1. Phòng ngừa ăn mòn điện hóa (Lý do quan trọng nhất)

Nguyên lý vật lý: Trong môi trường ẩm ướt, các dây dẫn kim loại mang điện áp dương (cực dương) có nhiều khả năng thu hút các ion âm từ không khí, dẫn đến ăn mòn điện hóa và khiến cáp và đầu cực dần bị gỉ và đứt.

Thiết kế hệ thống: Nếu cực dương của nguồn điện được nối đất (tức là đặt làm điểm tham chiếu 0V), thì toàn bộ vỏ, tủ và hệ thống dây điện của thiết bị truyền thông sẽ truyền điện áp âm (-48V).

Tác dụng: Dây dẫn kim loại tích điện âm ít bị ăn mòn điện hóa hơn. Điều này rất quan trọng đối với các trạm gốc truyền thông và phòng thiết bị đặt trên khắp đất nước trong các môi trường đa dạng, giúp kéo dài đáng kể tuổi thọ của thiết bị và cáp, đồng thời giảm chi phí bảo trì.

Nói một cách đơn giản, việc nối đất cực dương sẽ "nhúng" toàn bộ hệ thống vào điện thế âm, do đó bảo vệ các bộ phận kim loại khỏi bị gỉ sét.

2. Giảm nhiễu tiếng ồn

Thiết bị truyền thông yêu cầu độ tinh khiết nguồn điện cực cao. Việc nối đất cực dương cung cấp một điểm nối đất tham chiếu "điện thế bằng không" ổn định và sạch sẽ cho toàn bộ hệ thống. Điểm nối đất tham chiếu thống nhất này giúp giảm nhiễu do dòng điện rò và vòng lặp nối đất gây ra, đảm bảo chất lượng tín hiệu truyền thông.

So với việc để cực dương nổi hoặc nối đất cực âm, phương pháp nối đất cực dương có hiệu suất chống nhiễu điện từ tốt hơn.

3. Tích hợp hoàn hảo với hệ thống pin

Các phòng thiết bị truyền thông và trạm gốc được trang bị một số lượng lớn pin axit chì làm nguồn điện dự phòng. Ắc quy chì-axit tiêu chuẩn có điện áp danh định là 12V.

Kết nối bốn Pin 12V cung cấp nguồn điện 48V DC nối tiếp, rất phù hợp với hệ thống này.

Trong quá trình kết nối, việc kết nối cực dương của bốn ắc quy nối tiếp với dây nối đất sẽ tạo ra điện áp hệ thống -48V. Phương pháp kết nối này đơn giản, trực tiếp và đáng tin cậy.

4. An toàn cá nhân và bảo vệ lỗi

An toàn điện áp: Giá trị điện áp -48V thấp hơn giới hạn điện áp an toàn 60V DC được chấp nhận rộng rãi. Ngay cả khi nhân viên bảo trì vô tình chạm vào đường dây điện trong quá trình vận hành, khả năng và mức độ nghiêm trọng của điện giật vẫn thấp hơn nhiều so với điện áp xoay chiều 220V hoặc điện áp một chiều cao hơn.

Chẩn đoán lỗi: Trong hệ thống nối đất dương, nếu lớp cách điện của cáp bị hỏng hoặc dây tiếp xúc với tủ, hiện tượng đoản mạch sẽ xảy ra ngay lập tức do tủ được nối đất (dương). Điều này sẽ khiến cầu chì bị đứt hoặc aptomat nhảy, nhanh chóng xác định vị trí sự cố và ngăn ngừa sự cố leo thang.

Tại sao lại là -48V mà không phải giá trị khác?

Giá trị điện áp này là kết quả của sự cân bằng về mặt kỹ thuật và kinh tế: Điện áp không được quá thấp: Nếu điện áp quá thấp (ví dụ: 12V), dòng điện sẽ rất cao khi truyền cùng một công suất (P=VI). Dòng điện cao dẫn đến sụt áp đáng kể trên cáp và tổn thất năng lượng cao (I²R), đòi hỏi dây dẫn dày hơn và đắt tiền hơn.

Điện áp không được quá cao: Nếu điện áp quá cao (ví dụ: 220V DC), mặc dù dòng điện thấp hơn và tổn thất đường dây thấp hơn, nhưng yêu cầu về cách điện lại cao hơn, rủi ro an toàn cá nhân tăng lên và không còn nằm trong phạm vi điện áp an toàn cực thấp nữa.

48V là "điểm ngọt" : đạt được sự cân bằng tốt nhất giữa hiệu suất truyền tải, chi phí cáp, độ an toàn và khả năng tương thích với pin.