Prinsip "Single-Point Grounding" untuk Reka Bentuk Keselamatan Sistem Keselamatan

1.Konsep Asas "Penghujung Tunggal"

Penghujung tunggal merujuk kepada konfigurasi di mana hos sistem utama disambungkan ke bumi pada satu titik sahaja, manakala semua peranti jauh - termasuk kamera dan peralatan lain - mesti tetap terasing elektrik daripada bumi. Secara spesifik, "penghujung tunggal" bermaksud bahawa untuk sebarang "sistem" di mana komponen-komponennya disambung secara elektrik, titik pengumpulan pusat (i.e., hos sistem utama atau hos sub-sistem) mesti disambung ke bumi pada satu titik sahaja.

Sebagai contoh, dalam sistem penghantaran serat optik: pemancar optik multi-terusan di hujung hadapan bertindak sebagai hos sub-sistem. Kerangka mereka disambung ke bumi pada satu titik, manakala semua kamera yang disambung melalui kabel ke pemancar optik ini mesti tetap terasing daripada bumi. Ini membentuk "penghujung tunggal" untuk sistem dengan sambungan elektrik langsung. Penghujungan hos sistem utama di hujung belakang tidak boleh menggantikan ini, kerana serat optik memberikan pengasingan elektrik antara kedua-dua hujung.

2. Keperluan Jurutera untuk "Penghujung Tunggal"

Hos utama mesti disambung ke bumi pada satu titik, dan semua peralatan jauh dalam sistem mesti kekal terapung berbanding bumi. Muatan elektrostatik yang dihasilkan dalam sistem dikeluarkan melalui titik penghujungan hos, mengekalkan kesetaraan statik dengan bumi untuk memastikan keselamatan operasi.

Selepas pelaksanaan penghujung tunggal, "potensial tanah" sistem merujuk kepada potensial sistem berbanding potensial sifar bumi - secara spesifik, potensial pada titik penghujungan sistem.

Dalam forum industri keselamatan, beberapa pendukung "pelindung petir profesional" telah menggambarkan daya gerak listrik (EMF) yang disebabkan oleh petir pada kabel dengan istilah seperti "overvoltage" atau "potensial tinggi," mendakwa bahawa "pelindung arus kilat yang disambung ke bumi di kedua-dua hujung kabel dapat mengikat kedua-dua hujung pada potensial yang sama."

Namun, analisis frekuensi tinggi menunjukkan bahawa untuk EMF yang dipancarkan secara berselang-seli pada kabel, walaupun rintangan penghujungan pelindung arus kilat adalah sifar dan potensial tanah di kedua-dua hujung adalah sama, voltan pembatas pelindung arus kilat pada kedua-dua hujung akan sentiasa "sama magnitud tetapi berlawanan polariti." Tiada keadaan kesetaraan potensial sebenar. Selain itu, "laluan pelepasan ke tanah" termasuk impedans AC/DC keseluruhan kabel dan konduktor penghujungan, serta rintangan penghujungan sendiri. Konsep "mengalihkan arus petir secara berkesan" dalam konfigurasi ini hanyalah ilusi.

EMF yang disebabkan oleh petir tidak berkaitan dengan bumi; tiada isu pelepasan arus ke tanah. "Penghujung tunggal" bertujuan hanya untuk menghilangkan muatan elektrostatik dalam sistem, jadi ia tidak memerlukan rintangan penghujungan rendah atau grid penghujungan khusus. Ia berbeza secara asas daripada penghujungan rod petir tradisional, penghujungan sistem kuasa, atau penghujungan pelindung arus kilat yang direka untuk menangani arus besar. Sambungan mudah menggunakan wayar biasa ke besi bangunan atau paip air sudah mencukupi.

3. Analisis Kebijaksanaan "Penghujung Tunggal"

"Penghujung tunggal" menghapuskan semua gelung tanah, secara berkesan memblokir laluan intrusi untuk "potensial tanah yang disebabkan oleh petir" dan "potensial tanah grid kuasa" ke dalam sistem elektronik tekanan rendah. Ini adalah teknik asas yang paling berkesan untuk perlindungan petir, pengendalian lonjakan, dan pencegahan gangguan.

Berbanding dengan itu, penghujungan multi-titik memperkenalkan gangguan potensial tanah, lonjakan grid kuasa, dan voltan back-flash petir. Banyak kes nyata dalam kejuruteraan keselamatan telah mengesahkan bahawa penghujungan multi-titik telah menyebabkan kehancuran pada peralatan keselamatan dan peranti pelindung petir.

"Penghujung tunggal" dalam sistem keselamatan bukan sahaja sesuai dengan perlindungan terhadap petir induksi—ia sebenarnya merupakan prinsip asas dan syarat penting untuk reka bentuk perlindungan petir yang betul dalam sistem tersebut.

Petir langsung tidak—dan tidak patut—bergantung pada sebarang bahagian sistem yang disambung ke bumi untuk pelepasan. Perlindungan terhadap petir induksi hanya memerlukan litar pelindung untuk menekan voltan induksi di port peralatan ke tahap di bawah "voltan selamat maksimum" peralatan. Litar pelindung ini tidak perlu disambung ke bumi.

Dengan "penghujung tunggal," seluruh sistem mengapung pada potensial yang sama dengan titik penghujungan. Mencipta penghujungan multi-titik secara buatan sambil cuba mencapai "penyambungan kesetaraan potensial" adalah tidak dapat dicapai secara teori dan praktis untuk sistem maklumat luas.

Mengikuti prinsip reka bentuk keselamatan "penghujung tunggal" membantu mengelakkan disesatkan oleh mitos "perlindungan petir berdasarkan penghujungan" dan mencegah pelaburan tidak perlu dalam sistem penghujungan yang terlalu kompleks.