1. การป้องกันการกัดกร่อนทางเคมีไฟฟ้า (เหตุผลที่สำคัญที่สุด)

หลักการทางกายภาพ: ในสภาพแวดล้อมที่มีความชื้น ตัวนำโลหะที่มีแรงดันไฟฟ้าบวก (ขั้วบวก) มีแนวโน้มที่จะดึงดูดไอออนลบจากอากาศ ทำให้เกิดการกัดกร่อนทางเคมีไฟฟ้า และทำให้สายเคเบิลและขั้วต่อเกิดสนิมและแตกหักในที่สุด

การออกแบบระบบ: หากขั้วบวกของแหล่งจ่ายไฟต่อลงดิน (กล่าวคือ ตั้งเป็นจุดอ้างอิง 0V) ตัวเรือน ตู้ และสายไฟทั้งหมดของอุปกรณ์สื่อสารจะส่งแรงดันไฟฟ้าเชิงลบ (-48V)

ผล: ตัวนำโลหะที่มีประจุลบมีแนวโน้มที่จะเกิดการกัดกร่อนทางเคมีไฟฟ้าน้อยกว่า ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งสำหรับสถานีฐานการสื่อสารและห้องอุปกรณ์ที่ตั้งอยู่ทั่วประเทศในสภาพแวดล้อมที่หลากหลาย ช่วยยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์และสายเคเบิลได้อย่างมาก และลดต้นทุนการบำรุงรักษา

พูดอย่างง่ายๆ ก็คือ การต่อลงดินขั้วบวกจะทำให้ระบบทั้งหมดจมอยู่ในศักย์ลบ ซึ่งจะช่วยปกป้องชิ้นส่วนโลหะจากการเกิดสนิม

2. การลดสัญญาณรบกวน

อุปกรณ์สื่อสารต้องการความบริสุทธิ์ของพลังงานที่สูงมาก การต่อสายดินที่ขั้วบวกทำให้ระบบทั้งหมดมีกราวด์อ้างอิง "ศักย์ศูนย์" ที่เสถียรและสะอาด กราวด์อ้างอิงแบบรวมนี้ช่วยลดสัญญาณรบกวนที่เกิดจากกระแสไฟฟ้ารั่วและลูปกราวด์ ทำให้มั่นใจได้ถึงคุณภาพของสัญญาณสื่อสาร

เมื่อเทียบกับการปล่อยให้ขั้วบวกลอยหรือต่อลงดินขั้วลบ แผนการต่อลงดินขั้วบวกมีประสิทธิภาพดีกว่าในแง่ของภูมิคุ้มกันสัญญาณรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้า

3. การบูรณาการที่สมบูรณ์แบบกับระบบแบตเตอรี่

ห้องอุปกรณ์สื่อสารและสถานีฐานมีอุปกรณ์จำนวนมาก แบตเตอรี่ตะกั่วกรด เป็นพลังงานสำรอง แบตเตอรี่ตะกั่ว-กรดมาตรฐานมีแรงดันไฟฟ้า 12 โวลต์

การเชื่อมต่อสี่ แบตเตอรี่ 12V จ่ายไฟแบบอนุกรม 48V DC ซึ่งเหมาะกับระบบนี้มาก

ระหว่างการเชื่อมต่อ การต่อขั้วบวกของแบตเตอรี่ทั้งสี่ก้อนแบบอนุกรมเข้ากับสายดินจะสร้างแรงดันระบบ -48V ตามธรรมชาติ วิธีการเชื่อมต่อนี้ง่าย ตรง และเชื่อถือได้

4. ความปลอดภัยส่วนบุคคลและการป้องกันความผิดพลาด

ความปลอดภัยของแรงดันไฟฟ้า: ค่าแรงดันไฟฟ้า -48V ต่ำกว่าขีดจำกัดแรงดันไฟฟ้าปลอดภัยที่ยอมรับโดยทั่วไปที่ 60V DC แม้ว่าเจ้าหน้าที่ซ่อมบำรุงจะสัมผัสสายไฟโดยไม่ได้ตั้งใจระหว่างการใช้งาน โอกาสและความรุนแรงของการเกิดไฟฟ้าช็อตก็ยังต่ำกว่าแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง 220V AC หรือสูงกว่ามาก

การวินิจฉัยข้อผิดพลาด: ในระบบที่ต่อลงดินบวก หากฉนวนสายไฟเสียหายหรือมีสายไฟฟ้าสัมผัสกับตู้ จะเกิดไฟฟ้าลัดวงจรทันทีเนื่องจากตู้ถูกต่อลงดิน (ขั้วบวก) ซึ่งจะทำให้ฟิวส์ขาดหรือเบรกเกอร์ตัด ทำให้สามารถระบุตำแหน่งจุดบกพร่องได้อย่างรวดเร็วและป้องกันไม่ให้ปัญหาลุกลาม

ทำไมถึงเป็น -48V ไม่ใช่ค่าอื่น?

ค่าแรงดันไฟฟ้านี้เป็นผลมาจากการแลกเปลี่ยนทางเทคนิคและเศรษฐกิจ: แรงดันไฟฟ้าต้องไม่ต่ำเกินไป: หากแรงดันไฟฟ้าต่ำเกินไป (เช่น 12V) กระแสไฟฟ้าจะสูงมากเมื่อส่งกำลังไฟฟ้าเท่ากัน (P=VI) กระแสไฟฟ้าที่สูงจะทำให้เกิดแรงดันตกคร่อมสายเคเบิลอย่างมีนัยสำคัญและสูญเสียพลังงานสูง (I²R) ซึ่งจำเป็นต้องใช้สายไฟที่หนากว่าและมีราคาแพงกว่า

แรงดันไฟฟ้าจะต้องไม่สูงเกินไป: หากแรงดันไฟฟ้าสูงเกินไป (เช่น 220V DC) แม้ว่ากระแสไฟฟ้าจะต่ำลงและการสูญเสียพลังงานในสายจะน้อยลง แต่ข้อกำหนดด้านฉนวนจะสูงขึ้น ความเสี่ยงด้านความปลอดภัยส่วนบุคคลก็จะเพิ่มขึ้น และจะไม่จัดอยู่ในประเภทของแรงดันไฟฟ้าความปลอดภัยต่ำพิเศษอีกต่อไป

48V เป็น "จุดที่เหมาะสม" :ทำให้เกิดสมดุลที่ดีที่สุดระหว่างประสิทธิภาพในการส่งสัญญาณ ต้นทุนสายเคเบิล ความปลอดภัย และความเข้ากันได้กับแบตเตอรี่