創建者：Glen Zhu | 更新日期：14 年 2023 月 XNUMX 日
當前，世界正在發生重大變化，包括規劃和建立新的移動無線電站點，以及振興和擴展現有網絡基礎設施。 在5G、物聯網和自動駕駛時代，對增強傳輸能力和網絡可用性的需求不斷增長，推動了現有結構的持續擴張。
這些轉變影響了蜂窩基站裝置和系統的可訪問性。 然而，由於移動電話桅杆暴露在外，它們很容易遭受反复的直接雷擊，從而破壞整個系統。 此外，損壞通常是由電湧引起的，例如移動無線電站點附近的雷擊造成的損壞。 即使在雷暴期間靠近這些設施的個人也面臨著安全風險。
徹底的雷電和電湧保護方法為人員和高可用性系統提供了最佳的安全性。 LSP 為移動無線電站點設計專門的交流和直流電湧保護裝置 (SPD)。
LSP 作為一家專業且值得信賴的提供商，為網絡運營商、供電公司、系統技術供應商、安裝商和設備供應商提供支持。
5G 旨在建立一個全面的全球網絡，從而推動了對更多移動無線電站點來管理這一技術進步的需求。 然而，安裝空間有限和麵積減少帶來了挑戰。
由於市場發展，較小的系統通常受到青睞。 因此，需要新的保護裝置解決方案，從而帶來新的要求：
現有的保護裝置有模塊化或緊湊型兩種形式。 模塊化設置（如 3+1 配置）使用 8 個模塊，通常體積龐大。 緊湊型設備僅需要 4 個模塊，但缺乏可插拔性。
最新一代組合避雷器巧妙地融合了4個或8個模塊的緊湊性和模塊化保護裝置的便利性。
在交流應用中，蜂窩基站的電源與建築物的電源不同，形成單獨的電源線。 經過測試的電湧保護裝置（雷電流和電湧放電器）可屏蔽主電源和系統電源基礎設施。
這些避雷器擅長處理續流並限制它們，防止系統保險絲不必要的跳閘。 這確保了蜂窩基站的可靠且高度可用的操作。
使用 FLP25-275/3S+1 / FLP12,5-275/3S+1 / SLP40-275/3S+1 保護交流側後，重點轉移到保護直流側。 除了屏蔽電源之外，阻止浪湧和雷電流進入直流系統也至關重要。
這就是為什麼標準 DIN EN 62305 (IEC 62305) 強制要求在防雷區 1 之間的邊界處安裝 0 型雷電流避雷器B 1. 在移動通信站中，該邊界通常與基站的出口對齊。
DC Box 提供卓越的電源保護解決方案，採用單極 1 類電湧保護器 FLP25-DC75（雷電流和電湧放電器）。
該防風雨盒放置在基站出口正上方，有效阻擋部分雷電流滲入系統。 借助協調型雷電流避雷器 FLP25-DC75，蜂窩基站的所有引入導體都可以安全地屏蔽浪湧和雷電流。
遠程無線電單元和有源天線系統直接安裝在桅杆上，具有明顯的優點：由於天線電纜較短而導致的信號損失最小，並且開放式安裝單元無需冷卻。
儘管如此，它們暴露的位置使它們面臨遭受雷擊損壞的風險。 移動通信組件由於其敏感性以及採購和維護成本高昂，需要針對雷擊和過壓損壞提供強大的保護。 因此，在這種情況下，精心設計的保護策略至關重要且有利。
在實際場景中，綜合防護策略可以概括如下：
情況1
對於保護設備和遠程無線電單元或有源天線系統之間的電纜長度低於 20 m 的情況，採用 FLP25-DC75 的直流盒直接放置在基站出口處。
情況2
當電纜長度超過20m時，由於靠近接地導體，有可能產生雷電流耦合。 在這種情況下，帶有兩極 1 型避雷器 FLP25-DC75 的額外直流盒位於遠程無線電單元附近或直接位於桅杆處的有源天線系統上。
具有成本效益的材料
將額外的直流盒直接安裝在桅杆上，無需為遠程無線電單元和有源天線系統等組件設置單獨的電源線。 這不僅縮短了總長度，還減少了所需的導體材料，從而節省了項目成本。
高效安裝
安裝也得到簡化。 只需一根連接直流盒的電源線和延伸至組件的簡潔導線，即可在設置過程中節省大量時間。
簡化維護
使用直流盒可以直接激活和停用桅杆上的主動傳輸系統，無需中斷底座的電源。 此外，保險絲狀態（開/關）清晰可見，為安裝人員在實際應用中提供了更多確定性。
易受攻擊的移動裝置 移動電話裝置由於位置較高、塔架存在（增加撞擊風險）以及使用精密設備而面臨直接和間接雷擊影響，使其成為雷擊的主要目標。
關鍵通信風險 對於通信服務至關重要的無線電通信站點很容易受到雷擊造成的電湧影響。 這些浪湧會對這些地點的敏感系統和設備造成嚴重損害。
通過電湧保護器進行保護 安裝電湧保護器可以降低無線電通信站點所有者的風險，確保重要通信基礎設施的可靠運行。
電湧保護器可轉移高電流、屏蔽設備、通信連續性、人員安全、數據完整性和成本。
覆蓋範圍廣，強烈建議在所有外部網絡上部署浪湧保護器，以保證安裝的可靠性。 當使用避雷針時，需要使用 1 型浪湧保護器來將部分直擊雷直流電接地。
覆蓋所有網絡：
電信保護電信線路容易受到瞬態脈衝的影響，在暴露區域或建築物之間跨度較長的地方可能會受到損壞。 這種損壞導致昂貴的維修費用。 LSP 是一家專業的電信浪湧保護設備製造商，提供保護電信線路免受初級、次級和安全設置中高電湧影響的解決方案。
PBX、調製解調器和數據終端等通信和數據設備越來越面臨雷電引起的電壓浪湧的風險。 這些設備變得越來越複雜、精密，並且具有與其他網絡共享接地的連接。 LSP 為電信/數據和工業網絡創建了電湧保護器來解決這個問題。
在造成有害電尖峰和浪湧的原因中，自然雷擊可能是最具破壞性的。 這些中斷會導致各種問題，包括更換設備的成本以及可能切換到不同網絡的不滿意客戶。
LSP 是製造和設計電信系統電湧保護設備零件的專家。 這些設備可以屏蔽高電流並防止雷擊引起的浪湧。
對於手機運營商來說，雷擊是一個不受歡迎但不可避免的問題。 這些塔可以相當高，從 50 英尺到 200 英尺不等，有些高達 2000 英尺。 由於它們經常獨立存在，因此非常容易受到雷擊。
直接雷擊可釋放高達 100,000 伏（有時甚至更高）的電壓，這會嚴重損壞未受保護的設備。 儘管進行了大量研究，但準確預測閃電發生的時間和地點仍然不確定。 此外，雷電的二次效應可能會導致同樣有害的電壓浪湧。 即使閃電距離不太近，這些浪湧也可能發生。 因此，雷擊浪湧頻繁發生。
雷擊事件發生後，接地線路可能會產生電壓尖峰。 電源線和數據線相互作用產生的感應迴路可以拾取附近的電壓浪湧。 暴露在外的架空電力電纜可以將電湧長距離傳輸到各種配電系統。 即使從塔式天線到基站的電線也可能攜帶浪湧。
由於敏感電子設備和復雜計算機對於基礎設施至關重要，如果沒有適當的保護，感應浪湧可能會損壞連接設備中的電路。 這就是為什麼安裝電湧保護裝置對於避免維修、更換和停機成本至關重要。
蜂窩塔保護解決方案的主要目的是保護敏感設備免受破壞性能量的影響。 本文討論的電湧保護裝置 (SPD) 不能防止直接雷擊。 相反，它們可以防禦感應閃電的影響。
首先，防雷的首要措施是將雷電流安全引導至地面，避開敏感設備。 固定在塔最高點的避雷導體在重定向大部分能量干擾方面發揮著至關重要的作用。
另一方面，SPD 安裝在配電板、信號/數據線、帶有微處理器等精密設備的控制系統以及其他運行必需的昂貴設備上。
在選擇使用當前技術製造浪湧保護設備的元件時，設計人員需要考慮響應速度和處理電流的能力等因素。
閃電會導致電壓浪湧，電壓在幾微秒內從零飆升至幾伏。 不幸的是，保險絲和斷路器的反應速度不夠快。 浪湧保護裝置 (SPD) 中經常使用的有效組件來應對這些浪湧，通常是以下組件之一：
金屬氧化物壓敏電阻 (MOV)：
這些是固態半導體，通常由燒結氧化鋅製成。 當電壓高於額定電壓時，它們可以處理高電流。 它們將浪湧電流重定向到遠離受保護設備的方向。 如果選擇正確，這些稱為金屬氧化物壓敏電阻 (MOV) 的組件可以將電壓限制為正常電路電壓的 3 到 4 倍左右。 與氣體放電管 (GDT) 類似，MOV 的一大缺點是其使用壽命有限。 它們的箝位電壓隨著每次浪湧事件而下降。 如果箝位電壓降低超過 10%，則 MOV 被視為功能退化。
氣體放電管 (GDT)：
密封的玻璃容器容納氣體混合物以及兩個電極。 當出現強電壓尖峰時，電極就會電離並開始傳導電流。 雖然氣體放電管 (GDT) 的響應速度較慢，但與其他類似尺寸的部件相比，它們可以處理更大的浪湧電流。 然而，由於它們的反應速度較慢，它們所保護的電路可能會在 GDT 激活之前面臨高電壓。 此外，GDT 的使用壽命有限。 因此，它們更適合管理大量小浪湧或一些重大浪湧。
瞬態電壓抑制 (TVS) 二極管：
由於它們在微小尺寸下工作，這些半導體通常被稱為雪崩二極管，它們是保護組件中反應最快的（以皮秒為單位）。 它們吸收能量的能力通常較低，但如果選擇得當，它們的壽命會非常長。 然而，如果面臨超出其承受能力的浪湧，TVS 二極管可能會失效並成為永久性短路。
晶閘管浪湧保護裝置 (TSPD)：
這些特殊的固態半導體在防止突然的電壓尖峰方面與 GDT 相似，但反應更快。 當激活時，它們的低箝位電壓（類似於 GDT 的火花隙被電離並導電）讓浪湧電流通過，同時器件內產生的熱量最少。
碳塊火花隙過壓抑制器：
火花隙長期以來一直被用來保護電信設備免受電湧的影響。 碳塊浪湧抑制器（稱為 GDT）有兩個電極，但它們暴露在空氣中並受天氣影響。 碳棒電極之間的間隙決定了火花何時向地面發送不需要的尖峰。 這些部件在工作時會產生火花，因此不能在可能發生爆炸的地方使用。
串聯模式 (SM) 浪湧抑制器：
與上述組件相比，它們的工作方式獨特，因為它們不使用因反復電湧而磨損的材料。 顧名思義，串聯抑制器不會改變浪湧電流或電壓的方向。 相反，他們使用電感器、電容器和電阻器的組合來抑制這些浪湧。 這些部件減緩了能量峰值，就像一個濾波器一樣，使輸出在電壓和電流方面對負載來說是安全的。
與轉移負載的並聯組件相比，串聯抑制器 (SM) 通常更大、更重。 但是，如果正確安裝，它們的使用壽命會更長。 問題是安裝需要暫時停止電源才能將它們串聯。
為了使蜂窩塔系統保持連接，電湧保護設備 (SPD) 需要滿足處理電湧的嚴格標準，特別是在閃電的最高測試電流和最大浪湧放電方面。 這些設備必須始終如一地重定向或吸收由雷電引起的各種浪湧，而不會發生故障。 這種可靠性減少了維護、修理和額外零件的需求。
移動無線電站點面臨著因閃電和電湧而損壞的風險，這可能會損害電源和可用性。 為了確保無線傳輸技術的保護，LSP協助客戶規劃網絡基礎設施。 遵循防雷區概念 DIN EN 62305，LSP 根據需要從其產品系列中定制保護元件。
典型的移動無線電設置使用波紋同軸電纜將信號從天線傳輸到地面無線電基站 (RBS)。 整個無線電傳輸技術都位於該基站中。 雷擊期間，這些同軸電纜的屏蔽層上可能會產生雷電流。
為了確保最佳的保護，同軸電纜浪湧保護器應安裝在桅杆和基站上。 此外，基站還包含冷卻或應急電源等輔助系統，可能還需要額外的浪湧保護。 為了保護基站的交流電源，1+2+3型交流組合避雷器是理想的選擇。
在使用遠程無線電頭端系統 (RRH) 的移動無線電系統中，無線電技術靠近桅杆上的天線放置。 這允許直接從天線生成和發送射頻信號，從而保持其強度。 從 RRH 到基站的信號通過無損光纖鏈路傳輸。 這可以最大限度地減少信號損失，提高傳輸質量。
RRH 直接在桅杆上接收直流電壓。 為了保護精密電子設備，在 RRH 和到基站的過渡處設置了 1+2 型直流組合避雷器。 此外，這種設置還減少了冷卻費用和基站所需的空間。 基站的交流電源保護仍然採用1+2+3型交流組合避雷器。
前面提到的許多移動無線電系統都建立在租賃的屋頂區域，共享建築物的現有基礎設施。 這在空間有限的內城區尤其常見。 如果存在外部防雷系統，則移動無線電系統將納入該保護計劃。 在這種情況下，1+2+3 型組合避雷器被放置在區域過渡處，例如連接建築物的位置。
在建築物內部，2 型或 2+3 型避雷器完善了保護策略。 根據是否通過同軸電纜或遠程無線電頭端 (RRH) 系統向天線傳輸信號，使用合適的避雷器和電湧放電器。 以下是配備 RRH 技術的建築物的示例。
數據中心處理來自不同網絡元素和位置的各種信息。 這包括來自處理語音和數據通信的蜂窩站和固網網絡節點的數據。 如果電信提供商的數據中心發生故障，可能會產生重大影響。 大量客戶將受到任何此類故障的影響。
為了應對這一挑戰，在供電線路的重要節點以及冗餘供電結構的旁邊，設置了合適的防雷和浪湧保護措施。 這有助於確保蜂窩通信和固網網絡的運行保持不間斷。 我們現在將深入研究受益於安裝雷電和電湧保護裝置的特定敏感位置。
為了保護能源提供商進入數據中心的入口點，安裝了 1+2 型組合雷電流和電湧放電器。 該設備甚至可以有效管理高達 100 kA 的強雷電流，將其安全引導至地面。 保護電源至關重要，這就是為什麼浪湧保護器 (SPD) 也使用 ImpulseCheck 進行監控的原因。 該浪湧保護輔助系統可識別之前對 SPD 造成的任何損害，並向控制室通報保護裝置的狀況。
電源和備用電源的電纜在主配電處連接。 由於該部分系統可能出現較強的雷電流和過電壓，因此採用緊湊的裝置組合（1+2型專用組合式雷電流和浪湧保護器）進行防雷和浪湧保護。 ImpulseCheck 還用於監控該關鍵供電點的電湧保護裝置 (SPD) 的狀況。
如果主電源意外發生故障，則備用電源將接管。 一個大型電池存儲系統填補了這個空白，直到內置柴油發電機啟動並運行，這是自動發生的。 該備用電源還具有過壓保護功能。
在這種特定情況下，即使雷電流不能直接影響發電機的各個部分，該區域也有可能出現部分雷電流。 從常規電源切換到應急電源也可能導致浪湧電壓連接。 為了降低這種風險，採用了 1+2 型電湧保護器 (SPD)。
服務器機房是每個數據中心的中心空間。 如果服務器出現故障，遠程信令網絡也將停止工作。 由於該房間中的服務器管理蜂窩和固定線路網絡通信，因此必須防止它們過壓。 服務器通常使用48V直流電壓。 進入服務器機房的電源線採用專為直流應用設計的 2 型浪湧保護裝置進行保護。
數據中心的另一個關鍵部分是空調系統。 如果空調出現故障，服務器機房的溫度可能會大幅升高。 這可能會導致服務器關閉，或者在最壞的情況下，某些服務器機架因過熱而出現故障。
在此，2 類浪湧保護可防止過壓引起的問題。 這些 2 類器件可處理高達 40 kA 的最大浪湧電流的過壓。 它們的最高電壓保護水平為 1.5 kV。 根據氣候控制電源的設計，電湧保護裝置有一相到三相可供選擇。
關鍵基礎設施通常包括對經濟、社會或業務運營至關重要的重要資產或系統。 如果這些功能中的任何一個出現故障或出現問題，都會極大地影響人們的福祉。 為了確保蜂窩通信和固網網絡中的服務保持可訪問，給出的示例強調需要考慮各種安裝。
蜂窩基站對於通信基礎設施至關重要，需要屏蔽雷擊引起的電湧。
電信運營商最關心的一個問題是塔樓因雷擊而離線，雷擊通常針對一個地區最高的建築物。 這些塔至關重要，因為它們必須為地面用戶提供強大的連接。
當閃電擊中蜂窩塔頂部時，會損壞放置在那裡的接收器、天線和遠程無線電頭等設備。 此外，該設備連接到塔底部的齒輪，負責通過網絡發送信號。 雷擊產生的浪湧也會損壞塔基站的設備。
電湧沿著連接塔頂部和底部的電纜傳播，影響兩端的精密設備。
為了防止進一步損壞，可以戰略性地放置工業浪湧保護裝置，以將浪湧從敏感設備上轉移開，從而限制影響區域。
通過將浪湧保護設備集成到無線蜂窩基站中，運營商可以減少雷擊事件期間的停機時間和維修費用。
這增強了客戶的網絡功能並提高了公司的盈利能力。 在蜂窩基站內安裝電湧保護設備對於所有相關人員來說都是一項有益的舉措。
LSP 可靠的浪湧保護裝置 (SPD) 旨在滿足裝置對雷電和浪湧的保護需求。 聯繫我們的專家！
