Los aisladores de red se instalan como parte de un sistema Ethernet cableado como aisladores galvánicos para reducir la posibilidad de lesiones eléctricas y limitar la extensión del daño debido a los rayos .
Mediante el principio aplicado de inducción electromagnética , los datos de la red se transmiten a través de una barrera no conductora de electricidad. Los voltajes de CA de alta frecuencia que transportan datos se inducen a través de un espacio de aislamiento.
El aislador de red es un dispositivo pasivo y funciona sin necesidad de una fuente de alimentación externa. Un equivalente funcional a los aisladores de red es Ethernet sobre un pequeño tramo de fibra óptica , utilizando convertidores de medios o conmutadores Ethernet / tarjetas de red con conexiones de fibra en cada extremo.
Aplicaciones
Los aisladores de red tienen muchas otras aplicaciones para superar los problemas de los diferentes potenciales de tierra en las redes o entre los componentes de la red. Por ejemplo:
- Instalaciones de pruebas eléctricas, donde los equipos de medición y monitoreo están conectados a un centro de control central a través de Ethernet;
- Para sistemas de servidor redundantes , que están conectados físicamente a través de una red de cobre;
- Para redes privadas o comerciales, donde las diferencias potenciales inherentes dentro de un edificio, o entre edificios, se vuelven problemáticas y una solución de fibra óptica no es económicamente viable;
- Uso general como filtros para corrientes de blindaje en conexiones Ethernet.
Médico
Los aisladores de red se utilizan en dispositivos médicos para proteger a los pacientes contra corrientes de fuga .
Las conexiones de red entre dispositivos médicos y redes Ethernet (y otros dispositivos no médicos, como computadoras personales ) deben estar de acuerdo con la norma IEC 60601-1 . Esta norma trata específicamente con equipos y sistemas médicos electrónicos y eléctricos, y clasifica los dispositivos no médicos como posibles fuentes de peligro. Un peligro específico surge de las posibles diferencias en los potenciales de tierra entre los componentes de la red, que, cuando no se aíslan adecuadamente, pueden provocar una fuga de corriente que puede fluir a través del paciente, lo cual es peligroso y potencialmente letal . Dichas diferencias de voltaje también pueden surgir por una instalación y cableado incorrectos de los sistemas de red, cortocircuitos eléctricos dentro de cables y cableado dañados, o cortocircuitos entre cables de red dañados y otras fuentes de voltaje.
Los aisladores de red funcionan para eliminar este peligro desconectando eléctricamente los dispositivos médicos de la red. Los aisladores se pueden utilizar como accesorios de red, integrados en dispositivos médicos o instalados dentro de un sistema de red médica. Los aisladores de redes deben instalarse lo más cerca posible del dispositivo médico en cuestión. Dado que no tienen ningún propósito terapéutico o de diagnóstico, los aisladores de red en sí mismos no están clasificados como equipos electrónicos médicos de acuerdo con la norma IEC 60601-1, ni entran dentro del alcance de la Directiva de dispositivos médicos 93/42 / EEC. A menudo se instalan en el campo médico junto con transformadores de aislamiento , que sirven para proteger al paciente de otras fallas eléctricas.
Requerimientos técnicos
La norma internacional IEC 60601-1 Equipo eléctrico médico (3ª edición) especifica criterios estrictos sobre la seguridad y el aislamiento de los dispositivos médicos. Estos requisitos son, por supuesto, mucho más estrictos que los de un estándar de producto de consumo típico (es decir, IEC 60950 Seguridad de equipos de tecnología de la información), ya que el paciente puede estar inconsciente, anestesiado o incapaz de moverse, por lo que es necesario protegerlo. supremo.
La norma IEC 60601-1 requiere que se establezcan dos medidas de precaución independientes (Medios de protección del paciente o MOPP) para proteger al paciente de descargas eléctricas en el sistema médico. Se puede construir un aislador de red para proporcionar uno o ambos MOPP requeridos. En el caso de que solo esté presente un único MOPP en un sistema, se debe realizar una segunda medida de protección para el dispositivo médico. Esto se puede lograr, por ejemplo, instalando un cable, barra o correa de puesta a tierra fijo de baja resistencia, denominado conductor de compensación de potencial. La conformidad con los requisitos de las normas y directrices aplicables, en particular la norma IEC 60601-1, implica que los propios fabricantes declaren el cumplimiento de la CE y / o obtengan la certificación de un laboratorio de pruebas independiente aprobado.
La cantidad de MOPP que proporciona un aislador de red se indicará en la certificación del dispositivo. Estos se logran mediante una combinación de distancias de espacio libre y de fuga , y el voltaje de ruptura de los materiales aislantes. Si bien los requisitos sobre los niveles de voltaje de ruptura son 1,5 kilovoltios para un MOPP y 4 kilovoltios para dos MOPP, el número de MOPP realmente proporcionados no puede derivarse únicamente del voltaje de ruptura.
Las conexiones de red realizadas con cables sin blindaje se utilizan ocasionalmente como una forma de aislamiento, ya que no existe una conexión blindada entre el dispositivo y la red. Sin embargo, esto no proporciona suficiente protección en el alcance de IEC 60601-1, ya que las líneas de datos en sí mismas no están aisladas y pueden estar flotando a potenciales de voltaje peligrosos.
Las tarjetas de red y otros componentes de red activos que están diseñados para cumplir con IEC 60950 (Seguridad de equipos de tecnología de la información), generalmente no cumplirán con los requisitos de aislamiento más exigentes de IEC 60601-1 (Equipo eléctrico médico) y, por lo tanto, requieren aislamiento adicional antes de ser utilizado en aplicaciones médicas.
La calidad de transmisión de un aislador de red se puede determinar midiendo los parámetros o características estándar de la industria, por ejemplo, pérdida de inserción , pérdida de retorno y diafonía de extremo cercano .
Por definición, un aislador de red elimina por completo todas y cada una de las conexiones eléctricas directas entre dispositivos conectados a través de una conexión de red, específicamente todas las líneas de datos y el blindaje del cable .
Modelos
Los aisladores de red están disponibles comercialmente en varios diseños, para adaptarse a los requisitos de los clientes:
- dispositivos autónomos, listos para una instalación inmediata y sencilla;
- componentes aislantes, adecuados para fabricantes OEM ;
- integrado en tomas de pared de red, para instalaciones permanentes.
Los valores nominales de voltaje (clasificados en kilovoltios) y las velocidades máximas de transmisión (por ejemplo, 1000BASE-T) varían entre los modelos.
Ver también
Fuentes
- Krankenhaus IT Journal Ausgabe 05/2008
- DeviceMed Ausgabe 10/2008