Tijdens roaming: Bescherming van draadloze mobiele netwerken in Australië

Telecommunicatiebedrijven spelen een grote rol in ons dagelijks leven. Mobiele netwerken bieden spraak- en datacommunicatie voor bedrijven, hulpdiensten, contact met vrienden en familie, surfen op sociale media, het volgen van het laatste nieuws en nog veel meer. Met de komst van 5G-technologie zullen veel meer industriële toepassingen afhankelijk worden van mobiele netwerken. Dit kan beveiligings- en bewakingstoepassingen, slimme elektriciteitsnetten en detectie van water- en gaslekken omvatten. Voor particulieren kan de vooruitgang op het gebied van de beveiliging van telecommunicatienetwerken ook leiden tot meer slimme wearables, auto's zonder chauffeur en andere nieuwe toepassingen.

Het aardingssysteem is een van de belangrijkste onderdelen van een telecommunicatiefaciliteit. Aardings- en verbindingssystemen bieden een voorkeurspad naar de grond voor blikseminslagen en beschermen telecommunicatie-infrastructuur, apparatuur en werknemers over de hele wereld. Wanneer bliksem een goed geaarde zendmast of ander apparaat raakt, gaat het grootste deel van de elektrische stroom door het staal van de mast, aardingsgeleiders en aardelektroden naar de aarde in plaats van door gevoelige apparatuur die beschadigd kan raken. Dit voorkeurspad houdt ook elektrische hoogspanningsstromen uit de buurt van mensen.

Kosten verlagen in een uitdagende omgeving

Twee grote telecommunicatiebedrijven in Australië stelden vast dat ze hun totale bedrijfskosten moesten verlagen. De telecommunicatiesector is concurrerend door de snelle technologische ontwikkeling, en de kosten van die technologie dalen zodra deze door iets nieuws wordt vervangen. Leveranciers staan onder extreme druk om te concurreren op het gebied van zowel kosten als prestaties.
De telecommunicatiebedrijven waren van mening dat het doorvoeren van enkele ontwerpwijzigingen de effectiviteit zou kunnen verhogen en geld zou kunnen besparen zonder het beschermingsniveau of de klantervaring negatief te beïnvloeden.

Het oude aardingssysteem gebruikte een kopertapesysteem met koper verbonden aardingspennen en koperen geleiders. In deze tape- en kabelsystemen diende een platte koperen tape als de ondergrondse geleider. Gestrande koperen kabels verbonden die tape met telefoonhuizen, behuizingen, hekken en torens. Dit systeem heeft de bedrijven jarenlang goed geholpen en heeft de apparatuur goed beschermd.

Tape- en kabelsystemen bieden een goede flexibiliteit en geleidbaarheid, maar die flexibiliteit en de vorm van de tape kunnen ook de installatie belemmeren. Dit komt doordat de tape tijdens de installatie in de sleuven zakt, waardoor het moeilijk is om ermee te werken, en soms moet de tape worden gedraaid om bepaalde aansluitingen te maken.

Hoewel het merendeel van de telecom-zendmasten en -faciliteiten zich in steden en voorsteden bevindt, hadden deze bedrijven ook een aanzienlijk aantal locaties in landelijke steden en de outback. De outback- en bushgebieden in Australië kunnen een uitdaging zijn om in te werken vanwege hun afstand tot stedelijke gebieden en extreme weersomstandigheden, zoals hoge temperaturen en plotselinge regen. Deze omstandigheden kunnen de reparatietijd op de outback-locaties erg lang maken.

Behalve met de problemen met de installatie van kopertape werden de telecommunicatiebedrijven geconfronteerd met extra kosten en overlast door koperdiefstal. Koper is verreweg de beste aardingsgeleider, maar het is een waardevolle grondstof. Hierdoor zijn koperaardingscomponenten vaak doelwit voor dieven, die geleiders en staven van zendmasten verwijderen om het metaal als schroot te verkopen. Wanneer dieven aardingssystemen beschadigen, worden zendmasten blootgesteld aan schade door blikseminslag en netwerken aan een hoger risico op onderbreking. Gestolen aardingsapparatuur kan werknemers van telecommunicatiebedrijven in gevaar brengen en de mobiele dienstverlening van klanten verstoren.

Een arbeidsbesparende oplossing

De telecommunicatiebedrijven hadden al eerder met nVent-producten gewerkt en wendden zich tot nVent om een nieuw aardingssysteem te ontwikkelen dat goedkoper en eenvoudiger te installeren zou zijn en dezelfde prestaties zou leveren onder uiteenlopende omstandigheden, waaronder in een moeilijke omgeving.

nVent-ingenieurs hebben een nieuw aardingssysteem ontwikkeld dat de kopertape heeft vervangen door nVent ERICO Cu-Bond ronde geleiders, kopergebonden stalen geleiders (CBSC). Bovendien heeft nVent de CBSC’s vervaardigd in lengtes van 4 m en verpakt in bundels van tien, zodat ze gemakkelijk naar locaties kunnen worden verzonden en op Utes – de voertuigen waarmee aannemers naar werklocaties rijden – kunnen worden meegenomen. Aannemers verbinden de geleiders op locatie tot ringen die worden aangesloten op de rest van het aardingssysteem en in de grond worden begraven. Deze CBSC-geleiders zijn flexibel genoeg om met de hand te buigen, maar omdat ze stijf zijn in plaats van floppy tape, kunnen werknemers het hele systeem als één geheel of in onderdelen optillen en het buiten de sleuf ondersteunen. Werknemers kunnen het grootste deel van het systeem installeren zonder dat ze in de sleuf hoeven te bukken.

"We hadden de kopergebonden stalen geleider als product beschikbaar, maar er was meer werk nodig om het haalbaar te maken door het in voorgerekte vorm te produceren en de verbindingen en de installatie in de praktijk te ontwerpen en te testen," zegt Rohit Narayan, nVent-directeur Global Telecom.

Het overschakelen van geleidende tape naar geleidende staven was een kleine innovatie, maar het heeft enorm veel opgeleverd. De technici op locatie hebben bevestigd dat de installatietijd op de locaties van een telecommunicatiebedrijf is gedaald van ongeveer twee uur naar minder dan een uur.

nVent-ingenieurs merkten op dat de nVent ERICO Cadweld-matrijzen, gemaakt van grafiet en gebruikt om de verbindingen tussen aardingsgeleiders te maken, langer meegingen bij gebruik met CSB-geleiders dan met geleidende tape, omdat de afgeronde staven minder slijtage veroorzaken dan de scherpe randen van de tape. De kwaliteit van de verbindingen tijdens de installatie was ook beter dan bij kopertapesystemen. Bovendien bereikt het aardingssysteem met CBSC dezelfde aardingsweerstandswaarden als koperen tapesystemen en voldoen alle aansluitingen en geleiders aan een gerenommeerde norm zoals IEC of IEEE. De relatieve levensduur van CBSC in een groot aantal bodemcondities is 30-40 jaar. Dit is een aanzienlijk langere levensduur dan die van andere niet-koperen alternatieven zoals gegalvaniseerd staal.

Het nVent ERICO-systeem was eenvoudiger te installeren, waardoor de arbeidskosten werden verlaagd, en de materialen waren bovendien goedkoper, omdat de kosten van CBSC lager zijn dan die van kopertape vanwege de stalen kern.

Diefstalbeveiliging toevoegen

nVent leverde ook een gestrande kabel tegen diefstal, nVent ERICO Cu-Bond Composite Cable, om ondergrondse aardelektroden aan te sluiten op torens, hekken en aardrails. De stalen strengen aan de buitenkant van de antidiefstalkabel geven de kabel het uiterlijk van staaldraad, wat onaantrekkelijk is voor koperdieven. De buitenste draden van de kabel zijn ook magnetisch, wat dieven misleidt die kabels testen met een magneet om te bepalen of ze van staal of koper zijn. Zelfs als vindingrijkere dieven zouden ontdekken dat er koper aan de binnenkant van de antidiefstalkabels zit, zou de hoeveelheid koper de moeite van het uit elkaar halen van de strengen niet waard zijn.

Naast bescherming tegen door de mens veroorzaakte bedreigingen is het nieuwe systeem eenvoudiger te installeren en biedt het een lange levensduur en prestaties gelijkwaardig met het kopertapesysteem in een breed scala aan omgevingen, waaronder de bush. Hierdoor worden de installatie- en onderhoudskosten verlaagd omdat de bedrijven deze niet zo vaak hoeven te repareren als de oude systemen.

Klanten in de telecommunicatiesector zien aardingssystemen als een essentieel onderdeel van hun installaties, omdat deze de locaties beschermen tegen bliksem, hoge ruisniveaus en elektrische schokken. Met nieuwe systemen kunnen twee telecommunicatiebedrijven hun klanten nu een sterke, betrouwbare service bieden en tegelijkertijd de kosten laag houden.