무선 통신 장비, 안테나, 타워에 대한 낙뢰 보호 방법에 대한 이해가 전반적으로 부족합니다. 많은 설치 담당자들이 이 문제를 무시하거나, 최소한의 조치만 취하거나, 때로는 설치 과정에서 오히려 심각한 문제를 일으키기도 합니다. 다음은 일반적으로 자주 발생하는 문제들에 대한 간략한 설명입니다.
접지 절차와 하드웨어에 대한 보다 구체적인 정보는 관련 전문 웹사이트를 참고하시기 바랍니다. 아래는 Schneider Electric.에서 제공한 일반적인 내용입니다.
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안테나는 기둥(mast) 또는 타워에 설치하고, 지향성 안테나일 경우 나침반을 사용하여 주 대상 지역을 향하도록 정확히 조준합니다. 클램프를 사용하여 지지 구조물의 금속 부분과 안정적으로 체결되도록 합니다. 클램프가 손상되지 않도록 주의하며 단단히 고정합니다.
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LMR-400과 같은 굵은 동축 케이블을 안테나까지 연결하고, 약 60cm 간격으로 검정색(흰색 사용 금지!!) 타이 랩으로 고정합니다. 어떤 사람들은 햇빛으로부터 추가적으로 보호하기 위해 타이 랩 위에 절연 테이프나 접착 라이닝 처리된 자외선 차단 수축 튜브를 감기도 합니다.
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케이블의 N형 수 커넥터를 안테나의 N형 암 커넥터에 연결합니다. 올바르게 맞물렸는지 확인한 후 손으로 단단히 조입니다. 렌치는 필요 없으며, 렌치를 사용하면 커넥터가 손상될 수 있습니다.
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산소는 절연체로 감쇠와 잡음을 유발합니다. 탈산소제(deoxidizer)를 사용하면 접속 상태를 개선하고 품질 유지에 도움이 됩니다. 자세한 내용은 접점, 스위치. 그리고 전위차계의 세척과 보호를 참조하시기 바랍니다.
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케이블은 안테나의 아래 방향을 향하도록 배선하여, 물이 케이블을 따라 안테나 내부로 스며들지 않도록 합니다. 또한 연결 부위에 장력이 가해지지 않도록 유의해야 합니다.
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Sealing RF Connectors 문서에 설명된 것처럼, 고무 스플라이싱/퓨징/매스틱 테이프(융착 테이프)로 연결 부위를 밀봉한 뒤, 손으로 눌러 형태를 잡습니다. 그 위에 절연 테이프 또는 접착 라이닝 처리된 자외선 차단 수축 튜브를 한 겹 더 덧댑니다. 이때 가장 중요한 점은 수분이 침투하지 않도록 하는 것입니다.
참고: 필요하다면, 타워나 기둥 꼭대기에 올라가기 전 지상에서 케이블을 안테나에 연결하고 밀봉 작업을 할 수 있습니다. 그러나 안테나에서 케이블을 아래로 늘어뜨리는 것과 같이 커넥터에 너무 많은 하중이 가해지지 않도록 주의해야 합니다.
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긴 LMR-400 케이블의 N형 수 커넥터를 아래쪽의 낙뢰/서지 보호기의 N형 암 커넥터에 연결합니다. 이때도 손으로만 단단히 조여 주세요.
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케이블을 따라 흐르는 물이 보호기에 닿기 전에 떨어질 수 있도록 드립 루프(drip loop)를 만들어 주세요.
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케이블과 보호기 사이의 연결 부위는 고무 스플라이싱(융착) 테이프를 겹겹이 감아 밀봉한 뒤, 그 위에 절연 테이프 또는 접착 라이닝 처리된 자외선 차단 수축 튜브를 겹치도록 감아 마감합니다.
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낙뢰 보호기에서 무선 장비로 짧은 RF 점퍼 케이블을 연결합니다(케이블의 N형 수 커넥터를 보호기의 N형 암 커넥터에 연결). 이 케이블이 장비 캐비닛 내부에서 손상되지 않도록 조심스럽게 배치합니다.
참고: 무선 장비는 N형, TNC형 또는 SMA형 등 다양한 커넥터를 사용할 수 있습니다. 반드시 무선 장비의 커넥터 유형에 맞는 점퍼 케이블을 사용해야 합니다.
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낙뢰 보호기와 기둥 또는 타워의 하단은 반드시 접지되어야 합니다. 일반적으로 약 3미터 길이의 접지봉이나 지면 아래 1~2미터 깊이에 묻은 양질의 접지판이 필요합니다 (매우 높은 타워의 경우, 타워 주변에 3개의 접지봉을 고르게 배치해야 할 수도 있습니다). 케이블은 굉장히 굵은 (녹색의) 접지 케이블이어야만 하며, 보호기 또는 기둥/타워에서 접지봉까지 가능한 짧고 직선으로 배선해야만 합니다. 불필요한 꺽임은 피해야 하며, 여분의 케이블을 감아 두거나 꺽으면 낙뢰로 인한 고에너지 방전 시 임피던스를 유발하기 때문에 절대 감아 두어서는 안됩니다.
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일반적으로 안테나 자체는 설치 담당자가 별도로 접지할 필요는 없습니다. 안테나는 금속 막대에 금속 클램프로 고정되며, 이 금속 막대는 받드시 접지되어야 합니다.
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안테나가 지향성의 야기 타입인 경우, 낙뢰가 기둥에 떨어질 수 있도록 기둥 상단에서 1-2미터 아래, 최소한 안테나 길이만큼 간격을 두고 안테나를 설치하는 것이 좋습니다.
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안테나가 무지향성(omnidirectional) 타입인 경우, 보통 기둥 꼭대기에 설치되지만, 일부는 타워 측면에서 60-90센티미터 정도 돌출된 지지대에 설치되기도 합니다. 이 타입의 안테나 대부분은 "DC 접지형"으로 방사 소자(radiating element)가 코일을 통해 접지되어 있어서 정전기가 축적되려 하면 자연스럽게 방전될 수 있도록 설계되어 있습니다. 일반적으로는 이 정도면 충분하지만, 낙뢰가 극심한 지역에서는 무지향성 안테나 주변에 1미터 정도 높게 피뢰침을 설치하기도 합니다. 이때 피뢰침은 안테나에서 60센티미터 이상 떨어져 있어야 하기에 설치가 다소 불편하지만 전용 하드웨어가 존재합니다.
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타워가 높을 경우, 약 23미터마다 케이블 접지 클램프를 설치해 동축 케이블의 외부 차폐를 타워 자체에 접지해야 합니다. 이때 외부 차폐(브레이드)가 노출되므로 케이블과 클램프의 방수 처리에 신경 써야 합니다.
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건물 입구에는 반드시 고품질 서지 보호기(예: Polyphaser 등)를 사용해야 합니다. 이 보호기는 금속 피드스루 플레이트에 장착하거나, 인라인 타입일 수도 있지만, 굉장히 굵은 접지 케이블 또는 접지 스트랩에 연결되어야 합니다.
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서지 보호기에서 나가는 접지 케이블도 반드시 굉장히 굵은 녹색 접지 케이블이어야 하며, 역시 가능한 짧고 직선으로 배선해야 하며, 감거나 급격하게 꺽지 말아야 합니다. 이러한 요소들은 인덕턴스를 증가시켜, 낙뢰 시 발생하는 고주파 에너지에 대해 저항처럼 작용합니다.
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접지 케이블은 금속 관을 통과해서는 안됩니다. 금속 관은 임피던스를 증가시키고 잡음이 발생할 수 있습니다.
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서지 보호기는 한 번의 큰 서지 또는 여러 번의 작은 서지를 흡수한 뒤 일정 시간이 지나면 고장날 수 있다는 점에 유의해야 합니다. 고장이 발생하면 회로가 단선된 것처럼 보이거나, 보다 흔한 증상으로 VSWR이 높아집니다. 예비 장치를 준비해 두고, 높은 VSWR이 감지되면 현장에서 교체하시기 바랍니다.
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서지 보호기는 엄밀히 말해 낙뢰 보호기가 아닙니다. 안테나에 낙뢰가 직접 떨어질 경우, 보호기가 감당할 수 없을 정도의 에너지가 시스템을 통해 전달되어 무선 장비 및 연결된 장비에 심각한 손상을 줄 수 있습니다. 서지 보호기의 주 목적은 축적된 정전기를 방전시켜 낙뢰가 발생하지 않도록 예방하는 데 있습니다
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접지 케이블은 반드시 산업용 등급의 접지봉 또는 접지판에 연결되어야 하며, 현지 규정 또는 그보다 더 엄격한 기준에 따라 설치되어야 합니다. 접지봉의 길이는 2.4~3미터여야 합니다.
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모든 접지는 건물의 케이블 진입부에 있는 금속판과 같은 공통 접지점에 연결되어야 하며, 데이지 체인 방식(Daisy-chained)의 접지 연결은 피해야 합니다.
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길이가 3~6미터로 짧은 기둥의 경우에는 하단을 짧고 일직선인 케이블로 접지봉에 연결하여 접지해야 합니다. 별도의 접지봉을 사용하는 것이 이상적이지만, 기둥과 캐비닛이 가까운 현장이라면 하나의 접지봉을 함께 사용하는 경우도 있습니다.
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소형 안테나 구조물을 사용하는 경우 하단 부분에 긴 접지봉 하나만 사용할 수도 있지만, 일반적인 타워의 경우 3개 이상의 접지봉과 함께 접지 링(ground ring)을 설치해야 합니다. 굉장히 굵은 구리선으로 된 링이 접지봉들을 연결하고, 타워로부터 여러 개의 접지 케이블이 외부로 배선됩니다.
아래도 참고 바랍니다:
출처 - https://www.se.com/us/en/faqs/FA335435/
출처 - https://www.se.com/us/en/faqs/FA335433/
디지키의 안테나 및 관련 제품
Guide to Weatherproofing Exterior Coax Cables
영문 원본: Installation Hints for Large Antennas & Weatherproofing Coaxial Connections