網(wǎng)絡(luò)綜合布線系統(tǒng)的防磁設(shè)計(jì)

隨著信息時(shí)代的高速發(fā)展，各種高頻的通信設(shè)施不斷出現(xiàn)，相互之間的電磁幅射和電磁干擾影響也日趨嚴(yán)重。

在國(guó)外，已把電磁影響看作一種環(huán)境污染，成立專門的機(jī)構(gòu)對(duì)電信和電子產(chǎn)品進(jìn)行管理，制定電磁輻射限值標(biāo)準(zhǔn)，加以控制。

事實(shí)上在綜合布線系統(tǒng)的周圍環(huán)境中，不可避免地存在著這樣或那樣的干擾源，如：熒光燈、氬燈、電子啟動(dòng)器或交感性設(shè)備，電梯、變壓器、無(wú)線電發(fā)射設(shè)備、開關(guān)電源、電磁感應(yīng)爐、雷達(dá)設(shè)備和500伏電壓以下的電力線路和電力設(shè)備等。其中危害最大的莫過(guò)于電磁干擾和電磁輻射。

電磁干擾是電子系統(tǒng)輻射的寄生電能，這里的電子系統(tǒng)也包括電纜。這種寄生電能能在附近的其它電纜或系統(tǒng)上影響綜合布線系統(tǒng)的正常工作，降低數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?，增加誤碼率，使圖像扭曲變形、控制信號(hào)誤動(dòng)作等。電磁輻射則涉及信息在正常傳輸中被無(wú)關(guān)人員竊取的安全問(wèn)題，或者造成電磁污染。

為了抑制電磁干擾必須采取保護(hù)措施。

對(duì)電磁干擾的防護(hù)，應(yīng)該在以下兩個(gè)方面進(jìn)行加強(qiáng)。

1、加強(qiáng)布線系統(tǒng)內(nèi)在的結(jié)構(gòu)及材料的抗干擾性

對(duì)計(jì)算機(jī)設(shè)備、通信、電子等設(shè)備，應(yīng)在產(chǎn)品外形結(jié)構(gòu)上應(yīng)該采用金屬材料制成的箱、盒、柜、架，使其成為法位第蘢形式，加上接地端子作好良好的接地，一定程度上加強(qiáng)了設(shè)備抗干擾和防輻射的能力。

對(duì)綜合布線系統(tǒng)電纜的材料及性能選擇上，應(yīng)根據(jù)用戶要求，結(jié)合建筑物的周圍環(huán)境狀況進(jìn)行考慮，一般采取以抗干擾能力和傳輸性能為主，經(jīng)濟(jì)因素次之的原則。目前常用的各種電纜和配線設(shè)備的抗干擾能力參考值如下：UTP電纜(無(wú)屏蔽層)40dBFTP電纜(縱包鋁箔)85dBSFTP電纜(縱包鋁箔，加銅編織網(wǎng))90dBSTP電纜(第對(duì)芯線和電纜線包鋁箔、加銅編織網(wǎng))98dB配線設(shè)備插入后惡化≤30dB

對(duì)綜合布線系統(tǒng)的鏈路上，通常采用雙絞線，雙絞線具有吸收和發(fā)射電磁場(chǎng)的能力。測(cè)試顯示，如果雙絞線的絞距同電磁波的波長(zhǎng)相比很小，我們可以認(rèn)為電磁場(chǎng)在第一個(gè)絞節(jié)內(nèi)產(chǎn)生的電流與第二個(gè)絞節(jié)內(nèi)產(chǎn)生的電流相同，這樣，電磁場(chǎng)對(duì)雙絞線中產(chǎn)生的影響可以抵消。而另一方面，電纜中的電流產(chǎn)生電磁場(chǎng)，按照電磁感應(yīng)的原理，我們可以確定電磁場(chǎng)的方向。第一個(gè)絞節(jié)內(nèi)的電纜產(chǎn)生的電磁場(chǎng)與第二個(gè)絞節(jié)內(nèi)產(chǎn)生的電磁場(chǎng)大小相等、方向相反、相加為零。但是，這種情況只有在理想的平衡電纜中才能發(fā)生，實(shí)際上理想的平衡電纜是不存在的。

首先，彎曲會(huì)造成絞節(jié)的松散，另一方面，電纜附近的任何金屬物體都會(huì)形成與雙絞線的電容耦合，使相鄰絞節(jié)內(nèi)的電磁場(chǎng)方向不再完全相反。如果上述情況發(fā)生、電纜就會(huì)發(fā)射電磁波。

因此，當(dāng)周圍環(huán)境的干擾場(chǎng)強(qiáng)度或綜合布線系統(tǒng)的噪聲電平高于《建筑與建筑群綜合布線系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)范》CECS72：97第12.2.1條第3款規(guī)定：“干擾源信號(hào)或計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)頻率大于或等于30MHZ時(shí)，應(yīng)根據(jù)其超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的量級(jí)大小，分別選用FTP、SFTP、STP等不同的屏蔽電纜系統(tǒng)和屏蔽配線設(shè)備”。

屏蔽電纜的屏蔽層通常用一定厚度的金屬箔包裹制成。它具有以下三個(gè)方面的因素：

(1)反射損耗：一部分電磁干擾被屏蔽層的外層反射;另一部分射入屏蔽層的電磁干擾被屏蔽的內(nèi)層反射。

(2)吸收損耗：射入屏蔽層的電磁干擾由于傳播損耗而被吸收。

(3)趨膚效應(yīng)：電磁干擾會(huì)由于趨膚效應(yīng)沿屏蔽層的外層傳導(dǎo)。

因此，對(duì)電纜和配線設(shè)備采用屏蔽系統(tǒng)，可以增強(qiáng)抗干擾、防輻射的能力。

對(duì)屏蔽系統(tǒng)而言，單單有了一層金屬屏蔽層是不夠的，更重要的還要有正確、良好的接地系統(tǒng)，并且每一個(gè)部位的配線柜都應(yīng)采用適當(dāng)截面的導(dǎo)線單獨(dú)布線至接地體;綜合布線系統(tǒng)的所有屏蔽應(yīng)保持連續(xù)性且兩端接地，若存在兩個(gè)接地體，其接地電位差不應(yīng)大于1Vr.m.S(有效值)。

總而言之當(dāng)布線環(huán)境處在強(qiáng)電磁場(chǎng)附近時(shí)(例如發(fā)電廠、變電站等)，布線系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)采用屏蔽系統(tǒng)，以保證信息的正常傳輸。根據(jù)環(huán)境電磁干擾的強(qiáng)弱，通?？梢苑秩齻€(gè)層次采取不同屏蔽措施。在一般電磁干擾的情況下，可采用金屬橋架和管道屏蔽的辦法，即把全部線纜都封閉在預(yù)先鋪設(shè)好的金屬橋架和管道中，并使金屬橋架和管道保持良好的接地，這樣同樣可以把干擾電流導(dǎo)入大地，取得較好的屏蔽效果，而且還可以節(jié)省大量資金。在存在較強(qiáng)電磁干擾源的情況下，可采用屏蔽雙絞線和屏蔽連接件的屏蔽系統(tǒng)，再輔助以金屬橋架和管道，一般也可取得較好的屏蔽效果。在有極強(qiáng)電磁干擾的情況下，可以采用光纜布線。采用光纜布線成本較高，但屏蔽效果最好，而且可以得到極高的帶寬和傳輸速率，采用光纜布線的網(wǎng)絡(luò)在20年內(nèi)可保證其具有先進(jìn)性，網(wǎng)絡(luò)不會(huì)因布線系統(tǒng)落后而淘汰。

2、注重設(shè)備傳輸線路離不同干擾源間距的影響

綜合布線系統(tǒng)除采用屏蔽做好接地，以提高自身的抗干擾，防輻射力外，還須盡可能地遠(yuǎn)離干擾源，以減少其對(duì)系統(tǒng)正常運(yùn)行的影響。下面做兩個(gè)實(shí)驗(yàn)：

(1)采用UTP網(wǎng)絡(luò)。用對(duì)講機(jī)對(duì)傳輸電纜施加干擾，距電纜0.5米開對(duì)講機(jī)，1分鐘的文件要1分45秒才傳完，且屏幕出現(xiàn)扭曲，但結(jié)果正常。采用FTP網(wǎng)絡(luò)，做同樣的實(shí)驗(yàn)電纜不受干擾，1分鐘傳完文件，圖像不扭曲。當(dāng)采用UTP電纜，對(duì)講機(jī)離開2米以外時(shí)，無(wú)干擾。

(2)采用UTP電纜與電力線平行，離開0.2米時(shí)誤碼率要小的多，當(dāng)離開1米以上時(shí)誤碼率就極少了。

從上面的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，傳輸電纜距干擾源不同的距離，其傳輸信號(hào)的失真度亦將不同。

因此，在施工安裝中要重視布線系統(tǒng)與不同干擾源間距的影響，嚴(yán)格按照規(guī)范設(shè)計(jì)、施工，做好電氣性能測(cè)試、存檔，加強(qiáng)防范意識(shí)。