综合布线系统的防护知识.doc

作为智能建筑中重要的一环综合布线系统，其的防护是非常重要的，是否采取防护措施的主要根据是防止外来电磁干扰和向外电磁辐射，因此本文主要介绍综合布线系统的防护，希望可以给工程商一些指导。综合布线系统采取防护的必要性 综合布线系统是否采取防护措施的主要根据是防止外来电磁干扰和向外电磁辐射。外来电磁干扰将直接影响综合布线系统的正常运行；向外电磁辐射是综合布线系统的缆线在传送信息时，产生泄漏的原因。为此，在综合布线系统工程设计中，必须根据智能化建筑所在环境的具体情况以及建设单位的要求，进行认真的调查研究，选用相应合适的防护措施。 目前，在国际上对综合布线系统是否采用屏蔽系统有不同意见，以五类对绞线对称电缆为例，欧洲大多数生产厂家以屏蔽系统（STP等）为主；而以北美为代表的其它国家则采用非屏蔽系统（UTP）。最近几年来，在综合布线系统工程中采用屏蔽性能的缆线和部件，逐渐有所增多，其主要有以下三个原因： 通信网络的传输速率迅速提高。由于工作频率的提高，导致容易产生向外电磁辐射和受到外界电磁干扰； 电磁干扰源日渐增多，因而客观环境使通信网络传输条件迅速恶劣。根据综合布线系统的信息传输要求，在智能化建筑内部及其周围，如有电磁干扰源，尤其是移动通信系统，产生的电磁干扰极为严重，在这种情况下必须采取防护措施； 网络安全可靠性要求日趋提高。由于工作频率的提高、电磁干扰源的增多，容易产生电磁辐射或电磁干扰。一方面因电磁辐射有可能使信息失密，不能保证信息网络安全运行；另一方面由于对外电磁辐射，直接影响和干扰其它系统的正常工作。 由此可见，在综合布线系统中是否采用防护措施是极为重要的内容，除要抗电磁干扰外，还防电磁辐射。因此，在综合布线系统工程的具体设计时，应根据工程实际情况和建设单位的要求，只要提出上述中任何一种要求，都应认真研究，在设计中选用具有屏蔽性能的系统和采取相应的防护措施，这是极为必要的。综合布线系统的防护标准 当前科学技术的发展速度突飞猛进，综合布线系统属于正在发展和逐步完善的一项技术，尚有不少内容正在逐步拓宽和不断延伸。因此，其相应的标准正在不断地修正、补充、提高和完善，尤其是防护方面的标准内容，还有不少课题需要继续探讨和研究，有待于修正和补充，以便及时使用。这里所列的内容是目前应该考虑的，并在具体工程中实施。综合布线系统的有关防护标准要求，目前应按以下几点考虑。电磁干扰源类型和要求 1、在智能化建筑内的综合布线系统遇有以下几种电磁干扰源，且不能保持一定的安全间距，有可能对综合布线系统正常工作有极大影响时，应根据不同环境和场合采取切实有效的防护措施。房屋建筑内部的配电网络和配电箱等设备在工作中产生的高频干扰；功率较大的电动机电火花产生的谐波干扰；荧光灯管、电子启动器和开关电源等工作时，产生的电磁干扰；公用通信网的铃流电流、电力开关的脉冲和信息处理设备产生的周期性脉冲，都会产生电磁干扰；办公设备（如复印机、打印机、电脑和碎纸机等）的影响。 2、当智能化建筑和智能化小区外部周围环境存在有以下的电磁干扰源，且处于较高电磁场强度的场合时，综合布线系统必须采取有效的防护措施。雷达、无线电发射设备和移动通信系统的电话基站等设施；高压输电线或电气化铁路等区段；智能化建筑位于雷击次数较多的地区。 3、当智能化建筑和智能化小区周围环境的干扰信号场强或综合布线系统的噪声电平超过以下规定时，应采取防护措施。对于计算机局域网信号的影响大小，与干扰信号的频率有关。当干扰信号为600MHz以下时，对计算机网络信号的影响较大，它属于同频干扰的范畴，其电场的强度为1V/m（伏/米）；当干扰信号为600MHz至2.8GHz，则属于杂音干扰，一般说其影响较小，其电场的强度为5V/m。如超过上述两种限制值时，都应采取防护措施；当电信终端设备通过信号、直流或交流等引入线，引入RF（无线电频率）0.15MHz至80MHz的干扰信号，其电场的强度为3V/m（调制幅度为80%的1KHz正弦波干扰）时，一般说电信终端设备的性能不会影响。如干扰信号的电场的强度超过3V/m时，应考虑采取防护措施；对于具有模拟/数字终端接口的终端设备，有两种服务情况，其噪声信号电平限值有所不同，应分别按以下规定办理：提供电话服务时，其噪声信号电平限值规定为：比相对于电话接续过程中信号电平低40dBm，且限定噪声信号电平超过40dBm的带宽总和应小于200MHz。具体规定噪声信号电平应符合表1中所列。提供声学接口服务时（如话筒），其噪声信号电平限值规定为：基准电平（定义为1KHz40dBmo的正弦信号）或基准电平加20dB，与上述相同，限定噪声信号电平超过基准电平的带宽总和应小于200MHz。具体规定噪声信号电平应符合表2中所列。对于ISDN的初级接入设备增加附加要求，在10S测试周期内，帧行丢失的数目应少于10个；要求背景噪声最少应比基准电平小12dB。 4、综合布线系统的发射干扰波电场强度超过表3中规定时，应采取防护措施。 综合布线系统与其它干扰源的间距，综合布线系统与其它干扰源的间距应符合表4中的要求，以满足相互之间必要的传输需要，在设计中应注意它们之间的距离。综合布线系统的防护 综合布线系统的防护是该系统工程设计中的组成部分，其主要内容是各种缆线和配线设备的选用以及接地系统的设计两部分，它们对于保证综合布线系统的正常运行起着重要作用。各种缆线和配线设备的选用 在综合布线系统选用各种缆线和配线设备前，必须根据建设单位的要求，充分了解智能化建筑内部环境和周围条件的实际情况。如综合布线系统的周围环境中存在严重的电磁干扰源，对综合布线系统的正常运行确有极大的影响时，必须采用屏蔽系统等防护措施，以抑制外来的电磁干扰。由于各种缆线和配线设备采用非屏蔽系统或屏蔽系统，其性能有很大区别，且其工程建设造价和其它费用也有较大差距，所以在选用时，必须根据以下选用原则和要求考虑。 如综合布线系统所在的周围环境干扰场强度，或综合布线系统的噪声电平低于防护标准的规定，干扰源信号或计算机网络信号频率小于30MHz，且综合布线系统与其它干扰源的间距符合表4中各项规定时，可以选用UTP非屏蔽缆线系统和非屏蔽配线设备； 如综合布线系统的周围环境干扰场强度，或综合布线系统的噪声电平均高于防护标准的规定，干扰源信号或计算机网络信号频率均大于或等于30MHz，这时，应根据其超过标准的量级大小，采取分别选用FTP、SFTP和STP等不同屏蔽结构的缆线系统和具有屏蔽性能的配线设备。此外，如果综合布线系统距离其它干扰源的间距不能满足表4中的要求时，应采取适当的保护措施； 如综合布线系统的周围环境干扰场强度很高，采用屏蔽系统也无法满足各项标准的规定时，应采用光缆传输系统； 当安防工程建设及智能化建筑内的用户要求综合布线系统必须保证信息保密，不允许传输的信号向外辐射，或综合布线系统的发射干扰波的电场强度指标不能满足防护标准的规定时，应采用具有屏蔽性能的配线设备和屏蔽结构的缆线；或采用光缆传输系统； 对于各种缆线和配线设备的选用，必须从整体和全局出发，要以系统工程考虑。在选用缆线和配线设备等硬件时，应保证其一致性和统一性。例如选用五类，则各种缆线和配线设备（包括连接硬件）都应采用五类；如选用屏蔽系统，则各种缆线和连接硬件都应采用屏蔽的，且应作良好的接地系统，以保证整体性，而且是完整的系统性； 综合布线系统的缆线和设备的选用应该近、远期相结合。应在满足用户近期通信业务要求的前提下，适当考虑用户的远期通信需要，在综合布线系统方面应有较好的灵活性和通用性，适当预留余量，选用相应的布线系统。在一般情况下，水平布线子系统扩建增设较难，应以远期需要为主考虑；建筑物主干布线子系统一般较易扩建，应以近期需要为主，适当考虑满足用户远期信息需要。是否采用屏蔽系统应从智能化建筑所在环境和今后发展综合考虑选定。接地系统设计 在智能化建筑中的综合布线系统，其接地系统如按其作用不同，可分为工作接地和保护接地，这里主要是保护接地部分。1、屏蔽保护接地 当智能化建筑内部或周围环境对综合布线系统存在电磁干扰时，综合布线系统除必须采用具有屏蔽性能的缆线和设备外，同时，应有良好的接地系统，以抑制外界的电磁干扰。在接地系统设计中应注意以下几点要求： 如建筑群主干子系统的主干电缆（包括从公用通信网引入的电缆）具有屏蔽性能时，在进入建筑物后，应将电缆屏蔽层上焊好的导线连接到接地装置，接地装置与电缆引入口处的距离不大于15m，应尽量使电缆屏蔽层接地点接近入口处为好； 如整个综合布线系统的所有缆线均采用具有屏蔽性能的结构，且利用其屏蔽层组成整体的接地网时，要求各段缆线的屏蔽层都必须保持360良好的连续性互相连接，并应注意导线相对位置不变。此外，应有良好的接地措施，要求屏蔽层接地线距离接地点应尽量邻近，一般不应超过6m； 综合布线系统为屏蔽系统时，其配线设备（包括建筑物配线架和楼层配线架）端也应接地，用户终端设备处的接地可视具体情况来决定，两端的接地应尽量连接在同一接地体（即单点接地）。若在接地系统中存在两个不同的接地体时，其接地电位差不应大于1Vr.m.s（有效值）。这是采用屏蔽系统的整体性和综合性的要求，每个环节都有其重要的特定作用，不应忽视，否则将降低屏蔽效果，甚至产生恶劣的后果。 每个楼层配线架应单独敷设接地导线至接地体，成为并联连接，不得采用串联连接。接地导线的选用见表5中所列。通信引出端的接地可利用电缆屏蔽层，连接到每个楼层的楼层配线架（FD）上。工作站的外壳接地应单独布线连接到接地体装置，在一个办公室内可以将邻近的工作站组合，采用同一根接地导线，为了保证接地系统正常工作，接地绝缘铜导线的截面积应选用不小于2.5mm2。 由于采用屏蔽系统的缆线和设备的工程建设投资较高，为了节约投资采用没有屏蔽结构的缆线；或虽采用屏蔽缆线，但因屏蔽层的连续性和接地系统都得不到保证时，应采取以下措施： 在每条非屏蔽缆线的路由邻近处，敷设直径为4mm的铜线，作为接地干线；接地干线所起的作用与电缆屏蔽层完全相同，并要求像电缆屏蔽层一样采取接地措施；在需要缆线屏蔽的场合，如采用非屏蔽的缆线，且穿放在钢管或在金属槽道（或桥架）内敷设时，要求各段钢管或金属槽道（或桥架）应保持连续的电气连接，并在钢管或金属槽道的两端有良好的接地措施； 在综合布线系统中的干线交接间（又称干线接线间），其电气防护和接地应按以下要求执行。 在干线交接间中如主干电缆为屏蔽结构，且有线对分接到相邻楼层时，除电缆屏蔽层必须连接良好外，还应将电缆屏蔽层接地，接地线一般采用直径为4mm的铜线，一端在主干电缆的屏蔽层上焊接，另一端连接到合格的楼层接地端。这些合格的楼层接地端有建筑物的钢结构、金属给水管或专供该楼层用的接地线等。在干线交接间内应将主干电缆的装设位置尽量选择在邻近垂直的接地导体（如高层建筑中的钢结构），并尽可能位于建筑内部的中心部位。建筑的顶层如是平顶的，其中心部位附近遭受雷电袭击的概率最小，因此，在这个中心部位其雷电的电流最小，且由于主干电缆与垂直接地导体之间的互感作用，可以最大限度地减少通信电缆上产生的电动势。应避免把主干线路安排在房屋建筑外墙的内外表面上，尤其是在墙角处，因为这些地方遭受雷电袭击的概率最大，其雷电电流也最大，对于通信线路的安全性是极为不利而有害的。安全保护接地和防雷保护接地 当建筑群主干布线子系统的缆线从建筑物的外面引入屋内，通信线路有可能受到雷击、电源接地、电源感应电动势或地动势升高等外界影响，因而产生损害通信设备或对传输的通信质量有可能降低，所以必须采取切实有效的安全保护措施，以防发生各种损害通信设施和造成通信障碍等事故（参见表5）。 1、通信线路如在下述的任何一种情况时，应认为该线路处于危险环境之内，根据防护标准规定应对通信线路采取过压和过流（过高电压和过强电流）的保护措施。雷电袭击引起的危险影响；工作电压超过250V的电源线路碰地；地电动势上升到250V以上而引起的电源故障；交流电源50Hz感应电压超过250V；如通信线路能满足或具有下述任何一个条件时，可以认为通信缆线基本不会遭受雷击，它的危险影响可以不必考虑；该地区每年发生雷暴日不大于5天，且其土壤电阻系数小于100m；建筑物之间的通信线路采用直埋电缆，且其长度短于42m，电缆屏蔽层连续不断，其电缆线路两端均采取有效的接地措施；建筑物之间的通信线路采用无金属的光缆传输系统；通信线路的全程完全处于已有良好可靠接地的高层建筑群体、或其它高耸构筑物所提供的类似保护伞的覆盖范围内，且电缆尚有良好的接地系统。 2、综合布线系统中采用的过压保护器件，目前宜选用气体放电管保护器；过流保护器件宜选用能够自复的过流的保护器，即熔断丝保护器。 3、在智能化建筑内综合布线系统的有源设备的正极及外壳、主干电缆的屏蔽层以及其连通接地线均应该接地。如房屋建筑的避雷接地利用建筑结构钢筋作为泄流引下线，且与其基础和建筑物四周的接地体连成整个避雷接地装置时，综合布线系统的通信接地无法与它分开，又因场地面积限制不能保持规定的安全间距。因此，这时应采取互相连接在一起的方法，使整栋建筑物的接地系统组成一个笼式的均压整体，这就是联合接地方式。其主要优点是：建筑物遭受雷电袭击时，楼内各点电位分布比较均匀，人员和设备的安全有较好的保障；容易采取较小的接地电阻值；节省金属材料、占地少，不会发生矛盾。 当采用联合接地方式时，为了减少危险影响，要求总接线排的工频接地电阻不应大于1，以限制接地装置上的高电位值出现。 当智能化建筑的避雷接地采用外引式泄流引下线入地时，这就要求通信接地应与建筑物的避雷接地分开设置，它们之间应保持规定间距，以确保通信安全。这时综合布线系统应采取单独设置接地体，保护地线的接地线电阻值不应大于4。 如果智能化建筑中有些设备对此尚有更高的要求，或房屋建筑的周围环境附近有强大的电磁场干扰源时，要求接地电阻更高，接地措施更切实有效，应根据实际需要采用其中最小规定值作为设计依据。综合布线系统的防火和环境保护 在智能化建筑中防火和环境保护都是极为重要的问题。这里主要是对选用的缆线延燃和有关环境保护等内容进行介绍。 1、在智能化建筑中的易燃的区域或上升房（或电缆竖井）内，综合布线系统所有的电缆或光缆必须采用阻燃护套；如这些缆线是穿放在不可燃管道内，或在每个楼层均采用切实有效的防火措施，如用防火堵料或板材严密封堵，不会发生蔓延火势、扩大灾害时，其缆线可以不采用阻燃护套。 2、在易燃的区域或上升房中所有敷设的缆线宜选用防火、且防毒的护套材料。由于火灾发生后，因缆线的外护套具有防火、低烟、阻燃或非燃等性能，不会或很少散发烟雾和有售