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(diǎn)之一就是具有較強(qiáng)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(jì)，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(shí)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*(尤其是同頻*)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(qiáng)度則取決于磁場強(qiáng)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(qiáng)，頻率越高，產(chǎn)生的電磁場就越強(qiáng);線纜距輻射源越近，線纜越長，感應(yīng)信號也就越強(qiáng);輻射線與感應(yīng)線平行敷設(shè)時(shí)感應(yīng)強(qiáng)度達(dá)到峰值。
考慮到經(jīng)濟(jì)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*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*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(jìn)的電磁偵測設(shè)備能夠在千米之外接收到來自計(jì)算機(jī)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(gè)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(jì)規(guī)范》——3.5規(guī)定：
(1)綜合布線區(qū)域內(nèi)存在的電磁*場強(qiáng)高于3V/m時(shí)，宜采用屏蔽布線系統(tǒng)進(jìn)行防護(hù)。
(2)用戶對電磁兼容性有較高的要求(電磁*和防信息泄漏)時(shí)，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(shí)，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(hù)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(yuǎn)小于其趨膚深度。目前，使用最廣泛的是屏蔽雙絞線(STP,ShieldedTwistedPair)，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*進(jìn)入線纜，同時(shí)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(shí)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(jì)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(dú)設(shè)置接地體時(shí)，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(gè)不同的接地體時(shí)，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(dú)立接地，從而有效抑電磁*，但如果接地方式不當(dāng)，會直接影響屏蔽效果，無法解決*問題。在實(shí)現(xiàn)屏蔽層接地時(shí)，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(shí)沒有全方位搭接，導(dǎo)致高頻搭接阻抗增大，電磁*耦合電壓增加，并且會導(dǎo)致靜電電流泄放困難)。
(1)針對不同的傳輸信號頻率,屏蔽接地方式也有不同,可以按照低、高頻兩種情況進(jìn)行接地分類。工作頻率小于1MHz的低頻電路中,布線和器件間的電感影響較小,而接地電路形成的環(huán)流對*影響較大,故應(yīng)采用單點(diǎn)接地;信號工作頻率大于10MHz時(shí),地線阻抗明顯變大,需盡量降低地線阻抗,故應(yīng)采用多點(diǎn)接地;信號工作頻率為1~10MHz時(shí),最長的走線或接地引線線長小于波長的1/20時(shí)用單點(diǎn)接地,否則應(yīng)用多點(diǎn)接地。
(2)從電路參考點(diǎn)的角度考慮,屏蔽層如做到全程接地，效果最好，但現(xiàn)實(shí)中卻很難實(shí)現(xiàn)。因此，屏蔽層接地主要分為單端接地、兩端接地和懸浮地(與大地絕緣，特殊情況使用)。綜合布線的屏蔽層連接須做到完整、貫通。單端接地時(shí)，接地點(diǎn)應(yīng)通過貫通的屏蔽層連接至建筑物的聯(lián)合接地體(各樓層弱電間屏蔽線盡匯聚可能采取并聯(lián)方式);兩端接地時(shí)，可選擇連接至各樓層的保護(hù)地，例如機(jī)柜內(nèi)保護(hù)地線排、橋架、信息點(diǎn)底盒等，通過保護(hù)地上連建筑物的聯(lián)合接地體。無論單端還是兩端接地，都具有一定利弊共存的矛盾，對此，我們應(yīng)該有清晰的認(rèn)識。
《GB50217-1994電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范》——3.6.8控制電纜金屬屏蔽的接地方式，應(yīng)符合下列規(guī)定：
(1)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的模擬信號回路控制電纜屏蔽層，不得構(gòu)成兩點(diǎn)或多點(diǎn)接地，宜用集中式一點(diǎn)接地。
(2)除(1)項(xiàng)等需要一點(diǎn)接地情況外的控制電纜屏蔽層，當(dāng)電磁感應(yīng)的*較大，宜采用兩點(diǎn)接地;靜電感應(yīng)的*較大，可用一點(diǎn)接地。雙重屏蔽或復(fù)合式總屏蔽，宜對內(nèi)、外屏蔽分用一點(diǎn)，兩點(diǎn)接地。
單端接地是最常用的接地方法，將屏蔽層做等電位單端接地，另一端懸空，屏蔽層上沒有形成地回路，不存在地電位差，也就有效地避開了地環(huán)路電流，因此具有高達(dá)70dB衰減以上的抗電磁*能力，單端接地在綜合布線弱電系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。單端接地的缺點(diǎn)是：屏蔽層上沒有環(huán)路電流，屏蔽層具有抗電場*能力，而無法防止磁場強(qiáng)度變化所感應(yīng)的電壓，因而缺乏抑制磁場耦合*的能力。
兩端接地可以通過外部*電流產(chǎn)生的磁場感應(yīng)在屏蔽層中產(chǎn)生一個(gè)與外部*電流方向相反的電流，這個(gè)電流起到抵銷降低*電流的作用。兩端接地時(shí)，屏蔽層、接地線和大地將構(gòu)成閉合環(huán)路，由于兩端地電位的不一致，存在地電位差(電位差小于1Vr.m.s的除外)，在屏蔽層中則會產(chǎn)生一個(gè)附加地環(huán)路電流，從而對纜內(nèi)的雙絞線造成耦合*，且這個(gè)電流將使屏蔽層產(chǎn)生次生磁場，對纜內(nèi)的雙絞線形成*，在信號回路中出現(xiàn)雜散的環(huán)流造成電流不平衡。由于電磁場的*，反而降低了雙絞線屏蔽去耦的能力。
對于高輸入或輸出阻抗的電路,尤其是在高靜電環(huán)境中,有必要使用雙層屏蔽的線纜,兩層屏蔽應(yīng)是相互絕緣隔離型屏蔽。外層屏蔽必須兩端接地，主要是為降低電磁*強(qiáng)度，由于存在電位差而感應(yīng)出電流，因此產(chǎn)生降低源磁場強(qiáng)度的磁通，從而基本上抵消掉沒有屏蔽層時(shí)所感應(yīng)的電壓。內(nèi)層屏蔽層必須等電位單點(diǎn)接地，因?yàn)橥獠繌?qiáng)度已經(jīng)降低，盡快放電、消除*才是內(nèi)層的目的。現(xiàn)實(shí)中，除非是有特殊的涉密防護(hù)要求，綜合布線系統(tǒng)中很少真正用到雙屏蔽層線纜，一般是將屏蔽線纜占用的專用橋架、穿線鋼管作為外屏蔽層，將屏蔽線纜的屏蔽層作為內(nèi)屏蔽層。
5.綜合布線系統(tǒng)中橋架安裝的注意事項(xiàng)
《GB50311-2007綜合布線系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)范》--7.0.7綜合布線的電纜采用金屬線槽或鋼管敷設(shè)時(shí)，線槽或鋼管應(yīng)保持連續(xù)的電氣連接，并應(yīng)有不少于兩點(diǎn)的良好接地。
綜合布線系統(tǒng)中的金屬橋架、穿線管是重要基礎(chǔ)設(shè)施，在電磁屏蔽方面也可以起到一定的輔助作用。專用的屏蔽橋架只能敷設(shè)同一業(yè)務(wù)屬性的網(wǎng)絡(luò)線纜，嚴(yán)禁在同一屏蔽橋架中與其他業(yè)務(wù)的線纜混合敷設(shè)。不同線纜平行敷設(shè)，相互就會產(chǎn)生電磁耦合，平行走向越長耦合感應(yīng)越強(qiáng)，因此橋架從弱電間進(jìn)入走廊，從走廊橋架引金屬管到信息插座，都必須與其他線纜之間保持規(guī)定的間距，達(dá)到網(wǎng)絡(luò)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)要求。
由于布線橋架是由金屬的直槽、彎頭、三通、四通通過連板連接形成的一套完整結(jié)構(gòu)，如果橋架采用表面噴塑或噴漆的產(chǎn)品，它的相互連接是絕緣的，僅靠跨接線做電氣連接;橋架的蓋板與槽體接觸存在絕緣層，獲得的屏蔽和接地效果就無法保證。因此，應(yīng)選擇表面經(jīng)過鍍鋅防銹處理的橋架、穿線鋼管，其優(yōu)點(diǎn)是導(dǎo)電性能好，接地電阻小，確保了全封閉線槽的整體屏蔽效果。橋架、穿線鋼管接頭必須做垮接線連接，確保起到全程屏蔽貫通的作用。屏蔽信息點(diǎn)要求預(yù)埋金屬底盒(有條件的可以將金屬底盒接地)。屏蔽專用橋架應(yīng)直接與建筑物的聯(lián)合接地體連接，接地電阻要求小于4Ω。并且，其他設(shè)施不能將橋架作為接地線使用。
還應(yīng)當(dāng)注意的是，橋架雖然有屏蔽作用，但是其屏蔽指標(biāo)是不確定的，目前國家并沒有針對橋架、線槽屏蔽性能的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，因此在實(shí)際應(yīng)用中，不能完成依賴橋架作為線纜的屏蔽體。橋架作為屏蔽材料，只能做為加強(qiáng)屏蔽和隔離效果的一種規(guī)范化以外的輔助手段，用以提高屏蔽效果。
