1. منع التآكل الكهروكيميائي (السبب الأكثر أهمية)

المبدأ الفيزيائي: في البيئات الرطبة، من المرجح أن تجذب الموصلات المعدنية التي تحمل جهدًا موجبًا (قطبًا موجبًا) الأيونات السالبة من الهواء، مما يؤدي إلى التآكل الكهروكيميائي ويسبب صدأ الكابلات والمحطات الطرفية تدريجيًا وكسرها.

تصميم النظام: إذا تم تأريض الطرف الموجب لمصدر الطاقة (أي تم ضبطه كنقطة مرجعية 0 فولت)، فإن الغلاف بأكمله والخزانة والأسلاك الخاصة بمعدات الاتصال ستنقل جهدًا سلبيًا (-48 فولت).

تأثير: الموصلات المعدنية المشحونة سالبًا أقل عرضة للتآكل الكهروكيميائي. وهذا أمر بالغ الأهمية لمحطات الاتصالات وغرف المعدات المنتشرة في جميع أنحاء البلاد في بيئات متنوعة، مما يُطيل عمر المعدات والكابلات بشكل كبير ويُقلل تكاليف الصيانة.

وبعبارة بسيطة، يؤدي تأريض الطرف الموجب إلى "غمر" النظام بأكمله في جهد سلبي، وبالتالي حماية المكونات المعدنية من الصدأ.

2. تقليل تداخل الضوضاء

تتطلب معدات الاتصالات نقاءً عاليًا جدًا للطاقة. يوفر تأريض الطرف الموجب مرجعًا أرضيًا مستقرًا ونظيفًا "بجهد صفري" للنظام بأكمله. يساعد هذا المرجع الأرضي الموحد على تقليل تداخل الضوضاء الناتج عن التيارات الشاردة وحلقات التأريض، مما يضمن جودة إشارات الاتصال.

بالمقارنة مع ترك الطرف الموجب عائمًا أو تأريض الطرف السالب، فإن مخطط تأريض الطرف الموجب يعمل بشكل أفضل من حيث مقاومة التداخل الكهرومغناطيسي.

3. التكامل المثالي مع أنظمة البطاريات

تم تجهيز غرف معدات الاتصالات ومحطات القاعدة بعدد كبير من بطاريات الرصاص الحمضية كطاقة احتياطية. بطارية الرصاص الحمضية القياسية لها جهد اسمي ١٢ فولت.

ربط أربعة بطاريات 12 فولت يوفر في السلسلة مصدر طاقة 48 فولت تيار مستمر، وهو مناسب جدًا لهذا النظام.

أثناء التوصيل، يُولّد توصيل الطرف الموجب للبطاريات الأربع على التوالي بسلك التأريض جهدًا طبيعيًا للنظام -48 فولت. طريقة التوصيل هذه بسيطة ومباشرة وموثوقة.

4. السلامة الشخصية وحماية الأعطال

سلامة الجهد: قيمة جهد -48 فولت أقل من الحد الآمن للجهد المستمر البالغ 60 فولت. حتى في حال لمس فني الصيانة خط الكهرباء عن طريق الخطأ أثناء التشغيل، فإن احتمالية حدوث صدمة كهربائية وشدتها أقل بكثير مقارنةً بجهد 220 فولت تيار متردد أو جهد تيار مستمر أعلى.

تشخيص الخطأ: في الأنظمة المؤرضة إيجابيًا، في حال تلف عزل الكابل أو ملامسة أي خط للخزانة، سيحدث قصر كهربائي فورًا لأن الخزانة مؤرضة (موجبة). سيؤدي ذلك إلى انفجار المصهر أو تعطل قاطع الدائرة، مما يُمكّن من تحديد مكان العطل بسرعة ومنع تفاقمه.

لماذا -48 فولت وليس قيمة أخرى؟

قيمة الجهد هذه ناتجة عن معادلة فنية واقتصادية: لا يمكن أن يكون الجهد منخفضًا جدًا: إذا كان الجهد منخفضًا جدًا (مثلًا، ١٢ فولت)، فسيكون التيار مرتفعًا جدًا عند نقل نفس الطاقة (P=VI). يؤدي ارتفاع التيار إلى انخفاض كبير في الجهد عبر الكابل وهدر كبير في الطاقة (I²R)، مما يتطلب أسلاكًا أكثر سمكًا وتكلفة.

لا يمكن أن يكون الجهد مرتفعًا جدًا: إذا كان الجهد مرتفعًا جدًا (على سبيل المثال، 220 فولت تيار مستمر)، فعلى الرغم من أن التيار أقل وفقدان الخط أقل، فإن متطلبات العزل تكون أعلى، وتزداد مخاطر السلامة الشخصية، ولم يعد يقع ضمن فئة جهد الأمان المنخفض للغاية.

48 فولت هي "نقطة مثالية" :يحقق أفضل توازن بين كفاءة النقل وتكلفة الكابل والسلامة والتوافق مع البطارية.