Televiestintälaitteistojen ylijännitesuojaus

Ota kiinteän verkon ja langattoman verkon televiestintäjärjestelmien suojausta koskevissa kysymyksissä yhteyttä suoraan asiantuntijaamme Marcus Denkeriin tällä yhteydenottolomakkeella.


Televiestintälaitteisto kaupunkikulissin edessä

Käytettävyyden parantaminen

Tärkeä toimenpide käytettävyyden parantamiseksi on energiansyötön varmistaminen. Transienttien tapahtumien aiheuttamia tehonsyötön häiriöitä voidaan välttää tehokkaasti käyttämällä johdonmukaisesti ukkos- ja ylijännitesuojalaitteita. Siksi ylijännitesuojaus on monissa maissa pakollinen.

Nimenomaan kriittisten infrastruktuurien alueella, kuten esimerkiksi televiestintätekniikassa, ukkos- ja ylijännitesuojauksen käyttäminen käytettävyyden parantamiseksi on ehdottoman välttämätöntä. Kuitenkin myös kaikenlaisissa asuin- ja toimitiloissa yksityisessä, kaupallisessa tai teollisessa ympäristössä on otettava huomioon ukkos- ja ylijännitesuojaus.

Televiestintälaitteistojen ylijännitesuoja

Datakeskuksessa käsitellään suuria tietomääriä eri verkon osista ja sijaintipaikoista. Niitä ovat esimerkiksi tiedot matkapuhelinasemista, mutta myös kaikki tiedot kiinteän verkon solmupisteistä, jotka puheen lisäksi varmistavat myös tietoliikenteen. Televiestintäoperaattorin tietokonekeskuksen toimintahäiriöstä voi olla kauaskantoisia seurauksia. Häiriö koskee joka tapauksessa suurta asiakasmäärää.

Mitkä ovat haasteet Telefónicalle?

Uusi matkaviestinsukupolvi 5G tuo lisäksi uusia sovelluksia IoT:n ja digitalisaation suhteen. Jo tänään näemme hyvin konkreettisia käyttömahdollisuuksia verkottuneen ajamisen alalla ja teollisuusympäristössä. Tämä asettaa vaatimuksia viestintäverkoillemme, mutta ennen kaikea se vaatii hyvää luotettavuutta.

Oliver Tananow, 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

Tehonsyötön redundanttisen rakenteen lisäksi kaikissa olennaisissa tehonsyötön yksiköissä on myös toteutettu asianmukaiset ukkos- ja ylijännitesuojaustoimenpiteet. Tämä auttaa täyttämään edellä mainitun haasteen ja varmistaa langattoman ja kiinteän verkon käytettävyyden.

Seuraavassa tarkastellaan tarkemmin herkkiä kohtia ukkos- ja ylijännitesuojalaitteiden asennuksen suhteen.

Syöttö ja asennettu ylijännitesuoja ja virranjakokiskot

Ylijännitesuoja tehonsyötössä ja valvonta ImpulseCheckin avulla

Syöttö

Tässä tarvittavasta suojauksesta energiayhtiön siirtoverkosta datakeskukseen huolehtii tyypin 1+2 yhdistelmäsuoja. Tämän laiteluokan purkauskapasiteetti pystyy käsittelemään turvallisesti jopa 100 kA:n salamavirtoja ja johtamaan ne maahan. Koska tehonsyötön suojaaminen on olennaisen tärkeää, ylijännitesuojalaitetta valvotaan lisäksi ImpulseCheckin avulla. Ylijännitesuojauksen apujärjestelmä ImpulseCheck tunnistaa ylijännitesuojalaitteen esivauriot ja ilmoittaa suojalaitteiden tilasta valvomoon.

Pääkeskus, jossa tyypin 1+2 kaksoisyhdistelmäsuoja ja valvonta

Pääkeskus datakeskuksessa: suojaus ukkos- ja ylijännitteiltä tyypin 1+2 kaksoisyhdistelmäsuojalla

Pääkeskus

Pääkeskukseen kootaan johdot tehonsyötöstä ja varatehonsyötöstä. Koska myös tässä järjestelmän osassa on varauduttava suuriin salamavirtoihin ja ylijännitteisiin, tässä käytetään kompaktia ukkosenjohdattimen ja ylijännitesuojan laiteyhdistelmää (tyypin 1+2 kaksoisyhdistelmäsuoja). Ylijännitesuojalaitteen tilanvalvontaa varten tässä herkässä tehonsyötön kohdassa käytetään lisäksi ImpulseCheckiä.

Kytkentäkaappi, jossa riviliittimiä ja asennettu ylijännitesuoja

Tyypin 1+2 yhdistelmäsuoja varavirtalähteen suojaamiseen ylijännitteiltä

Varateholähde

Jos vastoin odotuksia pääteholähde vikaantuu, käynnistyy varateholähde. Suuri akkuvarasto toimii teholähteenä, kunnes kiinteästi asennettu dieselgeneraattori on toimintavalmis. Tämä tapahtuu täysin automaattisesti. Luonnollisesti myös tämä redundanttinen tehonsyöttö suojataan ylijännitteiltä.

Tässä erityisessä käyttötapauksessa estetään suora salamavirran kytkeytyminen generaattorin laitteiston osiin, tosin osasalamavirrat ovat tällä alueella todennäköisiä. Myös vaihto normaalikäytöstä varavirtakäyttöön pitää sisällään ylijännitekytkentöjen vaaran. Tämän vaaran minimoimiseksi tässä käytetään tyypin 1+2 ylijännitesuojaa.

Valoisa palvelinhuone, jossa useita palvelinkaappeja

Jokaisen datakeskuksen sydän – palvelinhuone

Palvelinhuone

Jokaisen datakeskuksen tärkein tila on palvelinhuone. Palvelimien toimintahäiriö tarkoittaa tietoliikenneverkon toimintahäiriötä. Koska sekä langattoman että kiinteän verkon tietoliikenteen hoitavat nämä palvelimet, ylijännitteiltä suojaaminen on tässä ehdottoman välttämätöntä.

Tavallisesti palvelimiin syötetään 48 V:n tasajännitettä. Palvelinhuoneiden syöttöjohtojen suojaus toteutetaan tasavirtasovelluksiin tarkoitetun, tyypin 2 ylijännitesuojalla.

Suuria ilmastointikaappeja palvelinhuoneiden jäähdytystä varten

Ilmastointi kuuluu datakeskuksen herkkiin alueisiin

Ilmastointi

Vielä yksi tärkeä osa-alue datakeskuksessa on ilmastointi. Ilmastointijärjestelmän toimintakatkos nostaa lämpötilaa palvelinhuoneissa merkittävästi. Seurauksena olisi palvelimen alasajo tai pahimmassa tapauksessa joidenkin palvelinkaappien häiriö ylikuumenemisen vuoksi. Ylijännitteiden aiheuttamat häiriöt vältetään tyypin 2 ylijännitesuojalla. Tyypin 2 suojalaitteet johtavat pois ylijännitteitä 40 kA:n maksimipurkaussyöksyvirtaan saakka. Ylijännitesuojien suojaustaso on enintään 1,5 kV. Ilmastoinnin ohjauksen teholähteen rakenteesta riippuen käytetään tuotteita yhdestä kolmeen vaiheelle.

Yhteenveto

Kriittisellä infrastruktuurilla tarkoitetaan tavallisesti laitteistoja tai järjestelmiä, jotka ovat erittäin tärkeitä taloudellisten, sosiaalisten tai yhteiskunnallisten toimintojen ylläpitämisen kannalta. Tällaisen toiminnon toimintakatkoksella tai häiriöllä on huomattavia vaikutuksia väestön hyvinvointiin.
Tässä esitetyt esimerkit koskevat Telefónica Deutschlandin datakeskuksen suojausta. Valittu esimerkki osoittaa kuitenkin myös, että langattomassa ja kiinteässä verkossa tarjottavien palvelujen käytettävyyden varmistamisessa on otettava huomioon monia eri osa-alueita.