Prinsip "Single-Point Grounding" untuk Desain Keamanan Sistem Keamanan

1.Konsep Dasar "Penghubungan ke Tanah pada Satu Titik"

Penghubungan ke tanah pada satu titik merujuk pada konfigurasi di mana host sistem utama terhubung ke tanah pada satu titik tunggal, sementara semua perangkat jarak jauh—termasuk kamera dan peralatan lainnya—harus tetap terisolasi secara listrik dari tanah. Secara khusus, "penghubungan ke tanah pada satu titik" berarti bahwa untuk setiap "sistem" di mana komponen-komponennya terhubung secara listrik, titik agregasi pusat (yaitu, host sistem utama atau host sub-sistem) harus dihubungkan ke tanah hanya pada satu titik.

Sebagai contoh, dalam sistem transmisi serat optik: pengirim cahaya multi-channel depan bertindak sebagai host sub-sistem. Penutup mereka dihubungkan ke tanah pada satu titik, sementara semua kamera yang terhubung melalui kabel ke pengirim cahaya ini harus tetap terisolasi dari tanah. Ini merupakan "penghubungan ke tanah pada satu titik" untuk sistem dengan konektivitas listrik langsung. Penghubungan ke tanah host sistem utama belakang tidak dapat menggantikan hal ini, karena serat optik memberikan isolasi listrik antara kedua ujungnya.

2. Persyaratan Teknikal untuk "Penghubungan ke Tanah pada Satu Titik"

Host utama harus dihubungkan ke tanah pada satu titik, dan semua peralatan jarak jauh dalam sistem harus tetap mengambang relatif terhadap tanah. Muatan statis yang dihasilkan dalam sistem dibuang melalui titik penghubungan host, menjaga potensial statis dengan tanah untuk memastikan keselamatan operasional.

Setelah menerapkan penghubungan ke tanah pada satu titik, "potensial tanah" sistem merujuk pada potensial sistem relatif terhadap potensial nol tanah—secara khusus, potensial pada titik penghubungan sistem.

Dalam forum industri keamanan, beberapa pendukung "perlindungan petir profesional" telah mendeskripsikan gaya gerak listrik (EMF) yang diinduksi oleh petir pada kabel dengan istilah seperti "overvoltage" atau "potensial tinggi," mengklaim bahwa "penghubungan perlindungan lonjakan pada kedua ujung kabel dapat menahan kedua ujung pada potensial yang sama."

Namun, analisis frekuensi tinggi menunjukkan bahwa untuk EMF induksi bolak-balik pada kabel, bahkan jika resistansi penghubungan perlindungan lonjakan adalah nol dan potensial tanah pada kedua ujungnya sama, tegangan pembatas perlindungan lonjakan pada kedua ujung akan selalu "sama besar namun berlawanan arah." Tidak ada kondisi potensial yang sama sebenarnya. Selain itu, "jalur pembuangan ke tanah" termasuk impedansi AC/DC total kabel dan konduktor penghubungan, serta resistansi penghubungan sendiri. Konsep "mengalihkan arus petir secara efektif" dalam konfigurasi tersebut hanyalah ilusi.

EMF yang diinduksi oleh petir tidak berhubungan dengan tanah; tidak ada masalah pembuangan arus ke tanah. "Penghubungan ke tanah pada satu titik" dimaksudkan hanya untuk membubarkan muatan statis dalam sistem, sehingga tidak memerlukan resistansi penghubungan rendah atau grid penghubungan khusus. Hal ini sangat berbeda dari penghubungan petir tradisional, penghubungan sistem tenaga, atau penghubungan perlindungan lonjakan yang dirancang untuk menangani arus besar. Koneksi sederhana menggunakan kawat biasa ke tulangan bangunan atau pipa air sudah cukup.

3. Analisis Rasionalitas "Penghubungan ke Tanah pada Satu Titik"

"Penghubungan ke tanah pada satu titik" menghilangkan semua loop tanah, secara efektif memblokir jalur intrusi untuk "potensial tanah yang diinduksi oleh petir" dan "potensial tanah jaringan listrik" ke sistem elektronik tekanan rendah. Ini adalah teknik dasar yang paling efektif untuk perlindungan petir, penekanan lonjakan, dan pencegahan gangguan.

Sebaliknya, penghubungan ke tanah pada banyak titik memperkenalkan gangguan potensial tanah, lonjakan jaringan listrik, dan tegangan balik petir. Banyak kasus nyata dalam teknik keamanan telah mengkonfirmasi bahwa penghubungan ke tanah pada banyak titik telah menyebabkan kerusakan pada peralatan keamanan dan perangkat perlindungan petir.

"Penghubungan ke tanah pada satu titik" dalam sistem keamanan tidak hanya kompatibel dengan perlindungan terhadap petir yang diinduksi—sebenarnya, ini adalah prinsip dasar dan prasyarat penting untuk desain perlindungan petir yang tepat dalam sistem tersebut.

Petir langsung tidak—dan seharusnya tidak—bergantung pada bagian manapun dari sistem yang dihubungkan ke tanah untuk pembuangan. Perlindungan terhadap petir yang diinduksi hanya memerlukan rangkaian perlindungan untuk menekan tegangan yang diinduksi pada port peralatan ke level di bawah "tegangan aman maksimum" peralatan. Rangkaian perlindungan tersebut tidak perlu dihubungkan ke tanah.

Dengan "penghubungan ke tanah pada satu titik," seluruh sistem mengambang pada potensial yang sama dengan titik penghubungan. Menciptakan penghubungan ke tanah pada banyak titik secara buatan sambil mencoba mencapai "penyamaan potensial" secara teoritis dan praktis tidak dapat dicapai untuk sistem informasi luas area.

Mengikuti prinsip desain keselamatan "penghubungan ke tanah pada satu titik" membantu menghindari disesatkan oleh mitos "perlindungan petir berbasis penghubungan ke tanah" dan mencegah investasi yang tidak perlu dalam sistem penghubungan ke tanah yang terlalu kompleks.