W terenie: Ochrona sieci komórkowych w Australii

Firmy telekomunikacyjne odgrywają dużą rolę w naszym codziennym życiu. Sieci komórkowe zapewniają komunikację głosową i transmisję danych dla biznesu i służb ratunkowych, umożliwiają pozostawanie w kontakcie przyjaciołom i rodzinom, przeglądanie mediów społecznościowych, bycie na bieżąco z najnowszymi wiadomościami i nie tylko. Wraz z pojawieniem się technologii 5G wiele innych zastosowań przemysłowych zacznie zależeć od sieci komórkowych. Może to obejmować aplikacje bezpieczeństwa i nadzoru, inteligentne sieci energetyczne oraz wykrywanie wycieków wody i gazu. Dla osób prywatnych postępy w zakresie bezpieczeństwa sieci telekomunikacyjnych mogą również oznaczać więcej inteligentnych urządzeń do noszenia, samochodów autonomicznych i innych nowatorskich zastosowań.

System uziemienia jest jednym z najważniejszych elementów obiektu telekomunikacyjnego. Systemy uziemienia i połączenia wyrównawczego zapewniają preferowaną drogę do ziemi w przypadku uderzeń pioruna, chroniąc infrastrukturę telekomunikacyjną, sprzęt i pracowników na całym świecie. Kiedy piorun uderza w dobrze uziemioną wieżę komórkową lub inny element wyposażenia, większość prądu elektrycznego przechodzi przez stal wieży, przewody uziemiające i elektrody uziemiające w drodze do ziemi, zamiast przechodzić przez wrażliwy sprzęt, który może zostać uszkodzony. Ta preferowana ścieżka utrzymuje również prądy elektryczne wysokiego napięcia z dala od ludzi.

Redukcja kosztów w trudnym środowisku

Dwie duże firmy telekomunikacyjne w Australii zdecydowały, że muszą obniżyć całkowity koszt prowadzenia działalności gospodarczej. Branża telekomunikacyjna jest konkurencyjna ze względu na szybki rozwój technologii i spadek jej kosztów po zastąpieniu jej nowym rozwiązaniem. Dostawcy stoją przed ogromną presją, aby konkurować zarówno pod względem kosztów, jak i wydajności.
Firmy telekomunikacyjne uważały, że wprowadzenie pewnych zmian projektowych może zwiększyć skuteczność i zaoszczędzić pieniądze bez negatywnego wpływu na poziom ochrony lub obsługi klienta.

Stary system uziemienia używał systemu taśm miedzianych z miedzianymi prętami uziemiającymi i przewodami miedzianymi. W tych systemach taśmowych i kablowych płaska taśma miedziana służyła jako przewód podziemny. Skręcone miedziane kable łączyły taśmę z wiatami telekomunikacyjnymi, szafkami, słupkami ogrodzeniowymi i wieżami. System ten służył firmom przez wiele lat i dobrze się sprawdził, chroniąc ich sprzęt.

Systemy taśmowe i kablowe zapewniają dobrą elastyczność i przewodność, ale ta elastyczność i kształt taśmy mogą również utrudniać instalację. Wynika to z faktu, że taśma zwisa do rowów podczas instalacji, co utrudnia pracę, a czasami trzeba ją skręcić, aby wykonać określone połączenia.

Podczas gdy większość wież i obiektów telekomunikacyjnych znajduje się w miastach i na przedmieściach, firmy te posiadały również znaczną liczbę lokalizacji na wsiach i odludziu. Praca na odludziu lub w dziczy w Australii może być trudna ze względu na odległość od obszarów metropolitalnych i ekstremalne warunki pogodowe, takie jak wysokie temperatury i nagłe opady deszczu. Warunki te mogą sprawić, że czas naprawy w placówkach na odludziu będzie bardzo długi.

Oprócz trudności z instalacją taśmy miedzianej firmy telekomunikacyjne musiały stawić czoła dodatkowym kosztom i uciążliwościom związanym z kradzieżą miedzi. Poza tym, że miedź jest zdecydowanie najlepszym przewodnikiem uziemiającym, jest też cennym surowcem. To sprawia, że miedziane elementy uziemiające często stają się celem dla złodziei, którzy wymontowują przewodniki i pręty z wież komórkowych i sprzedają metal na złom. Gdy złodzieje uszkadzają systemy uziemienia, narażają wieże komórkowe na uszkodzenia spowodowane uderzeniami piorunów, a sieci na większe ryzyko przerw w działaniu. Skradziony sprzęt uziemiający może zagrozić pracownikom firmy telekomunikacyjnej i zakłócić obsługę sieci komórkowej klienta.

Rozwiązanie oszczędzające pracę

Firmy telekomunikacyjne pracowały już wcześniej z produktami firmy nVent i zwróciły się do niej z prośbą o zaprojektowanie nowego systemu uziemienia, który byłby tańszy, łatwiejszy w instalacji i zapewniałby równoważny poziom wydajności w szerokim zakresie warunków, w tym w trudnym środowisku.

Inżynierowie nVent pilotowali nowy system uziemienia, aby zastąpić taśmę miedzianą z nVent ERICO Cu-Bond Round Conductors, przewodami stalowymi spajanymi miedzią (CBSC). Ponadto firma nVent wyprodukowała przewody CBSC o długości 4 m i zapakowała je w tuby po dziesięć sztuk, aby ułatwić wysyłkę na place budowy i przewożenie na pojazdach typu Ute, którymi wykonawcy jeżdżą na place budowy. Wykonawcy łączą przewody w lokalizacjach, tworząc pierścienie, które są mocowane do reszty systemów uziemienia i zakopywane w ziemi. Przewody CBSC są na tyle elastyczne, że można je zginać ręcznie, ale ponieważ są sztywne, pracownicy mogą podnieść cały system jako jedną całość lub w częściach i podeprzeć go poza wykopem. Pracownicy mogą zainstalować większość systemu bez pochylania się w dół do wykopu.

„Mieliśmy do dyspozycji miedziany przewód stalowy jako produkt, ale potrzebowaliśmy więcej pracy, aby uczynić go wykonalnym, produkując go w formie wstępnie wyprostowanej. Ponadto projektowaliśmy i testowaliśmy połączenia oraz instalację w rzeczywistych warunkach” — mówi Rohit Narayan, dyrektor nVent Global Telecom.

Przejście z taśmy przewodzącej na pręty przewodzące było niewielką innowacją, ale bardzo się opłaciło. Technicy na miejscu potwierdzili, że czas instalacji w lokalizacjach jednej z firm telekomunikacyjnych spadł z około dwóch godzin do mniej niż jednej godziny.

Inżynierowie nVent zaobserwowali, że formy nVent ERICO Cadweld, wykonane z grafitu i używane do wykonywania połączeń między przewodami uziemiającymi, wytrzymały dłużej w połączeniu z przewodami CSB niż z taśmą przewodzącą. Dzieje się tak, ponieważ zaokrąglone pręty nie uszkadzają tak formy jak ostre krawędzie taśmy. Jakość połączeń podczas instalacji była również lepsza niż w przypadku systemów z taśmą miedzianą. Ponadto system uziemienia wykorzystujący CBSC osiąga te same wartości rezystancji uziemienia, co systemy taśmy miedziane, a wszystkie połączenia i przewody spełniają uznane normy, takie jak IEC lub IEEE. Względna żywotność CBSC w szerokim zakresie warunków glebowych wynosi 30–40 lat. Jest to znacznie większa trwałość niż inne alternatywy niemiedziane, takie jak stal ocynkowana.

System nVent ERICO był łatwiejszy w instalacji, zmniejszając koszty pracy. Same materiały również były tańsze, ponieważ koszt CBSC jest niższy niż taśmy miedzianej ze względu na jej stalowy rdzeń.

Dodawanie zabezpieczenia przed kradzieżą

Firma nVent dostarczyła również kabel z zabezpieczeniem przed kradzieżą, nVent ERICO Cu-Bond Composite Cable, do podłączenia podziemnych elektrod naziemnych do wież, słupów ogrodzeniowych i prętów naziemnych. Stalowe splotki na zewnątrz kabla z zabezpieczeniem przed kradzieżą nadają jej wygląd stalowego drutu, co zniechęca złodziei miedzi. Zewnętrzne żyły kabla są również magnetyczne, wprowadzając w błąd złodziei, którzy testują kable za pomocą magnesu, aby sprawdzić, czy jest to stal czy miedź. Nawet gdyby bardziej pomysłowi złodzieje odkryli, że wewnątrz kabli z zabezpieczeniem przed kradzieżą znajduje się miedź, jej ilość w środku nie byłaby warta wysiłku związanego z oddzielaniem żył.

Oprócz ochrony przed zagrożeniami spowodowanymi przez człowieka nowy system jest łatwiejszy w instalacji i zapewnia długą żywotność oraz wydajność równoważną systemowi z taśmą miedzianą w szerokim zakresie środowisk, w tym w dziczy. Zmniejsza to koszty instalacji i konserwacji, ponieważ firmy nie muszą ich naprawiać tak często, jak stare systemy.

Klienci z branży telekomunikacyjnej postrzegają systemy uziemienia jako krytyczne części swoich instalacji, ponieważ chronią one miejsca przed wyładowaniami atmosferycznymi, wysokim poziomem hałasu i zagrożeniami porażenia prądem elektrycznym.  Dzięki nowym systemom dwie firmy telekomunikacyjne mogą teraz zapewnić swoim klientom solidną i niezawodną obsługę przy jednoczesnym utrzymaniu niskich kosztów.