網(wǎng)絡(luò )綜合布線(xiàn)系統的防磁設計

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

在國外，已把電磁影響看作一種環(huán)境污染，成立專(zhuān)門(mén)的機構對電信和電子產(chǎn)品進(jìn)行管理，制定電磁輻射限值標準，加以控制。

事實(shí)上在綜合布線(xiàn)系統的周?chē)h(huán)境中，不可避免地存在著(zhù)這樣或那樣的干擾源，如：熒光燈、氬燈、電子啟動(dòng)器或交感性設備，電梯、變壓器、無(wú)線(xiàn)電發(fā)射設備、開(kāi)關(guān)電源、電磁感應爐、雷達設備和500伏電壓以下的電力線(xiàn)路和電力設備等。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輻射的寄生電能，這里的電子系統也包括電纜。這種寄生電能能在附近的其它電纜或系統上影響綜合布線(xiàn)系統的正常工作，降低數據傳輸的可靠性，增加誤碼率，使圖像扭曲變形、控制信號誤動(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措施。

對電磁干擾的防護，應該在以下兩個(gè)方面進(jìn)行加強。

1、加強布線(xiàn)系統內在的結構及材料的抗干擾性

對計算機設備、通信、電子等設備，應在產(chǎn)品外形結構上應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，一定程度上加強了設備抗干擾和防輻射的能力。

對綜合布線(xiàn)系統電纜的材料及性能選擇上，應根據用戶(hù)要求，結合建筑物的周?chē)h(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)濟因素次之的原則。目前常用的各種電纜和配線(xiàn)設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(第對芯線(xiàn)和電纜線(xiàn)包鋁箔、加銅編織網(wǎng))98dB配線(xiàn)設備插入后惡化≤30dB

對綜合布線(xiàn)系統的鏈路上，通常采用雙絞線(xiàn)，雙絞線(xiàn)具有吸收和發(fā)射電磁場(chǎng)的能力。測試顯示，如果雙絞線(xiàn)的絞距同電磁波的波長(cháng)相比很小，我們可以認為電磁場(chǎng)在第一個(gè)絞節內產(chǎn)生的電流與第二個(gè)絞節內產(chǎn)生的電流相同，這樣，電磁場(chǎng)對雙絞線(xiàn)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)，按照電磁感應的原理，我們可以確定電磁場(chǎng)的方向。第一個(gè)絞節內的電纜產(chǎn)生的電磁場(chǎng)與第二個(gè)絞節內產(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(xiàn)的電容耦合，使相鄰絞節內的電磁場(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，當周?chē)h(huán)境的干擾場(chǎng)強度或綜合布線(xiàn)系統的噪聲電平高于《建筑與建筑群綜合布線(xiàn)系統工程設計規范》CECS72：97第12.2.1條第3款規定：“干擾源信號或計算機網(wǎng)絡(luò )信號頻率大于或等于30MHZ時(shí)，應根據其超過(guò)標準的量級大小，分別選用FTP、SFTP、STP等不同的屏蔽電纜系統和屏蔽配線(xiàn)設備”。

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：電磁干擾會(huì )由于趨膚效應沿屏蔽層的外層傳導。

因此，對電纜和配線(xiàn)設備采用屏蔽系統，可以增強抗干擾、防輻射的能力。

對屏蔽系統而言，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，并且每一個(gè)部位的配線(xiàn)柜都應采用適當截面的導線(xiàn)單獨布線(xiàn)至接地體;綜合布線(xiàn)系統的所有屏蔽應保持連續性且兩端接地，若存在兩個(gè)接地體，其接地電位差不應大于1Vr.m.S(有效值)。

總而言之當布線(xiàn)環(huán)境處在強電磁場(chǎng)附近時(shí)(例如發(fā)電廠(chǎng)、變電站等)，布線(xiàn)系統應當采用屏蔽系統，以保證信息的正常傳輸。根據環(huán)境電磁干擾的強弱，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(xiàn)纜都封閉在預先鋪設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入大地，取得較好的屏蔽效果，而且還可以節省大量資金。在存在較強電磁干擾源的情況下，可采用屏蔽雙絞線(xiàn)和屏蔽連接件的屏蔽系統，再輔助以金屬橋架和管道，一般也可取得較好的屏蔽效果。在有極強電磁干擾的情況下，可以采用光纜布線(xiàn)。采用光纜布線(xiàn)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(xiàn)的網(wǎng)絡(luò )在20年內可保證其具有先進(jìn)性，網(wǎng)絡(luò )不會(huì )因布線(xiàn)系統落后而淘汰。

2、注重設備傳輸線(xiàn)路離不同干擾源間距的影響

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

(1)采用UTP網(wǎng)絡(luò )。用對講機對傳輸電纜施加干擾，距電纜0.5米開(kāi)對講機，1分鐘的文件要1分45秒才傳完，且屏幕出現扭曲，但結果正常。采用FTP網(wǎng)絡(luò )，做同樣的實(shí)驗電纜不受干擾，1分鐘傳完文件，圖像不扭曲。當采用UTP電纜，對講機離開(kāi)2米以外時(shí)，無(wú)干擾。

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

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

因此，在施工安裝中要重視布線(xiàn)系統與不同干擾源間距的影響，嚴格按照規范設計、施工，做好電氣性能測試、存檔，加強防范意識。