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綜合布線如何防護(hù)電磁干擾
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在綜合布線系統(tǒng)的周?chē)h(huán)境中,不可避免地存在著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(shè)備,電梯、變壓器、無(wú)線電發(fā)射設(shè)備、開(kāi)關(guān)電源、電磁感應(yīng)爐、雷達(dá)設(shè)備和500伏電壓以下的電力線路和電力設(shè)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(tǒng)輻射的寄生電能,這里的電子系統(tǒng)也包括電纜。這種寄生電能能在附近的其它電纜或系統(tǒng)上影響綜合布線系統(tǒng)的正常工作,降低數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?,增加誤碼率,使圖像扭曲變形、控制信號(hào)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(hù)措施。筆者認(rèn)為,應(yīng)該在以下二個(gè)方面進(jìn)行加強(qiáng)。
1、加強(qiáng)布線系統(tǒng)內(nèi)在的結(jié)構(gòu)及材料的抗干擾性。
對(duì)計(jì)算機(jī)設(shè)備、通信、電子等設(shè)備,應(yīng)在產(chǎn)品外形結(jié)構(gòu)上應(yīng)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(qiáng)了設(shè)備抗干擾和防輻射的能力。
對(duì)綜合布線系統(tǒng)電纜的材料及性能選擇上,應(yīng)根據(jù)用戶要求,結(jié)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(jì)因素次之的原則。目前常用的各種電纜和配線設(shè)備的抗干擾能力參考值如下:UTP 電纜(無(wú)屏蔽層) 40dB FTP 電纜(縱包鋁箔) 85dB SFTP電纜(縱包鋁箔,加銅編織網(wǎng)) 90dB STP電纜(第對(duì)芯線和電纜線包鋁箔、加銅編織網(wǎng))98dB配線設(shè)備插入后惡化 ≤30dB
對(duì)綜合布線系統(tǒng)的鏈路上,通常采用雙絞線,雙絞線具有吸收和發(fā)射電磁場(chǎng)的能力。測(cè)試顯示,如果雙絞線的絞距同電磁波的波長(zhǎng)相比很小,我們可以認(rèn)為電磁場(chǎng)在第一個(gè)絞節(jié)內(nèi)產(chǎn)生的電流與第二個(gè)絞節(jié)內(nèi)產(chǎn)生的電流相同,這樣,電磁場(chǎng)對(duì)雙絞線中產(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(yīng)的原理,我們可以確定電磁場(chǎng)的方向。第一個(gè)絞節(jié)內(nèi)的電纜產(chǎn)生的電磁場(chǎng)與第二個(gè)絞節(jié)內(nèi)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(jié)的松散,另一方面,電纜附近的任何金屬物體都會(huì)形成與雙絞線的電容耦合,使相鄰絞節(jié)內(nèi)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(dāng)周?chē)h(huán)境的干擾場(chǎng)強(qiáng)度或綜合布線系統(tǒng)的噪聲電平高于《建筑與建筑群綜合布線系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)范》CECS72:97第 12.2.1條第3款規(guī)定:“干擾源信號(hào)或計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)頻率大于或等于30MHZ時(shí),應(yīng)根據(jù)其超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的量級(jí)大小,分別選用FTP、SFTP、STP等不同的屏蔽電纜系統(tǒng)和屏蔽配線設(shè)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(nèi)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(yīng):電磁干擾會(huì)由于趨膚效應(yīng)沿屏蔽層的外層傳導(dǎo)。
因此,對(duì)電纜和配線設(shè)備采用屏蔽系統(tǒng),可以增強(qiáng)抗干擾、防輻射的能力。
對(duì)屏蔽系統(tǒng)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(tǒng),并且每一個(gè)部位的配線柜都應(yīng)采用適當(dāng)截面的導(dǎo)線單獨(dú)布線至接地體;綜合布線系統(tǒng)的所有屏蔽應(yīng)保持連續(xù)性且兩端接地,若存在兩個(gè)接地體,其接地電位差不應(yīng)大于1Vr.m.S(有效值)。
2、注重設(shè)備傳輸線路離不同干擾源間距的影響。
綜合布線系統(tǒng)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(yuǎn)離干擾源,以減少其對(duì)系統(tǒng)正常運(yùn)行的影響。
下面做兩個(gè)實(shí)驗(yàn):
(1)、采用UTP網(wǎng)絡(luò)。用對(duì)講機(jī)對(duì)傳輸電纜施加干擾,距電纜0.5米開(kāi)對(duì)講機(jī),1分鐘的文件要1分45秒才傳完,且屏幕出現(xiàn)扭曲,但結(jié)果正常。采用FTP網(wǎng)絡(luò),做同樣的實(shí)驗(yàn)電纜不受干擾,1分鐘傳完文件,圖像不扭曲。當(dāng)采用UTP電纜,對(duì)講機(jī)離開(kāi)2米以外時(shí),無(wú)干擾。
(2)、采用UTP電纜與電力線平行,離開(kāi)0.2米時(shí)誤碼率要小的多,當(dāng)離開(kāi)1米以上時(shí)誤碼率就極少了。
從上面的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出,傳輸電纜距干擾源不同的距離,其傳輸信號(hào)的失真度亦將不同。
因此,在施工安裝中要重視布線系統(tǒng)與不同干擾源間距的影響,嚴(yán)格按照規(guī)范設(shè)計(jì)、施工,做好電氣性能測(cè)試、存檔,加強(qiáng)防范意識(shí)。
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