Protection contre la foudre et les surtensions pour les stations de base de télécommunications 5G et les sites cellulaires
Protection contre la foudre et les surtensions pour les sites cellulaires
Assurer la disponibilité du réseau et un fonctionnement fiable
La demande croissante de la technologie 5G signifie que nous avons besoin de capacités de transmission plus élevées et d'une meilleure disponibilité du réseau.
De nouveaux emplacements de sites cellulaires sont constamment développés à cette fin - l'infrastructure réseau existante est modifiée et étendue. Il n'y a aucun doute sur le fait que les sites cellulaires doivent être fiables. Personne ne peut ou ne veut risquer leur échec ou leur fonctionnement restreint.
Pourquoi s'embêter avec la protection contre la foudre et les surtensions?
L'emplacement exposé des mâts de radio mobile les rend vulnérables aux coups de foudre directs qui pourraient paralyser les systèmes. Les dommages sont souvent également causés par des surtensions, par exemple en cas de foudre à proximité.
Un autre aspect important est la protection du personnel travaillant sur le système pendant un orage.
Assurez la disponibilité de vos installations et systèmes - protégez des vies humaines
Un concept complet de protection contre la foudre et les surtensions offre une protection optimale et une haute disponibilité du système.
Informations pour les opérateurs de réseaux mobiles
Ma priorité absolue - maintenir les réseaux de communication mobiles en marche. Je sais que cela n'est possible que s'il y a une mise à la terre et une protection contre la foudre et les surtensions. Mes applications nécessitent souvent des solutions sur mesure et des tests système. Quelles sont mes options?
Vous trouverez ici des concepts de protection spécifiques au système, des solutions produits optimisées et des informations sur les services d'ingénierie et de test pour protéger vos systèmes de manière fiable.
Connaissances compactes pour les opérateurs de réseaux mobiles
Disponibilité permanente du réseau - Sécurité de vos installations et systèmes
La numérisation bat son plein: les développements technologiques évoluent à une vitesse vertigineuse et modifient la façon dont nous communiquons, travaillons, apprenons et vivons.
Les réseaux mobiles hautement disponibles pour les services en temps réel tels que la conduite autonome ou l'infrastructure de fabrication intelligente (découpage de réseau 5G) nécessitent une protection spéciale pour l'équipement radio mobile. En tant qu'opérateur, vous savez que la défaillance de ces réseaux, due par exemple à la foudre ou à des surtensions, a souvent de graves conséquences économiques.
La priorité absolue est donc d'éviter les pannes et de maintenir une disponibilité du réseau fiable.
Des concepts de protection spécifiques signifient une plus grande disponibilité du système
Les coups de foudre directs constituent une menace particulière pour les mâts radio des sites cellulaires car ils sont généralement installés dans des endroits exposés.
Un concept de protection sur mesure pour votre système vous permet d'atteindre vos propres objectifs de protection, tels que la disponibilité du système et la protection de vos employés.
Ce n'est qu'en combinant des composants pour les systèmes de mise à la terre et les systèmes de protection contre la foudre externes avec des parafoudres et des parafoudres que vous obtenez la sécurité dont
- Protéger efficacement le personnel
- Assurer la sécurité et la haute disponibilité des installations et systèmes
- Se conformer et répondre aux exigences des lois, règlements et normes.
Mettre en œuvre un concept de protection efficace comprenant des mesures pour le site cellulaire, la station de base radio et la tête radio distante.
Applications
Évitez les risques inutiles et mettez en œuvre un concept de protection efficace comprenant des mesures pour le site cellulaire, la station de base radio et la tête radio distante.
LSP protège les sites cellulaires
Protégez les émetteurs de toit et les tours de télécommunication.
L'infrastructure des bâtiments existants est souvent utilisée lors de l'installation d'émetteurs sur le toit. Si un système de protection contre la foudre est déjà installé, le site de cellule y est intégré.
Si un nouveau système de protection contre la foudre est nécessaire, il est conseillé d'installer un système de protection contre la foudre isolé. Cela garantit que la distance de séparation est maintenue et empêche les composants radio mobiles sensibles de subir des dommages dus aux courants de foudre.
LSP protège les sites cellulaires (AC)
Protection de la station de base radio
En règle générale, la station de base radio est alimentée via une ligne électrique séparée - indépendante du reste du bâtiment. La ligne d'alimentation vers le site de la cellule en aval du compteur et dans le tableau de distribution secondaire CA en amont de la station de base radio doit être protégée par des parafoudres et parafoudres appropriés.
Empêcher les déclenchements intempestifs des fusibles du système
L'infrastructure des alimentations principales et du système est protégée par des parafoudres combinés éprouvés (parafoudres et parafoudres combinés).
Les dispositifs de protection contre les surtensions LSP ont une extinction et une limitation de courant de suivi extrêmement élevées. Cela évite les déclenchements intempestifs des fusibles du système qui déconnecteraient les sites de cellules. Pour vous, cela signifie une disponibilité du système particulièrement élevée.
Gain de place grâce à un design compact
Performances complètes sur une largeur de seulement 4 modules standards! Avec sa conception compacte, la série FLP12,5 a un courant total de 50 kA (10 / 350µs). Avec ces paramètres de performance, c'est actuellement le plus petit parafoudre combiné du marché.
Cet appareil répond aux exigences maximales pour la capacité de décharge de courant de foudre selon CEI EN 60364-5-53 et les exigences CEI EN 62305 concernant la classe de LPS I / II.
Universellement applicable - Indépendant du chargeur
La série FLP12,5 est spécialement développée pour les exigences du secteur de la radio mobile. Ce parafoudre peut être utilisé universellement quel que soit le chargeur. Son circuit 3 + 1 permet une protection fiable des systèmes TN-S et TT.
Informations pour les installateurs
Qu'il s'agisse de sites de cellules sur toit ou sur mât, je suis souvent obligé de m'adapter aux conditions structurelles du site lors de l'installation de dispositifs de protection contre la foudre et les surtensions. J'ai donc besoin de solutions rapidement disponibles et faciles à installer.
Vous trouverez ici des recommandations de produits pour la protection des sites cellulaires et des systèmes de relais radio, ainsi que des informations spéciales pour les entreprises de protection contre la foudre. Vous manquez de temps? Avec l'aide du concept LSP, vous pouvez planifier pour vous un concept complet de protection contre la foudre et les surtensions.
Connaissances compactes pour les installateurs
Réseau mobile rapide - partout
Les réseaux de radiocommunication mobile sont également affectés par la numérisation croissante et la demande de plus, plus rapidement. L'expansion rapide du réseau nécessite constamment de nouveaux mâts radio et davantage de sites cellulaires sur les toits.
Bien sûr, plus tôt les nouveaux systèmes seront opérationnels, mieux ce sera. Cela nécessite une planification minutieuse et des produits pratiques pour une mise en œuvre rapide.
Solutions pratiques - Assistance compétente
Préproduction
La planification prend souvent du temps et implique de nombreuses recherches. Simplifiez cette phase en externalisant la planification de la protection contre la foudre et les surtensions. Avec LSP concept, vous recevez le plan de projet complet, y compris les dessins 3D et la documentation.
Installation
Lors de la mise en œuvre, vous bénéficiez énormément de produits bien conçus, éprouvés et testés. Cela garantit une installation rapide et facile.
les câbles sont pré-câblés et les vis sont fixées dans le couvercle afin qu'elles ne puissent pas tomber. La boîte est également facile à installer grâce à un couvercle avec antichute.
Informations pour les équipementiers
Les exigences pour de nouveaux emplacements de sites cellulaires sont en constante augmentation. Les nouveaux systèmes, optimisés en termes d'énergie et de performances, nécessitent des concepts de protection contre les surtensions sur mesure. J'ai donc besoin de solutions spéciales dont la taille, les performances et le coût sont parfaitement adaptés à mes besoins.
Vous trouverez ici des informations sur les applications de conception et les solutions PCB individuelles.
Protection contre la foudre et les surtensions pour les sites cellulaires à mesure que la 5G se rapproche
La frontière de pointe actuelle dans le monde des télécommunications se présente sous la forme de la technologie 5G, la cinquième génération de réseaux mobiles, qui apportera des vitesses de données nettement plus rapides par rapport aux réseaux de données cellulaires 3G et 4G existants.
La demande croissante de technologie 5G dans le monde entraîne le besoin de capacités de transmission plus élevées et d'une meilleure disponibilité du réseau. En réponse, de nouveaux emplacements de sites cellulaires sont constamment développés à cette fin et l'infrastructure réseau existante est modifiée et étendue. De toute évidence, les sites cellulaires doivent être fiables - aucun opérateur ne veut risquer une panne de réseau ou un fonctionnement restreint. Les consommateurs veulent des vitesses plus élevées et des services instantanés et fiables, et la 5G apporte la promesse des solutions requises alors que les fournisseurs de télécommunications continuent de mener des essais et de préparer leurs réseaux pour faire face à l'énorme augmentation de la demande de communication. La 5G, cependant, nécessite un énorme investissement dans la technologie, à un coût élevé, et il faut évidemment la protéger des éléments.
Lors de l'examen d'un site de télécommunications, nous devons fournir une protection complète contre la foudre, y compris la possibilité d'un coup direct sur cet équipement très sensible, ainsi que ses résultats indirects sous la forme de surtensions électriques associées. Ces deux éléments peuvent causer des dommages immédiats, qui peuvent entraîner des temps d'arrêt pour l'entreprise ou le service, ainsi qu'une dégradation potentielle de l'équipement au fil du temps. De plus, les coûts de réparation sont généralement très élevés, car les tours sont principalement situées dans des régions éloignées. Il existe actuellement environ 50 millions d'abonnements 4G en Afrique subsaharienne. Cependant, en raison de la croissance des populations relativement jeunes et des économies à croissance rapide du continent, ce nombre devrait augmenter de 47% entre 2017 et 2023, date à laquelle environ 310 millions de personnes auront souscrit.
Le nombre de personnes qui pourraient être affectées par des pannes de système est vraiment potentiellement très élevé, ce qui souligne une fois de plus combien il est important de protéger les pannes d'équipement. Ici encore, nous constatons que les solutions d'éclairage et de mise à la terre appropriées contribuent à garantir la disponibilité du réseau et un fonctionnement fiable. L'emplacement exposé des mâts de radio mobile les rend vulnérables aux coups de foudre directs, qui pourraient paralyser les systèmes. Bien entendu, les dommages sont souvent également causés par des surtensions, par exemple en cas de foudre à proximité. Il est également essentiel de protéger les employés susceptibles de travailler sur le système pendant un orage. Un concept complet de protection contre la foudre et les surtensions assurera une protection optimale et une haute disponibilité du système.
Infrastructure sans fil de protection contre les surtensions
MENACE 26 G $ de pertes dues aux surtensions
Aujourd'hui, la dépendance accrue à l'égard de l'électronique et des processus très sensibles fait de la protection contre les surtensions un sujet de discussion important afin d'éviter des pertes commerciales catastrophiques. L'étude de l'Insurance Institute for Business & Home Safety a révélé que 26 milliards de dollars avaient été perdus en raison de surtensions non dues à la foudre. De plus, il y a environ 25 millions de coups de foudre aux États-Unis chaque année qui causent entre 650 et 1 milliard de dollars de pertes.
SOLUTION Concept mondial d'atténuation des surtensions
Notre philosophie est simple: déterminez votre risque et évaluez chaque ligne (puissance ou signal) pour les vulnérabilités. Nous appelons cela le concept de «boîte». Cela fonctionne aussi bien pour un seul équipement que pour une installation entière. Une fois que vous avez déterminé vos «boîtes», il est simple de développer un schéma de protection coordonné pour éliminer toutes les menaces de la foudre et des surtensions de commutation.
APPLICATIONS D'INFRASTRUCTURE SANS FIL COMMUNES
L'équipement électronique déployé pour construire des réseaux sans fil est extrêmement sensible à la destruction causée par la foudre et d'autres sources de surtensions électriques. Il est important de protéger correctement cet équipement électronique sensible avec une protection contre les surtensions.
EXEMPLE D'EMPLACEMENT DE PROTECTION CONTRE LES SURTENSIONS
Protection contre la foudre pour les petites infrastructures de nouvelle génération
Le fait de prêter attention aux mesures spécifiques requises pour protéger les équipements montés et contenus dans des poteaux d'éclairage utilisés comme petits supports de cellules et enceintes permet d'économiser du temps d'antenne en raison des pannes et des coûts de réparation.
La prochaine génération de déploiement de la technologie de communication sans fil 5G à ondes millimétriques (mmW) stimulera l'utilisation de petites structures cellulaires à courte portée, principalement sous la forme de poteaux de rue intégrés, dans les zones urbaines et les villes.
Ces structures, souvent appelées pôles «intelligents» ou «petites cellules», comprennent généralement des ensembles de pôles densément peuplés de systèmes électroniques. Les sites de petites cellules peuvent être construits sur des poteaux d'éclairage public existants ou nouveaux, partiellement dissimulés ou entièrement dissimulés, et sur des poteaux électriques en bois existants. Ces systèmes électroniques comprennent généralement:
- Radios mmW 5G alimentées en courant alternatif et leurs systèmes d'antennes de formation de faisceaux MIMO à entrées multiples et sorties multiples associés
- Radios 4G alimentées en courant alternatif ou continu
- Redresseurs AC / DC ou unités d'alimentation à distance
- Systèmes d'alarme et capteurs d'intrusion
- Systèmes de ventilation à refroidissement forcé
Panneaux de distribution d'alimentation CA et CC avec comptage d'énergie intelligent
Dans des cas plus sophistiqués, ces pôles intelligents intégreront également des hubs de villes intelligentes contenant des capteurs, tels que des caméras dissimulées haute résolution, des microphones de détection de coups de feu et des capteurs atmosphériques pour calculer l'indice ultraviolet (UV) et mesurer la luminosité solaire et le rayonnement solaire. De plus, les poteaux peuvent accueillir des sous-ensembles structurels supplémentaires, tels que des bras de support pour l'éclairage public à LED, des luminaires de trottoir conventionnels et des prises pour la recharge de véhicules électriques.
Un système de liaison équipotentielle centralisé est généralement fourni à l'intérieur du pôle via des barres de mise à la terre stratégiquement positionnées, auxquelles les différents systèmes radio sont connectés. En règle générale, le conducteur neutre de l'alimentation secteur entrante est également relié à la terre au niveau de la prise du compteur d'énergie, qui à son tour est reliée à la barre de mise à la terre principale. La masse externe du système du pôle est ensuite reliée à cette barre de mise à la terre principale.
Le simple poteau lumineux vu le long des trottoirs et des trottoirs de la ville est en train de changer et deviendra bientôt un élément central de la nouvelle infrastructure sans fil 5G. Ces systèmes auront une importance capitale car ils supportent la nouvelle couche technologique des réseaux cellulaires pour les services à haut débit. Ces structures de poteaux ne pourront plus simplement accueillir des luminaires à incandescence. Au lieu de cela, ils deviendront le cœur d'une technologie hautement sophistiquée. Cette avancée en matière d'intégration, de capacité et de confiance comporte un risque inévitable. Même avec leurs hauteurs relativement faibles par rapport aux sites de macrocellules, ces sous-systèmes électroniques sophistiqués sont appelés à devenir exponentiellement plus sensibles aux dommages causés par les surtensions et les transitoires.
Dommages de surtension
L'importance de ces petites cellules dans l'infrastructure 5G ne peut être sous-estimée. Loin d'être simplement utilisées pour combler les lacunes de la couverture radio et augmenter la capacité, dans les réseaux 5G, les petites cellules deviendront les nœuds principaux du réseau d'accès radio, fournissant des services à haut débit en temps réel. Ces systèmes technologiquement avancés peuvent très bien fournir des liaisons de services gigabit critiques aux clients où les pannes ne peuvent être tolérées. Cela nécessite l'utilisation de dispositifs de protection contre les surtensions (SPD) très fiables pour maintenir la disponibilité de ces sites.
La source de ces risques de surtension peut être globalement classée en deux formes: celles causées par des perturbations atmosphériques rayonnées et celles causées par des perturbations électriques conduites.
Considérons chacun à son tour:
Les perturbations rayonnées sont en grande partie créées par des événements aériens, tels que des décharges de foudre à proximité qui créent des changements rapides dans les champs électromagnétiques et électrostatiques autour de la structure. Ces champs électriques et magnétiques à variation rapide peuvent se coupler aux systèmes électriques et électroniques du pôle pour produire des surtensions et des surtensions dommageables. En effet, le blindage de Faraday créé par la structure métallique contiguë du pôle aidera à réduire ces effets; cependant, il ne peut pas entièrement atténuer le problème. Les systèmes d'antennes sensibles de ces petites cellules sont en grande partie accordés sur les fréquences auxquelles une grande partie de l'énergie de la décharge de foudre est centralisée (la 5G fonctionnera dans des bandes de fréquences jusqu'à 39 GHz). Ainsi, ils peuvent agir comme des conduits pour permettre à cette énergie de pénétrer dans la structure, causant des dommages éventuels non seulement aux frontaux radio, mais également à d'autres systèmes électroniques interconnectés à l'intérieur du pôle.
Les perturbations conduites sont en grande partie celles qui se retrouvent dans le pôle via des câbles conducteurs. Il s'agit notamment des conducteurs d'alimentation et des lignes de signaux, qui peuvent coupler les systèmes électroniques internes contenus dans le poteau à l'environnement externe. Comme il est prévu que le déploiement de petites cellules utilisera largement l'infrastructure existante de l'éclairage public municipal ou la remplacera par des poteaux intelligents personnalisés, les petites cellules s'appuieront sur le câblage de distribution existant. Souvent, aux États-Unis, ce câblage électrique est aérien et non enterré. Il est particulièrement sensible aux surtensions et constitue un conduit principal pour que l'énergie de surtension pénètre dans le pôle et endommage l'électronique interne.
Protection contre les surtensions (OVP)
Des normes telles que la CEI 61643-11: 2011 décrivent l'utilisation de dispositifs de protection contre les surtensions pour atténuer les effets de ces surtensions. Les SPD sont classés par classe de test pour l'environnement électrique dans lequel ils sont destinés à fonctionner. Par exemple, un parafoudre de classe I a été testé pour résister - selon la terminologie CEI - à «une décharge de foudre directe ou partielle directe». Cela signifie que le SPD a été testé pour résister à l'énergie et à la forme d'onde associées à la décharge la plus susceptible d'entrer dans une structure dans un endroit exposé.
Alors que nous considérons le déploiement d'une infrastructure à petites cellules, il est clair que les structures seront exposées. On s'attend à ce que de nombreux poteaux de ce type apparaissent le long des bordures résidentielles et des trottoirs des villes métropolitaines. On s'attend également à ce que ces poteaux prolifèrent dans les lieux de rassemblement communaux, tels que les stades sportifs intérieurs et extérieurs, les centres commerciaux et les salles de concert. Ainsi, il est important que les parafoudres sélectionnés pour protéger l'alimentation du service public d'entrée de service primaire soient convenablement évalués pour cet environnement électrique et satisfassent aux tests de classe I, c'est-à-dire qu'ils puissent résister à l'énergie associée aux décharges de foudre directes ou partiellement directes. Il est également recommandé que le SPD sélectionné ait un niveau de tenue aux impulsions (Iimp) de 12.5 kA afin de résister en toute sécurité au niveau de menace de tels emplacements.
Le choix d'un parafoudre capable de résister au niveau de menace associé n'est pas en soi suffisant pour garantir que l'équipement bénéficie d'une protection adéquate. Le SPD doit également limiter la surtension conduite incidente à un niveau de protection de tension (Up) inférieur au niveau de tenue (Uw) de l'équipement électronique à l'intérieur du pôle. La CEI recommande que Up <0.8 Uw.
La technologie SPD de LSP est spécialement conçue pour fournir les cotes Iimp et Up requises pour protéger les équipements électroniques critiques sensibles que l'on trouve dans les infrastructures de petites cellules. La technologie de LSP est considérée comme sans entretien et peut résister à des milliers d'événements de surtension répétitifs sans panne ni dégradation. Il fournit une solution hautement sûre et fiable qui élimine l'utilisation de matériaux qui pourraient brûler, fumer ou exploser. Sur la base d'années de performances sur le terrain, la durée de vie prévue du LSP est de plus de 20 ans, et tous les modules sont fournis avec une garantie à vie limitée de 10 ans.
Les produits sont testés selon les normes de sécurité internationales (EN et CEI) et offrent des performances inégalées contre la foudre et les surtensions. De plus, la protection LSP est intégrée dans une armoire de distribution AC compacte pouvant être installée dans les petits pôles de la cellule. Ceci fournit une protection contre les surintensités au service CA entrant et aux circuits de distribution sortants, fournissant ainsi un point commode auquel le service public du compteur électrique peut entrer et distribuer dans le poteau.
Protection contre la foudre et les surtensions pour les stations de base de télécommunications 5G et les sites cellulaires
En ce qui concerne l'avantage de qualité dans le domaine de la protection contre les surtensions, LSP est considéré comme le choix pour fournir un dispositif de protection contre les surtensions (SPD) pour le projet de station de base de télécommunications 5G en Corée. Les DOCUP seront fournis dans le cadre des produits finis. Au cours de la réunion, LSP et les clients coréens ont discuté de l'ensemble de la solution de protection contre les surtensions dans la station de base de télécommunications 5G.
Contexte:
Abréviation de cinquième génération, la 5G est un système de réseau sans fil ultrarapide offrant des vitesses de transmission environ 20 fois plus rapides que les réseaux existants de quatrième génération ou d'évolution à long terme. Les leaders mondiaux des télécommunications accélèrent le rythme de la 5G. Par exemple, Ericsson a annoncé cette année la levée de près de 400 millions de dollars pour la recherche 5G. Comme le dit son directeur technique, «dans le cadre de notre stratégie ciblée, nous augmentons nos investissements pour assurer le leadership technologique dans la 5G, l'IoT et les services numériques. Dans les années à venir, nous verrons les réseaux 5G fonctionner dans le monde entier, avec des déploiements majeurs à partir de 2020, et nous pensons qu'il y aura 1 milliard d'abonnements 5G d'ici la fin de 2023. »
LSP propose une large gamme de parafoudres adaptés à chaque réseau: alimentation CA, alimentation CC, télécom, données et coaxial.
