Protezione da fulmini e sovratensioni per stazioni base per telecomunicazioni 5G e siti cellulari
Protezione da fulmini e sovratensioni per i siti cellulari
Garantire la disponibilità della rete e un funzionamento affidabile
La crescente domanda di tecnologia 5G significa che abbiamo bisogno di maggiori capacità di trasmissione e una migliore disponibilità della rete.
A tale scopo vengono costantemente sviluppate nuove ubicazioni delle celle: l'infrastruttura di rete esistente viene modificata e ampliata. Non c'è dubbio sul fatto che i siti cellulari debbano essere affidabili. Nessuno può o vuole rischiare il proprio fallimento o operazioni limitate.
Perché preoccuparsi della protezione da fulmini e sovratensioni?
La posizione esposta degli antenne delle radio mobili li rende vulnerabili ai fulmini diretti che potrebbero paralizzare i sistemi. I danni sono spesso causati anche da sovratensioni, ad esempio in caso di fulmini nelle vicinanze.
Un altro aspetto importante è proteggere il personale che lavora sul sistema durante un temporale.
Garantisci la disponibilità delle tue installazioni e dei tuoi sistemi: proteggi le vite umane
Un concetto completo di protezione da fulmini e sovratensioni fornisce una protezione ottimale e un'elevata disponibilità del sistema.
Informazioni per gli operatori di rete mobile
La mia priorità assoluta: mantenere le reti di comunicazione mobile attive e funzionanti. So che questo è possibile solo se sono presenti messa a terra e protezione da fulmini e sovratensioni. Le mie applicazioni richiedono spesso soluzioni su misura e test di sistema. Quali sono le mie opzioni?
Qui troverai concetti di protezione specifici del sistema, soluzioni di prodotto ottimizzate e informazioni sui servizi di ingegneria e test per proteggere in modo affidabile i tuoi sistemi.
Conoscenza compatta per gli operatori di rete mobile
Disponibilità di rete non-stop: sicurezza per le vostre installazioni e sistemi
La digitalizzazione è in pieno svolgimento: gli sviluppi tecnologici si stanno muovendo a una velocità vertiginosa e stanno cambiando il modo in cui comunichiamo, lavoriamo, apprendiamo e viviamo.
Le reti mobili ad alta disponibilità per servizi in tempo reale come la guida autonoma o l'infrastruttura di produzione intelligente (slicing della rete 5G) richiedono una protezione speciale per le apparecchiature radio mobili. In qualità di operatore, sai che il guasto di tali reti, ad esempio a causa di fulmini o sovratensioni, ha spesso gravi conseguenze economiche.
La priorità assoluta è quindi prevenire le interruzioni e mantenere una disponibilità di rete affidabile.
Concetti di protezione specifici significano una maggiore disponibilità del sistema
I fulmini diretti rappresentano una minaccia particolare per gli antenne radio dei siti cellulari poiché questi sono solitamente installati in luoghi esposti.
Un concetto di protezione su misura per il tuo sistema ti consente di raggiungere i tuoi obiettivi di protezione, come la disponibilità del sistema e la protezione dei tuoi dipendenti.
Solo combinando componenti per sistemi di terminazione di terra e sistemi di protezione contro i fulmini esterni con corrente da fulmine e scaricatori di sovratensione si ottiene la sicurezza necessaria
- Proteggere efficacemente il personale
- Garantire la sicurezza e l'alta disponibilità di installazioni e sistemi
- Rispettare e soddisfare i requisiti di leggi, regolamenti e standard.
Implementare un concetto di protezione efficace che includa misure per il sito della cella, la stazione radio base e la testina radio remota.
Applicazioni
Evitare rischi inutili e implementare un concetto di protezione efficace che includa misure per il sito della cella, la stazione radio base e la testina radio remota.
LSP protegge i siti cellulari
Proteggi i trasmettitori sul tetto e le torri di telecomunicazione.
L'infrastruttura degli edifici esistenti viene spesso utilizzata durante l'installazione di trasmettitori sul tetto. Se è già installato un sistema di protezione contro i fulmini, il sito della cella è integrato in esso.
Se è necessario un nuovo sistema di protezione contro i fulmini, è consigliabile installare un sistema di protezione contro i fulmini isolato. Ciò garantisce il mantenimento della distanza di separazione e impedisce ai componenti sensibili della radio mobile di subire danni a causa delle correnti di fulmine.
LSP protegge i siti cellulari (AC)
Protezione della stazione radio base
Di norma, la stazione radio base viene alimentata tramite una linea elettrica separata, indipendente dal resto dell'edificio. La linea di alimentazione al sito della cella a valle del contatore e nella scheda di sottodistribuzione AC a monte della stazione radio base deve essere protetta da corrente di fulmine e scaricatori di sovratensione appropriati.
Prevenire il fastidioso intervento dei fusibili del sistema
L'infrastruttura nell'alimentazione principale e di sistema è protetta da scaricatori combinati collaudati (scaricatori combinati di corrente da fulmine e sovratensioni).
I dispositivi di protezione contro le sovratensioni LSP hanno un'estinzione e una limitazione della corrente di inseguimento estremamente elevate. Ciò evita lo scatto fastidioso dei fusibili del sistema che scollegherebbero i siti delle celle. Per te questo significa una disponibilità del sistema particolarmente elevata.
Risparmio di spazio grazie al design compatto
Massime prestazioni su una larghezza di soli 4 moduli standard! Con il suo design compatto, la serie FLP12,5 ha una corrente totale di 50 kA (10 / 350µs). Con questi parametri di prestazione, è attualmente lo scaricatore combinato più piccolo sul mercato.
Questo dispositivo soddisfa i requisiti massimi per la capacità di scarica della corrente da fulmine secondo IEC EN 60364-5-53 e i requisiti IEC EN 62305 relativi alla classe LPS I / II.
Applicabile universalmente - Indipendente dall'alimentatore
La serie FLP12,5 è stata sviluppata appositamente per le esigenze del settore della radio mobile. Questo scaricatore può essere utilizzato universalmente indipendentemente dall'alimentatore. Il suo circuito 3 + 1 consente una protezione affidabile dei sistemi TN-S e TT.
Informazioni per gli installatori
Che si tratti di celle montate su tetto o su albero, spesso sono costretto ad adattarmi alle condizioni strutturali in loco quando installo dispositivi di protezione da fulmini e sovratensioni. Quindi, ho bisogno di soluzioni che siano rapidamente disponibili e facili da installare.
Qui troverai consigli sui prodotti per la protezione dei siti cellulari e dei sistemi di relè radio, nonché informazioni speciali per le società di protezione dai fulmini. Hai poco tempo? Con l'aiuto del concetto LSP, puoi avere un concetto completo di protezione da fulmini e sovratensioni pianificato per te.
Conoscenza compatta per gli installatori
Rete mobile veloce - ovunque
Anche le reti radio mobili risentono dell'aumento della digitalizzazione e della domanda di più, più velocemente. La rapida espansione della rete richiede costantemente nuovi antenne radio e più siti di celle sul tetto.
Ovviamente, prima saranno operativi i nuovi sistemi, meglio sarà. Ciò richiede un'attenta pianificazione e prodotti pratici per una rapida implementazione.
Soluzioni pratiche - Supporto competente
Pianificazione
La pianificazione spesso richiede tempo e richiede molte ricerche. Semplifica questa fase affidando all'esterno la pianificazione della protezione da fulmini e sovratensioni. Con il concetto LSP si riceve il piano completo del progetto, inclusi i disegni 3D e la documentazione.
Installazione
Durante l'implementazione, beneficiate immensamente di prodotti ben concepiti, provati e testati. Ciò garantisce un'installazione rapida e semplice.
i cavi sono precablati e le viti sono fissate nel coperchio in modo che non possano cadere. La scatola è anche facile da installare grazie a un coperchio con prevenzione delle cadute.
Informazioni per i fornitori di apparecchiature
I requisiti per le nuove posizioni dei siti delle celle sono in costante aumento. Nuovi sistemi, ottimizzati in termini di energia e prestazioni, richiedono concetti di protezione contro le sovratensioni su misura. Quindi, ho bisogno di soluzioni speciali le cui dimensioni, prestazioni e costi siano adattati in modo ottimale alle mie esigenze.
Qui troverai informazioni sulle applicazioni di progettazione e sulle singole soluzioni PCB.
Protezione da fulmini e sovratensioni per i siti cellulari con l'avvicinarsi del 5G
La frontiera d'avanguardia di oggi nel mondo delle telecomunicazioni sta arrivando sotto forma di tecnologia 5G, la quinta generazione di reti mobili, che porterà con sé velocità dati significativamente più elevate rispetto alle reti dati cellulari 3G e 4G esistenti.
La crescente domanda di tecnologia 5G a livello globale porta con sé la necessità di maggiori capacità di trasmissione e una migliore disponibilità della rete. In risposta, a questo scopo vengono costantemente sviluppate nuove ubicazioni delle celle e l'infrastruttura di rete esistente viene modificata ed espansa. Ovviamente, i siti delle celle devono essere affidabili: nessun operatore vuole rischiare un guasto della rete o un'operazione limitata. I consumatori vogliono velocità più elevate e servizi istantanei e affidabili e il 5G offre la promessa delle soluzioni richieste mentre i fornitori di telecomunicazioni continuano a eseguire prove e preparano le loro reti per far fronte all'enorme aumento della domanda di comunicazioni. Il 5G, tuttavia, richiede un enorme investimento in tecnologia, a costi elevati, e ovviamente questo deve essere protetto dalle intemperie.
Quando esaminiamo un sito di telecomunicazioni, dobbiamo fornire una protezione completa contro i fulmini, inclusa la possibilità di un colpo diretto a questa apparecchiatura molto sensibile, nonché i suoi risultati indiretti sotto forma di sovratensioni elettriche correlate. Entrambi possono causare danni immediati, che possono comportare tempi di inattività per l'azienda o il servizio, nonché un potenziale degrado delle apparecchiature nel tempo. Inoltre, i costi di riparazione sono generalmente molto costosi, perché le torri sono per lo più situate in aree remote. Attualmente ci sono circa 50 milioni di abbonamenti 4G nell'Africa subsahariana. Tuttavia, a causa della crescita di popolazioni relativamente giovani e delle economie in rapida crescita nel continente, si prevede che questo numero crescerà del 47% tra il 2017 e il 2023, quando si stima che 310 milioni si saranno iscritti.
Il numero di persone che potrebbero essere interessate da interruzioni del sistema è davvero potenzialmente molto elevato, e questo sottolinea ancora una volta quanto sia importante proteggere i guasti delle apparecchiature. Anche in questo caso vediamo che le corrette soluzioni di illuminazione e messa a terra fanno parte della garanzia della disponibilità della rete e del funzionamento affidabile. La posizione esposta degli antenne delle radio mobili li rende vulnerabili ai fulmini diretti, che potrebbero paralizzare i sistemi. Naturalmente, i danni sono spesso causati anche da sovratensioni, ad esempio in caso di fulmini nelle vicinanze. È inoltre fondamentale proteggere i dipendenti che potrebbero lavorare sul sistema durante un temporale. Un concetto completo di protezione da fulmini e sovratensioni fornirà una protezione ottimale e un'elevata disponibilità del sistema.
Protezione contro le sovratensioni Infrastruttura wireless
MINACCIA $ 26 miliardi di perdite dovute a sbalzi di tensione
La maggiore dipendenza odierna da elettronica e processi molto sensibili rende la protezione contro le sovratensioni un importante argomento di discussione al fine di evitare perdite aziendali catastrofiche. Lo studio dell'Insurance Institute for Business & Home Safety ha rilevato che 26 miliardi di dollari sono andati persi a causa di sbalzi di tensione senza fulmini. Inoltre, ogni anno negli Stati Uniti si verificano circa 25 milioni di fulmini che causano perdite comprese tra i 650 milioni e 1 miliardo di dollari.
SOLUZIONE Global Surge Mitigation Concept
La nostra filosofia è semplice: determina il tuo rischio e valuta ogni linea (alimentazione o segnale) per le vulnerabilità. Lo chiamiamo il concetto di "scatola". Funziona altrettanto bene per una singola apparecchiatura o per un'intera struttura. Dopo aver determinato le "scatole", è semplice sviluppare uno schema di protezione coordinato per eliminare tutte le minacce da fulmini e sovratensioni di commutazione.
APPLICAZIONI DI INFRASTRUTTURE WIRELESS COMUNI
L'apparecchiatura elettronica utilizzata per costruire reti wireless è estremamente suscettibile alla distruzione causata da fulmini e altre fonti di sovratensioni elettriche. È importante proteggere adeguatamente questa apparecchiatura elettronica sensibile con protezione contro le sovratensioni.
ESEMPIO DI POSIZIONE DI PROTEZIONE DA SOVRATENSIONE
Protezione contro i fulmini per infrastrutture Small Cell di nuova generazione
Prestare attenzione alle misure specifiche richieste per proteggere le apparecchiature montate e contenute all'interno di pali della luce utilizzati come supporti per piccole celle e involucri consente di risparmiare tempo di trasmissione perso per interruzioni e costi di riparazione.
La prossima generazione di tecnologia di comunicazione wireless 5G a onde millimetriche (mmW) stimolerà l'uso di strutture cellulari a corto raggio, per lo più sotto forma di pali stradali integrati, nelle aree urbane e nelle città.
Queste strutture, spesso denominate poli "intelligenti" o "a celle piccole", di solito comprendono gruppi di poli densamente popolati con sistemi elettronici. I piccoli cantieri possono essere realizzati su pali metallici esistenti o nuovi per l'illuminazione stradale, parzialmente nascosti o completamente nascosti, e su pali elettrici esistenti in legno. Questi sistemi elettronici includono tipicamente:
- Radio mmW 5G con alimentazione CA e sistemi di antenne beamforming MIMO (multiple-input multiple-output) associati
- Radio 4G con alimentazione CA o CC
- Raddrizzatori AC / DC o unità di alimentazione remota
- Sistemi di allarme e sensori antintrusione
- Sistemi di ventilazione forzata
Pannelli di distribuzione di alimentazione CA e CC con misurazione intelligente dell'energia di utilità
In casi più sofisticati, questi pali intelligenti integreranno anche hub di città intelligenti contenenti sensori, come telecamere nascoste ad alta risoluzione, microfoni per il rilevamento di colpi di arma da fuoco e sensori atmosferici per il calcolo dell'indice ultravioletto (UV) e la misurazione della luminosità solare e della radiazione solare. Inoltre, i pali possono ospitare sottogruppi strutturali aggiuntivi, come bracci di supporto per illuminazione stradale a LED, luci convenzionali per marciapiedi e prese per la ricarica di veicoli elettrici.
Un sistema di collegamento equipotenziale centralizzato è solitamente previsto all'interno del palo tramite barre di messa a terra strategicamente posizionate, a cui sono collegati i diversi sistemi radio. Tipicamente, anche il conduttore neutro dell'alimentatore di rete in ingresso è collegato a terra in corrispondenza della presa del misuratore di energia, che a sua volta è ricollegato alla barra di messa a terra principale. La messa a terra del sistema esterno del palo viene quindi collegata a questa barra di messa a terra principale.
Il semplice palo della luce visto lungo i marciapiedi e le pavimentazioni cittadine sta cambiando e diventerà presto una componente fondamentale della nuova infrastruttura wireless 5G. Questi sistemi avranno un'importanza fondamentale perché supportano il nuovo livello tecnologico delle reti cellulari per i servizi ad alta velocità. Tali strutture polari non ospiteranno più semplicemente lampade a incandescenza. Invece, diventeranno il cuore di una tecnologia altamente sofisticata. Con questo progresso nell'integrazione, capacità e dipendenza derivano un rischio inevitabile. Anche con le loro altezze relativamente basse rispetto ai siti di celle macro, sottosistemi elettronici così sofisticati sono destinati a diventare esponenzialmente più suscettibili ai danni da sovratensioni e transitori.
Danni da sovratensione
L'importanza di queste piccole celle nell'infrastruttura 5G non può essere sottovalutata. Lungi dall'essere utilizzate solo per colmare le lacune nella copertura radio e aumentare la capacità, nelle reti 5G le piccole celle diventeranno i nodi primari della rete di accesso radio, fornendo servizi ad alta velocità in tempo reale. Questi sistemi tecnologicamente avanzati possono fornire collegamenti di servizi gigabit critici a clienti in cui le interruzioni non possono essere tollerate. Ciò richiede l'uso di dispositivi di protezione contro le sovratensioni (SPD) altamente affidabili per mantenere la disponibilità di questi siti.
La fonte di tali rischi di sovratensione può essere sostanzialmente classificata in due forme: quelle causate da disturbi atmosferici irradiati e quelle causate da disturbi elettrici condotti.
Consideriamoli uno alla volta:
I disturbi irradiati sono in gran parte creati da eventi aerei, come scariche di fulmini nelle vicinanze che creano rapidi cambiamenti nei campi elettromagnetici ed elettrostatici attorno alla struttura. Questi campi elettrici e magnetici che variano rapidamente possono accoppiarsi con i sistemi elettrici ed elettronici all'interno del polo per produrre picchi di corrente e tensione dannosi. Infatti, la schermatura di Faraday creata dalla struttura metallica contigua del palo contribuirà a ridurre tali effetti; tuttavia, non può mitigare completamente il problema. I sistemi di antenna sensibili di queste piccole celle sono in gran parte sintonizzati sulle frequenze a cui è centralizzata gran parte dell'energia nella scarica del fulmine (5G funzionerà in bande di frequenza fino a 39 GHz). Possono quindi agire come condotti per consentire a questa energia di entrare nella struttura, provocando possibili danni non solo ai front-end radio, ma anche ad altri sistemi elettronici interconnessi all'interno del polo.
I disturbi condotti sono in gran parte quelli che penetrano nel polo tramite cavi conduttivi. Questi includono conduttori di alimentazione di rete e linee di segnale, che possono accoppiare i sistemi elettronici interni contenuti nel palo con l'ambiente esterno. Poiché si prevede che lo spiegamento di piccole celle utilizzerà in gran parte l'infrastruttura esistente di illuminazione stradale municipale o la sostituirà con pali intelligenti personalizzati, le piccole celle si baseranno sul cablaggio di distribuzione esistente. Spesso, negli Stati Uniti, tale cablaggio elettrico è aereo e non interrato. È particolarmente suscettibile alle sovratensioni e un condotto primario per la sovratensione di entrare nel polo e danneggiare l'elettronica interna.
Protezione da sovratensione (OVP)
Norme come la IEC 61643-11: 2011 descrivono l'uso di dispositivi di protezione contro le sovratensioni per mitigare gli effetti di tali sovratensioni. Gli SPD sono classificati in base alla classe di prova per l'ambiente elettrico in cui sono destinati a funzionare. Ad esempio, un SPD di Classe I è uno che è stato testato per resistere, utilizzando la terminologia IEC, a "una scarica diretta diretta o parziale da fulmine". Ciò significa che l'SPD è stato testato per resistere all'energia e alla forma d'onda associate alla scarica che con maggiore probabilità entrano in una struttura in una posizione esposta.
Considerando lo sviluppo di infrastrutture a piccole celle, è chiaro che le strutture saranno esposte. Molti di questi pali dovrebbero apparire lungo i marciapiedi residenziali e i marciapiedi delle città metropolitane. Si prevede inoltre che tali pali prolifereranno in luoghi di ritrovo comuni, come stadi sportivi al coperto e all'aperto, centri commerciali e sale per concerti. Pertanto, è importante che gli SPD selezionati per proteggere l'alimentazione dell'ingresso di servizio principale siano adeguatamente classificati per questo ambiente elettrico e soddisfino i test di Classe I, ovvero che possano resistere all'energia associata a scariche di fulmini dirette o parzialmente dirette. Si raccomanda inoltre che l'SPD selezionato abbia un livello di resistenza all'impulso (Iimp) di 12.5 kA per resistere in sicurezza al livello di minaccia di tali luoghi.
La selezione di un SPD in grado di resistere al livello di minaccia associato non è di per sé sufficiente per garantire che l'apparecchiatura riceva una protezione adeguata. L'SPD deve inoltre limitare la sovratensione condotta incidente a un livello di protezione della tensione (Up) inferiore al livello di tenuta (Uw) dell'apparecchiatura elettronica all'interno del polo. IEC raccomanda che Up <0.8 Uw.
La tecnologia SPD di LSP è appositamente progettata per fornire le classificazioni Iimp e Up richieste per proteggere le apparecchiature elettroniche critiche sensibili che si trovano nelle infrastrutture di piccole celle. La tecnologia di LSP è considerata esente da manutenzione e può resistere a migliaia di eventi di sovratensione ripetitivi senza guasti o degrado. Fornisce una soluzione altamente sicura e affidabile che elimina l'uso di materiali che potrebbero bruciare, fumare o esplodere. Sulla base di anni di prestazioni sul campo, la durata prevista di LSP è di oltre 20 anni e tutti i moduli sono forniti con una garanzia a vita limitata di 10 anni.
I prodotti sono testati secondo gli standard di sicurezza internazionali (EN e IEC) e offrono prestazioni senza precedenti contro fulmini e sovratensioni. Inoltre, la protezione LSP è integrata in un armadio di distribuzione CA compatto adatto per essere installato all'interno dei poli delle celle piccole. Ciò fornisce protezione da sovracorrente al servizio CA in entrata e ai circuiti di distribuzione in uscita, fornendo così un punto conveniente in cui il servizio di utilità dal contatore elettrico può entrare e distribuire all'interno del palo.
Protezione da fulmini e sovratensioni per stazioni base per telecomunicazioni 5G e siti cellulari
Per quanto riguarda il vantaggio di qualità nel campo della protezione contro le sovratensioni, LSP è considerata la scelta di fornire un dispositivo di protezione contro le sovratensioni (SPD) per il progetto della stazione base per telecomunicazioni 5G in Corea. Gli SPD saranno forniti come parte dei prodotti finali. Durante l'incontro, LSP ei clienti coreani hanno discusso dell'intera soluzione di protezione contro le sovratensioni nella stazione base per telecomunicazioni 5G.
Sfondo:
Abbreviazione di quinta generazione, 5G è un sistema di rete wireless ultraveloce che offre velocità di trasmissione circa 20 volte più veloci rispetto alle reti esistenti di quarta generazione o Long Term Evolution. I leader mondiali nelle telecomunicazioni stanno accelerando il ritmo del 5G. Ad esempio, Ericsson ha annunciato di raccogliere quasi 400 milioni di dollari per la ricerca sul 5G quest'anno. Come afferma il suo CTO, "Come parte della nostra strategia mirata, stiamo aumentando i nostri investimenti per garantire la leadership tecnologica in 5G, IoT e servizi digitali. Nei prossimi anni, vedremo le reti 5G andare in diretta in tutto il mondo, con importanti implementazioni dal 2020, e riteniamo che ci saranno 1 miliardo di abbonamenti 5G entro la fine del 2023 ".
LSP fornisce un'ampia gamma di dispositivi di protezione dalle sovratensioni adattati a ogni rete: alimentazione CA, alimentazione CC, telecomunicazioni, dati e coassiale.
