5G 통신 기지국 및 셀 사이트를위한 낙뢰 및 서지 보호

셀 사이트를위한 낙뢰 및 서지 보호

네트워크 가용성 및 안정적인 운영 보장

5G 기술에 대한 수요가 증가하면 더 높은 전송 용량과 더 나은 네트워크 가용성이 필요합니다.
이를 위해 새로운 셀 사이트 위치가 지속적으로 개발되고 있으며 기존 네트워크 인프라가 수정 및 확장되고 있습니다. 셀 사이트가 신뢰할 수 있어야한다는 사실에 대해서는 의문의 여지가 없습니다. 아무도 자신의 실패 또는 제한된 작업을 위험에 빠뜨리거나 원하지 않습니다.

번개 및 서지 보호에 신경 쓰는 이유

모바일 라디오 마스트의 노출 된 위치는 시스템을 마비시킬 수있는 직접적인 낙뢰에 취약합니다. 손상은 종종 서지로 인해 발생합니다 (예 : 근처에 낙뢰가 발생한 경우).
또 다른 중요한 측면은 뇌우 동안 시스템에서 작업하는 직원을 보호하는 것입니다.

설치 및 시스템의 가용성 보장 – 인명 보호

포괄적 인 낙뢰 및 서지 보호 개념은 최적의 보호와 높은 시스템 가용성을 제공합니다.

모바일 네트워크 사업자를위한 정보

나의 최우선 과제는 이동 통신 네트워크를 유지하고 운영하는 것입니다. 나는 이것이 접지와 번개 및 서지 보호가있는 경우에만 가능하다는 것을 알고 있습니다. 내 애플리케이션에는 종종 맞춤 솔루션과 시스템 테스트가 필요합니다. 내 옵션은 무엇입니까?
여기에서 시스템 별 보호 개념, 최적화 된 제품 솔루션 및 시스템을 안정적으로 보호하기위한 엔지니어링 및 테스트 서비스에 대한 정보를 찾을 수 있습니다.

모바일 네트워크 사업자를위한 간단한 지식

무중단 네트워크 가용성 – 설치 및 시스템 안전

디지털화가 한창 진행 중입니다. 기술 개발이 빠른 속도로 움직이고 있으며 우리가 소통하고, 일하고, 배우고, 사는 방식을 바꾸고 있습니다.

자율 주행 또는 스마트 제조 인프라 (5G 네트워크 슬라이싱)와 같은 실시간 서비스를위한 고 가용성 모바일 네트워크에는 모바일 무선 장비에 대한 특별한 보호가 필요합니다. 운영자는 낙뢰 또는 서지와 같은 이러한 네트워크의 장애가 종종 심각한 경제적 결과를 초래한다는 것을 알고 있습니다.
따라서 최우선 순위는 중단을 방지하고 안정적인 네트워크 가용성을 유지하는 것입니다.

특정 보호 개념은 더 높은 시스템 가용성을 의미합니다.

직접적인 낙뢰는 일반적으로 노출 된 위치에 설치되기 때문에 셀 사이트의 무선 마스트에 특별한 위협을가합니다.
시스템을위한 맞춤 보호 개념을 통해 시스템 가용성 및 직원 보호와 같은 자체 보호 목표를 달성 할 수 있습니다.

접지 시스템 및 외부 낙뢰 보호 시스템 용 구성 요소를 낙뢰 전류 및 서지 피뢰기와 결합해야만 필요한 안전을 얻을 수 있습니다.

인력을 효과적으로 보호
설치 및 시스템의 안전 및 고 가용성 보장
법률, 규정 및 표준의 요구 사항을 준수하고 충족합니다.

셀 사이트, 무선 기지국 및 원격 무선 헤드에 대한 조치를 포함한 효과적인 보호 개념을 구현합니다.

어플리케이션

불필요한 위험을 피하고 셀 사이트, 무선 기지국 및 원격 무선 헤드에 대한 조치를 포함한 효과적인 보호 개념을 구현하십시오.

LSP는 세포 사이트를 보호합니다

옥상 송신기와 통신 타워를 보호하십시오.
기존 건물의 인프라는 옥상 송신기를 설치할 때 자주 사용됩니다. 낙뢰 보호 시스템이 이미 설치된 경우 셀 사이트가 통합됩니다.
새로운 낙뢰 보호 시스템이 필요한 경우 격리 된 낙뢰 보호 시스템을 설치하는 것이 좋습니다. 이렇게하면 이격 거리가 유지되고 민감한 모바일 무선 구성 요소가 번개 전류로 인한 손상을 방지 할 수 있습니다.

LSP는 세포 사이트 (AC)를 보호합니다.

무선 기지국 보호

일반적으로 라디오 기지국은 건물의 나머지 부분과는 별도로 별도의 전력선을 통해 공급됩니다. 미터기 다운 스트림과 무선 기지국 업스트림 AC 하위 배전반의 셀 사이트에 대한 공급 라인은 적절한 낙뢰 전류 및 서지 피뢰기로 보호해야합니다.

시스템 퓨즈의 성가신 트립 방지

주 전원 및 시스템 전원 공급 장치의 인프라는 검증 된 결합 피뢰기 (낙뢰 전류 및 서지 피뢰기 결합)로 보호됩니다.

LSP 서지 보호 장치는 추종 전류 소멸 및 제한이 매우 높습니다. 이는 셀 사이트를 분리하는 시스템 퓨즈의 성가신 트립을 방지합니다. 이는 특히 높은 시스템 가용성을 의미합니다.

컴팩트 한 디자인으로 공간 절약

단 4 개의 표준 모듈 너비에 대한 완전한 성능! 컴팩트 한 디자인의 FLP12,5 계열은 총 전류가 50kA (10 / 350µs)입니다. 이러한 성능 매개 변수를 사용하여 현재 시장에서 가장 작은 결합 형 어 레스터입니다.

이 장치는 LPS I / II 등급에 관한 IEC EN 60364-5-53 및 IEC EN 62305 요구 사항에 따른 낙뢰 전류 방전 용량에 대한 최대 요구 사항을 충족합니다.

보편적으로 적용 가능 – 피더와 무관

FLP12,5 시리즈는 모바일 라디오 부문의 요구 사항을 위해 특별히 개발되었습니다. 이 어 레스터는 피더에 관계없이 보편적으로 사용할 수 있습니다. 3 + 1 회로를 사용하면 TN-S 및 TT 시스템을 안정적으로 보호 할 수 있습니다.

설치자를위한 정보

옥상 또는 마스트 장착 셀 사이트에 상관없이 번개 및 서지 보호 장치를 설치할 때 현장의 구조적 조건에 적응해야하는 경우가 많습니다. 따라서 신속하게 사용할 수 있고 설치하기 쉬운 솔루션이 필요합니다.

여기에서는 셀 사이트 및 무선 중계 시스템을 보호하기위한 제품 권장 사항과 낙뢰 보호 회사를위한 특별 정보를 찾을 수 있습니다. 시간이 부족합니까? LSP 개념의 도움으로 포괄적 인 낙뢰 및 서지 보호 개념을 계획 할 수 있습니다.

설치자를위한 간단한 지식

빠른 모바일 네트워크 – 어디서나

모바일 무선 네트워크는 또한 디지털화의 증가와 더 빠르고 더 많은 것에 대한 요구의 영향을받습니다. 신속한 네트워크 확장에는 지속적으로 새로운 무선 마스트와 더 많은 옥상 셀 사이트가 필요합니다.

물론, 새로운 시스템이 빨리 가동되고 실행 될수록 좋습니다. 이를 위해서는 신속한 구현을 위해 신중한 계획과 실용적인 제품이 필요합니다.

실용적인 솔루션 – 유능한 지원

계획

계획에는 종종 시간이 걸리고 많은 연구가 필요합니다. 낙뢰 및 서지 보호 계획을 아웃소싱하여이 단계를 단순화합니다. LSP 개념을 사용하면 3D 도면 및 문서를 포함한 전체 프로젝트 계획을 받게됩니다.

설치

구현하는 동안 잘 구상되고 검증 된 제품을 통해 엄청난 이점을 얻을 수 있습니다. 이것은 빠르고 쉬운 설치를 보장합니다.

케이블은 미리 배선되어 있고 나사는 빠지지 않도록 뚜껑에 고정되어 있습니다. 상자는 또한 낙하 방지 기능이있는 뚜껑 덕분에 설치가 용이합니다.

장비 공급 업체를위한 정보

새로운 셀 사이트 위치에 대한 요구 사항은 지속적으로 증가하고 있습니다. 에너지 및 성능 측면에서 최적화 된 새로운 시스템에는 맞춤 서지 보호 개념이 필요합니다. 따라서 크기, 성능 및 비용이 내 요구에 최적화 된 특수 솔루션이 필요합니다.

여기서 디자인 인 애플리케이션 및 개별 PCB 솔루션에 대한 정보를 찾을 수 있습니다.

5G가 가까워짐에 따른 셀 사이트의 번개 및 서지 보호

오늘날의 통신 세계에서 최첨단 기술은 기존 5G 및 3G 셀룰러 데이터 네트워크에 비해 훨씬 빠른 데이터 속도를 제공하는 4 세대 모바일 네트워크 인 XNUMXG 기술의 형태로 다가오고 있습니다.

전 세계적으로 5G 기술에 대한 수요가 증가함에 따라 더 높은 전송 용량과 더 나은 네트워크 가용성이 필요합니다. 이에 대응하여 새로운 셀 사이트 위치가 지속적으로 개발되고 있으며 기존 네트워크 인프라가 수정 및 확장되고 있습니다. 분명히 셀 사이트는 신뢰할 수 있어야합니다. 어떤 운영자도 네트워크 장애 또는 제한된 운영의 위험을 원하지 않습니다. 소비자는 더 빠른 속도와 즉각적이고 안정적인 서비스를 원하며, 5G는 통신 제공 업체가 계속해서 시험을 실행하고 통신 수요의 급증에 대처하기 위해 네트워크를 준비함에 따라 필요한 솔루션에 대한 약속을 제공합니다. 그러나 5G는 막대한 비용으로 기술에 대한 막대한 투자를 필요로하며 분명히 이러한 요소로부터 보호되어야합니다.

통신 사이트를 살펴볼 때이 매우 민감한 장비에 대한 직접적인 타격 가능성과 관련 전기 서지 형태의 간접 결과를 포함하여 번개에 대한 철저한 보호를 제공해야합니다. 이 두 가지 모두 즉각적인 손상을 초래할 수 있으며, 이는 비즈니스 또는 서비스의 중단 시간을 초래할 수있을뿐만 아니라 시간이 지남에 따라 장비의 성능 저하를 초래할 수 있습니다. 또한 타워가 대부분 외딴 지역에 있기 때문에 수리 비용은 일반적으로 매우 비쌉니다. 현재 사하라 사막 이남의 아프리카에는 약 50 천만 개의 4G 구독이 있습니다. 그러나 상대적으로 젊은 인구의 증가와 대륙의 빠르게 성장하는 경제로 인해이 숫자는 47 년과 2017 년 사이에 2023 % 증가 할 것으로 예상되며, 약 310 억 XNUMX 천만명이 구독 할 것으로 예상됩니다.

시스템 중단의 영향을받을 수있는 사람의 수는 잠재적으로 매우 많으므로 장비 고장을 보호하는 것이 얼마나 중요한지 다시 한 번 강조합니다. 여기에서도 올바른 번개 및 접지 솔루션이 네트워크 가용성과 안정적인 작동을 보장하는 부분임을 알 수 있습니다. 이동식 라디오 마스트의 노출 된 위치는 직접 낙뢰에 취약하여 시스템을 마비시킬 수 있습니다. 물론, 손상은 종종 근처의 낙뢰와 같이 서지로 인해 발생합니다. 뇌우시 시스템에서 작업 할 수있는 직원을 보호하는 것도 중요합니다. 포괄적 인 낙뢰 및 서지 보호 개념은 최적의 보호와 높은 시스템 가용성을 제공합니다.

서지 보호 무선 인프라

전력 서지로 인한 손실 $ 26 억

오늘날 매우 민감한 전자 장치 및 프로세스에 대한 의존도가 높아짐에 따라 치명적인 비즈니스 손실을 방지하기 위해 서지 보호가 중요한 논의 주제가되었습니다. 기업 및 가정 안전 보험 연구소의 연구에 따르면 비 번개 전력 서지로 인해 26 억 달러가 손실되었습니다. 또한 매년 미국에서 약 25 만 번의 번개가 발생하여 650 억 1 천만 달러에서 XNUMX 억 달러 사이의 손실이 발생합니다.

솔루션 글로벌 서지 완화 개념

우리의 철학은 간단합니다. 위험을 결정하고 취약점에 대한 모든 라인 (전원 또는 신호)을 평가합니다. 이를 "상자"개념이라고합니다. 단일 장비 또는 전체 시설에 대해 똑같이 잘 작동합니다. "박스"를 결정한 후에는 번개 및 스위칭 서지로 인한 모든 위협을 제거하기 위해 조정 된 보호 체계를 개발하는 것이 간단합니다.

일반적인 무선 인프라 애플리케이션

무선 네트워크를 구축하기 위해 배치 된 전자 장비는 낙뢰 및 기타 전기 서지 소스로 인한 파괴에 매우 취약합니다. 이 민감한 전자 장비를 서지 보호로 적절하게 보호하는 것이 중요합니다.

서지 보호 위치 예

차세대 소형 셀 인프라를위한 번개 보호

소형 셀 지지대 및 인클로저로 사용되는 전등 기둥에 장착되고 포함 된 장비를 보호하는 데 필요한 특정 조치에주의를 기울이면 정전 및 수리 비용으로 인한 대기 시간 손실을 절약 할 수 있습니다.

차세대 밀리미터 파 (mmW) 5G 무선 통신 기술 배치는 주로 도시 지역과 도시에서 통합 된 가로등 형태의 단거리 소형 셀 구조 사용을 촉진 할 것입니다.

종종 "스마트"또는 "소형 셀"폴이라고하는 이러한 구조는 일반적으로 전자 시스템으로 밀집된 폴 어셈블리로 구성됩니다. 소규모 셀 사이트는 부분적으로 은폐되거나 완전히 은폐 된 기존 또는 새로운 금속 가로등 기둥과 기존 목재 전신주에 건설 할 수 있습니다. 이러한 전자 시스템에는 일반적으로 다음이 포함됩니다.

AC 전원 mmW 5G 무선 및 관련 MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) 빔 포밍 안테나 시스템
AC 또는 DC 전원 4G 라디오
AC / DC 정류기 또는 원격 전원 공급 장치
경보 시스템 및 침입 센서
강제 냉각 환기 시스템

유틸리티 스마트 에너지 계량 기능이있는 AC 및 DC 배전 패널

보다 정교한 사례에서 이러한 스마트 폴은 고해상도 은폐 카메라, 총상 감지 마이크 및 자외선 (UV) 지수를 계산하고 태양 밝기와 일사량을 측정하기위한 대기 센서와 같은 센서가 포함 된 스마트 시티 허브도 통합합니다. 또한 기둥은 LED 거리 조명용지지 암, 기존의 보도 조명 및 전기 자동차 충전 용 콘센트와 같은 추가 구조 하위 어셈블리를 수용 할 수 있습니다.

중앙 집중식 등전위 본딩 시스템은 일반적으로 서로 다른 무선 시스템이 연결된 전략적으로 배치 된 접지 막대를 통해 극 내에 제공됩니다. 일반적으로 들어오는 유틸리티 전원 공급 장치의 중성 컨덕터도 에너지 미터의 소켓에서 접지에 연결되어 다시 주 접지 막대에 연결됩니다. 극의 외부 시스템 접지는이 주 접지 막대에 연결됩니다.

보도와 도시 포장 도로를 따라 보이는 단순한 전등 기둥이 변화하고 있으며 곧 새로운 5G 무선 인프라의 중추적 인 구성 요소가 될 것입니다. 이러한 시스템은 고속 서비스를위한 셀룰러 네트워크의 새로운 기술 계층을 지원하기 때문에 매우 중요합니다. 더 이상 그러한 기둥 구조는 단순히 백열등을 수용하지 않습니다. 대신 그들은 고도로 정교한 기술의 핵심이 될 것입니다. 이러한 통합의 발전으로 인해 기능과 신뢰는 피할 수없는 위험을 초래합니다. 매크로 셀 사이트에 비해 상대적으로 낮은 높이에서도 이러한 정교한 전자 하위 시스템은 과전압 서지 및 과도 상태로 인한 손상에 기하 급수적으로 더 취약 해 지도록 설정되어 있습니다.

과전압 손상

5G 인프라에서 이러한 스몰 셀의 중요성은 과소 평가 될 수 없습니다. 무선 커버리지의 공백을 메우고 용량을 늘리는 데 단순히 사용되는 것이 아니라 5G 네트워크에서 소형 셀이 무선 액세스 네트워크의 기본 노드가되어 실시간으로 고속 서비스를 제공합니다. 이러한 기술적으로 진보 된 시스템은 정전을 용인 할 수없는 고객에게 중요한 기가비트 서비스 링크를 제공 할 수 있습니다. 이를 위해서는 이러한 사이트의 가용성을 유지하기 위해 고 신뢰성 서지 보호 장치 (SPD)를 사용해야합니다.

이러한 과전압 위험의 원인은 크게 두 가지 형태로 분류 할 수 있습니다. 복사 대기 장애로 인한 것과 전도 된 전기 장애로 인한 것입니다.

차례로 살펴 보겠습니다.

방사성 교란은 구조물 주변의 전자기장과 정전기 장 모두에서 급격한 변화를 일으키는 근처의 번개 방전과 같은 공기 중 이벤트에 의해 주로 생성됩니다. 이러한 급변하는 전기장 및 자기장은 극 내의 전기 및 전자 시스템과 결합하여 위험한 전류 및 전압 서지를 생성 할 수 있습니다. 실제로, 극의 연속적인 금속 구조에 의해 생성 된 패러데이 차폐는 그러한 영향을 줄이는 데 도움이 될 것입니다. 그러나 문제를 완전히 완화 할 수는 없습니다. 이러한 소형 셀의 민감한 안테나 시스템은 번개 방전 에너지의 상당 부분이 중앙 집중화되는 주파수에 크게 조정됩니다 (5G는 최대 39GHz의 주파수 대역에서 작동합니다). 따라서 이들은이 에너지가 구조에 들어가도록하는 도관 역할을하여 무선 프런트 엔드뿐만 아니라 극 내의 다른 상호 연결된 전자 시스템에도 손상을 줄 수 있습니다.

전도 방해는 대부분 전도성 케이블을 통해 극으로 들어가는 방해 요소입니다. 여기에는 극 내에 포함 된 내부 전자 시스템을 외부 환경에 연결할 수있는 유틸리티 전원 컨덕터 및 신호 라인이 포함됩니다. 스몰 셀의 배치는 기존의 도시 가로등 인프라를 주로 사용하거나 맞춤형 스마트 폴로 대체 할 것으로 예상되기 때문에 스몰 셀은 기존 배전 배선에 의존 할 것입니다. 종종 미국에서 이러한 유틸리티 배선은 공중에 묻혀 있지 않습니다. 특히 과전압에 취약하며 서지 에너지가 극으로 들어가 내부 전자 장치를 손상시키는 XNUMX 차 도관이 있습니다.

과전압 보호 (OVP)

IEC 61643-11 : 2011과 같은 표준은 이러한 과전압의 영향을 완화하기위한 서지 보호 장치의 사용을 설명합니다. SPD는 작동하려는 전기 환경에 대한 테스트 등급별로 분류됩니다. 예를 들어, Class I SPD는 IEC 용어를 사용하여 "직접 또는 부분 직접 번개 방전"을 견디는 것으로 테스트 된 SPD입니다. 이는 SPD가 노출 된 위치에서 구조물로 들어갈 가능성이 가장 높은 방전과 관련된 에너지 및 파형을 견디도록 테스트되었음을 의미합니다.

스몰 셀 인프라의 배치를 고려할 때 구조가 노출 될 것이 분명합니다. 이러한 기둥은 대도시의 주거 도로변과 포장 도로를 따라 나타날 것으로 예상됩니다. 이러한 기둥은 실내 및 실외 스포츠 경기장, 쇼핑 센터 및 콘서트 장소와 같은 공동 모임 장소에서도 확산 될 것으로 예상됩니다. 따라서 12.5 차 인입구 유틸리티 공급을 보호하기 위해 선택한 SPD는이 전기 환경에 적합한 등급을 지정하고 Class I 테스트를 충족하는 것이 중요합니다. 즉, 직접 또는 부분적으로 직접적인 번개 방전과 관련된 에너지를 견딜 수 있어야합니다. 또한 선택한 SPD는 이러한 위치의 위협 수준을 안전하게 견딜 수 있도록 XNUMXkA의 임펄스 내성 수준 (Iimp)을 갖는 것이 좋습니다.

관련 위협 수준을 견딜 수있는 SPD를 선택하는 것만으로는 장비에 적절한 보호를 제공 할 수 없습니다. SPD는 또한 사고 전도 서지를 극 내 전자 장비의 내성 수준 (Uw)보다 낮은 전압 보호 수준 (Up)으로 제한해야합니다. IEC는 Up <0.8 Uw를 권장합니다.

LSP의 SPD 기술은 소규모 셀 인프라에서 발견되는 민감한 미션 크리티컬 전자 장비를 보호하기 위해 필요한 Iimp 및 Up 등급을 제공하도록 의도적으로 설계되었습니다. LSP의 기술은 유지 보수가 필요없는 것으로 간주되며 고장이나 성능 저하없이 수천 개의 반복적 인 서지 이벤트를 견딜 수 있습니다. 타거나 연기가 나거나 폭발 할 수있는 물질을 사용하지 않는 매우 안전하고 신뢰할 수있는 솔루션을 제공합니다. 수년간의 현장 성능을 기준으로 LSP의 예상 수명은 20 년 이상이며 모든 모듈에는 10 년 제한 수명 보증이 제공됩니다.

이 제품은 국제 안전 표준 (EN 및 IEC)에 따라 테스트되었으며 낙뢰 및 전력 서지에 대해 탁월한 성능을 제공합니다. 또한 LSP 보호는 소형 셀 극 내에 설치하기에 적합한 소형 AC 배전 인클로저에 통합되어 있습니다. 이는 들어오는 AC 서비스 및 나가는 배전 회로에 과전류 보호를 제공하여 전기 계량기의 유틸리티 서비스가 극 내에서 들어오고 분배 할 수있는 편리한 지점을 제공합니다.