做好綜合布線系統(tǒng)雙絞線電纜的電磁屏蔽與接地,充分發(fā)揮線纜屏蔽層的作用,既可以有效地抵抗外部電信號的干擾,又能夠阻隔線纜所承載的信息發(fā)生外泄。
1、綜合布線技術(shù)的發(fā)展
目前,綜合布線技術(shù)在我國已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用,各種信息技術(shù)和相應(yīng)的傳輸手段迅速發(fā)展,隨之而來,應(yīng)用于智能建筑的各種局域網(wǎng)層出不窮,以更好地滿足各類語音、數(shù)據(jù)、圖像等通信業(yè)務(wù)在智能建筑中的傳輸需求。綜合布線系統(tǒng)的信息傳輸速率由10Mbit提升至100Mbit直至1000Mbit以上,所采用線纜用材也由5類、超5類雙絞線相應(yīng)地發(fā)展至6類、超6類、7類雙絞線以及皮線光纜等多種類型。
2、綜合布線系統(tǒng)中屏蔽線纜的作用綜合布線系統(tǒng)的優(yōu)點之一就是具有較強的兼容性。
可以將話音、數(shù)據(jù)與圖像等不同網(wǎng)絡(luò)的配線經(jīng)過統(tǒng)一的規(guī)劃、設(shè)計,采用不同的傳輸介質(zhì)、信息插座、交聯(lián)設(shè)備、適配器等綜合到1套標(biāo)準(zhǔn)的布線系統(tǒng)中,實現(xiàn)建筑物內(nèi)部信息傳輸系統(tǒng)的模塊化管理方式,能夠顯著提升網(wǎng)絡(luò)靈活性。除去皮線光纜,不同性質(zhì)的線纜一般都是沿著弱電通道敷設(shè),由于線纜之間的電磁干擾(尤其是同頻干擾)現(xiàn)象嚴(yán)重,電信號在傳輸過程中會產(chǎn)生電磁場,電磁場范圍內(nèi)的其他線纜必將產(chǎn)生感應(yīng)信號,感應(yīng)信號的強度則取決于磁場強度、輻射源以及被感應(yīng)線纜的距離、感應(yīng)線纜的長度等因素。輻射源信號越強,頻率越高,產(chǎn)生的電磁場就越強;線纜距輻射源越近,線纜越長,免備案主機,感應(yīng)信號也就越強;輻射線與感應(yīng)線平行敷設(shè)時感應(yīng)強度達到峰值。
考慮到經(jīng)濟投資等原因,部分傳輸質(zhì)量要求較低的網(wǎng)絡(luò)可以選擇非屏蔽雙絞線。而對于某些抗干擾性能要求高的網(wǎng)絡(luò)則應(yīng)選擇使用屏蔽雙絞線,以確保各類纜線之間的屏蔽性能。
屏蔽性能直接關(guān)系到網(wǎng)絡(luò)的安全性、穩(wěn)定性,確保綜合布線系統(tǒng)的電磁兼容(EMC)性能良好。
一是可以有效抑制因電磁干擾而引起的線纜之間雜音、串音、數(shù)據(jù)丟包等現(xiàn)象,從而提高傳輸業(yè)務(wù)的穩(wěn)定性。
二是可以防止電磁信號外泄。目前,先進的電磁偵測設(shè)備能夠在千米之外接收到來自計算機網(wǎng)絡(luò)、通信語音線路輻射出來的電磁波,通過還原、復(fù)現(xiàn)等技術(shù)手段竊取相關(guān)信息,從而危害個人、企業(yè)(單位)甚至國家信息安全。性能良好的屏蔽線纜能夠阻擋傳輸線纜中高頻信號產(chǎn)生的電磁輻射,阻斷電磁信號外泄,避免將承載的電磁信號耦合到同處弱電通道的相鄰線纜中造成信息外泄。
中華人民共和國信息產(chǎn)業(yè)部《GB50311-2007綜合布線系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)范》——3.5規(guī)定:
(1)綜合布線區(qū)域內(nèi)存在的電磁干擾場強高于3V/m時,宜采用屏蔽布線系統(tǒng)進行防護。
(2)用戶對電磁兼容性有較高的要求(電磁干擾和防信息泄漏)時,或網(wǎng)絡(luò)安全保密的需要,宜采用屏蔽布線系統(tǒng)。
(3)采用非屏蔽布線系統(tǒng)無法滿足安裝現(xiàn)場條件對纜線的間距要求時,宜采用屏蔽布線系統(tǒng)。
(4)屏蔽布線系統(tǒng)采用的電纜、連接器件、跳線、設(shè)備電纜都應(yīng)是屏蔽的,并應(yīng)保持屏蔽層的連續(xù)性。
3、屏蔽線纜的應(yīng)用綜合布線外護套與芯線之間有屏蔽層阻隔的線纜稱為屏蔽線纜,屏蔽層(單層或雙層)主要由銅、鋁等非磁性金屬材料制成,其厚度遠小于其趨膚深度。
目前,使用最廣泛的是屏蔽雙絞線(STP,ShieldedSwistedPair),它兼顧雙絞線的平衡性和屏蔽層的屏蔽性,在四對雙絞線的外面加裝一層或兩層鋁箔,利用屏蔽層對電磁波的反射、吸收和趨膚效應(yīng)的原理,結(jié)合雙絞線平衡抵消串?dāng)_的傳輸性能,可以有效防止外部電磁干擾進入線纜,同時能夠阻止內(nèi)部信號外泄。
所謂趨膚效應(yīng)是指導(dǎo)體中有電流通過時將在其周圍產(chǎn)生磁場,磁場又將在導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流,感應(yīng)電流會在導(dǎo)體截面上隨頻率的升高而趨于導(dǎo)體表面分布,頻率越高,趨膚深度越小,即頻率越高,電磁波的穿透能力越弱。
4、屏蔽層的接地
《GB50311-2007綜合布線系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)范》7.0.4規(guī)定:綜合布線系統(tǒng)應(yīng)采用共用接地的接地系統(tǒng),如單獨設(shè)置接地體時,接地電阻不應(yīng)大于4Ω。如布線系統(tǒng)的接地系統(tǒng)中存在兩個不同的接地體時,其接地電位差不應(yīng)大于1Vr.m.s。
采用屏蔽線纜必須保證良好的獨立接地,從而有效抑電磁干擾,但如果接地方式不當(dāng),會直接影響屏蔽效果,無法解決干擾問題。在實現(xiàn)屏蔽層接地時,還必須注意應(yīng)將屏蔽層用專用連結(jié)器連接(如金屬夾鉗接),避免產(chǎn)生所謂“豬尾巴”效應(yīng)(所謂豬尾巴效應(yīng),是指電纜屏蔽層接地時沒有全方位搭接,導(dǎo)致高頻搭接阻抗增大,電磁干擾耦合電壓增加,并且會導(dǎo)致靜電電流泄放困難)。