Im Mobilfunk sind eine hohe Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit von Geräten und Systemtechnik sowohl im privaten als auch im öffentlichen Sektor von entscheidender Bedeutung. Bei der Konfiguration der Netzwerkinfrastruktur und der Planung neuer Standorte müssen Planer, Installateure und Betreiber Blitz- und Überspannungsschutzmaßnahmen ergreifen, die auch aus versicherungstechnischer Sicht erforderlich sind.
Die steigende Nachfrage nach der 5G-Technologie erfordert höhere Übertragungskapazitäten und eine bessere Netzverfügbarkeit. Zu diesem Zweck werden laufend neue Mobilfunkstandorte erschlossen und bestehende Infrastrukturen verändert und erweitert. Natürlich müssen diese Mobilfunkstandorte zuverlässig sein, doch die exponierte Lage der Mobilfunkmasten macht sie anfällig für direkte Blitzeinschläge, die zu schweren Schäden an den Anlagen führen können.
Warum sich mit Blitz- und Überspannungsschutz beschäftigen?
Die exponierte Lage von Mobilfunkmasten macht sie anfällig für direkte Blitzeinschläge, die die Anlagen lahmlegen könnten. Schäden entstehen oft auch durch Überspannungen, z.B. bei Blitzeinschlägen in der Nähe.
Ein weiterer wichtiger Aspekt ist der Schutz des an der Anlage arbeitenden Personals während eines Gewitters.
Ein Blitzschutzsystem bietet optimalen Schutz, indem es sowohl die äußeren als auch die inneren Blitzschutzabschnitte aufeinander abstimmt:
Schutzkomponenten im Überspannungsschutzgerät
Das Überspannungsschutzgerät ist mit der Wechselstromleitung verbunden und unterliegt den in der Wechselstromleitung inhärenten Spannungsspitzen.
Eine Überspannungsschutzsicherung am Eingang des Überspannungsschutzkreises wird empfohlen. Dieser Sicherungstyp kann einem Blitzstoß von bis zu 200 kA standhalten, basierend auf transienten Überspannungen gemäß UL 1449 und IEC 61000-4-5. Diese Sicherung dient auch als Strombegrenzungsschutz bei Kurzschlüssen.
Erwägen Sie nach der Überspannungsschutzsicherung den Einsatz einer Reihenschaltung aus einem Metalloxid-Varistor (MOV) und einer Gasentladungsröhre (GDT), um Blitzeinschläge und andere große Transienten zu absorbieren, die durch Laständerungen auf der Stromleitung entstehen.
Platzieren Sie die MOV-GDT-Kombination so nah wie möglich am Eingang, um die Ausbreitung von Transienten in den Schaltkreis zu minimieren.
Schließen Sie den MOV zwischen Leitung und Neutralleiter an und schließen Sie das Gasentladungsgerät vom Neutralleiter an die Erde an.
Darüber hinaus ist eine Hochleistungsdiode zur Unterdrückung transienter Spannungen (TVS) eine Alternative zu einem MOV, wenn die maximale Überspannungsschutzkapazität der TVS-Diode für die Wechselstromnetzeinspeisung ausreicht. TVS-Dioden haben schnellere Reaktionszeiten und klemmen Transienten bei niedrigeren Spannungen.
Schutz des Turmverstärkers
Der auf einem Turm montierte Verstärker ist der Außenumgebung ausgesetzt und muss vor Blitzeinschlägen und ESD geschützt werden.
Dieser Stromkreis sollte über eine Reihensicherung zum Schutz vor Stromüberlastungen und eine parallele TVS-Diode verfügen, um Blitz- oder ESD-Transienteneinschläge zu absorbieren.
Hochleistungs-TVS-Dioden können Stromüberlastungen von bis zu 10 kA sicher absorbieren. Diese Komponenten sind in oberflächenmontierbaren Gehäusen erhältlich, wenn Platzbeschränkungen kritisch sind.
Stromeingangsschaltung
Der Stromeingangskreis stellt den Gleichstrom für die anderen AAS-Kreise bereit.
Auf der Eingangsstufe wird eine Sicherung zum Schutz vor Überstrom empfohlen. Für diesen Gleichstromkreis ist eine flinke Sicherung eine geeignete Wahl. Für platzsparende Anwendungen stehen oberflächenmontierbare, schnell reagierende Versionen zur Verfügung.
Erwägen Sie eine Serienschaltung eines MOV und einer Gasentladungsröhre, um das vordere Ende des Stromeingangskreises vor Spannungsspitzen zu schützen, die durch das SPD und den Stromversorgungs- und Backup-Batteriekreis geleitet werden.
Da der Stromeingang alle anderen Schaltkreise speist, sollten Sie erwägen, diese Schaltkreise mit einer TVS-Diode am hinteren Ende des Stromeingangskreises vor Transienten und ESD-Schutz zu schützen. Eine TVS-Diode hat eine niedrigere Klemmspannung als eine MOV und ermöglicht die Verwendung von Komponenten mit niedrigerer Nennspannung (und geringeren Kosten) in den nachgeschalteten Schaltkreisen.
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