Сетевой изолятор

Сетевые изоляторы устанавливаются как часть проводной системы Ethernet в качестве гальванических изоляторов, чтобы снизить вероятность поражения электрическим током и ограничить размер ущерба из-за ударов молнии .

Благодаря применяемому принципу электромагнитной индукции сетевые данные передаются через непроводящий электричество барьер. Высокочастотные переменные напряжения, передающие данные, через индуцируются изолирующий зазор.

Сетевой изолятор является пассивным устройством и функционирует без необходимости внешнего источника питания. Функциональным эквивалентом сетевых изоляторов является Ethernet на небольшом участке оптического волокна с использованием медиаконвертеров или Ethernet-коммутаторов/сетевых карт с оптоволоконными соединениями на каждом конце.

Приложения

Сетевые изоляторы имеют множество других применений для решения проблем, связанных с различием потенциалов земли в сетях или между сетевыми компонентами. Например:

Электроиспытательные комплексы, где оборудование для измерения и контроля подключено к центральному центру управления через Ethernet;
Для резервных серверных систем, физически подключенных через медную сеть;
Для частных или коммерческих сетей, где внутренние потенциальные различия внутри здания или между зданиями становятся проблематичными, а оптоволоконное решение экономически нежизнеспособно;
Общее использование в качестве фильтров токов экрана в соединениях Ethernet.

Медицинский

Сетевые изоляторы используются в медицинских приборах для защиты пациентов от токов утечки .

Сетевые соединения между медицинскими устройствами и сетями Ethernet (и другими немедицинскими устройствами, такими как персональные компьютеры ) должны соответствовать стандарту IEC 60601-1 . Этот стандарт специально касается медицинского электронного и электрического оборудования и систем и классифицирует немедицинские устройства как потенциальные источники опасности. Особая опасность связана с возможными различиями потенциалов земли между компонентами сети, которые, если они не изолированы должным образом, могут привести к току утечки, который может пройти через пациента, что опасно и потенциально смертельно . Такая разница в напряжении также может возникнуть из-за неправильной установки и подключения сетевых систем, электрического короткого замыкания в поврежденных кабелях и кабелях или короткого замыкания между поврежденными сетевыми кабелями и другими источниками напряжения.

Сетевые изоляторы устраняют эту опасность, электрически отключая медицинские устройства от сети. Изоляторы можно использовать в качестве сетевых аксессуаров, встраивать в медицинские устройства или устанавливать в медицинской сетевой системе. Изоляторы сетей следует устанавливать как можно ближе к рассматриваемому медицинскому устройству. Поскольку сетевые изоляторы не служат никакой терапевтической или диагностической цели, они сами по себе не классифицируются как медицинское электронное оборудование согласно стандарту IEC 60601-1 и не подпадают под действие Директивы по медицинскому оборудованию 93/42/EEC. Их часто устанавливают в медицинской сфере вместе с изолирующими трансформаторами , которые служат для защиты пациента от других электрических неисправностей.

Технические требования

Международный стандарт IEC 60601-1 «Медицинское электрооборудование» (3-е издание) устанавливает строгие критерии безопасности и изоляции медицинских устройств. Эти требования, конечно, гораздо более строгие, чем требования типичного стандарта потребительских товаров (например, IEC 60950 «Безопасность оборудования информационных технологий»), поскольку пациент может находиться без сознания, под наркозом или иным образом неспособен двигаться, и поэтому необходимость в защите пациента возникает. первостепенное значение.

Стандарт IEC 60601-1 требует принятия двух независимых мер предосторожности (средства защиты пациента или MOPP) для защиты пациента от поражения электрическим током в медицинской системе. Сетевой изолятор может быть сконструирован для обеспечения одного или обоих необходимых MOPP. В случае, когда в системе присутствует только один MOPP, необходимо принять вторую меру защиты медицинского изделия. Этого можно достичь, например, путем установки фиксированного заземляющего кабеля с низким сопротивлением, стержня или ленты, называемого проводником выравнивания потенциалов. Соответствие требованиям применимых стандартов и директив, в частности стандарта IEC 60601-1, предполагает, что производители сами заявляют о соответствии CE и/или получают сертификацию от утвержденной независимой испытательной лаборатории.

Количество MOPP, обеспечиваемых сетевым изолятором, будет указано в сертификации устройства. Это достигается за счет сочетания зазора и пути утечки , а также напряжения пробоя изоляционных материалов. Хотя требования к уровням пробивного напряжения составляют 1,5 киловольта для одного MOPP и 4 киловольта для двух MOPP, фактическое количество MOPP не может быть получено только на основе напряжения пробоя.

Сетевые соединения, выполненные с помощью неэкранированных кабелей, иногда используются в качестве формы изоляции, поскольку экранированного соединения между устройством и сетью не существует . Однако это не обеспечивает достаточную защиту в рамках IEC 60601-1, поскольку сами линии передачи данных не изолированы и могут находиться в плавающем состоянии при опасном потенциале напряжения.

Сетевые карты и другие активные сетевые компоненты , разработанные в соответствии со стандартом IEC 60950 (Безопасность оборудования информационных технологий), обычно не соответствуют более строгим требованиям к изоляции IEC 60601-1 (медицинское электрооборудование) и, следовательно, требуют дополнительной изоляции перед подключением. используется в медицинских целях.

Качество передачи сетевого изолятора можно определить путем измерения стандартных отраслевых параметров или характеристик, например, вносимых потерь , обратных потерь и перекрестных помех на ближнем конце .

По определению сетевой изолятор полностью исключает любое прямое электрическое соединение между устройствами, подключенными через сетевое соединение, в частности, все линии передачи данных и экран кабеля .

Модели

Сетевые изоляторы коммерчески доступны в различных исполнениях в соответствии с требованиями клиентов:

Автономные устройства, готовые к немедленной и простой установке.
Изолирующие компоненты, подходящие для OEM -производителей.
Встроен в сетевые розетки для стационарной установки.

Номинальные напряжения (номинальные в киловольтах) и максимальная скорость передачи данных (например, 1000BASE-T) различаются в зависимости от модели.

См. также

Ссылки

Больничный ИТ-журнал, выпуск 05/2008
ДевайсМед, выпуск 10/2008