सुरक्षा प्रणाली सुरक्षा डिज़ाइन के लिए "एकल-बिंदु ग्राउंडिंग" सिद्धांत

1. "सिंगल-पॉइंट ग्राउंडिंग" की मूल अवधारणा

सिंगल-पॉइंट ग्राउंडिंग एक व्यवस्था को संदर्भित करती है जिसमें मुख्य प्रणाली की होस्ट एक एकल बिंदु पर पृथ्वी से जुड़ी होती है, जबकि सभी दूरस्थ उपकरण—जैसे कैमरे और अन्य उपकरण—पृथ्वी से विद्युतीय रूप से अलग रहने चाहिए। विशेष रूप से, "सिंगल-पॉइंट ग्राउंडिंग" का अर्थ है कि किसी "प्रणाली" में जहाँ घटक सीधे विद्युतीय रूप से जुड़े होते हैं, केंद्रीय संग्रहीकरण बिंदु (यानी, मुख्य प्रणाली की होस्ट या उप-प्रणाली की होस्ट) केवल एक बिंदु पर ही ग्राउंडिंग किया जाना चाहिए।

उदाहरण के लिए, ऑप्टिकल फाइबर ट्रांसमिशन प्रणाली में: फ्रंट-एंड मल्टी-चैनल ऑप्टिकल ट्रांसमिटर उप-प्रणाली की होस्ट के रूप में कार्य करते हैं। उनके आवरण को एक एकल बिंदु पर पृथ्वी से जोड़ा जाता है, जबकि इन ऑप्टिकल ट्रांसमिटरों से केबल द्वारा जुड़े सभी कैमरे पृथ्वी से विद्युतीय रूप से अलग रहने चाहिए। यह एक विद्युतीय रूप से जुड़ी प्रणाली के लिए "सिंगल-पॉइंट ग्राउंडिंग" है। बैक-एंड मुख्य प्रणाली की होस्ट की ग्राउंडिंग इसके स्थान पर नहीं ले सकती, क्योंकि ऑप्टिकल फाइबर दोनों सिरों के बीच विद्युतीय अलगाव प्रदान करता है।

2. "सिंगल-पॉइंट ग्राउंडिंग" के लिए अभियांत्रिकीय आवश्यकताएं

मुख्य होस्ट को एक एकल बिंदु पर ग्राउंडिंग किया जाना चाहिए, और प्रणाली में सभी दूरस्थ उपकरण पृथ्वी के सापेक्ष फ्लोटिंग रहने चाहिए। प्रणाली के भीतर उत्पन्न विद्युतस्थितिज आवेश मेजबान के ग्राउंडिंग बिंदु से निकाले जाते हैं, पृथ्वी के साथ स्थितिज समान विभव बनाए रखकर संचालन सुरक्षा सुनिश्चित करते हैं।

सिंगल-पॉइंट ग्राउंडिंग को लागू करने के बाद, प्रणाली का "ग्राउंड विभव" प्रणाली का पृथ्वी के शून्य विभव के सापेक्ष विभव को संदर्भित करता है—विशेष रूप से, प्रणाली के ग्राउंडिंग बिंदु पर विभव।

सुरक्षा उद्योग के फोरमों में, कुछ तथाकथित "पेशेवर बिजली की रक्षा" के प्रवक्ता ने केबलों पर बिजली से उत्पन्न विद्युत-गतिज बल (EMF) को "ओवरवोल्टेज" या "उच्च विभव" जैसे शब्दों से वर्णित किया, दावा किया कि "केबल के दोनों सिरों पर ग्राउंड सर्ज प्रोटेक्टर को ग्राउंड करने से दोनों सिरों को समान विभव पर ले जाया जा सकता है।"

हालांकि, उच्च-आवृत्ति विश्लेषण दिखाता है कि केबलों पर वैद्युतिक रूप से उत्पन्न EMF के लिए, भले ही सर्ज प्रोटेक्टर का ग्राउंडिंग प्रतिरोध शून्य हो और दोनों सिरों के ग्राउंड विभव समान हों, दोनों सिरों पर वोल्टेज-सीमित सर्ज प्रोटेक्टरों के क्लैंपिंग वोल्टेज हमेशा "समान परिमाण लेकिन विपरीत ध्रुवीय" होंगे। यहाँ कोई वास्तविक समान विभव स्थिति नहीं है। इसके अलावा, "पृथ्वी की ओर डिस्चार्ज का मार्ग" केबल और ग्राउंडिंग चालकों के कुल AC/DC प्रतिबाधा, और ग्राउंडिंग प्रतिरोध सहित होता है। ऐसी व्यवस्थाओं में "बिजली की धारा को प्रभावी रूप से विस्थापित करना" केवल एक अवधारणा है।

बिजली से उत्पन्न EMF पृथ्वी से असंबद्ध है; पृथ्वी में धारा डिस्चार्ज का कोई मुद्दा नहीं है। "सिंगल-पॉइंट ग्राउंडिंग" केवल प्रणाली के भीतर विद्युतस्थितिज आवेशों को निकालने के लिए उद्दिष्ट है, इसलिए इसके लिए निम्न ग्राउंडिंग प्रतिरोध या विशेष ग्राउंडिंग ग्रिड की आवश्यकता नहीं होती। यह पारंपरिक बिजली रोधक ग्राउंडिंग, विद्युत प्रणाली ग्राउंडिंग, या बड़ी धारा को संभालने वाले सर्ज प्रोटेक्टर ग्राउंडिंग से मौलिक रूप से अलग है। एक साधारण तार का इमारत के रिबर या पानी की पाइप से जोड़ना पर्याप्त होता है।

3. "सिंगल-पॉइंट ग्राउंडिंग" के तर्कसंगत विश्लेषण

"सिंगल-पॉइंट ग्राउंडिंग" सभी ग्राउंड लूपों को खत्म करता है, जो "बिजली से उत्पन्न ग्राउंड विभव" और "विद्युत ग्रिड ग्राउंड विभव" के लिए निम्न-वोल्टेज इलेक्ट्रॉनिक प्रणालियों में प्रवेश मार्गों को प्रभावी रूप से रोकता है। यह बिजली की रक्षा, सर्ज सुप्रेशन, और विक्षोभ की रोकथाम के लिए सबसे प्रभावी आधारभूत तकनीक है।

विपरीत, बहु-बिंदु ग्राउंडिंग ग्राउंड विभव विक्षोभ, विद्युत ग्रिड सर्ज, और बिजली के बैक-फ्लैश वोल्टेज ले आता है। सुरक्षा अभियांत्रिकी में अनेक वास्तविक मामलों ने सत्यापित किया है कि बहु-बिंदु ग्राउंडिंग ने सुरक्षा उपकरणों और बिजली की रक्षा उपकरणों को नष्ट किया है।

सुरक्षा प्रणालियों में "सिंगल-पॉइंट ग्राउंडिंग" न केवल उत्प्रेरित बिजली की रक्षा के साथ संगत है—वास्तव में, यह ऐसी प्रणालियों में सही बिजली की रक्षा डिजाइन के लिए मौलिक सिद्धांत और आवश्यक पूर्वाधार है।

सीधे बिजली के आघात पर किसी भी प्रणाली के भाग को ग्राउंडिंग के लिए डिस्चार्ज करने के लिए नहीं और नहीं भरोसा किया जाना चाहिए। उत्प्रेरित बिजली की रक्षा के लिए केवल सुरक्षा सर्किटों की आवश्यकता होती है, जो उपकरण के पोर्ट पर उत्प्रेरित वोल्टेज को उपकरण के "अधिकतम सुरक्षित वोल्टेज" से नीचे दबाते हैं। ऐसे सुरक्षा सर्किटों को पृथ्वी से जोड़ने की आवश्यकता नहीं होती।

"सिंगल-पॉइंट ग्राउंडिंग" के साथ, पूरी प्रणाली ग्राउंडिंग बिंदु के समान विभव पर फ्लोट करती है। व्यापक क्षेत्रीय सूचना प्रणालियों के लिए बहु-बिंदु ग्राउंडिंग को लागू करने की कोशिश करना और "समान विभव बंधन" प्राप्त करने की कोशिश करना सिद्धांत और व्यावहारिक रूप से असंभव है।

"सिंगल-पॉइंट ग्राउंडिंग" सुरक्षा डिजाइन सिद्धांत का अनुसरण करने से "ग्राउंडिंग-आधारित बिजली की रक्षा" के मिथक से धोखा खाने से बचा जा सकता है और अत्यधिक जटिल ग्राउंडिंग प्रणालियों पर अनावश्यक निवेश से बचा जा सकता है।