Prinsippet for "Single-Point Grounding" i sikkerhetssystemets sikkerhetsdesign

1. Grunnleggende konsept av "enkelt-punkts jord"

Enkelt-punkts jord refererer til en konfigurasjon der hovedsystemets vert er koblet til jord på ett enkelt punkt, mens alle fjerne enheter – inkludert kameraer og annet utstyr – må forbli elektrisk isolert fra jord. Spesifikt betyr "enkelt-punkts jord" at for ethvert "system" hvor komponenter er direkte elektrisk koblet, må det sentrale samlingspunktet (dvs. hovedsystemets vert eller underystemets vert) være jordet på ett punkt.

For eksempel i et fibertransmissjonsystem: de fremtidige flerkanaliske optiske sendere fungerer som underystemshoster. Deres omslutninger er jordet på ett punkt til jord, mens alle kameraer koblet til disse optiske sendere via kabler må forbli isolert fra jord. Dette utgjør "enkelt-punkts jord" for et system med direkte elektriske koblinger. Bakendens hovedsystemhvert kan ikke erstatte dette, fordi fiberen gir elektrisk isolasjon mellom de to endene.

2. Ingeniørforskrifter for "enkelt-punkts jord"

Hovedverten må være jordet på ett punkt, og all fjernutstyr i systemet må forbli flytende i forhold til jord. Elektrostatisk lading produsert i systemet slipper gjennom verts jordepunkt, ved å opprettholde statisk likepotensial med jord for å sikre driftssikkerhet.

Etter implementering av enkelt-punkts jord, refererer systemets "jordpotensial" til potensialet til systemet i forhold til jords nullpotensial – spesifikt, potensialet ved systemets jordepunkt.

I sikkerhetsindustriens forum har noen såkalte "profesjonelle lynbeskyttelse"-fremmende beskrevet lyn-induserte elektromotoriske styrker (EMF) på kabler med termer som "overspanning" eller "høy potens", og hevdet at "jording av overvoltagebeskyttere på begge ender av kablen kan klamme begge ender til samme potensial."

Men høyfrekvensanalyse viser at for alternerende indukserte EMF på kabler, selv om jordmotstand for overvoltagebeskytteren er null og jordpotensialet på begge ender er like, vil spenningsbegrensning av overvoltagebeskyttere på begge ender alltid være "like i størrelse men motsatt i polaritet." Det er ingen virkelig likepotensialtilstand. I tillegg inkluderer "slippebane til jord" den totale AC/DC impedansen til kablene og jordlederne, samt selve jordmotstanden. Tanken om "effektivt ledning av lynstrøm" i slike konfigurasjoner er bare en illusjon.

Lyn-indusert EMF er uavhengig av jord; det er ingen problem med strømavledning til jord. "Enkelt-punkts jord" er kun ment for å slippe elektrisk lading innenfor systemet, så det trenger ikke lav jordmotstand eller dedikert jordnett. Det skiller seg radikalt fra tradisjonell jordning av lynstanger, kraftsystemer eller overvoltagebeskyttere designet for å håndtere store strømmer. En enkel kobling med vanlig tråd til bygningsarmatur eller vannrør er nok.

3. Rasjonalitetsanalyse av "enkelt-punkts jord"

"Enkelt-punkts jord" eliminere alle jordløkker, effektivt blokkerer inngangsbane for "lyn-indusert jordpotensial" og "kraftnetts jordpotensial" inn i lavspennings elektroniske systemer. Dette er den mest effektive grunnleggende teknikken for lynbeskyttelse, overvoltagebegrensning og støyavskjerming.

I motsetning til multi-punkts jord introduserer jordpotensialstøy, kraftnettsurges og lynback-flash spenninger. Mange reelle tilfeller i sikkerhetsingeniøring har bekreftet at multi-punkts jord har ført til ødelegging av både sikkerhetsutstyr og lynbeskyttelsesenheter.

"Enkelt-punkts jord" i sikkerhetssystemer er ikke bare kompatibelt med beskyttelse mot induksert lyn – det er faktisk et grunnleggende prinsipp og nødvendig forutsetning for riktig lynbeskyttelsesdesign i slike systemer.

Direkte lynnedslag skal ikke – og bør ikke – stole på noen del av systemet for å være jordet for avledning. Beskyttelse mot induksert lyn krever kun beskyttelseskredsløp for å begrense det indukserte spenningen ved utstyrsportene til et nivå under utstyrets "maksimale trygge spenning." Slike beskyttelseskredsløp trenger ikke å være koblet til jord.

Med "enkelt-punkts jord" flyter hele systemet på samme potensial som jordepunktet. Konstruksjon av kunstige multi-punkts jord for å forsøke å oppnå "likepotensialbinding" er teoretisk og praktisk uoppnåelig for bredareals informasjonssystemer.

Å følge "enkelt-punkts jord" sikkerhetsdesignprinsippet hjelper med å unngå å bli misleid av myten om "jordbasert lynbeskyttelse" og unngå unødvendig investering i for komplekse jordsystemer.