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Proteção contra sobretensão para instalações de telecomunicações

Em caso de dúvidas sobre a proteção de instalações de telecomunicação da rede fixa e de telefonia móvel, entre diretamente em contato com o nosso especialista Marcus Denker através do formulário de contato.


Instalação de telecomunicações em frente ao cenário de uma cidade

Aumento da disponibilidade

Uma importante medida no aumento da disponibilidade é assegurar o fornecimento de energia. Uma falha da fonte de alimentação através de eventos transientes é evitada de forma eficiente através de uma utilização consistente de dispositivos de proteção contra raios e surtos. Por isso, a proteção contra sobretensão já é obrigatória em muitos países.

Especialmente na área de infraestruturas críticas como, p. ex., na tecnologia de telecomunicações, a utilização de uma proteção contra raios e sobretensão é imprescindível para aumentar a disponibilidade. Mas também em todos os tipos de edifícios residenciais e funcionais de âmbito privado, comercial ou industrial é necessário considerar a proteção contra raios e sobretensão.

Proteção contra sobretensão de instalações de telecomunicações

Em um centro de dados são processados um grande número de informações de diferentes elementos de rede e unidades. Por um lado, se trata de dados das estações de telefonia móvel, mas também de todas as informações dos nós de rede fixa, assegurando tanto comunicações de voz como de dados. A falha de um centro de processamento de um provedor de serviços de telecomunicações pode ter consequências graves. Em caso de falha é sempre afetado um vasto número de clientes.

Quais são os desafios para a Telefónica?

A nova geração de telefonia móvel 5G vai criar aplicações completamente novas em relação às temáticas de IoT e digitalização. Já hoje vemos opções de aplicação muito concretas na área da condução interligada e do ambiente industrial. Isso coloca grandes desafios para nossas redes de comunicação e, em especial, também requer uma alta confiabilidade.

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

Além da estrutura redundante da fonte de alimentação, em todas as unidades relevantes ao longo da fonte de alimentação foram implementadas medidas de proteção contra raios e sobretensão. Isto ajuda a superar os desafios acima mencionados e garante a disponibilidade na operação das redes de telefonia móvel e fixa.

Em seguida, vamos analisar com maior exatidão unidades sensíveis em relação à instalação de dispositivos de proteção contra raios e surtos.

Alimentação com proteção contra sobretensão instalada e barramentos

Dispositivo de proteção contra surtos na alimentação e no monitoramento com ImpulseCheck

Alimentação

Aqui no ponto de transferência do fornecedor de energia para o centro de dados, a proteção necessária é assegurada por um protetor contra raios e surtos combinado tipo 1+2. A capacidade de descarga desta classe de dispositivo é capaz de lidar de forma segura com descargas atmosféricas até 100 kA e de as derivar para a terra. Como é essencial proteger a alimentação, o dispositivo de proteção contra surtos (SPD) é adicionalmente monitorado com um ImpulseCheck. O sistema de assistência para proteção contra sobretensão ImpulseCheck detecta danos prévios dos dispositivos de proteção contra surtos e comunica o estado dos dispositivos de proteção para a sala de controle.

Distribuição principal com protetor contra raios e surtos combinado tipo 1+2 special e monitoramento

Distribuição principal no centro de dados: proteção contra raios e sobretensões com o protetor contra raios e surtos combinado tipo 1+2 special

Distribuição principal

Na distribuição principal se juntam os condutores da alimentação e da alimentação de corrente de emergência. Como também nesta parte da instalação também podem ocorrer elevadas descargas atmosféricas e sobretensões, aqui é utilizada uma combinação compacta de dispositivos (protetor contra raios e surtos combinado tipo 1+2 special) composta por dispositivo de proteção contra raios e proteção contra sobretensão. Neste ponto sensível da alimentação, para o monitoramento de estado do dispositivo de proteção contra surtos é utilizado adicionalmente um ImpulseCheck.

Quadro de comando com réguas de bornes e dispositivo de proteção contra surtos instalado

Protetor contra raios e surtos combinado tipo 1+2 para proteger a alimentação de corrente de emergência contra sobretensões

Alimentação de corrente de emergência

Se, ao contrário do esperado, falhar a alimentação de corrente principal, arranca a alimentação de corrente de emergência. Um acumulador de bateria cobre o tempo até o gerador a diesel de instalação fixa estar operacional. Isso é feito de forma completamente automática. Naturalmente, também esta alimentação redundante é protegida contra sobretensões.

Neste caso de aplicação especial, nos componentes da instalação é conectado um acoplamento direto de descargas atmosféricas, embora seja provável nesta área ocorrerem descargas atmosféricas parciais. A comutação do modo normal para o modo de corrente de emergência também envolve o perigo de acoplamentos de sobretensão. Para minimizar este perigo, é utilizado um dispositivo de proteção contra surtos de tipo 1+2.

Espaço inundado de luz com vários armários de servidores

O coração de cada centro de dados – a sala de servidores

Sala de servidores

O espaço mais importante de cada centro de dados é a sala de servidores. Uma falha dos servidores significa a falha da rede de sinalização remota. Uma vez que tanto a comunicação de telefonia móvel como também de rede fixa são processadas através de esses servidores, a proteção contra sobretensões assume aqui uma importância absoluta.

Tipicamente, os servidores são operados com uma tensão contínua de 48 V. A proteção dos cabos de alimentação para as salas de servidores é implementada com uma proteção contra sobretensão de tipo 2 para aplicações de corrente contínua.

Grandes câmaras climáticas para a refrigeração das salas de servidores

A climatização faz parte das áreas mais sensíveis em um centro de dados

Climatização

Um outro componente importante no centro de dados é a climatização. Uma falha do ar condicionado resulta em um forte aumento da temperatura nas salas de servidores. A consequência seria o desligamento dos servidores ou, no pior dos casos, a falha de alguns racks de servidores resultante de sobreaquecimento. Neste caso, as falhas resultantes de sobretensões são evitadas com uma proteção contra sobretensão de tipo 2. Os dispositivos de proteção de tipo 2 protegem contra sobretensões até uma corrente de descarga máxima de 40 kA. O nível de proteção dos dispositivos de proteção contra surtos é de, no máximo, 1,5 kV. Dependendo da estrutura da fonte de alimentação do controle da climatização, são utilizados produtos monofásicos ou trifásicos.

Resumo

Em geral, uma infraestrutura crítica se refere a instalações ou sistemas muito importantes para salvaguardar funções econômicas, sociais ou corporativas. Uma falha ou perturbação de uma tal função tem consequências consideráveis para o bem-estar da população.
Os exemplos aqui apresentados se referem à proteção de um centro de dados da Telefónica Deutschland. De modo a assegurar a disponibilidade dos serviços oferecidos na operação das redes de telefonia móvel e fixa, o exemplo selecionado também mostra que é necessário considerar muitos espaços diferentes.