網絡綜合布線系統(tǒng)的防磁設計

隨著信息時代的高速發(fā)展，各種高頻的通信設施不斷出現(xiàn)，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，成立專門的機構對電信和電子產品進行管理，制定電磁輻射限值標準，加以控制。

事實上在綜合布線系統(tǒng)的周圍環(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、電子啟動器或交感性設備，電梯、變壓器、無線電發(fā)射設備、開關電源、電磁感應爐、雷達設備和500伏電壓以下的電力線路和電力設備等。其中危害最大的莫過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、控制信號誤動作等。電磁輻射則涉及信息在正常傳輸中被無關人員竊取的安全問題，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，應該在以下兩個方面進行加強。

1、加強布線系統(tǒng)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。

對綜合布線系統(tǒng)電纜的材料及性能選擇上，應根據(jù)用戶要求，結合建筑物的周圍環(huán)境狀況進行考慮，一般采取以抗干擾能力和傳輸性能為主，經濟因素次之的原則。目前常用的各種電纜和配線設備的抗干擾能力參考值如下：UTP電纜(無屏蔽層)40dBFTP電纜(縱包鋁箔)85dBSFTP電纜(縱包鋁箔，加銅編織網)90dBSTP電纜(第對芯線和電纜線包鋁箔、加銅編織網)98dB配線設備插入后惡化≤30dB

對綜合布線系統(tǒng)的鏈路上，通常采用雙絞線，雙絞線具有吸收和發(fā)射電磁場的能力。測試顯示，如果雙絞線的絞距同電磁波的波長相比很小，我們可以認為電磁場在第一個絞節(jié)內產生的電流與第二個絞節(jié)內產生的電流相同，這樣，電磁場對雙絞線中產生的影響可以抵消。而另一方面，電纜中的電流產生電磁場，按照電磁感應的原理，我們可以確定電磁場的方向。第一個絞節(jié)內的電纜產生的電磁場與第二個絞節(jié)內產生的電磁場大小相等、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，實際上理想的平衡電纜是不存在的。

首先，彎曲會造成絞節(jié)的松散，另一方面，電纜附近的任何金屬物體都會形成與雙絞線的電容耦合，使相鄰絞節(jié)內的電磁場方向不再完全相反。如果上述情況發(fā)生、電纜就會發(fā)射電磁波。

因此，當周圍環(huán)境的干擾場強度或綜合布線系統(tǒng)的噪聲電平高于《建筑與建筑群綜合布線系統(tǒng)工程設計規(guī)范》CECS72：97第12.2.1條第3款規(guī)定：“干擾源信號或計算機網絡信號頻率大于或等于30MHZ時，應根據(jù)其超過標準的量級大小，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：電磁干擾會由于趨膚效應沿屏蔽層的外層傳導。

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

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

總而言之當布線環(huán)境處在強電磁場附近時(例如發(fā)電廠、變電站等)，布線系統(tǒng)應當采用屏蔽系統(tǒng)，以保證信息的正常傳輸。根據(jù)環(huán)境電磁干擾的強弱，通常可以分三個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(jié)省大量資金。在存在較強電磁干擾源的情況下，可采用屏蔽雙絞線和屏蔽連接件的屏蔽系統(tǒng)，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。采用光纜布線成本較高，但屏蔽效果最好，而且可以得到極高的帶寬和傳輸速率，采用光纜布線的網絡在20年內可保證其具有先進性，網絡不會因布線系統(tǒng)落后而淘汰。

2、注重設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，還須盡可能地遠離干擾源，以減少其對系統(tǒng)正常運行的影響。下面做兩個實驗：

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

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

從上面的實驗結果可以看出，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系統(tǒng)與不同干擾源間距的影響，嚴格按照規(guī)范設計、施工，做好電氣性能測試、存檔，加強防范意識。