Overspændingsbeskyttelse af telekommunikationsanlæg

Spørgsmål vedrørende beskyttelse af telekommunikationsanlæg i fast- og mobiltelefonnettet kan med denne kontaktformular rettes direkte til vores ekspert Marcus Denker.



Telekommunikationsanlæg foran en bykulisse

Øget oppetid

Et vigtigt element til forøgelse af oppetiden er at sikre energiforsyningen. Et udfald i strømforsyningen som følge af transiente hændelser imødegås effektivt ved en konsekvent anvendelse af lyn- og overspændingsbeskyttelsesenheder. Derfor er overspændingsbeskyttelse i dag påbudt i mange lande.

Netop på området for kritiske infrastrukturer, som f. eks. telekommunikationsteknikken, er anvendelsen af lyn- og overspændingsbeskyttelse en absolut nødvendighed for at kunne øge oppetiden. Men også ved alle former for bolig- og brugsbygninger på det private, erhvervsmæssige og industrielle område skal der tages højde for lyn- og overspændingsbeskyttelse.

Overspændingsbeskyttelse af telekommunikationsanlæg

I et datacenter behandles en stor mængde information fra diverse netelementer og lokationer. Det drejer sig for det første om data fra mobiltelefonistationer, men også om al den information, der kommer fra fastnetknuderne, som ud over selve samtalen også sikrer datakommunikationen. Et udfald i en telekommunikationsudbyders datacenter kan have vidtgående konsekvenser. Et udfald vil under alle omstændigheder berøre talrige kunder.

Hvilke udfordringer har Telefónica?

"Den nye generation af 5G-mobiltelefoni vil frembringe helt nye anvendelser, hvad angår IoT og digitalisering. Vi ser allerede i dag meget konkrete anvendelsesmuligheder inden for netforbundet kørsel og i det industrielle miljø. Det kræver en hel del af vores kommunikationsnet, men frem for alt en høj grad af pålidelighed."

Oliver Tananow - Telefónica Germany GmbH & Co. OHG, Senior Specialist Electrical Engineering Core Site
Oliver Tananow, Senior Specialist Electrical Engineering Core Site, Telefónica Germany GmbH & Co. OHG

Oliver Tananow, Senior Specialist Electrical Engineering Core Site, Telefónica Germany GmbH & Co. OHG

Ud over den redundante opbygning i strømforsyningen er også tilsvarende lyn- og overspændingsbeskyttende foranstaltninger realiseret ved alle relevante enheder i takt med etableringen af strømforsyningen. Det hjælper med til at mestre ovennævnte udfordring og sikrer en pålidelig drift for mobil- og fastnettelefoni.

Nedenfor vil vi se nærmere på følsomme lokationer med hensyn til installation af lyn- og overspændingsbeskyttelsesenheder.

Forsyning med installeret overspændingsbeskyttelse og strømskinner

SPD i forsyning og overvågning med ImpulseCheck

Netforsyning

Her ved energiproducentens transitpunkt ind til datacentret sørger en kombiafleder type 1+2 for den nødvendige beskyttelse. Denne apparatklasse har en afledningsevne, der gør den i stand til sikkert at beherske og jordaflede lynstrømme op til hele 100 kA. Da beskyttelsen af forsyningen er essentiel, overvåges overspændingsbeskyttelsesenheden (SPD) tillige med et ImpulseCheck. Assistentsystemet til overspændingsbeskyttelse ImpulseCheck registrerer tidligere skader i SPD'erne og giver kontrolrummet information om beskyttelsesenhedernes tilstand.

Hovedtavle med kombiafleder type 1+2 special og overvågning

Hovedtavle i datacenter: Beskyttelse mod lyn- og overspændinger med kombiafleder type 1+2 special

Hovedtavle

I hovedtavlen mødes ledningerne fra forsyningen og nødstrømsforsyningen. Eftersom man også må regne med høje lynstrømme og overspændinger i denne anlægsdel, finder her en kompakt apparatkombination (kombiafleder type 1+2 special) anvendelse, der består af lynstrømsafleder og overspændingsbeskyttelse. Til tilstandsovervågningen af SPD'en på dette følsomme punkt af forsyningen anvendes tillige et ImpulseCheck.

Styreskab med rækkeklemmer og installeret SPD

Kombiafleder type 1+2 til beskyttelse af nødstrømsforsyningen mod overspændinger

Nødstrømsforsyning

Skulle der mod forventning indtræde et udfald i hovedstrømforsyningen, kobler nødstrømsforsyningen til. Et stort batterilager tager over, indtil den fast installerede dieselgenerator er driftsklar. Dette sker fuldautomatisk. Selvfølgelig beskyttes også denne redundante forsyning mod overspændinger.

I denne særlige anvendelsessituation udelukkes en direkte lynstrømsindkobling i genratorens anlægsdele, idet dellynstrømme dog er sandsynlige i dette område. Også omskiftet fra almindelig drift til nødstrømsdrift indebærer en fare for overspændingsindkoblinger. For at minimere denne fare finder her en SPD af type 1+2 anvendelse.

Rum med flere serverskabe badet i lys

Hjertet i ethvert datacenter – serverrummet

Serverrum

Det vigtigste rum i ethvert datacenter er serverrummet. Et udfald i serveren er ensbetydende med udfald i fjernmeldingsnettet. Da både mobiltelefon- og fastnetkommunikation afvikles over disse servere, er beskyttelsen mod overspændinger her absolut nødvendig.

Serverne kører typisk med 48 V-jævnspænding. Beskyttelsen af forsyningsledningerne ind til serverrummene kommer i stand ved overspændingsbeskyttelse af type 2 til jævnstrømsanvendelser.

Store klimaskabe til afkøling af serverrummene

Luftkonditioneringen hører til de følsomme områder i et datacenter

Luftkonditionering

En anden vigtig komponent i datacenteret er klimatiseringen. Et udfald i klimaanlægget vil få temperaturen i serverrummene til at stige markant. Følgen ville være, at serverne lukkede ned eller i værste fald, at nogle server-racks ville svigte på grund af overophedning. Udfald som følge af overspændinger imødegås her med overspændingsbeskyttelse af type 2. Beskyttelsesenhederne af type 2 afleder overspændinger op til en maksimal afledestrøm på 40 kA. Overspændingsbeskyttelsesenhedernes beskyttelsesniveau ligger ved maksimalt 1,5 kV. Alt efter hvordan klimastyringens strømforsyning er opbygget, finder produkter til 1-3 faser anvendelse.

Konklusion

Under kritisk infrastruktur forstås generelt anlæg eller systemer, der er meget vigtige for opretholdelsen af erhvervsmæssige, sociale eller samfundsmæssige funktioner. Et udfald eller en forstyrrelse i en sådan funktion har betydelige konsekvenser for befolkningens trivsel.
De her viste eksempler tager afsæt i beskyttelsen af et datacenter hos Telefónica Deutschland. Det valgte eksempel viser dog også, hvor mange forskellige systemenheder der skal tages hensyn til for at sikre, at de tilbudte tjenester inden for mobil- og fastnettelefoni forbliver tilgængelige.