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1、第二章 综合布线系统的材料器件综合布线系统,不管是Lucent的PDS还是IBM的ACS,首先表现为一种硬件系统,这种硬件系统是由传输介质、连接器件以及应用网络设备等构成的。传输媒介和连接器件组成了信息的传输通道,这是综合布线系统的基本对象。2.1双绞线双绞线(Twisted Pair,TP,也称对绞线缆)是一种综合布线工程中最常用的传输介质。双绞线是由两根具有绝缘保护层的铜导线按一定密度螺旋状互相绞缠在一起绞合的线对,且外部包裹绝缘层或塑料外皮而构成的绝缘铜线对。由于两根绝缘导线互相绞合,每一根导线在传输中辐射出来的电波会被另一根线上发出来的电波抵消。以减少电磁辐射,降低信号干扰的程度。对绞

2、电缆是由若干对双绞线组成,各线对之间按一定密度逆时针相应地绞合在一起,并且在外部包裹绝缘材料制成的外皮而构成的电缆。而在对绞电缆内,不同线对具有不同的绞距长度,可以减少多对电缆中临近线对之间的干扰,提高抗电磁干扰能力。对绞铜线的直径一般约为0.11mm,绞距为3.1814cm,相邻对绞线扭绞长度约为1.27cm。对绞线的扭矩、扭绞方向、缠绕密度以及绝缘材料等直接影响它的特性抗阻、衰减、近端串扰等参数。有的生产厂商采用锯齿形截面铜芯提高性能;用粘合技术固定各线对之间的距离,提高参数的稳定性等,出现了各具特色的产品。与其他传输介质相比,双绞线在传输距离、信道宽度和数据传输速度等方面均受一定限制,但

3、价格较为低廉,在综合布线系统工程中得到了最广泛的应用。双绞线中的电导体是铜导体。铜导体采用的是AWG标准,即美国线规尺寸系统,参看表2-1导体线规。如在非屏蔽AWG24双绞线UTP中采用的是直径为0.5mm的铜导线。AWG(美国线规)毫米英寸190.9120.0359200.8130.0320210.7240.0285220.6430.0253230.5740.0226240.5110.0201250.4550.0179250.4040.0159270.3200.0126表2-1双绞线导线规2.1.1双绞线的分类双绞线近年来发展较快,常用作传输介质。它分为屏蔽双绞线与非屏蔽双绞线两大类。按照电

4、缆的铜线对数多少分为大对数双绞线(通常为25对或以上)和一般双绞线(为4对8芯)。图2-1列出了双绞线的类型。图2-1双绞线的类型1. 非屏蔽双绞线(UTP) 非屏蔽双绞线由多对绞线和绝缘塑料保护套等直接构成。其电缆结构如图2-1(a)所示。最常用的绝缘层是PVC(聚乙烯化合物的氯化物)层。该对绞结构形成了平衡传输特性,具有一定的抗电磁干扰能力。图2-1(a)非屏蔽双绞线UTP 非屏蔽双绞线的优点如下:*无屏蔽外套,直径小,节省所占用的空间;*质量小,易弯曲,易安装;*将串扰减至最小或加以消除;*具有独立性和灵活性,适用于结构化综合布线;*价格较便宜。2. 屏蔽双绞线屏蔽双绞线是指在非屏蔽双绞

5、线结构的护套层内再增加一层金属屏蔽层,提高抗电磁干扰能力,而在各线对里再单独加屏蔽的线缆还具有抗线对间串扰的能力。据此,按屏蔽层结构的区别,屏蔽双绞线又分为铝箔屏蔽双绞线(FTP)、独立双层屏蔽双绞线(STP)和铝箔/金属网双层屏蔽双绞线(SFTP)。FTP(Foilled Twisted Pair)采用整体屏蔽结构,由多对对绞线外纵包铝箔构成,在屏蔽层外是电缆保护套层。其电缆结构如图2-1(b)所示。图2-1(b)屏蔽双绞线FTPSFTP是由多对对绞线外纵包铝箔后再加铜编织网构成。其电缆结构如图2-1(c)所示。SFTP提供了比FTP更好的电缆屏蔽特性。图2-1(c)铝箔/金属网双层屏蔽双绞

6、线SFTPSTP是线对具有各自的屏蔽层,由每对对绞线外纵包铝箔后,再纵包铝箔的多对对绞线加铜编织网构成。其结构如图2-1(d)所示。根据电磁理论可知,这种结构不仅可以减少电磁干扰,也使线对之间的综合串扰得到有效控制。图2-1(d)独立双层屏蔽双绞线STP从图2-1中可以看出,非屏蔽双绞线和屏蔽双绞线都有一根用来撕开电缆保护套的拉绳。屏蔽双绞线在铝箔屏蔽层和内层聚酯包皮之间还有一根漏电线,把它连接到接地装置上,可泄放金属屏蔽层的聚集电荷,解除线对间的干扰。屏蔽双绞线同时也带来安装使用等方面的复杂性,接地不良反而适得其反,影响信息传递,而且造价也会增加。因此,没有强干扰源或传输信息的特殊要求,并不

7、一定要选屏蔽双绞线。不同双绞线的比较如表2-2所示。双绞线类型项目UTPFTP/SFTPSTP价格低较高高安装成本低较高高抗干扰能力弱较强强保密性一般较好好信号衰减较大较小小适用场所网络流量不大,设备和线路安装密度不大的场合,如办公环境网络容量较大,传输距离较远,设备和线流庞大、复杂,如银行,机场,工厂高保密的高速系统中,如:从事CAD的大型企业、军事系统表2-2不同绞线的比较2.1.2双绞线的品种1. 按电器传输特性分在两大类双绞线中,其特性抗阻有100和150两种。特性抗阻为100双绞线及连接硬件的性能分为3类、4类、5类、超5类、6类/E级、7类/F级等。它们分别适用于以下相应的情况:*

8、3类100的双绞线及其连接硬件,其传输性能支持16Mbps以下速率的应用。*4类100的双绞线及其连接硬件,其传输性能支持20Mbps以下速率的应用*5类100的双绞线及其连接硬件,其传输性能支持100Mbps以下速率的应用*5e类100的双绞线及其连接硬件,其传输性能支持100Mbps以下速率的应用*6类100的双绞线及其连接硬件,其传输性能支持250Mbps以下速率的应用特性抗阻为150的数字通信用对称电缆(简称150对称电缆)及其连接硬件,只有5类一种,其传输性能支持100Mbps以下速率的应用。150的电缆在国内较少使用。5类双绞线比3类双绞线增加了绕线密度,外套是一种高质量的绝缘材料

9、,在传输特性的最高规格为100Mbps,用于语音传输和最高传输速率为100Mbps的数据传输。在我国通信行业标准中,推荐采用3类、5类、超5类和6类100的双绞线;允许采用5类150的双绞线。4类布线产品为过渡性产品,一般在工程中不被采用。2. 按缆线结构形式分除了屏蔽盒非屏蔽之分外,双绞线按缆线的对数结构可分为1对、2对、3对、4对、8对、25对、50对、100对、200对、500对等。市场上见到的大部分是4对10024AWG的非屏蔽/屏蔽电缆,这是计算机网络的标准传输媒介;25对以上的多对数双绞线统称大对数电缆,常应用与综合布线系统中规模较小的数据主干传输以及语音系统。3. 按缆线应用场合

10、分屏蔽双绞线和非屏蔽双绞线按缆线结构形式和应用场合,又可以分为自承式电缆、加固自承式电缆、架空电缆、埋地电缆、垂直主干电缆等。(1) 埋地电缆埋地电缆主要有铝屏蔽聚乙烯(asp)电缆和PASP电缆两种。*铝屏蔽聚乙烯(ASP)电缆使用于直埋环境下的填充ASP的电缆,通常称为凝结电缆,它是用塑料做绝缘的铜导体线对,25对为一组,整个导线涂上一层防潮的绝缘混合剂,电缆芯外包一层塑料,而且用波纹铝管做屏蔽,电缆外套由聚乙烯做成。这种电缆适于潮湿土壤条件下应用,以免影响电缆的电气性能,用它作为从直埋处到设备间的入口线,在开口内使用一个连接装置,该电缆进入建筑物在不大于15.24m的情况下,线连到一个内

11、部电缆上,将电缆接头安装在密闭的阻燃接头箱内。电缆上的标志(如AFMW)打印在电缆的外皮上,可用于251800对电缆。*PASP电缆PASP屏蔽电缆可用在有可能造成电气或机械损伤(如:闪电或老鼠咬)的环境,电缆芯线有纸或塑料绝缘两种,在芯线外还绕上一层聚乙烯内套,铝屏蔽、刚屏蔽盒聚乙烯外套。电缆标志(如BKMH)打印在电缆外皮上,可用于251800对电缆。(2) 架空电缆铝聚乙烯(ALPETH)电缆是一种架空电缆,这种电缆由塑料绝缘的导体外环绕一个塑料缆芯套,其外层用波纹状屏蔽铝管和挤压的无缝聚乙烯外套组成。这种电缆主要用于架空或杆到杆布线。缆线上的标志(如BKMA)打印在电缆外皮上,可用于2

12、51800对电缆。(3) 自承式电缆 ALPETH屏蔽电缆是自承式的,它有一条电镀的支撑钢绞线,为电缆的一部分,该电缆标志(如BKMS)打印在电缆外皮上,适用于25200对电缆。(4) 加固自承式电缆 它为加固外表皮自承式电缆,在电缆外皮上标志BKMP(电缆标识码),使用波纹钢加固,可防止大多数野兽咬坏,可用于25200对电缆。(5) 垂直干电缆这种电缆用于建筑物内的楼层之间干线子系统布线,它可以不用电缆管道防护,但这些楼层必须防火。该电缆的铜导线外有一薄层PVC,该薄层在增强聚乙烯绝缘层之上,电缆芯外覆盖一层塑料袋,用波纹状铝管套在缆芯外。4. 双绞线品种图例 双绞线品种的图例如图2-2所示

13、。(a) UTP超5类4对非屏蔽电缆 (b) FTP5超5类4对屏蔽电缆 (c)SFTP超5类4对双屏蔽电缆 (d)FTP 5类25对屏蔽电缆(e)UTP5类25对非屏蔽电缆 (f)UTP5类50对非屏蔽电缆(g)UTP5类100对非屏蔽电缆 (h)6类4对非屏蔽电缆(I)6类4对非屏蔽电缆图2-2双绞线品种图例2.1.3双绞线的性能指标除了屏蔽/非屏蔽,以及特性抗阻区别外,双绞线之所以有3类线、4类线、5类线、超5类线及不久前认定的6类线之分,主要是由在不同应用频率下的产品系统参数所决定的,这包括机械特性参数和电气特性参数两个方面。双绞线的主要性能指标包括:抗阻特性、衰减、近端串扰、回波损耗

14、、衰减串扰比、直流电阻。2.1.4双绞线型号表示法双绞线产品作为数字通信用产品,包括形式和规格两个方面。双绞线规格标称线对数、线对导线数、导体直径等。双绞线产品的形式则分为多种。*按用途分为大楼用主干电缆、水平电缆以及工作区线缆等。*按导体结构可分为实心导体、绞合导体、铜皮导体电缆。*按绝缘材料可分为聚烯烃、聚氯乙烯、含氟聚合物及低烟无卤热塑性材料绝缘电缆。*按绝缘形式分为实心绝缘盒泡沫实心皮绝缘电缆。*按有无屏蔽可分为无总屏蔽电缆和带总屏蔽电缆。*按护套材料可分为聚氯乙烯、含氟聚合物及低烟无卤热塑性材料护套电缆。*按规定的最高传输频率可分为16MHz(3类)|20MHz(4类)或100MHz

15、(5类电缆)。*按特性抗阻可分为100和150电缆。1. 双绞线型号的代码表示数字通信对电缆产品系列代号为HS。双绞线型号代码的表示如图2-3所示。图2-3双绞线形式代码表示法产品的型号规定如表2-3所示。划分方法类别代号用途主干电缆HSG水平电缆HS工作线缆HSQ设备HSB导体结构实心导体省略绞合导体R铜皮导体电缆TR绝缘材料聚烯烃Y聚氯乙烯V含氟聚合物W低烟无卤热塑性材料Z实心绝缘省略泡沫实心皮绝缘P护套材料聚氯乙烯V含氟聚合物W低烟无卤热塑性材料Z总屏蔽有P无省略最高传输频率16MHz(3类)320MHz(4类)4100MHz(5类)5特性阻抗100省略150150表2-3 产品型式代号

16、2. 双绞线规格代码表示非屏蔽双绞线规格的代码表示法如图2-4所示。图2-4无屏蔽双绞线规格代码表示法屏蔽双绞线规格的代码表示法如图2-5所示。图2-5屏蔽双绞线规格代码表示法总的来说双绞线是传输模拟和数字信号最常用的介质形式。双绞线可以很容易地在15Km或更大范围内提供低速数据传输,局域网中的双绞线主要用于一个建筑物内或几个建筑物之间,在100Kbps速率下可达1Km。随着传输速率的提高,传输距离变短。在建筑物结构化布线系统中用于10Mbps传输的双绞线和用于100Mbps传输的双绞线的传输距离为100m左右。双绞线的成本比同轴电缆或光缆低。2.1.5常用双绞线1.5类非屏蔽双绞线(1) 物

17、理结构 5类4对100非屏蔽双绞线的物理结构截面图如图2-6所示。它的芯线是直径为0.511mm(美国线规24AWG)的实芯裸铜导体,绝缘材料是氟化乙烯,其线对颜色编码如表2-4所示。线序1-23-45-67-8线对颜色蓝-蓝白橙-橙白绿-绿白棕-棕白表2-4缆芯中线对色谱顺序图2-6 5类非屏蔽双绞线截面图(2) 电气特性如表2-5所示。频率/MHz特性抗阻(标准)衰减(dB/100m)(标准)回波损耗/dB(标准)近端串扰/dB(标准)0.772100±151.8661.02.123644.04.323558.05.8234910.06.6234716.08.2234620.09

18、.3234425.010.4224331.2511.8214162.517.1183710022.01634表2-5 5内4对100非屏蔽双绞线的电气特性2.5类屏蔽双绞线(1) 物理结构5类4对100屏蔽双绞线的物理结构截面图如图2-7所示。它的芯线是直径为0.511mm(美国线规24AWG)的实芯裸铜导体,绝缘材料是氟化乙烯,不同之处在于6类双绞线中间有填充物,用于将每一线对分开。图2-8 6类非屏蔽双绞线的截面图(2) 电气特性6类4对100非屏蔽双绞线的标准比5类系统严格得多,包括对现场测试仪的e级的精度要求,而对测试中的回波损耗引入了3dB余量的原则。其电气特性如表2-8所示。频率/

19、MHz特性抗阻(标准)衰减/dB/100m(标准)结构回波损耗/dB(标准)近端串音/dB(标准)近端串音功率和/dB(标准)等电平远端串音/dB(标准)等电平远端串音功率和/dB(标准)1.0100±151.83074372.368.065.04.03.73065.363.356.053.08.05.33060.858.850.046.910.05.93059.357.348.045.016.07.53040.920.08.43054.852.842.039.025.09.529.053.351.340.037.031.2510.628.051.949.93

20、15.425.147.445.432.129.110019.823.044.342.328.025.015539.424.221.225032.819.038.336.320.017.0表2-8 6类4对数字电缆的电气特性2.2 电缆布线器材综合布线系统的传输介质主要是双绞线、同轴电缆、光纤,可支持语音、数据、传感信号和图像信息。双绞线一般用于配线子系统,可传输数据、话音。光缆主要用于建筑群间和主干线子系统,容量大、失真小、安全性好、传递信息质量高。此外,组成一个网络传输通道系统还不可缺少其他布线设备部件的配合。在综合布线系统设计和实施过程中,主要

21、涉及以下这些综合布线设备。2.2.1 信息插座信息插座是终端设备与水平子系统连接的接口设备。标准信息插座全部按标准制造,插座分埋人型、地毯型、桌上型和通用型多种标准。信息插座由信息模块和面板两部分组成。1.信息模块RJ45信息模块应用于工作区终端连接及快捷式配线架连接。对于UTP电缆来说,通常用T568A或T568B标准的8针模块化信息模块,型号为RJ45,采用8芯接线,有非屏蔽与屏蔽两种,符合ISDN标准。如图2-9。RJ45的8根接触针全部镀金,其厚度为50m(inch),插拔寿命750次,IDC线卡镀镍,可卡接线径为0.50.6mm的铜线,可重复卡接200次。图2-9 信息模块六类模块(

22、如图2-10所示)应用于ISDN、ATM622Mbps/2.4Gbps、1000Mbps以太网等的工作区终端连接及快捷式配线架连接。性能完全满足和优于上述六类传输性能标准。RJ45的8根接触针全部镀金,其厚度为50m(inch),插拔寿命750次,IDC线卡镀镍,可卡接线径为0.510.64密码,可重复卡接200次。图2-10 六类模块电话模块(如图2-11所示)用于综合布线系统中语音终端连接。性能完全满足和优于电话传输标准。有4针电话模块和6针电话模块两种。RJ45的4根接触针全部镀金,其厚度为50m(inch),插拔寿命750次,IDC线卡镀镍,可卡接线径为0.4-0.6mm的铜线,可重复

23、卡接200次。图2-11 电话模块2. 面板面板(如图2-12所示)用于工作区布线子系统端口。UK标准86mm×68mm系列。嵌入组合式面板安装方便,外观美观大方,有平面型和斜面型两种。根据需要可选择面板14孔的安装孔数,以安装相应的模块数量自由组合成多种应用。各孔均配有专门的防尘盖。图2-12 面板2.2.2接线盒桌面接线盒作为工作区布线子系统在桌面固定的端口,有单孔和双孔两种,可以由单路或两路输出。用户接线盒可作为用户宽带接入网的入户进线接续盒,如图2-13所示。图2-13 接线盒2.2.3水晶头水晶头用于现场与连接线缆进线行端节,实现设备、跳线架、模块间的连接。水晶头是标准RJ

24、45型的啊,具有防松动、自锁、插拔灵活的功能。它有标准的8针,接点镀金层厚度为50m(inch),插拔寿命1000次,分屏蔽/非屏蔽两种,如图2-14所示。图2-14 水晶头2.2.4 跳线RJ45跳线(屏蔽与非屏蔽)适用于设备、配线架、多用户模块间的快速连接。超5类跳线满足和优于超5类传输系统标准的要求、可实现更高的可靠性,具有防止松动、自锁、插拔灵活的功能,接点镀金厚度为50m(inch),插拔寿命1000次。长度有1m、1.5m、3m等,根据需要可选择其长度和颜色,如图2-15所示。图2-15 跳线2.2.5 适配器适配器又称转换器,主要功能是转换各种型号和规格的插头和插座,使之能够相互

25、匹配。因此适配器的种类和型号非常多,如图2-16所示。适配器可用于:*把不同大小或类型的插头与信息插座相匹配;*提供引线的重新排列;*将多芯大线缆分成较小的几股;*线缆间互连等。图2-16 线缆适配器2.2.6 RJ45型配线架配线架用于主配线架和中间配线架两个场合。电缆配线架主要有模块化系列配线架(RJ45型)和110系列配线架两种。模块化配线架(RJ45型)结构比较简单。110系列配线架则比较复杂,它也就是下面将要介绍的110跳线系统设备。RJ45型模块化配线架用于设备与水平布线间的配线连接和集中点的互配端接。它安装于19inch标准机架中,结构紧凑、体积小巧,有12/16/24/48口多

26、种容量,以及屏蔽型、带理线器型等多种选择。RJ45型配线架的8根接触针全部镀金,其厚度为50m(inch),插拔寿命750次,IDC线卡镀镍,可卡线径为0.4-0.6mm的铜线,可重复卡接200次,如图2-17所示。图2-17 RJ45型配线架2.3 110跳线系统设备110跳线设备的主要目的是将传输介质连接在跳线器上,并使用跳线将介质互连起来。在线缆跳接设备中有多个方法可实现跳线目的。主要有两种类型:一种是卡接式(也叫跨接式)跳线,指使用一小段导线将两个端子板上需要连接的端子连在一起,操作时需要使用专用工具,这种跳线法是最基本的方法;另一种是插接式(也叫插拔式)跳线,指一次可跳多对线,通过简

27、单的插拔即可。不需要对管理人员进行专门培训。这也就是110型交连硬件的110A和110P两种硬件系统。110A型是跨接线管理类,对线路不进行改动、移位或重新组合的情况下使用的端接式系统。110A型交连硬件的组成包括(如图2-18所示)。*100型或300对线的连接块,配有或不配有安装脚;*3、4或5对线的110C连接块;*底板(188B1或188B2);*定位器(188A);*托架;*交连跨接线;*标签标记带、色标不干胶线路标志。110P型是插入线管理类,是经常需要重新安排线路连接方式的情况下使用的插拔式系统。110P型交连硬件的组成包括(如图2-19所示):*安装于终端块面板上的100对线的

28、110D型接线块;*垂直底板(188C2和188D2);*水平跨接线过线槽(188E2);*管道组件;*3、4或5对线的连接块;*插入线;*标签标记带。1.110型接线块110型接线块也称配线架。电缆系统的110型配线架(也称110型接线块)是阻燃的模制塑料件,其上面装有若干齿形条,足够用于短接25对线。该接线块正面从左到右均有色标,以区分各条输入线。这些线放入齿形的槽缝里,再与连接块结合。利用788J12工具,就可以把连接块的连线冲压到110C连接上。110连线块也分为卡接式(端接式、A型)和插接式(插拔式、P型)两种,如图2-20所示。*A型配线架:有100对和300对,可任意组合。*P型

29、配线架:有300对和900对。110A的硬件包括若干个100对线的接线块,块与块之间由安装于后面板上的水平插入线过线槽隔开。110P型硬件有300对线或900对线的终端块,既有现场端接的,也有连接器的。110P型终端块有垂直交替叠放的110型接线块、水平跨接线,过线槽位于接线之上。终端块的下部连接器的终端块均已组装完毕,随时可安装于现场。2. 110C连接块连接块与连接插件配合使用。连接块上装有夹子,当连接块推入齿形条时,这些夹子就切开连线的绝缘层。连接块的顶部用于交叉连接,顶部的连线通过连接块与齿形条内的连线相连,如图2-21.所示。图2-21 110连接块110C连接块有3、4和5对线3种

30、线规。所有的接线块每行均端接25对线。3、4或5对线的连接决定了线路的模块系数。110A和110P使用的连接块均是每行端接25对线。它们都使用3、4或5对线的连接块,具体取决于每条线路所需的线对数目。含3对线的线路(线路模块化系数为3对线)需要使用3对线的连接块;含4对线的线路需要使用4对线的连接块。4对线的连接块用于其他场合,如2对线的线路也可以使用4对线的连接块。因为4刚好是2 的整数倍。3.托架托架被装扣到配线架110A的“支撑腿”上去,用来保持在一列顶部和底部的交叉连接线,如图2-22所示。图2-22 托架4.110A用的底板188B1底板用于承受和支持连接块之间的水平方向跨接线。18

31、8B2底板支脚,使线缆可以在底板后面通过,如图2-23所示。5.110P用的底板110P硬件配用的底板有3种:*188C2在900对线组合装置的各个色场之间提供垂直过线槽;*188D2在*188E2在中继线/辅助场和主布线场提供水平接插线过线槽,也为各列300对线组合装置的各个色场之间提供垂直过线槽。6.接插线110型接插线是预先装有连接器的跨接线,只要把插头夹到所需的位置,就可以完成交连。接插线有1、2、3和4对线共4种,长度也有数种。其内部的独特结构可以防止接插极性接反或各个线对错开,如图2-24所示。图2-24接插线7. 过线槽过线槽位于配线模块之上,以便布放快接式跳线。过线槽现状如图2

32、-25所示。图2-25 B连接夹8.连接夹和F夹终端绝缘子连接夹和连接线用来建立线缆之间的电气连通性,如图2-26所示。F夹终端绝缘子是一对红色的塑料夹,用来对要求专门保护及识别的线路进行保护和标记。9.电源配接线电源配接线把辅助电源连至110型终端块的1个4对线连接块。电源配接线是1根1对线的电缆:一端接有一个含6个导电片的模块化插头,它接到电源上;另一端接有一个1对线的110型插接线插头,它连至110型连接块。10.测试线D测试线可以在不拆线任何跨接线的情况下测试1对线。长度有1.2mm、1.8mm两种。此外,常用的还有分线环、理线器、墙装型支架等部件,以及连接夹、终端绝缘子、标志条等辅助

33、器件。2.4电缆布线工具常用的综合布线工具用于线缆、水晶头、模块、跳线连接块、配线架等的连接作业。满足施工现场对110型、RJ45型、RJ11型等不同类型的端接要求,按照人体工程学原理设计,操作时高效省力。关键部件选用优质材料,特殊工艺制造,操作方便可靠,使用寿命10 000次。安装工具有110型系列打线刀,110型系列5对打线刀,RJ11型系列压线工具,RJ45型系列夹线工具,电缆剥线器如图2-27所示。(a)110型打线刀 (b)110型5对打线刀 (c)RJ11夹线工具(d)RJ45夹线工具(e)UTP电缆旋转剥线器图2-27 综合布线工具*110型系列打线刀可压接110和88型端子板块

34、,具有压线后截断功能,可按不同线号调整压线力量,压接刀片若损坏可单独更换。*110型5对打线刀采用金属手柄及压接头,可一次压接最多5对双绞线,具有压线后截断功能,压接头若损坏可单独更换。*RJ45夹线工具适用各种品牌的RJ45插头的压接,具有剪线及剥线功能,可夹4对、6对和8对3种插头,单芯及多股线皆适用。*UTP电缆旋转剥线器采用旋转式,只需旋转三圈即可去掉外皮,适用2对、3对及4对UTP电缆。除具备剥线功能外,还可作为110型压接工具。2.5光纤光缆随着网络通信的发展,光缆的应用越来越深入。光缆在综合布线系统中得到了广泛应用,很多企业/校园网络也在厂区、园区架设/地理室外光缆,为千兆网和A

35、TM网络打下了坚实的基础,同时提供了高宽带(10622Mbps)、高传输、高抗干扰能力支持。2.5.1光缆结构光缆的核心传输结构是光纤。光纤为光导纤维的简称,由直径大约为0.1mm的细玻璃丝构成。它透明、纤细,虽比头发丝还细,却具有把光封闭在其中并沿轴向进行传播的导波结构。光纤通信就是因为光纤的这种神奇结构而发展起来的以光波为载频,以光导纤维为传输介质的一种通信方式。光纤裸纤一般分为3层:中心高折射率玻璃芯(芯径一般为50或62.5m),中间为低折射率硅玻璃包层(直径一般为125m),最外是加强用的树脂涂层。裸光纤的强度较差,尤其是柔软性很差。为了达到实际使用的要求,在光纤制造过程中,裸纤从高

36、温炉拉出后2s内要进行涂覆。经过涂覆后的光纤才能用来制造光纤,才能满足通信传输线的要求。通常所说的光纤是涂覆以后的光纤。图2-28所示是目前使用最为广泛的两种光纤结构。图2-28(a)为紧套光纤,光纤不能在套管中活动,其预涂覆(一次涂覆)层厚度为5-40nm,缓冲层厚度为100nm左右,二次涂覆层(即尼龙套塑层)外径为6090nm。图2-28(b)为松套光纤,光纤能在套管中活动,套管内填充有柔软的复合物,管中充油膏,水不能进去。有些骨架式光缆不用松套管,而是将光纤直接置于光缆骨架的纤槽内。(a) 紧套光纤 (b)松套光纤图2-28光纤结构2.5.2光纤的分类1. 按最佳传输频率窗口分按最佳传输

37、频率窗口分为850、1310和1550光纤。*850光纤:这是一种将光纤传输频率最佳化在850m波长范围上的光纤。*1310光纤:这是一种将光纤传输频率最佳化在1310m波长范围上的光纤。*1550光纤:这是一种将光纤传输频率最佳化在1550m波长范围上的光纤。2. 按光在光纤中的传输模式分按光在光纤中的传输模式可分为单模光纤和多模光纤。其特性比较如表2-9所示。单模多模用于高速度、长距离用于低速度短距离成本高成本低窄芯线,需要激光源宽芯线,聚光好耗散极小,高效耗散大,低效表2-9 光纤单、多模特性比较*多模光纤:中心玻璃芯较粗(芯径一般为50或62.5m),可传多种模式的光。但其模间色散较大

38、,这就限制了传输数字信号的频率,而且随距离的增加会更加严重。因此,多模光纤传输的距离比较近,一般只有几千米。*单模光纤:中心玻璃芯较粗(芯径一般为9或10m),只能传输一种模式的光。因此,其模间色散很小,适用于远程通信,但其色度色散起主要作用,这样单模光纤对光源的谱宽和稳定性有较高的要求,即谱宽要窄,稳定性要好。由于不同的波长范围的光纤损耗不相同,其中0.85m和1.31m两个波长。3. 按折射率分布情况分为突变型光纤和渐变型光纤。*突变型光纤:光纤中心芯到玻璃包层的折射率是突变的。其成本低,模间色散高。适用于短途低速通信,如工控。单模光纤由于模间色散很小,所以单模光纤都采用突变型。*渐变型光

39、纤:光纤中心芯到玻璃包层的折射率逐渐变小,可使高模光按正弦形式传播,这能减少模间色散,提高光纤带宽,增加传输距离,但成本较高,现在的多模光纤多为渐变型光纤。4. 按纤芯直径分按纤芯直径划分光纤有两类:62.5m渐变增强型多模光纤和8.3m突变型单模光纤。这些光纤的包层直径为125m。62.5/125m光纤被推荐应用于所有的建筑物综合布线。这是因为它的物理特性和传输特性与建筑物布线环境中应用系统设备的光电转换器件相兼容。其纤芯直径和传输特性有以下优点:*光耦合效率高;*对微弯曲损耗不太灵敏;*光纤接头对接要求不太严格,需要较少的管理点和接头盒;*符合FDDI标准。8.3/125m突变型单模光纤常

40、用于传输距离大于2的建筑群。由于这种光纤芯直径小,在建筑物中,与采用LED驱动的数据链路器件耦合时,会发生物理不兼容问题,而且价格较高,所以在建筑物内或传输距离小于2时很少使用。2.5.3 光缆的分类1. 按缆芯的结构分按缆芯的结构分主要有4种光缆,结构如图2-29所示。(a) 层绞式光缆(b)骨架式光缆(c)6-46芯束管式光缆(d)带状式光缆图2-29 光缆的典型结构(1) 层绞式(绞合型)光缆 与电缆相似的层绞式光缆,内含光纤书较少,通常在12芯以下。如果纤数较多,通常都作成单位绞合式,每单位可有612根光纤。生产时先绞合成单元,再挤制松套管,然后再绞合成缆。目前,松套式一管多纤的结构得

41、到了大量的使用。(2) 骨架式光缆 光纤在塑料骨架槽中,通常都是V形槽,每槽可放118根一次涂覆光纤,1根缆内可有十到上百根光纤,槽数根据光纤设计,槽中充入油胶用来保护光纤,槽的作用与松套管相似。这种结构简单,保护性好,耐压抗弯,省松套管。但放纤入槽工艺要求较高。(3)带状式光缆带状式光缆是先经过一次涂覆的光纤放入塑料袋内做成光纤带,然后将几层光纤带放在一起构成光缆芯。它的优点是可容纳大量的光纤(一般在100芯以上),满足作为用户光缆的需要;同时每个单元的接续可以一次完成,以适应大量光缆接续、安装的需要。由带状光纤芯线组成的一条护套外径仅12mm的光缆中,可容纳12层×12根光纤带(

42、总共144根)的正方形叠层。(4)束管式光缆 中心束管相当于把松套管扩大到整个缆芯,成为一管腔,将光纤集中放入其中,这样可以改善纤丝受压、受拉、受弯的能力。光纤活动空间很大,加强件也由中心移到护层中,所以缆芯可以很细。大束管光纤有色谱标志,总纤数可达上百根,大束管做成螺旋空腔型结构,抗侧压能力略强,但抗拉能力较低。此外,还有自承式光缆,这种光缆在架空安装上很方便,而且与电缆电缆可公用架杆,这样可节省许多安装材料和安装空间。2.按光缆护层结构分按光缆护层结构可分为6种光缆,结构如图2-30所示。(a) 无铠装光缆 (b)皱纹钢带铠装防蚁光缆 (c)皱纹钢带铠装光缆 (d)细钢丝铠装光缆(e)单粗

43、钢丝铠装光缆 (f)双粗钢丝铠装光缆图2-30 光缆护层结构(1) 无铠装光缆在缆芯外面纵包一层双面涂塑的PAP带作为缆芯的防潮层,然后再包封上一层PE外护套。也有用吸水材料制成的带着代替PAP带作为缆芯的防潮层,并且用FRP和Kevlar作为加强元件材料,构成无金属光缆。(2) 皱纹钢带铠装光缆在缆芯的外面,依次为PAP防潮、PE内护层、psp铠装(0.150.20mm的PSP为纵包搭接,用于侧压力要求较低的光缆,0.30.4mm的PSP为纵包焊接,用于侧压力要求较高的光缆),在PSP之外再包封上一层PE外护套。(3)细钢丝铠装光缆在缆芯的外面,依次为PAP防潮层、PE内护层、细钢丝铠装、P

44、E外护套。(4)皱纹钢带铠装防蚁光缆即在皱纹钢带铠装光缆的PE外护套之外,再包一层尼龙外护套。(5)单粗钢丝铠装光缆在缆芯的外面,依次为铅护套(或PAP、PSP)、PE内护层、粗钢丝铠装、PE外护套。(6)双粗钢丝铠装光缆在缆芯的外面,依次为铅护套(或PAP、PSP)、PE内护层、粗钢丝铠装、PE外护套、粗钢丝铠装、PE外护套。上述光缆的护层材料及其一般规格如表2-10所示。护套名称护套材料一般规格防潮层双面涂塑铝带(PAP)铝带厚0.2mm,涂塑层0.05mm内护层聚乙烯(PE)厚度1.01.5mm钢带铠装双面涂塑皱纹钢带(PSP)钢带厚度0.150.20mm(搭接),0.300.40mm(

45、焊接)钢丝铠装镀锌钢丝钢丝直径2.0mm钢线铠装镀锌钢线钢线直径4.0mm外护套聚乙烯厚度1.52.3mm防蚁层尼龙厚度0.7mm3.按应用环境划分若按应用环境划分,综合布线使用的光缆有以下两类。(1)室外光缆(OSP光缆)室外光缆采取独特的缆芯设计,有带状的和束管式的,并且有多种护套选项。综合布线采用束管式的,在保护层内填满相应的复合物,护套采用高密度的聚乙烯,加上增强的钢丝或玻璃纤维,可提供额外的保护,以防止环境对它造成损害。这种光缆主要用于建筑群干线子系统。这类光缆的安装方式有:架空、管道和直埋3种方式。室外光缆也可作为建筑物接入光缆。(2) 室内光缆室内光缆又分为建筑物光缆(LGBC)

46、及互连光缆(光纤软线)。建筑物光缆采用增强型缓冲带,它与室外光缆的设计相似,由防火材料构成,可用于建筑物内干线子系统和水平子系统。建筑物光缆可由2、3、4、6、12、24或36根缓冲层的多模光纤构成。最外层是具有UI防火标志的PVC外护套(OFNR)。互连光纤(光纤软线)采用单光纤结构及双光纤结构两种。它们都放在一根阻燃的PVC复式护套内,可把光学互连点或交连点快速地与设备互连起来。2.5.4 光纤的性能指标光缆的性能参数包括光纤的芯直径、数值孔径、特种频率,以及传输损耗、带宽、色散,还包括光缆的机械特性参数,如耐侧压力、抗拉、弯曲、扭绞性能等。入射到光缆端面的光并不能全部被光纤所传输,只是在

47、某个角度范围内的入射光才可以。这个角度就称为光纤的数值孔径。光纤的数值孔径大些对于光纤的对接是有利的。不同厂家生产的光纤的数值孔径不同。传输损耗是指光信号的能量从发送端经过光纤传输后接收端的衰减损耗,它直接影响着综合布线的传输距离。2.2.5 光缆型号表示法光缆的编号。同样包括型号和规格两方面。光缆规格标称光缆的芯数、纤芯/包层直径、传输特性等。光缆产品的规格型号分为多种。*按用途分为室内光缆、室外光缆以及软接线光缆等。*按护套材可分为聚氯乙烯、聚乙烯及刚护套、铝护套等光缆。*按光纤结构分有束管式光缆层绞式光缆、紧抱式光缆、带式光缆、非金属光缆和可分支光缆。*按敷设方式分有自承重架空光缆,管道

48、光缆、铠装地埋光缆和海底光缆。*按光纤芯数分有4、6、8、12芯等多种。1.光缆型号的代码表示光缆型号代码表示如图2-31所示图2-31 光缆型号代码表示法光缆的型号规定如表2-11所示。划分方法类别代号分类用途室内光缆GY室外光缆GJ软接线光缆GR设备光缆GS海底光缆GH特殊光缆GT加强构件金属加强构件省略非金属加强构件F结构特征带状结构D扁平结构B光纤松套被覆结构S光纤紧套被覆结构J骨架槽结构G中心束管结构X填充式结构T自承式结构C阻燃结构Z护套材料聚乙烯护套Y聚氯乙烯护套V铝护套L钢护套G铅护套Q铝聚乙烯粘接护套(LAP护套)A钢铝聚乙烯粘接护套S特性抗阻钢带绕包销装聚乙烯外护层23轧纹

49、纵包钢带销装聚乙烯外护层53单层细圆钢丝销装聚乙烯外护层33双层细圆钢丝销装聚乙烯外护层333表2-11 光缆型号2.光缆规格的代码表示光缆规格的代码表示法如图2-32和表2-12所示。图2-32 光缆规格代码表示法划分方法类别代号光纤芯数2144芯类别二氧化硅系(普通)单模光纤A二氧化硅系渐变型多模光纤B二氧化硅系准突变型多模光纤Z二氧化硅塑料包层光纤X主要尺寸参数单模光纤以模场直径/包层直径(m)表示多模光纤以纤芯/包层直径(m)表示光纤传输特性参数a使用波长代号1850nm区域;21310nm区域;31550nm区域Bb衰减常数代号由衰减常数的个位数和十位数组成Cc多模光纤模式带宽代号与

50、模式带宽的千位和百位数组成适用温度范围-40+40A-30+50B-20+60C-560D2.5.6 光缆的优点光纤是利用全内反射光束传输编码信息的。它的特点是频带宽、衰减小、传输速率高、传输距离远、不受外界电磁干扰,但价格昂贵,而且用于光缆的端接器价格高,操作技术比较复杂。光纤的优点表现在:*光纤的通频带很宽,理论上可达30亿MHz。*无中继段长可达几十到一百多千米,而铜线只有几百米。*不受电磁场和电磁辐射的影响。*重量轻,体积小。*光纤通信不带电,使用安全,可用于易燃、易爆场所。*使用环境温度范围宽*耐化学腐蚀,使用寿命长。正是由于光纤的以上优点,使得从20世纪80年代开始,宽频带的光纤逐

51、渐代替窄频带的金属电缆。但是,光纤本身也有缺点,如质地较脆、机械强度低就是它的致命弱点。稍不注意,就会折断于光缆外皮当中。施工人员要有比较好的切断、连接、分路和耦合技术。然而,随着技术的不断发展,这些问题是可以逐渐克服的。2.5.7 光缆端别的识别光缆一般要求按端别次序敷设,因此应掌握光缆端别的识别。与电缆一样,光缆也分A端与B端。各厂家所生产的光缆中,光纤与导线电阻(对)序采用全色谱来识别,也可以采用标示色谱来识别。具体色谱排列及加标志颜色的部位,一般由生产厂家在有关光缆产品说明中规定。用于识别的色标,可以是全染色的,也可以是印成色带、色环的单色或复色标。用于识别的色标应鲜明,在安装或运行中

52、遇到高、低温度时不应褪色,不应迁染到相邻的其他光缆元件上。表2-13为8根松套光纤的色谱排列次序。若这种顺序以顺时针排列,则为A端;若以逆时针排列,则为B端。如果光缆厂生产的光缆,以靠近红色信号线的光纤为编号1,其余蓝、白、橙信号线的光纤编号按顺时针顺序为2、3、4等,这种排列为A端;反之为B端。光纤编号12345678光纤护套颜色蓝黄绿红橙白蓝红表 2-13 8根松套光纤的色谱排列次序当纤束在束管中难以识别出其排列顺序时,光纤的编号及其所在位置可通过光纤束捆扎线的色谱与光纤本身的色谱来识别,如表2-14所示。对于光纤线序与组序位置排列无规则的光缆端别,可由光缆外护套上的米标来断定:标有“O”

53、米标志的一端为A端,标有该段光缆波长(米数)的一端为B端。编号123456789101112颜色蓝橙绿棕蓝灰白红黑黄紫浅蓝浅灰表2-14 光纤的色谱排列次序2.6光缆连接部件光缆连接部件主要有光纤配线架、端接架、接续箱、光缆信息插座、各种连接器(如ST、SC、MT-RJ、ESCON、MIC型)以及光纤跳线和尾纤等,还有用于光缆与电缆转换的耦合器等器件。它们的作用是实现光缆线路的端接、连接、交连和光缆传输系统的管理,从而形成综合布线光缆传输系统通道。2.6.1光纤配线架1. 光纤配线架的种类光纤配线架(配线箱)是光纤的配线装置。光纤配线架主要有机架安装型光纤配线架和墙上安装型光纤配线架两种(如图

54、2-33和图2-34所示)。机架安装型光纤配线架可在19inch机架上堆叠安装,成抽拉式结构,并通过对配线架抽拉移动轻松地在配线架后部进行安装。线缆支撑架为绑扎和管理线缆提供了方便。利用十字旋转型后部线缆绑扎有效地保证线缆在配线架抽拉移动中免受损害。抽屉式光纤配线架在安装于机柜时,应使用小型线缆支撑架,以便柜门开关。机架安装型光纤配线架(配线箱)分ST多模耦合器、ST单模耦合器、SC多模耦合器、SC单模耦合器等形式。墙上安装型光纤配线架(配线箱)也分ST多模耦合器、ST单模耦合器、SC多模耦合器、SC单模耦合器等形式。图2-33 机架安装型光纤配线架图2-34 墙上安装型光纤配线架2. 光纤配线架的结构光纤配线架通过内部的组件模块实现光纤线路的互连和交叉连接。组成交叉连接和互连的基本元件是一样

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