Защита от молний и перенапряжений для сотовых станций и макробазовых станций 5G

В сфере мобильной связи высокая доступность и надежность оборудования и системных технологий имеют решающее значение как в частном, так и в государственном секторах. При настройке сетевой инфраструктуры и планировании новых объектов проектировщики, монтажники и операторы должны принимать меры по защите от молний и перенапряжений, которые также необходимы с точки зрения страхования.

Растущий спрос на технологию 5G означает, что нам нужны более высокие мощности передачи и лучшая доступность сети. Для этой цели постоянно разрабатываются новые местоположения сотовых станций, а существующая инфраструктура модифицируется и расширяется. Эти сотовые станции, очевидно, должны быть надежными, но открытое расположение мобильных радиомачт делает их уязвимыми для прямых ударов молний, ​​которые могут нанести серьезный ущерб системам.

Зачем беспокоиться о защите от молний и перенапряжений?

Открытое расположение мачт мобильной радиосвязи делает их уязвимыми для прямых ударов молний, ​​которые могут парализовать системы. Повреждения часто также вызваны скачками напряжения, например. в случае близкого удара молнии.

Еще одним важным аспектом является защита персонала, работающего с системой, во время грозы.

Система молниезащиты обеспечивает оптимальную защиту за счет координации как внешнего, так и внутреннего сегментов молниезащиты:

• Внешняя система молниезащиты состоит из молниеприемника, токоотвода и системы заземления.
• Внутренняя система молниезащиты включает в себя устройства уравнивания потенциалов молний и устройства защиты от перенапряжений.

Компоненты защиты внутри устройства защиты от перенапряжения

Устройство защиты от перенапряжения взаимодействует с линией питания переменного тока и подвержено переходным процессам, присущим линии питания переменного тока.

Рекомендуется установить предохранитель для подавления перенапряжений на входе схемы защиты от перенапряжений. Этот тип предохранителя выдерживает грозовой перенапряжение до 200 кА, исходя из переходных перенапряжений, определенных в UL 1449 и IEC 61000-4-5. Этот предохранитель также обеспечивает защиту от ограничения тока в условиях короткого замыкания.

После установки предохранителя для подавления перенапряжений рассмотрите возможность использования последовательной комбинации металлооксидного варистора (MOV) и газоразрядной трубки (GDT) для поглощения удара молнии и других сильных переходных процессов, возникающих в результате изменений нагрузки, происходящих в линии электропередачи.

Разместите комбинацию MOV-GDT как можно ближе к входу, чтобы свести к минимуму распространение переходных процессов в схему.

Подключите MOV между линией и нейтралью и подключите газоразрядное устройство от нейтрали к земле.

Кроме того, мощный диод подавления переходных напряжений (TVS) является альтернативой MOV, если максимальная способность подавления скачков напряжения TVS-диода достаточна для питания линии переменного тока. TVS-диоды имеют более быстрое время отклика и фиксируют переходные процессы при более низких напряжениях.

Защита усилителя, монтируемого на башне

Усилитель, монтируемый на башне, подвергается воздействию внешней среды и нуждается в защите от ударов молнии и электростатического разряда.

Эта цепь должна иметь последовательный предохранитель для защиты от перегрузок по току и параллельный TVS-диод для поглощения переходных ударов молнии или электростатического разряда.

Мощные TVS-диоды могут безопасно поглощать перегрузки по току до 10 кА. Эти компоненты доступны в корпусах для поверхностного монтажа, когда ограничения по пространству имеют решающее значение.

Входная цепь питания

Цепь входного питания обеспечивает питание постоянного тока для других цепей AAS.

На входном каскаде рекомендуется использовать предохранитель для защиты от сверхтоков. Для этой цепи постоянного тока подходящим выбором является быстродействующий предохранитель. Для компактных применений доступны быстродействующие версии для поверхностного монтажа.

Рассмотрите последовательное соединение MOV и газоразрядной трубки, чтобы защитить входную цепь входной мощности от переходных процессов, которые прошли через УЗИП, а также цепь источника питания и резервной батареи.

Поскольку вход питания питает все остальные цепи, рассмотрите возможность защиты этих цепей от переходных процессов и защиты от электростатического разряда с помощью TVS-диода на задней стороне цепи входного питания. TVS-диод имеет более низкое напряжение ограничения, чем MOV, и позволяет использовать компоненты с более низким номинальным напряжением (и более низкой стоимостью) в нисходящих цепях.