Protecció contra llamps i sobretensions per a estacions base de telecomunicacions 5G i llocs de cèl·lules
Protecció contra llamps i sobretensions per a llocs cel·lulars
Assegureu-vos la disponibilitat de la xarxa i el funcionament fiable
L’augment de la demanda de tecnologia 5G significa que necessitem més capacitats de transmissió i una millor disponibilitat de xarxa.
Amb aquesta finalitat es desenvolupen constantment noves ubicacions de llocs cel·lulars: la infraestructura de xarxa existent s'està modificant i ampliant. No hi ha dubte sobre el fet que els llocs de cèl·lules han de ser fiables. Ningú pot ni vol arriscar-se al seu fracàs ni a l'operació restringida.
Per què molestar-se amb la protecció contra llamps i sobretensions?
La ubicació exposada dels pals de ràdio mòbils els fa vulnerables als llamps directes que podrien paralitzar els sistemes. Els danys sovint també són causats per sobretensions, per exemple, en cas de llamps propers.
Un altre aspecte important és protegir el personal que treballa al sistema durant una tempesta.
Assegureu-vos la disponibilitat de les vostres instal·lacions i sistemes: protegiu la vida humana
Un concepte complet de protecció contra llamps i sobretensions proporciona una protecció òptima i una alta disponibilitat del sistema.
Informació per a operadors de xarxes mòbils
La meva màxima prioritat és mantenir en funcionament les xarxes de comunicacions mòbils. Sé que això només és possible si hi ha protecció contra terra i contra llamps i sobretensions. Les meves aplicacions solen requerir solucions a mida i proves del sistema. Quines opcions tinc?
Aquí trobareu conceptes de protecció específics del sistema, solucions de productes optimitzades i informació sobre serveis d’enginyeria i proves per protegir de manera fiable els vostres sistemes.
Coneixement compacte per a operadors de xarxes mòbils
Disponibilitat de xarxa sense parar: seguretat per a les vostres instal·lacions i sistemes
La digitalització està en ple apogeu: els desenvolupaments tecnològics es mouen a una velocitat vertiginosa i canvien la manera de comunicar-nos, treballar, aprendre i viure.
Les xarxes mòbils molt disponibles per a serveis en temps real, com ara la conducció autònoma o la infraestructura de fabricació intel·ligent (segmentació de la xarxa 5G), requereixen una protecció especial per als equips de ràdio mòbil. Com a operador, sabeu que el fracàs d’aquestes xarxes, per exemple, a causa de llamps o sobretensions, sovint té greus conseqüències econòmiques.
Per tant, la màxima prioritat és evitar talls i mantenir una disponibilitat de xarxa fiable.
Els conceptes de protecció específics signifiquen una major disponibilitat del sistema
Els llamps directes representen una amenaça particular per als pals de ràdio dels llocs cel·lulars, ja que normalment s’instal·len en llocs exposats.
Un concepte de protecció a mida per al vostre sistema us permetrà assolir els vostres propis objectius de protecció, com ara la disponibilitat del sistema i la protecció dels vostres empleats.
Només mitjançant la combinació de components per a sistemes de terminació de terra i sistemes de protecció contra llamps externs amb descàrregues de corrent i sobretensió s’aconsegueix la seguretat necessària
- Protegir eficaçment el personal
- Garantir la seguretat i l’alta disponibilitat d’instal·lacions i sistemes
- Complir i complir els requisits de les lleis, regulacions i normes.
Implementar un concepte de protecció eficaç que inclogui mesures per al lloc de la cèl·lula, l’estació de ràdio base i el capçal de ràdio remot.
Aplicacions
Eviteu riscos innecessaris i apliqueu un concepte de protecció eficaç que inclogui mesures per al lloc de la cèl·lula, l'estació base de ràdio i el capçal de ràdio remot.
LSP protegeix els llocs cel·lulars
Protegiu els transmissors del terrat i les torres de telecomunicacions.
La infraestructura dels edificis existents s’utilitza sovint en instal·lar transmissors al terrat. Si ja hi ha instal·lat un sistema de protecció contra llamps, el lloc de la cel·la hi està integrat.
Si es requereix un nou sistema de protecció contra llamps, és recomanable instal·lar un sistema de protecció contra llamps aïllat. Això garanteix que es mantingui la distància de separació i evita que els components sensibles de la ràdio mòbil pateixin danys a causa dels corrents de llamp.
LSP protegeix els llocs cel·lulars (AC)
Protecció de l'estació base de ràdio
Com a regla general, l'estació base de ràdio es subministra mitjançant una línia elèctrica independent, independent de la resta de l'edifici. La línia de subministrament al lloc de la cèl·lula aigües avall del mesurador i a la placa de subdistribució de CA aigües amunt de l'estació base de ràdio hauria d'estar protegida per descàrregues de corrent i sobretensió adequades.
Eviteu el desencadenament dels fusibles del sistema
La infraestructura de les fonts d’alimentació principals i del sistema està protegida per descarregadors combinats provats i provats (descarregadors combinats de corrent de llamp i de sobretensions).
Els dispositius de protecció contra sobretensions LSP tenen una limitació i una extinció de seguiment extremadament elevats. D’aquesta manera, s’eviten les molèsties dels fusibles del sistema que desconnectarien els llocs de les cèl·lules. Per a vosaltres, això significa una disponibilitat del sistema especialment elevada.
Estalvi d’espai gràcies al disseny compacte
Rendiment complet en una amplada de només 4 mòduls estàndard. Amb el seu disseny compacte, la sèrie FLP12,5 té un corrent total de 50 kA (10 / 350µs). Amb aquests paràmetres de rendiment, actualment és el descarregador combinat més petit del mercat.
Aquest dispositiu compleix els requisits màxims per a la capacitat de descàrrega del corrent de llamp d’acord amb la norma IEC EN 60364-5-53 i la norma IEC EN 62305 sobre la classe de LPS I / II.
Aplicable universalment: independent de l'alimentador
La sèrie FLP12,5 està especialment desenvolupada per a necessitats del sector de la ràdio mòbil. Aquest descàrrega es pot utilitzar universalment independentment de l'alimentador. El seu circuit 3 + 1 permet una protecció fiable dels sistemes TN-S i TT.
Informació per als instal·ladors
Ja sigui a la cel·la del terrat o a les instal·lacions de cèl·lules muntades, sovint em veig obligat a adaptar-me a les condicions estructurals del lloc en instal·lar dispositius de protecció contra llamps i sobretensions. Per tant, necessito solucions que estiguin ràpidament disponibles i fàcils d’instal·lar.
Aquí trobareu recomanacions de productes per protegir llocs de cèl·lules i sistemes de retransmissió de ràdio, així com informació especial per a empreses de protecció contra raigs. Us falta temps? Amb l’ajut del concepte LSP, podeu tenir previst un concepte complet de protecció contra llamps i sobretensions.
Coneixement compacte per als instal·ladors
Xarxa mòbil ràpida: a tot arreu
Les xarxes de ràdio mòbil també es veuen afectades per l’augment de la digitalització i la demanda de més, més ràpida. L'expansió ràpida de la xarxa requereix constantment nous pals de ràdio i més llocs de cèl·lules al terrat.
Per descomptat, com més aviat hi hagi nous sistemes en funcionament, millor. Això requereix una planificació acurada i productes pràctics per a una implementació ràpida.
Solucions pràctiques: suport competent
Planificació
La planificació sovint requereix temps i implica molta investigació. Simplifiqueu aquesta fase externalitzant la planificació de la protecció contra llamps i sobretensions. Amb el concepte LSP rebreu el pla de projecte complet, inclosos dibuixos i documentació en 3D.
instal·lació
Durant la implementació, es beneficia enormement de productes ben concebuts, provats i provats. Això garanteix una instal·lació ràpida i senzilla.
els cables estan pre-cablejats i els cargols estan fixats a la tapa perquè no puguin caure. La caixa també és fàcil d’instal·lar gràcies a una tapa amb prevenció de caigudes.
Informació per a proveïdors d'equips
Els requisits per a les noves ubicacions de llocs cel·lulars augmenten constantment. Els nous sistemes, optimitzats en termes d’energia i rendiment, requereixen conceptes de protecció contra sobretensions a mida. Per tant, necessito solucions especials que tinguin una mida, un rendiment i un cost adequats a les meves necessitats.
Aquí trobareu informació sobre aplicacions de disseny i solucions individuals de PCB.
Protecció contra llamps i sobretensions per a llocs cel·lulars a mesura que el 5G s’acosta
La frontera d’avantguarda actual en el món de les telecomunicacions arriba en forma de tecnologia 5G, la cinquena generació de xarxes mòbils, que aportarà velocitats de dades significativament més altes en comparació amb les xarxes de dades cel·lulars 3G i 4G existents.
La creixent demanda de tecnologia 5G a nivell mundial comporta la necessitat de capacitats de transmissió més altes i una millor disponibilitat de xarxa. Com a resposta, es desenvolupen constantment noves ubicacions de llocs cel·lulars amb aquest propòsit i la infraestructura de xarxa existent s'està modificant i ampliant. Evidentment, els llocs de les cèl·lules han de ser fiables: cap operador vol arriscar-se a fallar una xarxa o operar amb restriccions. Els consumidors volen velocitats més altes i serveis fiables i instantanis, i el 5G ofereix la promesa de les solucions necessàries, ja que els proveïdors de telecomunicacions continuen realitzant proves i preparant les seves xarxes per fer front a l’enorme augment de la demanda de comunicació. El 5G, però, requereix una gran inversió en tecnologia a un gran cost i, òbviament, cal protegir-lo dels elements.
Quan mirem qualsevol lloc de telecomunicacions, hem de proporcionar una protecció exhaustiva contra els llamps, inclosa la possibilitat d’un atac directe a aquest equipament tan sensible, així com els seus resultats indirectes en forma de sobretensions elèctriques relacionades. Tots dos poden causar danys immediats, que poden provocar un temps d'inactivitat a l'empresa o servei, així com una possible degradació dels equips al llarg del temps. A més, els costos de reparació solen ser molt cars, ja que les torres es troben majoritàriament en zones remotes. Actualment, hi ha al voltant de 50 milions de subscripcions 4G a l’Àfrica subsahariana. No obstant això, a causa del creixement de les poblacions relativament joves i de les economies de ràpid creixement del continent, es preveu que aquest nombre creixerà un 47% entre 2017 i 2023, quan es calcula que se n’hauran subscrit uns 310 milions.
El nombre de persones que es podrien veure afectades per les interrupcions del sistema és realment potencialment molt gran, de manera que això torna a subratllar la importància de protegir els avaries dels equips. Aquí tornem a veure que les solucions de llamp i terra correctes formen part de garantir la disponibilitat de la xarxa i un funcionament fiable. La ubicació exposada dels pals de ràdio mòbils els fa vulnerables als llamps directes, que podrien paralitzar els sistemes. Per descomptat, els danys sovint també són causats per sobretensions, per exemple, en cas de llamps propers. També és crucial protegir els empleats que poden estar treballant al sistema durant una tempesta. Un concepte complet de protecció contra llamps i sobretensions proporcionarà una protecció òptima i una alta disponibilitat del sistema.
Infraestructura sense fils de protecció contra sobretensions
AMENACA de 26 milions de dòlars en pèrdues a causa de les sobretensions
La creixent dependència actual d’electrònica i processos molt sensibles converteix la protecció contra sobretensions en un tema important de discussió per tal d’evitar pèrdues catastròfiques de negoci. L'estudi de l'Institut d'Assegurances per a la Seguretat Empresarial i de la Llar va trobar que es van perdre 26 milions de dòlars a causa de sobretensions de llum. A més, hi ha uns 25 milions de llamps als Estats Units cada any que causen pèrdues d'entre 650 i 1 milions de dòlars.
SOLUCIÓ Concepte global de mitigació de sobretensions
La nostra filosofia és senzilla: determineu el risc i avalueu les vulnerabilitats de cada línia (potència o senyal). Anomenem això el concepte de "caixa". Funciona igualment bé per a una sola peça d'equip o per a tota una instal·lació. Un cop hàgiu determinat les vostres "caixes", és senzill desenvolupar un esquema de protecció coordinat per eliminar totes les amenaces de sobretensions de llamps i de commutació.
APLICACIONS COMUNES D'INFRAESTRUCTURA SENSE FILS
Els equips electrònics desplegats per construir xarxes sense fils són extremadament susceptibles a la destrucció causada pels llamps i altres fonts de sobretensions elèctriques. És important protegir adequadament aquest equip electrònic sensible amb protecció contra sobretensions.
EXEMPLE DE LOCALITZACIÓ DE PROTECCIÓ DE SURGE
Protecció contra llamps per a infraestructures de cèl·lules petites de nova generació
Prestar atenció a les mesures específiques necessàries per protegir els equips muntats i continguts en pals de llum utilitzats com a suports i recintes de cel·les petites permeten estalviar el temps d’aire perdut per interrupcions i costos de reparació.
La pròxima generació de desplegament de tecnologia de comunicacions sense fils 5G d’ona mil·limètrica (mmW) estimularà l’ús d’estructures de cèl·lules petites i de curt abast, principalment en forma de pals de carrer integrats, a zones urbanes i ciutats.
Aquestes estructures, sovint anomenades pols "intel·ligents" o "cel·les petites", solen comprendre conjunts de pols densament poblats de sistemes electrònics. Els llocs de cel·la petita es poden construir sobre pals d’il·luminació pública metàl·lics existents o nous, parcialment ocults o totalment ocults, i sobre pals de fusta existents. Aquests sistemes electrònics solen incloure:
- Ràdios mmW 5G alimentades per corrent altern i els seus sistemes d’antena de feixos de sortida múltiple d’entrada múltiple (MIMO) associats
- Ràdios 4G alimentades per CA o CC
- Rectificadors AC / DC o unitats d’alimentació remota
- Sistemes d'alarma i sensors d'intrusió
- Sistemes de ventilació amb refrigeració forçada
Panells de distribució d'alimentació de CA i CC amb mesurament d'energia intel·ligent
En casos més sofisticats, aquests pols intel·ligents també integraran concentradors de ciutats intel·ligents que contenen sensors, com ara càmeres ocultes d’alta resolució, micròfons de detecció de trets i sensors atmosfèrics per calcular l’índex ultraviolat (UV) i mesurar la brillantor solar i la radiació solar. A més, els pals poden allotjar subconjunts estructurals addicionals, com ara braços de suport per a il·luminació pública LED, lluminàries convencionals de la vorera i receptacles per a la càrrega de vehicles elèctrics.
Normalment, es proporciona un sistema d’enllaç equipotencial centralitzat dins del pol a través de barres de terra posicionades estratègicament a les quals estan connectats els diferents sistemes de ràdio. Normalment, el conductor neutre de la font d'alimentació d'entrada a la xarxa de serveis públics també està connectat a terra a la presa del mesurador d'energia, que al seu torn es connecta de nou a la barra de terra principal. El sòl del sistema extern del pal s’uneix a aquesta barra de terra principal.
El simple pal de llum que es veu a les voreres i els paviments de la ciutat canvia i aviat es convertirà en un component fonamental de la nova infraestructura sense fils 5G. Aquests sistemes tindran una importància cabdal perquè donen suport a la nova capa tecnològica de xarxes cel·lulars per a serveis d’alta velocitat. Aquestes estructures de pols ja no s'adapten a les llums de llum incandescent. En el seu lloc, es convertiran en el nucli d’una tecnologia altament sofisticada. Amb aquest avanç en la integració, la capacitat i la dependència comporten un risc inevitable. Fins i tot amb les seves altures relativament baixes en comparació amb els llocs de macro cèl·lules, subsistemes electrònics tan sofisticats estan configurats per ser exponencialment més susceptibles a danys derivats de sobretensions i transitoris.
Danys per sobretensió
La importància d’aquestes petites cèl·lules a la infraestructura 5G no es pot subestimar. Lluny d’utilitzar-se només per omplir buits en la cobertura de ràdio i augmentar la capacitat, a les xarxes 5G les cèl·lules petites es convertiran en els nodes principals de la xarxa d’accés a la ràdio, proporcionant serveis d’alta velocitat en temps real. Aquests sistemes tecnològicament avançats poden proporcionar enllaços de servei de gigabit crítics als clients on no es poden tolerar les interrupcions. Això requereix l’ús de dispositius de protecció contra sobretensions (SPD) altament fiables per mantenir la disponibilitat d’aquests llocs.
La font d’aquests riscos de sobretensió es pot classificar en dues formes: els causats per pertorbacions atmosfèriques irradiades i els causats per pertorbacions elèctriques conduïdes.
Considerem cadascun al seu torn:
Les pertorbacions radiades són creades en gran part per esdeveniments aerotransportats, com ara descàrregues de llamps propers que creen canvis ràpids tant en els camps electromagnètics com en els electrostàtics de l’estructura. Aquests camps elèctrics i magnètics que varien ràpidament es poden acoblar amb els sistemes elèctrics i electrònics del pol per produir corrents i tensions danyoses. De fet, el blindatge de Faraday creat per l’estructura metàl·lica contigua del pal ajudarà a reduir aquests efectes; no obstant això, no pot mitigar completament el problema. Els sistemes d’antenes sensibles d’aquestes petites cèl·lules estan sintonitzats en gran mesura amb les freqüències a les quals es centralitza gran part de l’energia de la descàrrega del llamp (el 5G funcionarà en bandes de freqüència de fins a 39 GHz). Així, poden actuar com a conductes per permetre l’entrada d’aquesta energia a l’estructura, causant possibles danys no només als fronts de la ràdio, sinó també a altres sistemes electrònics interconnectats dins del pol.
Les pertorbacions conduïdes són en gran mesura aquelles que entren al pol mitjançant cables conductors. Aquests inclouen conductors de potència i línies de senyal, que poden acoblar els sistemes electrònics interns continguts dins del pol a l'entorn extern. Com que es preveu que el desplegament de cel·les petites utilitzarà en gran mesura la infraestructura existent dels llamps municipals o la substituirà per pals intel·ligents personalitzats, les cel·les petites dependran del cablejat de distribució existent. Sovint, als Estats Units, aquest cablejat de serveis públics és aeri i no està enterrat. És particularment susceptible a sobretensions i un conducte principal per a que l’energia de sobretensió entri al pol i danyi l’electrònica interna.
Protecció contra sobretensió (OVP)
Normes com la IEC 61643-11: 2011 descriuen l’ús de dispositius de protecció contra sobretensions per mitigar els efectes d’aquestes sobretensions. Els SPD es classifiquen per classe de prova per a l’entorn elèctric dins del qual estan destinats a funcionar. Per exemple, un SPD de classe I és el que s’ha provat per suportar (mitjançant la terminologia IEC) “una descàrrega directa o parcial de llamps”. Això significa que el SPD ha estat provat per suportar l'energia i la forma d'ona associades a la descàrrega amb més probabilitats d'entrar en una estructura en un lloc exposat.
Com que considerem el desplegament d’infraestructures de petites cèl·lules, és evident que s’exposaran les estructures. S'espera que molts d'aquests pols apareguin al llarg de voreres i paviments residencials de ciutats metropolitanes. També s’espera que aquests pols proliferin en llocs de reunió comunals, com ara estadis esportius interiors i exteriors, centres comercials i sales de concerts. Per tant, és important que els SPD seleccionats per protegir l’alimentació d’utilitat d’entrada del servei primari es classifiquin adequadament per a aquest entorn elèctric i compleixin les proves de classe I, és a dir, que puguin suportar l’energia associada a descàrregues de llamps directes o parcials. També es recomana que el SPD seleccionat tingui un nivell de resistència a l'impuls (Iimp) de 12.5 kA per tal de suportar amb seguretat el nivell d'amenaça d'aquestes ubicacions.
La selecció d’un SPD capaç de suportar el nivell d’amenaça associat no és suficient per si mateixa per garantir que l’equip tingui una protecció adequada. El SPD també ha de limitar la sobretensió produïda per un incident a un nivell de protecció de tensió (amunt) inferior al nivell de resistència (Uw) de l’equip electrònic dins del pol. L'IEC recomana que Up <0.8 Uw.
La tecnologia SPD de LSP està dissenyada específicament per proporcionar les qualificacions Iimp i Up necessàries per protegir els equips electrònics crítics de missió sensibles que es troben en infraestructures de cèl·lules petites. Es considera que la tecnologia de LSP no requereix manteniment i pot suportar milers d’esdeveniments de sobretensions repetitius sense fallades ni degradacions. Proporciona una solució altament segura i fiable que elimina l'ús de materials que podrien cremar, fumar o explotar. Basat en anys de rendiment de camp, la vida útil esperada de LSP és de més de 20 anys i tots els mòduls es subministren amb una garantia de vida limitada de 10 anys.
Els productes són provats d’acord amb les normes internacionals de seguretat (EN i IEC) i ofereixen un rendiment sense precedents contra llamps i sobretensions. A més, la protecció LSP s’integra en un armari compacte de distribució de CA adequat per instal·lar-se dins dels pols de cel·la petita. Això proporciona una protecció contra sobrecorrent al servei de CA entrant i als circuits de distribució sortints, proporcionant així un punt convenient en què el servei d’utilitat del comptador elèctric pot entrar i distribuir-se dins del pol.
Protecció contra llamps i sobretensions per a estacions base de telecomunicacions 5G i llocs de cèl·lules
Pel que fa a l’avantatge de qualitat en el camp de la protecció contra sobretensions, LSP es considera l’elecció per proporcionar un dispositiu de protecció contra sobretensions (SPD) per al projecte de l’estació base de telecomunicacions 5G a Corea. Els SPD es proporcionaran com a part dels productes finals. Durant la reunió, LSP i els clients coreans van discutir tota la solució de protecció contra sobretensions a l'estació base de telecomunicacions 5G.
Antecedents:
Abreujat per a la cinquena generació, el 5G és un sistema de xarxa sense fils ultraràpid que ofereix velocitats de transmissió unes 20 vegades més ràpides que les xarxes existents de quarta generació o Long Term Evolution. Els líders mundials en telecomunicacions estan accelerant el ritme del 5G. Per exemple, Ericsson ha anunciat recaptar gairebé 400 milions de dòlars per a la investigació 5G aquest any. Com diu el seu CTO, "Com a part de la nostra estratègia centrada, augmentem les nostres inversions per assegurar el lideratge tecnològic en 5G, IoT i serveis digitals. En els propers anys, veurem xarxes 5G en directe a tot el món, amb importants desplegaments a partir del 2020, i creiem que hi haurà 1 milions de subscripcions 5G a finals del 2023 ".
LSP proporciona una àmplia gamma de protectors contra sobretensions adaptats a totes les xarxes: alimentació de CA, corrent continu, telecomunicacions, dades i coaxials.
