Ethernet - Aislamiento de 3000 V

Necesito algún medio para aumentar la calificación Hi-pot de un puerto Ethernet a 3000 V para cumplir con la aprobación regulatoria. El módulo del controlador Ethernet está alojado en una carcasa metálica grande y un latiguillo de 18" conecta el controlador a un conector RJ45 en el panel posterior. El módulo del controlador utiliza un conector magnético estándar que tiene una clasificación de alto potencial de 1500 V. El rediseño de la tarjeta del controlador es no es una opción en este momento. Estaba planeando hacer una pequeña PCB en el panel posterior con dos conectores RJ45 y un transformador LAN en el medio. Esto proporcionaría un aislamiento adicional de 1500 V a 4000 V dependiendo del transformador elegido. ¿Alguien ve alguna ¿Problemas potenciales (sin juego de palabras) con este enfoque?

Esto suena como una muy, muy mala idea. ¿Alguna razón por la que no simplemente coloque un convertidor de medios y un cable de fibra óptica? Puede obtener un aislamiento de 300 kV con eso.
Sé que hay soluciones listas para usar, pero es una cuestión de costo. He visto lo que parece un acoplador basado en un transformador pasivo con aislamiento de 5K destinado a aplicaciones médicas, pero cuesta más de $100. Esperaba algo por menos de $10.
Todas sus medidas para ahorrar algunos dólares son inútiles, cuando no puede aumentar la calificación de aislamiento al perder detalles ingeniosos como distancias de arrastre o descargas de corona. Si usted mismo diseña su aislamiento, deberá someterse a un proceso de certificación para demostrar sus calificaciones de aislamiento, lo que le costará fácilmente algunos miles de dólares.

Respuestas (2)

Puede ser interesante para usted:

  • Las clasificaciones de aislamiento no se agregan, pero en su lugar se selecciona el mínimo. Por ejemplo, si tiene cajas negras de aislamiento nominal de 10 kV, 20 kV y 30 kV conectadas en serie, el nivel de aislamiento resultante será min{10,20,30}=10kV en lugar de 10+20+30=60kV como usted presunto.

  • Pulso Ing. El transformador Ethernet # HX1224NL (por ejemplo, de nuevo) tiene un nivel de aislamiento nominal de CA de 4 kVrms a 50/60 Hz. Debe distinguir claramente entre el aislamiento de CA y CC. Ethernet especifica el de CA.

  • Para proteger adecuadamente su esquema, debe conectar a tierra las derivaciones centrales del transformador de aislamiento adicional en el lado conectado al equipo que se está protegiendo. Es para eliminar el nivel de aislamiento débil (1,5 kVrms) del módulo del controlador del resultado.

PD: Todo lo mencionado anteriormente se basa en el llamado aislamiento básico (proporcionado durante 60 segundos después de la descarga, utilizado por seguridad), no en otro(s).

¿Tiene alguna referencia para la afirmación de que no se pueden agregar calificaciones de aislamiento? Además, la puesta a tierra de los circuitos puede romper la clase de aparato de un circuito como se define en IEC 61140.
@Ariser Bueno... No puedo darle una referencia de un vistazo, en cambio, puedo darle una explicación: el nivel de aislamiento (nominal) se trata del voltaje que podría aplicarse entre dos puntos aislados del dispositivo durante el tiempo especificado, causando sin daños. No especifica la resistencia y/o capacitancia equivalente y sus tolerancias. Por lo tanto, cuando conecta dos dispositivos con solo el nivel especificado, en serie y aplica un voltaje sobre ellos, no puede asumir que la partición potencial será correcta --- R/C de cada caja en la serie no se conoce (especificado/controlable).
En tal caso, cuando solo se proporcionan IL y no hay parámetros de serie controlables/especificados/tolerados (limitados), puede aplicar solo el voltaje mínimo a la serie suponiendo que no rompa el elemento más débil.
Teniendo en cuenta Ethernet, IEC 61140 no es aplicable, imo. Creo que un análisis relacionado con los sistemas de cableado estructurado es útil.
Esto suena lógico. Pensé que podría deducir las reglas de aquellas para distancias lentas, donde se permite sumar. Pero aquí hay muchos más parámetros que cuidar.
IEC 61140 puede no ser aplicable para el cableado, pero probablemente para todos los dispositivos involucrados que están conectados a la red eléctrica de alguna manera. Esa es, en mi opinión, la única advertencia. Pero esto es imo solo relevante para aquellos que construyen dicho dispositivo. Si conecta a tierra un dispositivo existente "accidentalmente", no se rompe ningún código.
@Ariser Puede que se sorprenda, pero las PC típicas y los interruptores montados en rack (y muchos otros productos electrónicos de consumo en cajas metálicas) están diseñados para que la referencia común (GND) de los chips internos esté conectada eléctricamente (vinculada) con la tierra del chasis (caja conductora) que generalmente está conectado a tierra (con cable PE). Solo los devanados del lado de la línea de los formadores de señal están aislados del chasis/tierra. La necesidad de "forzar" ese aislamiento, "reiniciar" la cadena conectando a tierra las derivaciones centrales del lado del "equipo" del nuevo transformador "de refuerzo" al mismo potencial de chasis/tierra, es una forma típica.

Los voltajes de aislamiento en serie dan como resultado el voltaje MÁS ALTO. La suposición es que cuando falla todo el aislamiento más débil, solo queda la barrera más fuerte y debe soportar todo el voltaje.

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