Proteção contra raios e sobretensão para estação base de telecomunicações 5G e locais de celular
Proteção contra raios e sobretensão para locais de células
Garanta a disponibilidade da rede e operação confiável
A crescente demanda por tecnologia 5G significa que precisamos de maiores capacidades de transmissão e melhor disponibilidade de rede.
Novos locais de celular estão constantemente sendo desenvolvidos para esse propósito - a infraestrutura de rede existente está sendo modificada e expandida. Não há dúvidas sobre o fato de que as estações de celular devem ser confiáveis. Ninguém pode ou quer arriscar sua falha ou operação restrita.
Por que se preocupar com proteção contra raios e sobretensão?
A localização exposta de antenas de rádio móveis os torna vulneráveis a quedas diretas de raios que podem paralisar os sistemas. Freqüentemente, os danos também são causados por surtos, por exemplo, no caso de quedas de raios nas proximidades.
Outro aspecto importante é proteger o pessoal que trabalha no sistema durante uma tempestade.
Garanta a disponibilidade de suas instalações e sistemas - proteja vidas humanas
Um conceito abrangente de proteção contra raios e sobretensão fornece proteção ideal e alta disponibilidade do sistema.
Informações para operadoras de rede móvel
Minha maior prioridade - manter as redes de comunicação móvel funcionando. Sei que isso só é possível se houver aterramento e proteção contra raios e sobretensão. Meus aplicativos geralmente exigem soluções sob medida e testes de sistema. Quais são minhas opções?
Aqui você encontrará conceitos de proteção específicos do sistema, soluções de produtos otimizados e informações sobre serviços de engenharia e teste para proteger seus sistemas de forma confiável.
Conhecimento compacto para operadoras de rede móvel
Disponibilidade de rede ininterrupta - Segurança para suas instalações e sistemas
A digitalização está em pleno andamento: os desenvolvimentos tecnológicos estão se movendo a uma velocidade vertiginosa e estão mudando a maneira como nos comunicamos, trabalhamos, aprendemos e vivemos.
Redes móveis de alta disponibilidade para serviços em tempo real, como direção autônoma ou infraestrutura de manufatura inteligente (divisão de rede 5G) requerem proteção especial para o equipamento de rádio móvel. Como operador, você sabe que a falha de tais redes, por exemplo, devido a quedas de raios ou picos de tensão, geralmente tem consequências econômicas graves.
A principal prioridade é, portanto, evitar interrupções e manter a disponibilidade confiável da rede.
Conceitos de proteção específicos significam maior disponibilidade do sistema
Quedas diretas de relâmpagos representam uma ameaça particular para as antenas de rádio de locais de celular, uma vez que geralmente são instaladas em locais expostos.
Um conceito de proteção feito sob medida para seu sistema permite que você atenda às suas próprias metas de proteção, como disponibilidade do sistema e proteção de seus funcionários.
Somente combinando componentes para sistemas de terminação de terra e sistemas externos de proteção contra raios com pára-raios e pára-raios você consegue a segurança de que precisa para
- Proteja efetivamente o pessoal
- Garantir a segurança e alta disponibilidade de instalações e sistemas
- Cumprir e atender aos requisitos das leis, regulamentos e padrões.
Implementar um conceito de proteção eficaz, incluindo medidas para o local da célula, a estação base de rádio e a cabeça de rádio remota.
Aplicações
Evite riscos desnecessários e implemente um conceito de proteção eficaz, incluindo medidas para o local da célula, a estação base de rádio e a cabeça de rádio remota.
LSP protege sites de celular
Proteja os transmissores do telhado e as torres de telecomunicações.
A infraestrutura de edifícios existentes é freqüentemente usada na instalação de transmissores de telhado. Se um sistema de proteção contra raios já estiver instalado, o local da célula está integrado nele.
Se for necessário um novo sistema de proteção contra raios, é aconselhável instalar um sistema de proteção contra raios isolado. Isso garante que a distância de separação seja mantida e evita que os componentes sensíveis do rádio móvel sofram danos devido a raios.
LSP protege sites de células (AC)
Proteção da estação base de rádio
Como regra, a estação base de rádio é fornecida por uma linha de força separada - independente do resto do edifício. A linha de alimentação para o local da célula a jusante do medidor e na placa de subdistribuição CA a montante da estação base de rádio deve ser protegida por raios e pára-raios apropriados.
Evite disparos incômodos dos fusíveis do sistema
A infraestrutura nas fontes de alimentação principal e do sistema é protegida por pára-raios combinados testados e comprovados (pára-raios combinados e pára-raios).
Os dispositivos de proteção contra surtos LSP têm uma extinção e limitação de corrente de seguimento extremamente alta. Isso evita disparos incômodos dos fusíveis do sistema, que desconectariam as células. Para você, isso significa disponibilidade especialmente alta do sistema.
Economiza espaço graças ao design compacto
Desempenho total em uma largura de apenas 4 módulos padrão! Com seu design compacto, a série FLP12,5 tem uma corrente total de 50 kA (10 / 350µs). Com esses parâmetros de desempenho, é atualmente o menor pára-raios combinado do mercado.
Este dispositivo atende aos requisitos máximos para a capacidade de descarga de corrente elétrica de acordo com os requisitos IEC EN 60364-5-53 e IEC EN 62305 relativos à classe de LPS I / II.
Aplicável universalmente - independente do alimentador
A série FLP12,5 foi desenvolvida especialmente para os requisitos do setor de rádios móveis. Este pára-raios pode ser usado universalmente, independentemente do alimentador. Seu circuito 3 + 1 permite proteção confiável de sistemas TN-S e TT.
Informação para instaladores
Seja em locais de células em telhados ou montados em mastros - muitas vezes sou forçado a me adaptar às condições estruturais do local ao instalar dispositivos de proteção contra raios e sobretensões. Portanto, preciso de soluções que estejam disponíveis rapidamente e sejam fáceis de instalar.
Aqui você encontrará recomendações de produtos para proteção de locais de celular e sistemas de relé de rádio, bem como informações especiais para empresas de proteção contra raios. Você está com pouco tempo? Com a ajuda do conceito LSP, você pode ter um conceito abrangente de proteção contra raios e sobretensão planejado para você.
Conhecimento compacto para instaladores
Rede móvel rápida - em qualquer lugar
As redes de rádio móvel também são afetadas pelo aumento da digitalização e pela demanda por mais e mais rápido. A rápida expansão da rede requer constantemente novas antenas de rádio e mais locais de celular em telhados.
Obviamente, quanto mais cedo os novos sistemas estiverem funcionando, melhor. Isso requer um planejamento cuidadoso e produtos práticos para uma implementação rápida.
Soluções práticas - Suporte competente
Planeamento
O planejamento geralmente leva tempo e envolve muita pesquisa. Simplifique essa fase terceirizando o planejamento da proteção contra raios e sobretensões. Com o conceito LSP você recebe o plano de projeto completo incluindo desenhos 3D e documentação.
Instalação
Durante a implementação, você se beneficia imensamente de produtos bem concebidos, experimentados e testados. Isso garante uma instalação rápida e fácil.
os cabos são pré-instalados e os parafusos presos na tampa para que não possam cair. A caixa também é fácil de instalar graças a uma tampa com prevenção de quedas.
Informações para fornecedores de equipamentos
Os requisitos para novos locais de células estão aumentando constantemente. Novos sistemas, otimizados em termos de energia e desempenho, requerem conceitos de proteção contra sobretensão feitos sob medida. Portanto, preciso de soluções especiais cujo tamanho, desempenho e custo sejam perfeitamente ajustados às minhas necessidades.
Aqui você encontrará informações sobre aplicativos de design e soluções de PCB individuais.
Proteção contra raios e sobretensão para locais de células à medida que o 5G se aproxima
A fronteira de ponta de hoje no mundo das telecomunicações está chegando na forma da tecnologia 5G, a quinta geração de redes móveis, que trará consigo velocidades de dados significativamente mais rápidas em comparação com as redes de dados celulares 3G e 4G existentes.
A crescente demanda por tecnologia 5G globalmente traz consigo a necessidade de maiores capacidades de transmissão e melhor disponibilidade de rede. Em resposta, novos locais de célula estão sendo desenvolvidos constantemente para esse propósito e a infraestrutura de rede existente está sendo modificada e expandida. Obviamente, as estações de celular devem ser confiáveis - nenhuma operadora quer arriscar uma falha de rede ou operação restrita. Os consumidores querem velocidades mais altas e serviços confiáveis e instantâneos, e o 5G traz a promessa das soluções necessárias, à medida que as provedoras de telecomunicações continuam fazendo testes e preparando suas redes para lidar com o enorme aumento na demanda por comunicação. 5G, no entanto, requer um grande investimento em tecnologia, com grande custo, e obviamente isso precisa ser protegido dos elementos.
Ao examinar qualquer site de telecomunicações, precisamos fornecer proteção completa contra raios, incluindo a possibilidade de um impacto direto neste equipamento muito sensível, bem como seus resultados indiretos na forma de surtos elétricos relacionados. Ambos podem causar danos imediatos, o que pode resultar em tempo de inatividade para a empresa ou serviço, bem como degradação potencial do equipamento ao longo do tempo. Além disso, os custos de reparo geralmente são muito altos, porque as torres estão localizadas principalmente em áreas remotas. Existem atualmente cerca de 50 milhões de assinaturas 4G na África Subsaariana. No entanto, devido ao crescimento das populações relativamente jovens e às economias de rápido crescimento no continente, previa-se que esse número aumentaria 47 por cento entre 2017 e 2023, quando cerca de 310 milhões terão se inscrito.
O número de pessoas que podem ser afetadas por interrupções do sistema é realmente potencialmente muito grande, e isso mais uma vez enfatiza a importância de proteger a falha do equipamento. Aqui, novamente, vemos que as soluções corretas de iluminação e aterramento fazem parte da garantia da disponibilidade da rede e operação confiável. A localização exposta de antenas de rádio móveis os torna vulneráveis a quedas diretas de raios, que podem paralisar os sistemas. Obviamente, os danos também costumam ser causados por surtos, por exemplo, no caso de quedas de raios nas proximidades. Também é crucial proteger os funcionários que podem estar trabalhando no sistema durante uma tempestade. Um conceito abrangente de proteção contra raios e sobretensão fornecerá proteção ideal e alta disponibilidade do sistema.
Infraestrutura sem fio de proteção contra surtos
AMEAÇA $ 26 bilhões em perdas devido a surtos de energia
A crescente dependência atual de eletrônicos e processos muito sensíveis torna a proteção contra sobretensão um tópico de discussão importante para evitar perdas catastróficas de negócios. O estudo do Instituto de Seguros para Negócios e Segurança Doméstica descobriu que US $ 26 bilhões foram perdidos devido a picos de energia não relacionados a raios. Além disso, ocorrem cerca de 25 milhões de quedas de raios nos Estados Unidos a cada ano, que causam perdas entre US $ 650 milhões e US $ 1 bilhão.
SOLUÇÃO Conceito de mitigação de surto global
Nossa filosofia é simples - determine seu risco e avalie cada linha (energia ou sinal) quanto a vulnerabilidades. Chamamos isso de conceito de “caixa”. Funciona igualmente bem para um único equipamento ou uma instalação inteira. Depois de determinar suas “caixas”, é simples desenvolver um esquema de proteção coordenado para eliminar todas as ameaças de raios e picos de comutação.
APLICAÇÕES COMUNS DE INFRAESTRUTURA SEM FIO
O equipamento eletrônico implantado para construir redes sem fio é extremamente suscetível à destruição causada por quedas de raios e outras fontes de surtos elétricos. É importante proteger adequadamente este equipamento eletrônico sensível com proteção contra sobretensão.
EXEMPLO DE LOCAL DE PROTEÇÃO DE SURGE
Proteção contra raios para infraestrutura de células pequenas de nova geração
Prestar atenção às medidas específicas necessárias para proteger os equipamentos montados e contidos em postes de luz usados como suportes e caixas de pequenas células economiza tempo de antena perdido em interrupções e custos de reparo.
A próxima geração de implantação de tecnologia de comunicação sem fio 5G de ondas milimétricas (mmW) irá estimular o uso de estruturas de células pequenas de curto alcance, principalmente na forma de postes de rua integrados, em áreas urbanas e cidades.
Essas estruturas, muitas vezes chamadas de pólos “inteligentes” ou de “células pequenas”, geralmente compreendem conjuntos de pólos densamente povoados por sistemas eletrônicos. As pequenas celas podem ser construídas em postes de iluminação pública existentes ou novos, parcialmente ocultos ou totalmente ocultos, e em postes de madeira existentes. Esses sistemas eletrônicos normalmente incluem:
- Rádios mmW 5G alimentados por CA e seus sistemas de antenas de formação de feixe de múltiplas entradas e saídas múltiplas (MIMO)
- Rádios 4G com alimentação CA ou CC
- Retificadores AC / DC ou unidades de alimentação remotas
- Sistemas de alarme e sensores de intrusão
- Sistemas de ventilação com resfriamento forçado
Painéis de distribuição de energia CA e CC com medição inteligente de energia elétrica
Em casos mais sofisticados, esses pólos inteligentes também integrarão centros de cidades inteligentes contendo sensores, como câmeras ocultas de alta resolução, microfones de detecção de tiro e sensores atmosféricos para calcular o índice ultravioleta (UV) e medir o brilho e a radiação solar. Além disso, os postes podem acomodar subconjuntos estruturais adicionais, como braços de suporte para iluminação pública de LED, luminárias convencionais de calçada e receptáculos para carregamento de veículos elétricos.
Um sistema de ligação equipotencial centralizado é normalmente fornecido dentro do poste por meio de barras de aterramento estrategicamente posicionadas, às quais os diferentes sistemas de rádio são conectados. Normalmente, o condutor neutro da fonte de alimentação da rede elétrica de entrada também é ligado ao aterramento no soquete do medidor de energia, que por sua vez é ligado de volta à barra de aterramento principal. O aterramento do sistema externo do pólo é então ligado a esta barra de aterramento principal.
O poste de luz simples visto ao longo das calçadas e calçadas da cidade está mudando e em breve se tornará um componente essencial da nova infraestrutura sem fio 5G. Esses sistemas terão importância primordial porque suportam a nova camada tecnológica das redes celulares para serviços de alta velocidade. Essas estruturas de pólos não mais acomodarão simplesmente luminárias incandescentes. Em vez disso, eles se tornarão o núcleo de uma tecnologia altamente sofisticada. Com esse avanço na integração, capacidade e confiança vêm os riscos inevitáveis. Mesmo com suas alturas relativamente baixas em comparação com locais de macrocélulas, esses subsistemas eletrônicos sofisticados são definidos para se tornarem exponencialmente mais suscetíveis a danos de sobretensões e transientes.
Danos por sobretensão
A importância dessas pequenas células na infraestrutura 5G não pode ser subestimada. Longe de serem utilizadas apenas para preencher lacunas na cobertura de rádio e aumentar a capacidade, nas redes 5G as pequenas células se tornarão os nós principais da rede de acesso por rádio, fornecendo serviços de alta velocidade em tempo real. Esses sistemas tecnologicamente avançados podem muito bem fornecer links de serviço de gigabit críticos para clientes onde interrupções não podem ser toleradas. Isso exige o uso de dispositivos de proteção contra sobretensão (SPDs) altamente confiáveis para manter a disponibilidade desses locais.
A fonte de tais riscos de sobretensão pode ser amplamente categorizada em duas formas: aqueles causados por distúrbios atmosféricos irradiados e aqueles causados por distúrbios elétricos conduzidos.
Vamos considerar um de cada vez:
Perturbações irradiadas são em grande parte criadas por eventos aéreos, como descargas atmosféricas próximas que criam mudanças rápidas nos campos eletromagnéticos e eletrostáticos ao redor da estrutura. Esses campos elétricos e magnéticos que variam rapidamente podem se acoplar aos sistemas elétricos e eletrônicos dentro do pólo para produzir surtos de corrente e tensão prejudiciais. De fato, a blindagem de Faraday criada pela estrutura metálica contígua do mastro ajudará a reduzir tais efeitos; no entanto, não pode atenuar totalmente o problema. Os sistemas de antenas sensíveis dessas pequenas células são amplamente sintonizados nas frequências nas quais grande parte da energia na descarga elétrica é centralizada (5G operará em bandas de frequência de até 39 GHz). Assim, eles podem atuar como conduítes para permitir que essa energia entre na estrutura, causando possíveis danos não só aos front-ends dos rádios, mas também a outros sistemas eletrônicos interligados dentro do poste.
Os distúrbios conduzidos são, em grande parte, aqueles que chegam ao pólo por meio de cabos condutores. Isso inclui condutores de energia elétrica e linhas de sinal, que podem acoplar os sistemas eletrônicos internos contidos no mastro ao ambiente externo. Como está previsto que a implantação de pequenas células usará amplamente a infraestrutura existente de iluminação pública municipal ou a substituirá por postes inteligentes personalizados, as pequenas células dependerão da fiação de distribuição existente. Freqüentemente, nos Estados Unidos, essa fiação elétrica é aérea e não está enterrada. É particularmente suscetível a sobretensões e um conduíte primário para que a energia de pico entre no pólo e danifique os componentes eletrônicos internos.
Proteção contra sobretensão (OVP)
Normas como IEC 61643-11: 2011 descrevem o uso de dispositivos de proteção contra sobretensão para mitigar os efeitos de tais sobretensões. Os SPDs são classificados por classe de teste para o ambiente elétrico no qual devem operar. Por exemplo, um SPD Classe I é aquele que foi testado para resistir - usando a terminologia IEC - "uma descarga direta ou parcial direta." Isso significa que o SPD foi testado para suportar a energia e a forma de onda associadas à descarga com maior probabilidade de entrar em uma estrutura em um local exposto.
Ao considerarmos a implantação de infraestrutura de pequenas células, é claro que as estruturas serão expostas. Muitos desses postes devem aparecer ao longo das calçadas e calçadas residenciais de cidades metropolitanas. Espera-se também que tais pólos proliferem em locais de encontro comunais, como estádios esportivos internos e externos, shopping centers e salas de concertos. Portanto, é importante que os SPDs selecionados para proteger a alimentação da rede pública de entrada de serviço principal sejam adequadamente classificados para este ambiente elétrico e atendam aos testes de Classe I, ou seja, que possam suportar a energia associada a descargas atmosféricas diretas ou parcialmente diretas. Também é recomendado que o SPD selecionado tenha um nível de resistência ao impulso (Iimp) de 12.5 kA para resistir com segurança ao nível de ameaça de tais locais.
A seleção de um SPD capaz de suportar o nível de ameaça associado não é por si só suficiente para garantir que o equipamento receba proteção adequada. O SPD também deve limitar o surto conduzido por incidente a um nível de proteção de tensão (Up) inferior ao nível de resistência (Uw) do equipamento eletrônico dentro do pólo. IEC recomenda que Up <0.8 Uw.
A tecnologia SPD da LSP é propositalmente projetada para fornecer as classificações Iimp e Up exigidas para proteger equipamentos eletrônicos de missão crítica encontrados em infraestruturas de pequenas células. A tecnologia do LSP é considerada livre de manutenção e pode suportar milhares de eventos de pico repetitivos sem falha ou degradação. Ele fornece uma solução altamente segura e confiável que elimina o uso de materiais que podem queimar, fumegar ou explodir. Com base em anos de desempenho em campo, a vida útil esperada do LSP é de mais de 20 anos e todos os módulos são fornecidos com garantia vitalícia limitada de 10 anos.
Os produtos são testados de acordo com os padrões internacionais de segurança (EN e IEC) e oferecem desempenho incomparável contra raios e picos de energia. Além disso, a proteção LSP é integrada em um gabinete de distribuição CA compacto adequado para ser instalado dentro de pequenos pólos de células. Isso fornece proteção de sobrecorrente para o serviço CA de entrada e circuitos de distribuição de saída, proporcionando assim um ponto conveniente no qual o serviço da concessionária do medidor elétrico pode entrar e distribuir dentro do pólo.
Proteção contra raios e sobretensão para estação base de telecomunicações 5G e locais de celular
Quanto à vantagem de qualidade no campo de proteção contra sobretensão, o LSP é considerado a escolha para fornecer dispositivo de proteção contra sobretensão (SPD) para o projeto de estação base de telecomunicações 5G na Coréia. Os SPDs serão fornecidos como parte dos produtos finais. Durante a reunião, o LSP e os clientes coreanos discutiram sobre toda a solução de proteção contra surtos na estação base de telecomunicações 5G.
Fundo:
Abreviação de quinta geração, 5G é um sistema de rede sem fio ultrarrápido que oferece velocidades de transmissão cerca de 20 vezes mais rápidas do que as redes existentes de quarta geração ou de evolução de longo prazo. Os líderes globais em telecomunicações estão acelerando o ritmo no 5G. Por exemplo, a Ericsson anunciou o levantamento de quase US $ 400 milhões para pesquisas 5G este ano. Como afirma seu CTO, “Como parte de nossa estratégia focada, estamos aumentando nossos investimentos para garantir a liderança em tecnologia em 5G, IoT e serviços digitais. Nos próximos anos, veremos redes 5G funcionando em todo o mundo, com grandes implantações a partir de 2020, e acreditamos que haverá 1 bilhão de assinaturas 5G até o final de 2023. ”
A LSP oferece uma ampla gama de protetores contra surtos adaptados a todas as redes: alimentação CA, alimentação CC, Telecom, Dados e Coaxial.
