5Gテレコム基地局およびセルサイトの雷およびサージ保護


通信セルサイトのサージ保護

セルサイトの雷およびサージ保護

ネットワークの可用性と信頼性の高い運用を確保する

5Gテクノロジーに対する需要の高まりは、より高い伝送容量とより優れたネットワーク可用性が必要であることを意味します。
この目的のために、新しいセルサイトの場所が絶えず開発されています。既存のネットワークインフラストラクチャは変更および拡張されています。 セルサイトが信頼できるものでなければならないという事実に疑問の余地はありません。 誰も彼らの失敗や制限された操作を危険にさらすことができないか、または望んでいません。

なぜ雷とサージ保護に悩むのですか?

モバイルラジオマストは露出しているため、システムを麻痺させる可能性のある直接の落雷に対して脆弱になります。 損傷は、たとえば近くで落雷が発生した場合など、サージによっても引き起こされることがよくあります。
もうXNUMXつの重要な側面は、雷雨の際にシステムで作業する人員を保護することです。

インストールとシステムの可用性を確保します–人命を保護します

包括的な雷およびサージ保護の概念は、最適な保護と高いシステム可用性を提供します。

モバイルネットワーク事業者向けの情報

セルサイトの雷およびサージ保護

私の最優先事項–モバイル通信ネットワークを稼働させ続けること。 これは、接地と雷およびサージ保護がある場合にのみ可能であることを私は知っています。 私のアプリケーションでは、多くの場合、オーダーメードのソリューションとシステムテストが必要です。 私のオプションは何ですか?
ここでは、システム固有の保護の概念、最適化された製品ソリューション、およびシステムを確実に保護するためのエンジニアリングおよびテストサービスに関する情報を紹介します。

モバイルネットワーク事業者のためのコンパクトな知識

ノンストップのネットワーク可用性–インストールとシステムの安全性

デジタル化が本格化しています。技術開発は驚異的なスピードで進んでおり、コミュニケーション、仕事、学習、生活の方法を変えています。

自動運転やスマート製造インフラストラクチャ(5Gネットワ​​ークスライシング)などのリアルタイムサービスで利用可能なモバイルネットワークには、モバイル無線機器の特別な保護が必要です。 オペレーターとして、落雷や急増などによるそのようなネットワークの障害は、しばしば深刻な経済的影響をもたらすことをご存知でしょう。
したがって、最優先事項は、停止を防ぎ、信頼できるネットワーク可用性を維持することです。

特定の保護概念は、より高いシステム可用性を意味します

直接落雷は、通常、露出した場所に設置されるため、セルサイトの電波塔に特定の脅威をもたらします。
システムのオーダーメードの保護コンセプトにより、システムの可用性や従業員の保護など、独自の保護目標を達成できます。

アース終端システムおよび外部雷保護システムのコンポーネントを雷電流および避雷器と組み合わせることによってのみ、必要な安全性を実現できます。

  • 人員を効果的に保護する
  • 設備とシステムの安全性と高可用性を確保します
  • 法律、規制、基準の要件を遵守し、満たします。

セルサイト、無線基地局、リモート無線ヘッドの対策を含む効果的な保護コンセプトを実装します。

アプリケーション

不必要なリスクを回避し、セルサイト、無線基地局、リモート無線ヘッドの対策を含む効果的な保護コンセプトを実装します。

セルサイトサージ保護

LSPはセルサイトを保護します

屋上送信機と通信塔を保護します。
既存の建物のインフラストラクチャは、屋上送信機を設置するときによく使用されます。 避雷システムがすでに設置されている場合は、セルサイトが組み込まれています。
新しい避雷システムが必要な場合は、絶縁された避雷システムを設置することをお勧めします。 これにより、分離距離が維持され、敏感な移動無線コンポーネントが雷電流によって損傷を受けるのを防ぐことができます。

無線基地局のサージ保護

LSPはセルサイト(AC)を保護します

無線基地局の保護

原則として、無線基地局は、建物の他の部分とは独立した別の電力線を介して供給されます。 メーターの下流および無線基地局の上流のACサブ分電盤内のセルサイトへの供給ラインは、適切な雷電流およびサージアレスタによって保護する必要があります。

システムヒューズの迷惑なトリップを防止します

主電源とシステム電源のインフラストラクチャは、実証済みの複合避雷器(雷電流とサージ避雷器の組み合わせ)によって保護されています。

LSPサージ保護デバイスには、非常に高い追従電流の消滅と制限があります。 これにより、セルサイトを切断するシステムヒューズの厄介なトリップを回避できます。 あなたにとって、これは特に高いシステム可用性を意味します。

コンパクトなデザインで省スペース

わずか4つの標準モジュールの幅でフルパフォーマンス! コンパクトな設計のFLP12,5シリーズの合計電流は50kA(10 / 350µs)です。 これらの性能パラメータにより、現在、市場で最小の複合避雷器です。

このデバイスは、IEC EN60364-5-53およびLPSI / IIのクラスに関するIECEN62305要件に準拠した雷電流放電容量の最大要件を満たしています。

サージ保護デバイス-FLP12,5-275-4S_1

普遍的に適用可能–フィーダーに依存しない

FLP12,5シリーズは、移動無線セクターの要件に合わせて特別に開発されています。 この避雷器は、フィーダーに関係なく普遍的に使用できます。 その3+ 1回路により、TN-SおよびTTシステムの信頼性の高い保護が可能になります。

インストーラー向けの情報

屋上またはマストに取り付けられたセルサイトであるかどうか–雷およびサージ保護デバイスを設置するとき、私はしばしば現場の構造条件に適応することを余儀なくされます。 そのため、すぐに利用でき、簡単にインストールできるソリューションが必要です。

ここでは、セルサイトと無線リレーシステムを保護するための製品の推奨事項、および避雷会社向けの特別な情報を見つけることができます。 あなたは時間が足りませんか? LSPコンセプトの助けを借りて、包括的な雷およびサージ保護コンセプトを計画することができます。

リモート無線ヘッドサージ保護

インストーラーのためのコンパクトな知識

高速モバイルネットワーク–どこでも

モバイル無線ネットワークは、デジタル化の進展と、より多くの、より高速な需要の影響も受けています。 急速なネットワーク拡張には、常に新しい無線マストとより多くの屋上セルサイトが必要です。

もちろん、新しいシステムが稼働するのが早ければ早いほどよいでしょう。 これには、迅速な実装のために慎重な計画と実用的な製品が必要です。

実用的なソリューション–有能なサポート

計画

計画には時間がかかることが多く、多くの調査が必要です。 雷およびサージ保護の計画をアウトソーシングすることにより、このフェーズを簡素化します。 LSPコンセプトを使用すると、3D図面とドキュメントを含む完全なプロジェクト計画を受け取ることができます。

インストール

実装中は、よく考えられ、試行され、テストされた製品から多大な恩恵を受けます。 これにより、すばやく簡単にインストールできます。

ケーブルは事前に配線されており、ネジが抜けないように蓋に固定されています。 落下防止の蓋が付いているので、箱は設置者にも優しいです。

機器サプライヤー向けの情報

セルサイトサージ保護デバイス

新しいセルサイトの場所に対する要件は絶えず高まっています。 エネルギーと性能の観点から最適化された新しいシステムには、オーダーメードのサージ保護の概念が必要です。 そのため、サイズ、パフォーマンス、コストがニーズに合わせて最適に調整された特別なソリューションが必要です。

ここでは、デザインインアプリケーションと個々のPCBソリューションに関する情報を見つけることができます。

5Gが近づくにつれ、セルサイトの雷とサージから保護

電気通信の世界における今日の最先端のフロンティアは、既存の5Gおよび3Gセルラーデータネットワークと比較して大幅に高速なデータ速度をもたらす、第4世代のモバイルネットワークであるXNUMXGテクノロジーの形で登場しています。

5Gテクノロジーに対する需要の高まりは、世界的に、より高い伝送容量とより優れたネットワーク可用性の必要性をもたらしています。 これに対応して、この目的のために新しいセルサイトの場所が絶えず開発されており、既存のネットワークインフラストラクチャが変更および拡張されています。 明らかに、セルサイトは信頼できるものでなければなりません。ネットワーク障害や操作の制限のリスクを冒したくないオペレーターはいないでしょう。 消費者はより高速で瞬時に信頼性の高いサービスを求めています。通信事業者が通信需要の大幅な増加に対応するためにトライアルを実行し、ネットワークを準備し続ける中、5Gは必要なソリューションの可能性をもたらします。 ただし、5Gは、多大なコストをかけてテクノロジーに巨額の投資を必要とし、明らかにこれを要素から保護する必要があります。

電気通信サイトを見るときは、この非常に敏感な機器への直接の攻撃の可能性や、関連する電気サージの形での間接的な結果を含め、雷に対する完全な保護を提供する必要があります。 これらは両方とも即時の損傷を引き起こす可能性があり、その結果、ビジネスまたはサービスのダウンタイムが発生したり、時間の経過とともに機器が劣化したりする可能性があります。 さらに、タワーは主に遠隔地にあるため、修理費用は通常非常に高くつきます。 現在、サハラ以南のアフリカには約50万の4Gサブスクリプションがあります。 しかし、比較的若い人口の増加と大陸の急成長している経済のために、この数は、推定47億2017万人が加入する2023年から310年の間にXNUMX%増加すると予測されました。

システムの停止によって影響を受ける可能性のある人の数は非常に多い可能性があるため、これは、機器の障害を保護することがいかに重要であるかを改めて強調しています。 ここでも、正しい雷と接地のソリューションが、ネットワークの可用性と信頼性の高い動作を保証するための一部であることがわかります。 モバイルラジオマストは露出しているため、システムを麻痺させる可能性のある直接の落雷に対して脆弱になります。 もちろん、損傷は、たとえば近くの落雷の場合など、サージによっても引き起こされることがよくあります。 雷雨の際にシステムで作業している可能性のある従業員を保護することも重要です。 包括的な雷およびサージ保護の概念は、最適な保護と高いシステム可用性を提供します。

サージ保護ワイヤレスインフラストラクチャ

電力サージによる損失で26億ドルの脅威

非常に敏感な電子機器とプロセスへの今日の依存度の高まりは、壊滅的なビジネス損失を回避するためにサージ保護を重要な議論のトピックにします。 Insurance Institute for Business&Home Safetyの調査によると、雷以外の電力サージが原因で26億ドルが失われました。 さらに、米国では毎年約25万回の落雷があり、650億1万ドルからXNUMX億ドルの損失が発生しています。

電力サージによる損失26億ドル

ソリューショングローバルサージ軽減の概念

私たちの哲学は単純です-あなたのリスクを決定し、脆弱性についてすべてのライン(電力または信号)を評価します。 これを「ボックス」の概念と呼びます。 単一の機器でも施設全体でも同様に機能します。 「ボックス」を決定したら、雷やスイッチングサージによるすべての脅威を排除するための調整された保護スキームを簡単に開発できます。

グローバルサージ軽減の概念

一般的なワイヤレスインフラストラクチャアプリケーション

ワイヤレスネットワークを構築するために配備された電子機器は、落雷やその他の電気サージの原因によって引き起こされる破壊の影響を非常に受けやすくなっています。 この敏感な電子機器をサージ保護で適切に保護することが重要です。

共通-ワイヤレス-インフラストラクチャ-アプリケーション_1

サージ保護の場所の例

サージ保護場所の例

新世代のスモールセルインフラストラクチャの雷保護

スモールセルのサポートおよびエンクロージャとして使用される街灯柱に取り付けられ、その中に含まれる機器を保護するために必要な特定の対策に注意を払うことで、停止による通信時間の損失と修理コストを節約できます。

次世代のミリ波(mmW)5G無線通信技術の展開により、都市部や都市で、主に統合された街路柱の形で、短距離の小さなセル構造の使用が促進されます。

これらの構造は、しばしば「スマート」または「スモールセル」ポールと呼ばれ、通常、電子システムが密集したポールアセンブリで構成されます。 スモールセルサイトは、部分的に隠されているか完全に隠されている既存または新しい金属製の街路灯の電柱、および既存の木製の電柱に構築できます。 これらの電子システムには通常、次のものが含まれます。

  • AC電源のmmW5G無線機とそれに関連する多入力多出力(MIMO)ビームフォーミングアンテナシステム
  • ACまたはDC電源の4G無線
  • AC / DC整流器またはリモート電源ユニット
  • 警報システムと侵入センサー
  • 強制冷却換気システム

ユーティリティスマートエネルギーメータリングを備えたACおよびDC配電パネル

統合された5Gスモールセルポールの一般的なAC電源および機器コンパートメント、サージ保護pic2

より洗練された例では、これらのスマートポールは、高解像度の隠しカメラ、銃弾検出マイク、紫外線(UV)インデックスを計算し、太陽の明るさと太陽放射を測定するための大気センサーなどのセンサーを含むスマートシティハブも統合します。 さらに、ポールは、LED街路灯用のサポートアーム、従来の歩道の照明器具、電気自動車の充電用のレセプタクルなど、追加の構造サブアセンブリに対応できます。

集中型等電位ボンディングシステムは通常、戦略的に配置された接地バーを介してポール内に提供され、さまざまな無線システムが接続されます。 通常、入力される商用電源の中性線は、エネルギーメーターのソケットでアースに接続されており、ソケットはメインのアースバーに接続されています。 次に、ポールの外部システムアースがこのメインアースバーに結合されます。

歩道や街路に沿って見られるシンプルな街灯柱は変化しており、まもなく新しい5Gワイヤレスインフラストラクチャの中心的なコンポーネントになります。 これらのシステムは、高速サービス用のセルラーネットワークの新しい技術層をサポートするため、最も重要になります。 そのようなポール構造はもはや白熱灯器具を単に収容することはありません。 代わりに、それらは高度に洗練されたテクノロジーの中核になります。 この統合の進歩により、機能と信頼性には避けられないリスクが伴います。 マクロセルサイトと比較して高さが比較的低い場合でも、このような高度な電子サブシステムは、過電圧サージや過渡現象による損傷を受けやすくなるように設定されています。

過電圧による損傷

5Gインフラストラクチャにおけるこれらの小さなセルの重要性を過小評価することはできません。 無線カバレッジのギャップを埋めて容量を増やすためだけに使用されるのではなく、5Gネットワ​​ークでは、スモールセルが無線アクセスネットワークのプライマリノードになり、リアルタイムで高速サービスを提供します。 これらの技術的に高度なシステムは、停止が許容できない顧客に重要なギガビットサービスリンクを提供する可能性があります。 これには、これらのサイトの可用性を維持するために、信頼性の高いサージ保護デバイス(SPD)を使用する必要があります。

このような過電圧リスクの原因は、放射性大気擾乱によって引き起こされるものと、伝導性電気擾乱によって引き起こされるもののXNUMXつの形態に大きく分類できます。

統合された過電圧保護を備えたAC配電エンクロージャの例pic2

それぞれを順番に考えてみましょう。

放射性擾乱は主に、構造物の周囲の電磁場と静電界の両方に急速な変化をもたらす近くの雷放電などの空中イベントによって作成されます。 これらの急速に変化する電界および磁界は、極内の電気および電子システムと結合して、損傷を与える電流および電圧サージを生成する可能性があります。 確かに、ポールの隣接する金属構造によって作成されたファラデーシールドは、そのような影響を減らすのに役立ちます。 ただし、問題を完全に軽減することはできません。 これらの小さなセルの高感度アンテナシステムは、主に雷放電のエネルギーの多くが集中する周波数に調整されています(5Gは最大39 GHzの周波数帯域で動作します)。 したがって、それらはこのエネルギーが構造に入るのを可能にする導管として機能することができ、無線フロントエンドだけでなく、ポール内の他の相互接続された電子システムにも損傷を与える可能性があります。

伝導性外乱は、主に導電性ケーブルを介して極に侵入するものです。 これらには、電柱内に含まれる内部電子システムを外部環境に結合できる商用電源導体と信号線が含まれます。 スモールセルの展開は、主に市の街路雷の既存のインフラストラクチャを使用するか、カスタマイズされたスマートポールに置き換えることが想定されているため、スモールセルは既存の配電配線に依存します。 多くの場合、米国では、このようなユーティリティ配線は空中線であり、埋設されていません。 特に過電圧の影響を受けやすく、サージエネルギーがポールに入り、内部の電子機器に損傷を与えるための主要な導管です。

過電圧保護(OVP)

IEC 61643-11:2011などの規格では、このような過電圧の影響を軽減するためのサージ保護デバイスの使用について説明しています。 SPDは、動作することが意図されている電気環境のテストクラスによって分類されます。 たとえば、クラスI SPDは、IEC用語を使用して、「直接または部分的な直接雷放電」に耐えるようにテストされたものです。 これは、SPDが、露出した場所の構造に入る可能性が最も高い放電に関連するエネルギーと波形に耐えるようにテストされていることを意味します。

スモールセルインフラストラクチャの展開を検討すると、構造が公開されることは明らかです。 そのような極の多くは、大都市の住宅の縁側や舗装に沿って現れると予想されます。 また、このようなポールは、屋内外のスポーツスタジアム、ショッピングセンター、コンサート会場などの共同集会所でも普及すると予想されます。 したがって、一次サービス入口ユーティリティフィードを保護するために選択されたSPDは、この電気環境に対して適切に評価され、クラスIテストに適合していることが重要です。つまり、直接または部分的に直接の雷放電に関連するエネルギーに耐えることができます。 また、このような場所の脅威レベルに安全に耐えるために、選択したSPDのインパルス耐性レベル(Iimp)を12.5kAにすることをお勧めします。

関連する脅威レベルに耐えることができるSPDを選択するだけでは、機器に適切な保護を提供するのに十分ではありません。 SPDはまた、発生したサージを、ポール内の電子機器の耐電圧レベル(Uw)よりも低い電圧保護レベル(Up)に制限する必要があります。 IECは、Up <0.8Uwを推奨しています。

LSPのSPDテクノロジーは、スモールセルインフラストラクチャに見られる機密性の高いミッションクリティカルな電子機器を保護するために必要なIimpおよびUp定格を提供するように意図的に設計されています。 LSPのテクノロジーはメンテナンスフリーであると考えられており、故障や劣化なしに何千もの繰り返しのサージイベントに耐えることができます。 燃焼、発煙、爆発の可能性のある材料の使用を排除する、安全性と信頼性の高いソリューションを提供します。 長年のフィールドパフォーマンスに基づくと、LSPの予想寿命は20年以上であり、すべてのモジュールには10年間の限定生涯保証が付いています。

これらの製品は、国際安全規格(ENおよびIEC)に従ってテストされており、雷および電力サージに対して比類のない性能を提供します。 さらに、LSP保護は、スモールセルポール内に設置するのに適したコンパクトなAC配電エンクロージャに統合されています。 これにより、入力ACサービスと出力配電回路に過電流保護が提供され、電気メーターからのユーティリティサービスがポール内に出入りできる便利なポイントが提供されます。

5Gテレコム基地局およびセルサイトの雷およびサージ保護

サージ保護分野での品質上の利点に関しては、LSPは韓国の5G通信基地局プロジェクトにサージ保護デバイス(SPD)を提供するための選択肢であると考えられています。 SPDは最終製品の一部として提供されます。 会議中に、LSPと韓国の顧客は、5G通信基地局のサージ保護ソリューション全体について話し合いました。

背景:
5Gは、第20世代の略で、既存の第5世代またはロングタームエボリューションネットワークの約400倍の伝送速度を提供する超高速ワイヤレスネットワークシステムです。 電気通信の世界的リーダーは、5Gのペースを加速しています。 たとえば、エリクソンは今年、5G研究のために約5億ドルを調達することを発表しました。 CTOは次のように述べています。「焦点を絞った戦略の一環として、2020G、IoT、デジタルサービスにおけるテクノロジーのリーダーシップを確保するための投資を増やしています。 今後数年間で、1年から主要な展開が行われる5Gネットワ​​ークが世界中で稼働し、2023年末までにXNUMX億のXNUMXGサブスクリプションがあると確信しています。」

LSPは、AC電源、DC電源、テレコム、データ、同軸など、あらゆるネットワークに適合した幅広いサージプロテクタを提供します。