Isolador de rede

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Os isoladores de rede formam um ponto de separação galvânic a no interior de um cabo de dados Ethernet de cobre com uma tensão suportável elevada. Aqui, de acordo com o princípio da indução electromagnética, são transmitidas, com a menor perda possível, tensões alternadas de alta frequência na banda de frequência utilizada para a transmissão de dados. Por causa deste princípio de transmissão, os isoladores de rede não necessitam de um abastecimento de corrente eléctrica próprio. Actualmente, os isoladores de rede permitem velocidades de transmissão até 1000 Mbit/s.

Aplicações[editar | editar código-fonte]

Médicas[editar | editar código-fonte]

Os isoladores de rede são utilizados na área da medicina para proteger os pacientes contra correntes de fuga. A ligação de rede entre um dispositivo médico activo e uma rede Ethernet ou um dispositivo não médico, como por exemplo, um computador pessoal ou portátil, é classificada como uma potencial fonte de perigo, de acordo com a Norma IEC 60601-1 (3.ª edição) para sistemas e dispositivos eléctricos médicos. Um perigo específico deriva de diferenças de tensão entre os potenciais de terra dos componentes de rede ligados, que quando não estão devidamente isolados podem resultar numa corrente de fuga que pode fluir pelo paciente, podendo ser perigosa e potencialmente letal. Essas diferenças de tensão também podem ser causadas por uma instalação incorrecta, por exemplo, ocupação errada ou contacto metálico entre os cabos de dados ou blindagem de um cabo danificado e peças condutoras de corrente no interior da conduta de cabos.

Os isoladores de rede podem ser utilizados como acessório ou componente de um sistema ou dispositivo eléctrico médico. Na verdade, os isoladores de rede em si estão classificados como sistema eléctrico médico e sujeitos aos requisitos da 60601-1 e 60601-1-2, mas todavia não são dispositivos médicos no sentido da Directiva de Dispositivos Médicos 93/42/CE, porque não têm qualquer finalidade diagnóstica ou terapêutica. Como dispositivos individuais também não estão sujeitos à obrigação de realização de controlos de segurança , a não ser que isto seja exigido pelo fabricante, nos documentos de acompanhamento do isolador de rede ou do sistema eléctrico médico constituído por um isolador de rede e um dispositivo médico activo.

Os isoladores de rede devem ser colocados da forma mais hermética possível no dispositivo médico. Muitas vezes, no campo médico, eles são instalados em conjunto com transformadores de isolamento, que também protegem o paciente de correntes muito altas resultantes da rede de abastecimento de corrente eléctrica no caso de uma falha do isolamento.

Outras aplicações[editar | editar código-fonte]

Para além disso, os isoladores de rede são utilizados em muitos outros dispositivos técnicos, para conseguirem uma separação de potenciais entre os dispositivos ligados, por exemplo:

  • Em instalações de ensaios eléctricos, onde os equipamentos de medição e controlo estão ligados a um centro de controlo através de interfaces Ethernet.
  • Em sistemas de servidores redundantes, os quais estão ligados através de uma cablagem de cobre até 100 m.
  • Em ligações de rede de cobre em redes privadas ou comerciais, onde diferenças de potenciais inerentes entre edifícios ou partes de edifícios são problemáticas e uma solução de fibra óptica não é economicamente viável.
  • Utilização geral como filtros de bypass para ligações Ethernet.

Requisitos técnicos[editar | editar código-fonte]

A norma internacional IEC 60601-1 (3.ª edição) especifica requisitos rigorosos para a segurança e isolamento de sistemas e dispositivos eléctricos médicos no caso dos isoladores de rede. Estes requisitos são, com certeza, muito mais rigorosos do que os de uma norma que não é do sector médico IEC 60950 (Equipamentos de tratamento da informação), uma vez que o paciente pode estar inconsciente, anestesiado ou incapaz de se mover e, por conseguinte, a necessidade de protecção do paciente é fundamental.

Para sistemas ou dispositivos médicos, a norma IEC 60601-1 (3.ª edição) exige duas medidas de protecção independentes para proteger o paciente (inglês: Means Of Patient Protection = MOPP – Meios de Protecção do Paciente). Um isolador de rede pode ser construído para providenciar uma ou duas medidas de protecção do paciente em função da sua estrutura de isolamento. No caso de apenas um MOPP deve ser tomada uma segunda medida de protecção para o dispositivo em questão, por exemplo, através de um condutor de equalização de potencial fixo.

A conformidade com os requisitos das directivas e normas aplicáveis, em especial a IEC 60601-1, é feita pelos fabricantes através de declarações CE próprias e/ou certificados de ensaio de um laboratório de ensaios independente. Se um isolador de rede possui um ou dois MOPP geralmente não consta nos certificados e depende da combinação das distâncias de fuga e de isolamento realizadas, da estrutura do isolamento e da tensão suportável. O número de MOPP não pode ser derivado apenas da tensão suportável – são exigidos 1,5 KV (AC) para um MOPP e 4 KV (AC) para dois MOPP.

As ligações de cabos não blindados, que ocasionalmente são designadas como alternativa à utilização de isoladores de rede, não desenvolvem protecção suficiente no sentido da IEC 60601-1, porque também os próprios cabos podem originar tensões perigosas.

Os elementos de separação galvânica aplicados em placas de rede e outros componentes de rede activos, construídos de acordo com a IEC 60950, não cumprem os requisitos de um equipamento de separação galvânica no sentido da IEC 60601-1, porque, por um lado, estão ligados à blindagem e, por outro lado, o isolamento geralmente não satisfaz os rigorosos requisitos da IEC 60601-1, não substituindo, por isso, os isoladores de rede nas aplicações médicas.

A qualidade de transmissão de um isolador de rede pode ser determinada com ajuda dos parâmetros habituais na técnica de redes para distâncias de cablagens (por exemplo, perda de inserção, perda de retorno, diafonia próxima).

Por definição, um isolador de rede elimina completamente todas as ligações galvânicas directas entre os equipamentos ligados. Por conseguinte, a par dos cabos de dados também a blindagem dos cabos deve ser separada galvanicamente.

Modelos[editar | editar código-fonte]

Os isoladores de rede estão disponíveis em vários modelos: como dispositivo externo numa caixa própria, como variantes de montagem para fabricantes de equipamentos e integrados em tomadas embutidas para redes.

Fontes[editar | editar código-fonte]

  • Krankenhaus IT Journal, edição 05/2008
  • DeviceMed, edição 10/2008
  • Meditronic Journal, edição

Ligações externas[editar | editar código-fonte]