浅谈综合布线非屏蔽与屏蔽系统应用.doc

浅谈综合布线非屏蔽与屏蔽系统应用就应用而言，经过数十年的发展，综合布线系统从技术、产品已经达到成熟，并拥有了包含非屏蔽布线系统、屏蔽布线系统和光纤布线系统在内的多介质高速传输能力，为计算机、通信和控制领域及各行各业提供了物理传输层面上的支持。随着智能建筑各系统逐渐走向网络化，综合布线系统的应用领域还将进一步延伸和扩大。本文将对非屏蔽系统和屏蔽系统的应用进行简单的对比，仅供读者参考。1 常见对绞电缆的种类在颁布的中国布线标准（GB 50311-2007）中规定了屏蔽电缆类型的表示方法，具体如图1所示。图1注意：XX X TP 平衡单元：TP（对绞） 线对屏蔽状况U：非屏蔽 F：金属箔屏蔽 总屏蔽层状况 U：非屏蔽 F：金属箔屏蔽 SF：金属编织网+金属箔屏蔽图1其中，金属箔一般为铝箔。金属编织网一般为铜编织网。在命名规则中，非屏蔽对绞线与屏蔽对绞线是等同看待的，均使用“平衡线缆”来统称所有的对绞线，而用不同的字母（U、F、S）去区分各种屏蔽类型。例如：U为非屏蔽、F为铝箔屏蔽、S为丝网屏蔽，并使用“/”区分是在四对芯线外进行屏蔽，还是在每对芯线上进行屏蔽。在ISO/IEC 11801-2002中，对5种常见的对绞电缆类型进行了命名规则如表1所示。表1 5种在ISO 11801中图示的对绞线对绞线缩写对绞线正文名称U/UTP非屏蔽对绞线F/UTP铝箔总屏蔽对绞线U/FTP铝箔线对屏蔽对绞线SF/UTP丝网+铝箔总屏蔽对绞线S/FTP丝网总屏蔽/铝箔线对屏蔽对绞线根据命名规则，还可以引导出其他一些类型的屏蔽对绞线。如F/FTP：铝箔总屏蔽/铝箔线对屏蔽对绞线；SF/FTP：丝网+铝箔总屏蔽/铝箔线对屏蔽对绞线；F2TP：可以归入F/UTP对绞线之中，只是电缆的总屏蔽层具有两层铝箔，在两层铝箔之间设有金属排流导体。2 非屏蔽与屏蔽系统的选择在布线系统中，信道内的噪声来源主要有Powersum NEXT（近端串扰的功率总和）、Powersum FEXT（远端串扰的功率总和）、回波损耗、相邻电缆的干扰及外界干扰五个方面。前三种干扰来自电缆内部，在高速网络系统中，可以采用数字信号处理（DSP）技术加以补偿、抵消；后两种干扰来自电缆外部，是随机的、不可预测的，无法利用DSP技术抵消。因此，只有将对绞线加以屏蔽，才能大大减小进入电缆内部的噪声，从而提高信噪比。针对于非屏蔽系统的选择，下面一段文字也许会说明一切：对于传输带宽高于16MHz的应用，也即网络数据传输速率的逐渐提高，对信噪比的要求也就越高。对绞线的对绞结构有助于提高传输线路抗干扰的能力，但机械地限制对绞密度会使对绞的效果减弱。而且由于安装过程中，电缆如果承受过大的拉力和敷设的弯曲半径过小等因素，会使对绞的均衡度遭到破坏，导致抗干扰能力下降。所以，通常电缆线对的对绞原理能够有效地适应30至40MHz的数据传输。在欧洲综合布线标准EN 50173.1-2007中，电磁兼容性就是4类恶劣环境中的一种，为此，它将电磁兼容性等级分为3级：E1（商业环境）、E2（半工业环境）和E3（工业环境）。这个等级在其他标准中也有类似的划分，如表2所示。表2 电磁环境分类表电磁等级通用名称场强范围说明E1商业环境 3V/m人们平时生活和工作的绝大多数环境E2半工业环境3V/m，10V/m有一定电磁干扰，但不强烈E3工业环境10V/m具有强烈电磁干扰的环境不同的电磁环境有着不同的应对方法。对于综合布线系统而言，就是对线对或线对间的对绞结构采用不同的设计与制造工艺，如表3所示。表3 各类电磁环境中的对绞线选择表电磁等级通用名称场强范围对绞线选择E1商业环境 3V/m非屏蔽对绞线：UTPE2半工业环境3V/m，10/m铝箔屏蔽对绞线：F/UTP或U/FTPE3工业环境10V/m双重屏蔽对绞线：SF/UTP或S/FTP屏蔽布线系统往往用于需要考虑传输质量和传输效率的场所、在电磁干扰较大的区域或在有精密仪器的房间、屏蔽机房和不希望发生泄密的地方。因此屏蔽布线系统常安装在工厂、屏蔽机房、机场、医院、政府机关、军事机关、银行、金融机构、自用办公楼、精密实验室等对传输性能要求较高的地方，也会应用于某些涉及到商业秘密的场合。3 非屏蔽与屏蔽系统的施工工艺对比针对与非屏蔽系统而言，从工程角度讲，随着综合布线数十年的发展，国内各地的工程队伍对其施工工艺已经掌握的非常成熟。在这里就不过多的介绍。下面主要介绍一下屏蔽系统的施工，以达到共识的目的。使用屏蔽布线必须满足两个条件：“全程屏蔽”和“屏蔽层正确可靠接地”。全程屏蔽，即：布线系统中所使用的配线架、线缆、接插件、跳线、网络设备、网卡均采用屏蔽产品，而且屏蔽层之间保持良好地接触与联接。对于综合布线系统而言，最理想的接地方式是两端接地，即在屏蔽对绞线的两端（工作区和电信间的配线架）分别接地。4 屏蔽系统的接地综合布线系统在工作区信息插座的屏蔽层不做专门接地，如图2所示，工作区通过屏蔽跳线将屏蔽信息插座与屏蔽网络设备的屏蔽层连接，自然而然地通过终端设备电源线的PE端子实现了接地。在配线柜一侧做等电位联结。图2注意：接地排 TGB 水平布线 工作区跳线 设备跳线 工作区设备 建筑网钢筋结构 接地极图2 工作区接地示意图需要说明的是，屏蔽配线架还有“机柜立柱接地”、“串联接地”方式，但是本文推荐图3的星型接地方式，理由是：每个屏蔽配线架配备12个接地端子，使用接地导线直接连接至机柜接地汇集排上。任何一个接地点的故障只会影响一个屏蔽配线架，有助于提高系统的可靠性。图3注意：垂直安装配线架接地排 配线架接地排水平安装 等电位连接导体 弯曲半径必须满足要求 设备接地导体图3 屏蔽配线架星型接地示意