Sekundäre Umspannwerksautomatisierung: 4G LTE, 5G und CDMA/LTE 450 MHz
Um dezentrale Stationen, wie z.B. Umspannwerke, mit einem zentralen System, wie z.B. einer Leitwarte, zu verbinden, werden zunehmend Funktechnologien eingesetzt. Die Energiewirtschaft ist durch die Energiewende getrieben und muss viele Umspannwerke anbinden. Da kabelgebundene Kommunikation immer hohe Investitionskosten erfordert, während Breitbandverbindungen nicht an jedem Punkt zugänglich/verfügbar sind, werden zur Anbindung von Umspannwerken zunehmend 4G LTE, 5G oder 450 MHz Technologien eingesetzt. Um diese Anbindung zu gewährleisten, sind jedoch nicht nur die Kommunikationsendgeräte wie 4G LTE, 5G Router, CDMA 450 Router und LTE 450 Router erforderlich, sondern auch die Antennentechnik muss dimensioniert, ausgewählt und richtig installiert werden.
Jede Funktechnologie wie UHF und LTE ist nur so gut wie die Antenne, die die Funksignale empfängt oder sendet. In vielen Fällen wird die Antennentechnologie vernachlässigt und erst zu einem späteren Zeitpunkt bei der Projektplanung berücksichtigt. Oftmals werden Standardantennen verwendet, die vom Routerhersteller mitgeliefert werden. Diese Antennen genügen oft nicht den Anforderungen von Sekundärstationen.
Welche Herausforderung besteht bei Antennen für Umspannwerke?
Aus den oben genannten Gründen sind Leistung, Design und Montagemöglichkeiten oft nicht geeignet. In vielen Fällen treten die Probleme erst bei der Inbetriebnahme einer Kommunikationslösung auf. Auch weitere Probleme wie Vandalismus, Manipulation oder Umgebungsbedingungen der Antenne werden bei der Projektierung nicht berücksichtigt. Dies kann die Verfügbarkeit der Kommunikation erheblich beeinträchtigen und eine spätere Nachrüstung aller Stationen zur Folge haben.
Für den Anschluss von Ortsnetzstationen ist diese Antennenkonstruktion eher schlecht geeignet. Das Gelände ist nicht eingezäunt, die Antenne kann leicht abgerissen oder gar entfernt werden. Auch das Kabel liegt frei und kann leicht durchgeschnitten werden.
Interessante Antenneninstallationen sind an Ortsnetzstationen sowie Umspannwerken zu sehen. Für kritische Anwendungen im Smart Grid Bereich, die eine hohe Verfügbarkeit erfordern, werden Antennen eingesetzt, die leicht terminiert und beschädigt werden können. Kritisch ist die Verlegung der Antennenkabel im Außenbereich, da diese leicht durchgeschnitten werden können. Auch die Witterung spielt bei den besonderen Anforderungen an eine Antennenlösung eine Rolle, da die Antennen meist eine lange Lebensdauer haben sollen und durch Sonneneinwirkung, Wind und andere Umwelteinflüsse mit der Zeit an Leistung verlieren können.
Welche Antennen eignen sich für Umspannwerke?
Bei Umspannwerken im Verteilnetz muss die richtige Antennentechnologie sorgfältig ausgewählt werden, um die 4G LTE-, 5G- oder UHF-Router und damit die dahinter liegenden RTUs, Power Quality- und Messgeräte sicher anzubinden.
Daher spielt die Auswahl einer geeigneten Antenne mit vandalensicherer Antennenhalterung sowie guter Funkleistung eine wichtige Rolle für die einfache Inbetriebnahme und den sicheren Betrieb einer Kommunikationslösung. Die verschiedenen Technologien wie Standard 4G LTE oder 5G von 700 bis 3800 MHz, CDMA 450 und LTE 450 sowie VHF von 152 bis 162 MHz und UHF-Schmalbandfunk im Bereich von 447 bis 460 MHz stellen Anwender vor große Herausforderungen.
Diese Antenne ist für die einfache Montage mit Klebepads in Umspannwerken konzipiert. Unterstützt werden LTE-Frequenzen von 700 – 2600 MHz. Hervorragende Leistung und schnelle Montage machen diese Antenne oft zur besten Wahl.
LTE-Antennenplatine zur Klebemontage im Schaltschrank
Je nach Gegebenheit geht es nach der Wahl der passenden Antenne im nächsten Schritt um die Montage und richtige Positionierung. Die Antennen können entweder auf dem Dach der Ortsnetzstationen oder auch im Innenraum installiert werden. Bei ausreichendem Empfangspegel ist die Montage von innen vorzuziehen, da die Antenne so vor Umwelteinflüssen und Vandalismus geschützt ist. Das Antennenkabel und die Klebepads sind bereits vorinstalliert, so dass die Antenne nur noch in den Schaltkasten gelegt und mit dem Router verbunden werden muss. Bei großen Projekten, die in allen Stationen mit den gleichen Komponenten und dem gleichen Aufbau arbeiten, kann die Antenne direkt auf die Umgebung eingemessen und optimiert werden. So lässt sich die Leistung noch weiter optimieren.
