’impacte: un corrent que flueix d’una mà a una altra i, per tant, a través del seu cor és molt més perillosa que una que flueix, diguem, del seu dit al seu colze.

Què significa això per a PoE?

Segons els estàndards IEEE, PoE s’injecta en un cable a un voltatge entre 44 i 57 V CC, normalment 48 V CC. En general, qualsevol valor inferior a 35 V CA o 60 V CC es considera un voltatge extra baix de seguretat (SELV), per la qual cosa, per definició, els ports habilitats per a PoE són SELV. Això no vol dir que 48V DC no pugui donar-te una descàrrega (ho sabries si alguna vegada vas tocar amb la teva llengua una bateria de 9 volts quan eres nen). I ningú recomana que llevi l’aïllament d’un conductor de cable de parell trenat i el punxi amb les mans nues (especialment mentre està xopat).
Però amb PoE, encara té poques possibilitats de rebre una descàrrega per un cable desconnectat a causa del protocol real en si. Això es deu al fet que l’equip de subministrament d’energia (PSE) ha d’experimentar una encaixada amb el dispositiu alimentat (PD) abans que se subministri energia. Sense encaixada, sense poder. Això és bastant diferent a un receptacle d’alimentació de CA estàndard que subministra energia constantment, independentment de si té un dispositiu endollat.
En poques paraules, la resposta és SÍ. PoE és segur.

Sempre hi ha un però

Llavors, si PoE és segur, per què s’aborda en el NEC per a nivells de potència superiors a 60 W? Encara existeix el perill potencial causat per la calor generada per PoE dins dels feixos de cables que pot causar pèrdua d’inserció i degradació del cable amb el temps, la qual cosa impedeix la transmissió de dades adequada. I amb tot, des de telèfons i dispositius de seguretat, fins a sistemes de seguretat humana que es connecten i s’alimenten a través de la xarxa, una pèrdua de senyal certament pot convertir-se en un problema de seguretat personal. Aquesta és una de les raons per les quals el NEC especifica la quantitat de cables permesos en un paquet segons la grandària del conductor i la classificació de temperatura per a PoE de 60 W o més o requereix l’ús d’un cable de potència limitada (LP).
Hi ha discussions en curs sobre la seguretat contra incendis quan es tracta de PoE. Si bé és teòricament possible, es necessitaria un escenari en el pitjor dels casos: un gran paquet de cables atapeïts, tots simultàniament lliurant PoE d’alta potència de 60 W o més en un espai de sostre calent (per sobre de 40 ° C) d’un punt a un altre sense trencar-se paquets més petits / carreres individuals. També és probable que es requereixi una construcció de cable sense blindatge de baixa qualitat (p. ex., Alumini revestit de coure) molt prop de material combustible. Aquest escenari pot evitar-se seguint les pautes d’agrupació i certificant (que no passarà el cablejat CCA).
És important recordar que fins i tot si no hi ha perill, PoE encara pot causar estralls en la transmissió si el cable no està ben equilibrat. En PoE de quatre paris Tipus 3 i Tipus 4, l’energia es lliura a través dels quatre parells

amb dades a través de voltatge de manera comuna que divideix el corrent entre cada conductor en els parells. Perquè això succeeixi, la resistència de CC ha d’estar equilibrada. Massa desequilibri provoca la saturació del transformador, la qual cosa pot provocar que els senyals de dades de Ethernet es distorsionin.