屏蔽系統的應用
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1. 屏蔽系統的應用
屏蔽布線(xiàn)系統源于歐洲，它是在普通非屏蔽布線(xiàn)系統的外面加上金屬屏蔽層，利用金屬屏蔽層的反射、吸收及趨膚效應實(shí)現防止電磁干擾及電磁輻射的功 能，屏蔽系統綜合利用了雙絞線(xiàn)的平衡原理及屏蔽層的屏蔽作用，因而具有非常好的電磁兼容(EMC)特性。我們知道，在整個(gè)歐洲，大多數的最終用戶(hù)會(huì )選擇屏 蔽布線(xiàn)系統。 目前，屏蔽布線(xiàn)系統已經(jīng)為越來(lái)越多的用戶(hù)所認識，它在電磁兼容方面的良好性能也正在為越來(lái)越多的人所認可。所以，市場(chǎng)上的屏蔽布線(xiàn)產(chǎn)品已不只局限于歐洲產(chǎn) 品，越來(lái)越多的廠(chǎng)商提供屏蔽布線(xiàn)產(chǎn)品。越來(lái)越多的用戶(hù)也選擇使用屏蔽系統。
那屏蔽系統往往在哪些工程中需要用到呢，廣泛的講，我們的綜合布線(xiàn)基本上都可以用屏蔽系統，只是我們需要考慮工程的成本而已。不過(guò)在有些需要考 慮傳輸質(zhì)量和傳輸效率的場(chǎng)所，我們也不得不采用較高成本的屏蔽系統。比如工廠(chǎng)、屏蔽機房、機場(chǎng)、醫院、政府機關(guān)、軍事機關(guān)、銀行、金融機構、自用辦公樓、 精密實(shí)驗室等對傳輸性能要求較高的地方，還有某些涉及到商業(yè)秘密的場(chǎng)合。
2. 屏蔽系統的組成
屏蔽布線(xiàn)系統的功能體現需要做到所有連接硬件都使用屏蔽產(chǎn)品，包括：傳輸電纜、配線(xiàn)架、模塊和跳線(xiàn)。如果只是傳輸信道的一部分使用了屏蔽產(chǎn)品(如：水平電纜)，則起不到整體系統屏蔽的作用。在此我們先對這些產(chǎn)品做一個(gè)簡(jiǎn)單的了解。
2.1屏蔽線(xiàn)纜
目前的屏蔽雙絞線(xiàn)中，主要有超5類(lèi)(5e)屏蔽雙絞線(xiàn)，6類(lèi)屏蔽雙絞線(xiàn)，超6類(lèi)(6A)屏蔽雙絞線(xiàn)，7類(lèi)屏蔽雙絞線(xiàn)以及7A類(lèi)屏蔽雙絞線(xiàn)。在這 些屏蔽雙絞線(xiàn)中，它們各自的屏蔽方式也有不同。在國家標準(GB 50311-2007)中規定了屏蔽電纜類(lèi)型的表示方法，具體如下：
其中，金屬箔一般為鋁箔，金屬編織網(wǎng)一般為銅編織網(wǎng)。所以，對應的屏蔽線(xiàn)纜就有F/UTP，U/FTP，SF/UTP，S/FTP，F /FTP，SF/FTP等。需要說(shuō)明的是，僅有鋁箔屏蔽的屏蔽對絞電纜(F/UTP，U/FTP，F/FTP等)中都自帶匯流銅導線(xiàn)，用于防止鋁箔萬(wàn)一出 現橫向斷裂時(shí)，匯流導線(xiàn)仍然能夠涉放屏蔽層桑德感應電流，使屏蔽性能依然保持。
MS-K RJ-45屏蔽模塊
2.2屏蔽模塊
屏蔽模塊分有RJ45型和非RJ45型兩大類(lèi)。根據IEC 60603標準，RJ45型模塊可以支持250MHz的傳輸帶寬，而500MHz的6A類(lèi)布線(xiàn)系統同樣使用了RJ45型模塊。對非RJ45(如GG45、 TERA等等)型模塊，因其四個(gè)線(xiàn)對分別位于模塊的四個(gè)對角位置，并在四個(gè)線(xiàn)對之間添加了金屬隔離體，切斷了芯線(xiàn)之間的電磁耦合，因此它可以支持 1000～1200MHz的傳輸帶寬。
屏蔽模塊通過(guò)屏蔽外殼將外部電磁波與內部電路完全隔離。因此它的屏蔽層需與對絞線(xiàn)的屏蔽層連接后，形成完整的屏蔽結構。
2.3屏蔽配線(xiàn)架
屏蔽配線(xiàn)架上具有接地匯接排和接地端子，匯接排將屏蔽模塊的金屬殼體聯(lián)結在一起。屏蔽模塊的金屬殼體通過(guò)接地匯接排連至機柜的接地匯接排完成接地。屏蔽配線(xiàn)架可為屏蔽模塊+配線(xiàn)架組合和一體化兩類(lèi)結構。
2.4屏蔽跳線(xiàn)
根據屏蔽布線(xiàn)系統的全程屏蔽理論，屏蔽布線(xiàn)系統必須使用屏蔽跳線(xiàn)，否則將達不到預期的屏蔽效果。由于屏蔽模塊的種類(lèi)分有RJ45型和非RJ45 型兩類(lèi)，使屏蔽跳線(xiàn)的種類(lèi)分為三類(lèi)：RJ45型 - RJ45型，RJ45型 - 非RJ45型，非RJ45型 – 非RJ45型(其中非RJ45型包含有GG45與TERA)。
屏蔽跳線(xiàn)內部結構
以上這些都是屏蔽系統不可缺少的部件材料，當然，在屏蔽系統中，還有要涉及到屏蔽機柜，屏蔽橋架等等。有的甚至連整個(gè)機房都進(jìn)行屏蔽。
3.屏蔽系統施工
要完成一個(gè)屏蔽系統，尤其是很好的完成一個(gè)屏蔽系統，那么整個(gè)屏蔽系統的施工是最關(guān)鍵的部分。屏蔽布線(xiàn)工程除了穿線(xiàn)、理線(xiàn)、端接、測試和管理外，還需要關(guān)注以下施工要點(diǎn)和必須遵守的基本原則：
● 嚴格按照國標GB 50312-2007所制定的條款要求制訂施工操作規程進(jìn)行施工;
● 根據GB 50312-2007的規定，屏蔽對絞線(xiàn)的彎曲半徑為對絞線(xiàn)外徑(纜徑)的8倍，這要求施工時(shí)對橋架和線(xiàn)管的彎角處需特別注意。
● 在工程中，應根據所用屏蔽對絞線(xiàn)的外徑確定橋架和電線(xiàn)管的尺寸，以免造成穿線(xiàn)困難。
● 軸裝線(xiàn)布放電纜時(shí)使用支架;
● 接地系統要求完整無(wú)缺、沒(méi)有松動(dòng)的現象;
● 工作區的面板以及其中所安裝的模塊屏蔽殼體不需要接地。
而在這個(gè)關(guān)鍵的施工過(guò)程中，有兩個(gè)步驟又是關(guān)鍵中的關(guān)鍵。那就是屏蔽模塊的端接與屏蔽系統的接地。
3.1屏蔽模塊的端接
對屏蔽模塊的端接，筆者本人是深有體會(huì )。說(shuō)其簡(jiǎn)單也簡(jiǎn)單，說(shuō)其復雜也復雜，在剛學(xué)著(zhù)端接屏蔽模塊是，看著(zhù)眼前的模塊與線(xiàn)纜，不知道如果動(dòng)手。但 是，俗話(huà)說(shuō)的好，熟能生巧。筆者曾經(jīng)見(jiàn)過(guò)端接一個(gè)6A類(lèi)屏蔽模塊的最快速度是39秒，不僅快，而且端接的非常好，這個(gè)速度，是我所知道的最快的一個(gè)了。按 一般人的端接速度，少不了也要1-2分鐘吧。初做的或許3-4分鐘也做不好一個(gè)。說(shuō)了這么多，到底怎樣才能端接好一個(gè)屏蔽模塊呢。端接屏蔽模塊，離不開(kāi)要 對屏蔽線(xiàn)纜的護套及屏蔽層進(jìn)行處理。
含有絲網(wǎng)的屏蔽線(xiàn)纜S/FTP
3.1.1屏蔽電纜的屏蔽層處理
1)含有絲網(wǎng)的對絞電纜
此類(lèi)對絞電纜有SF/UTP、S/FTP和SF/FTP等?；痉椒ㄈ缦拢?/p>
?、?精確測量需保留的長(cháng)度，剪斷多余的線(xiàn)纜后，在電纜上制作永久性標簽。
?、谑褂脤?zhuān)業(yè)剝線(xiàn)刀剝離屏蔽對絞線(xiàn)的護套，避免剝離護套時(shí)將銅網(wǎng)或鋁箔切斷。為保證端接質(zhì)量，通常會(huì )距離電纜末端5cm處進(jìn)行線(xiàn)纜的外護套剝離。
?、奂羧ヤX箔層，將絲網(wǎng)翻轉后均勻覆蓋在對絞電纜的護套外。
2)僅含鋁箔層，且鋁箔層導電面向內的對絞電纜
此類(lèi)對絞電纜有F/UTP、F/FTP等?；痉椒ㄈ缦拢?/p>
僅含鋁箔屏蔽線(xiàn)纜F/UTP
?、?精確測量需保留的長(cháng)度，剪斷多余的線(xiàn)纜后，在電纜上制作永久性標簽。
?、谑褂脤?zhuān)業(yè)剝線(xiàn)刀剝離屏蔽對絞線(xiàn)的護套，避免剝離護套時(shí)將銅網(wǎng)或鋁箔切斷。為保證端接質(zhì)量，通常會(huì )距離電纜末端5cm處進(jìn)行線(xiàn)纜的外護套剝離。
?、?將鋁箔層翻轉后，均勻覆蓋在對絞電纜的護套，導電面向外。
?、苡媚K包裝內的銅箔粘在電纜的開(kāi)剝處。注意，要可靠緊固的粘住，同時(shí)之后，將長(cháng)出銅箔的多余鋁箔剪斷。
?、輰Я骶€(xiàn)纏繞在鋁箔屏蔽層外。
3)僅含鋁箔層，且鋁箔層導電面向外的對絞電纜
此類(lèi)對絞電纜有U/FTP等?；痉椒ㄈ缦拢?/p>
僅含鋁箔屏蔽線(xiàn)纜U/FTP
?、?精確測量需保留的長(cháng)度，剪斷多余的線(xiàn)纜后，在電纜上制作永久性標簽。
?、谑褂脤?zhuān)業(yè)剝線(xiàn)刀剝離屏蔽對絞線(xiàn)的護套，避免剝離護套時(shí)將銅網(wǎng)或鋁箔切斷。為保證端接質(zhì)量，通常會(huì )距離電纜末端5cm處進(jìn)行線(xiàn)纜的外護套剝離。
?、?將鋁箔層折疊翻轉后，均勻覆蓋在對絞電纜的護套上，導電面向外。
?、?將導流線(xiàn)纏繞在鋁箔屏蔽層外。
3.1.2屏蔽模塊端接方法
屏蔽模塊端接分為兩個(gè)部分：屏蔽層端接和8芯對絞芯線(xiàn)端接。
1)屏蔽層端接是指對絞線(xiàn)的屏蔽層與模塊屏蔽殼體之間的端接過(guò)程。
屏蔽對絞線(xiàn)與屏蔽模塊端接時(shí)應滿(mǎn)足GB 50312-2007要求：“屏蔽對絞電纜的屏蔽層與連接器件終接處屏蔽罩應通過(guò)緊固器件可靠接觸，纜線(xiàn)屏蔽層應與連接器件屏蔽罩360°圓周接觸，接觸長(cháng)度不宜小于10mm。屏蔽層不應用于受力的場(chǎng)合”。
屏蔽對絞電纜在芯線(xiàn)端接完后。然后將屏蔽層(SF/UTP、S/FTP和SF/FTP的絲網(wǎng)層，F/UTP、F2TP、U/FTP、F/FTP則為鋁箔和接地導線(xiàn))固定在模塊屏蔽殼體的尾部，確保屏蔽層之間完全導通。
2)對對絞芯線(xiàn)端接
屏蔽模塊內8芯對絞芯線(xiàn)的端接要求可參照GB 50312-2007，基本做法如下：
?、俑鶕IA-568A或B 的色標，將藍、橙、綠、棕色線(xiàn)對分別卡入相應的卡槽內，最好不要破壞各個(gè)線(xiàn)對的絞合度，注意：如果為了保證色譜而被迫改變絞距時(shí)，應將芯線(xiàn)多絞一下，而不 是讓它散開(kāi)。用手或專(zhuān)用工具將各個(gè)線(xiàn)對卡到位，采用工具(斜口鉗或剪刀)將多余的線(xiàn)對剪斷，手動(dòng)或采用專(zhuān)用工具將模塊的其他部件安裝到位。
?、谛揪€(xiàn)端接的打線(xiàn)規則在整個(gè)布線(xiàn)工程要求統一，不能混用。
?、奂魯喽嘤嗑€(xiàn)對，同時(shí)將模塊卡接到位。
?、茏⒁鈾z查端接點(diǎn)附近是否有絲網(wǎng)或鋁箔。如果有則全部清除，以免造成芯線(xiàn)對地短路。
3)在屏蔽模塊端接完成后，要做到如下幾點(diǎn)：
?、賹⒛K的屏蔽殼體合攏，并固定對絞線(xiàn)及對絞線(xiàn)中的接地線(xiàn)。
?、趯⒛K安裝到面板或配線(xiàn)架上，整理線(xiàn)纜。
?、蹖斊帘文K插入面板或配線(xiàn)架的模塊孔中。
?、苊姘灏惭b時(shí)應注意不要將屏蔽電纜的彎曲半徑過(guò)小，否則容易造成測試失敗。
?、菖渚€(xiàn)架安裝時(shí)應注意屏蔽模塊與配線(xiàn)架接地匯流排之間接地良好。
3.2屏蔽系統接地
根據GB 50311-2007標準的規定，不同接地體的電位差不應大于1Vr.m.s。這就要求工作區安裝終端計算機設備的交流電源插座PE接地端子與電信間中局 部等電位聯(lián)結端子板之間的電位差不能大于1Vr.m.s。在布線(xiàn)系統采用單獨接地體時(shí)，則要求接地電阻值小于4歐姆。屏蔽布線(xiàn)系統接地只需要在配線(xiàn)架端接 地，工作區信息插座不需要再接地。因為工作區的網(wǎng)絡(luò )設備和終端設備已經(jīng)采用了保護接地(PE)，當網(wǎng)絡(luò )設備(或終端設備)通電時(shí)，借助于全程屏蔽技術(shù)，已 經(jīng)滿(mǎn)足了屏蔽布線(xiàn)系統所需要的兩端接地要求。
在此，我們只討論機架及機柜的接地，對于場(chǎng)地的接地，管槽接地不做詳細描述。那么在配線(xiàn)端的機柜及機架究竟怎樣進(jìn)行接地呢?
3.2.1屏蔽配線(xiàn)架接地
1)屏蔽配線(xiàn)架串聯(lián)接地(菊花鏈連接方式)
在綜合布線(xiàn)系統的機柜中，屏蔽配線(xiàn)架一般是集中放置。因此使用短的接地導線(xiàn)連接到旁邊一個(gè)配線(xiàn)架(上方的配線(xiàn)架或下方的配線(xiàn)架)的接地螺栓上，最終連接到機柜的接地匯集排上。為保證可靠接地，以構成封閉式環(huán)狀的接地方式。這種接地方法結構簡(jiǎn)單。但是對施工要求比較高。
2)屏蔽配線(xiàn)架星型接地
每個(gè)屏蔽配線(xiàn)架配備1～2個(gè)接地端子，使用接地導線(xiàn)直接連接至機柜接地匯集排上，構成星型接地方式。推薦第2種接地方式，任何一個(gè)接地點(diǎn)的故障只會(huì )影響一個(gè)屏蔽配線(xiàn)架，有助于提高系統的可靠性。
3.2.2機柜接地
對于屏蔽布線(xiàn)系統而言，等電位聯(lián)結導體的作用至關(guān)重要。如果等電位聯(lián)結導體選型不當或出現施工故障，會(huì )給對絞電纜和屏蔽模塊上感應到的電荷能夠 通過(guò)等電位聯(lián)結導體盡快泄放掉，以免殘留電荷引起二次輻射干擾，造成抗干擾能力下降。其二是高頻電阻要小，在高頻情況下，電流主要是經(jīng)導體的表面傳遞，所 以盡量增加等電位聯(lián)結導體的面積，將會(huì )大幅度的降低高頻電阻。具體要做到：
機柜內的接地
1)機房?jì)葯C柜接地應采用多股銅導線(xiàn)或網(wǎng)狀編制銅導線(xiàn)。如果對接地要求很高時(shí)，還在其表面鍍銀，以減少導線(xiàn)的表面電阻率，因而達到減小接地線(xiàn)高頻阻抗的目的。
2)要求使用銅質(zhì)導線(xiàn)。
3)在機房?jì)?，每個(gè)機柜采用2根不同長(cháng)度的連接導體與等電位聯(lián)結網(wǎng)格連接。
4)在沒(méi)有設置等電位聯(lián)結網(wǎng)格的場(chǎng)所，每個(gè)機柜/機架都必須分別采用等電位聯(lián)結導體以并行方式連接到局部等電位聯(lián)結端子板上，以確保接地可靠性。
另外，機柜上課拆卸的配線(xiàn)架及門(mén)等都要做接地連接。
這樣，再加上工作區的屏蔽跳線(xiàn)，一個(gè)完整的內部屏蔽系統就建好了。
結束語(yǔ)：
隨著(zhù)屏蔽系統越來(lái)越被更多的用戶(hù)所使用，對屏蔽系統的施工要求也會(huì )越來(lái)越高。如何根據現有的屏蔽產(chǎn)品，來(lái)設計與建設更好的屏蔽系統，是我們綜合 布線(xiàn)者們必須要面對的課題。當然，作為屏蔽系統，要真正發(fā)揮屏蔽系統的屏蔽效果，我們除了要選擇品質(zhì)好的屏蔽產(chǎn)品，做好屏蔽系統的端接，做好全程360度 的屏蔽外，對整個(gè)屏蔽系統的接地連接與整個(gè)系統的等電位連接也是必不可少的。只有這樣，我們才能保證屏蔽的完整以及屏蔽系統的屏蔽效果和系統傳輸性能。希 望此文能對希望了解屏蔽系統及屏蔽技術(shù)的讀者有所啟發(fā)與幫助。
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