综合布线系统施工中屏蔽和接地的重要性

2007第二届西蒙杯“织网高手邀请赛”参赛文章1综合布线系统施工中屏蔽和接地的重要性摘要：在综合布线的设计和施工中，除了选择正规品牌的综合布线产品以外，系统的屏蔽和接地也是相当重要的，在本文章中，主要对屏蔽和接地进行简单的介绍，对屏蔽和接地的施工进行简单说明。关键词：综合布线施工屏蔽接地作为综合布线行业的普通一员，我参加了第一届西蒙杯“织网高手邀请赛”，并有幸在众多参赛作品中胜出，我既欣喜又惶恐。欣喜的是我能够进入前十名，并参加了在泰国举办的‘挑战金蜘蛛，成就织网高手’论坛，通过和专家、学者以及业内人士的交流学习，让我的专业知识得到了迅速挺升。惶恐的是，面对众多的专家和学者，我深深的知道自己的专业知识还不够，需要加强的地方还很多，需要学习的东西还很多，这些不足让我在很多时候不能自己，因此在繁忙的工作之余，我还要告诫自己要加强专业技术的钻研和学习，让自己不断提高，提高，再提高，只有这样，才能让自己在这个行业不断前进。非常感谢西蒙公司能够提供这样一个交流的平台，让这么多业内的人士一起沟通，共同进步，共同提高。在综合布线的设计和施工中，除了选择正规品牌的综合布线产品，安排专业的施工队伍进行施工以外，综合布线系统的屏蔽和接地也是相当重要的，对综合布线的施工管理者而言，更应该尤为注意。在本文章中，主要对屏蔽和接地进行简单的介绍。综合布线系统的屏蔽电磁干扰和辐射是整个电气系统的问题，由综合布线电缆引起的干扰只是其中的一部分，而且辐射能量与发送信号的电压和频率有关。采用屏蔽是为了在有干扰的环境下保证综合布线通道的传输性能。它包括两部内容，即减少电缆本身向外辐射的能量和提高电缆抗外来电磁干扰的能力。综合布线的整体性能取决于应用系统中最薄弱的电缆和相关连接硬件性能及其连接工艺，在综合布线中，最薄弱的环节是配线架与电缆连接部件以及信息插座与插头的接触部位。当屏蔽电缆的屏蔽层在安装过程中出现裂缝时也构成了屏蔽通2007第二届西蒙杯“织网高手邀请赛”参赛文章2道的薄弱环节。为了消除电磁干扰，除了要求屏蔽层没有间断点外，还要求整体传输通道必须达到360°全程屏蔽，这种要求，对于一个点对点的连接通道来说，是很难达到的，因为其中的信息插口、跳线等很难做到全屏蔽，再加上屏蔽层的腐蚀，氧化破损等因素，因此，没有一个通道能真正做到全程屏蔽。同时，屏蔽电缆的屏蔽层对低频磁场的屏蔽效果较差，不能抵御诸如电动机等设备产生的低频干扰。所以采用屏蔽电缆也不能完全消除电磁干扰。从理论上讲，为减少外界，可采用屏蔽措施，屏蔽有静电屏蔽和磁场屏蔽两种。屏蔽的原理是，在屏蔽层接地后使干扰电流经屏蔽层短路入地。因此，屏蔽的妥善接地是十分重要的，否则不但不能减少干扰，反而会使干扰增大。因为当接地点安排不正确，接地电阻过大，接地电位不均衡时，会引起接地噪声，即在传输通道的某两点产生电位差，从而使金属屏蔽层上产生干扰电流，这时屏蔽层本身就形成了一个最大的干扰源，导致其性能远不如非屏蔽传输通道。因此，为保证屏幕效果，必须对屏蔽层正确可靠接地。在实际应用中，为最大程度降低干扰，除保持屏蔽层的完整，对屏蔽层可靠接地外，还应注意传输通道的工作环境，远离电力线路、变压器或电动机房等各种干扰源。当综合布线环境极为恶劣，电磁干扰强，信息传输率又高时，可直接采用光缆，以满足电磁兼容性的需求。综合布线系统的接地综合布线电缆和相关连接硬件接地是提高应用系统可靠性、抑制噪声、保障安全的重要手段。因此，设计人员、施工人员在进行布线设计施工前，都必须对所有设备，特别是应用系统设备的接地要求进行认真研究，弄清接地要求以及各类地线之间的关系。如果接地系统处理不当，将会影响系统设备的稳定性，引起故障，甚至会烧毁系统设备，危害操作人员生命安全。综合布线系统机房和设备的接地，按不同作用分为直流工作接地、交流工作接地、安全保护接地、防雷保护接地、防静电接及屏蔽接地等。交流工作接地、安全保护接地、直流工作接地、防雷接地等四种接地宜采用一组接地装置。接地系统是以接地电流易于流动为目标，同时也可以降低电位变化引起的干扰，故接地电阻越小越好。因此，共用接地系统电阻值的确定应以其中最小值为准。2007第二届西蒙杯“织网高手邀请赛”参赛文章3当防雷接地单独设置接地装置时，交流、直流和安全保护接地应采用同一组接地装置。为了防止雷击电压对综合布线及连接设备产生反击，要求防雷装置与其他接地体之间保持足够的安全距离，但这个要求，在工程设计中很难实现。如多层建筑防雷接地一般采用建筑主筋和基础底板主筋作接地线和接地体，无法满足与其他接地体之间的安全距离要求，可能产生反击，此时，只能将建筑物内各种金属体以及进出线管进行严格接地，而且所有接地装置必须共用，并进行多处连接，使防雷装置和邻近的金属物体电位尽可能相同，以防止雷电反击现象，保证综合布线和系统设备的安全。根据国家规范的要求，在建筑入口区、高层建筑的楼层配线间或二级交换间都应设置接地装置。综合布线引入电缆的屏蔽层必须连接到建筑物入口区的接地装置上，干线电缆的屏蔽层应采用大于4mm²的多股铜线接到配线间或交换间的接地装置上，而且干线电缆的屏蔽层必须保持连续。配线间的接地应采用多股铜线与接地母线进行焊接，然后再引至接地装置。非屏蔽电缆应敷设于金属管或金属线槽内，金属槽管应连接可靠，保持电气连通，并引至接地干线上。同时，配线架等设备接地应采用并联方式与接地装置相连，不能串联连接。1)综合布线系统采用屏蔽措施时，应保证有优良好的接地系统，可单独设置接地体，接地电阻≤4Ω；采用联合接地体时，接地电阻≤1Ω。综合布线系统所用屏蔽层必须保持连续性，并保证线缆的相对位置不变，屏蔽层的配线设备端应接地。2)采用屏蔽综合布线系统时，屏蔽层的配线设备FD或BD端必须良好接地。用户端终端设备视具体情况接地，两端的接地应连接至同一接地体。若接地系统中存在两个不同的接地体时，其接地电源差不应大于1vr．m．s有效值。3)采用屏蔽布线系统时，每一楼层的配线柜都应采用适当截面的铜导线单独布线至接地体，也可采用竖井内集中用铜排或粗铜线引到接地体。导线或铜导体的截面应符合标准。接地导线应接成树状结构的接地网，避免构成直流环路。4)信息插座的接地可利用电缆屏蔽层连至每层的配线柜上。工作站的外壳接地应单独布线连接至接地体一个办公室的几个工作站可合用同一条接地2007第二届西蒙杯“织网高手邀请赛”参赛文章4导线。应选用截面不小于2．5mm2的绝缘铜导线。屏蔽线缆屏蔽层接地两端测量链路屏蔽线、屏蔽层与两端接地电流差≤5v。总之，综合布线系统的屏蔽和接地对于系统安全可靠运行起着重要作用。只有精心设计，精心施工，才能使电气系统满足规范要求和设备要求，保证综合布线系统的正常工作。在一些干扰比较严重的地方，需要注意的几点问题：在电磁干扰比较严重的地方（比如电厂、广电大楼、无线发射站等），在选择布线系统时应慎重考虑。一般来说有以下几种办法。1)采用屏蔽线缆系统（STP）。采用此种办法时应注意，从工作区信息插座、连接线缆、到电信间的配线架和机柜，必须整个系统都是屏蔽的，且屏蔽层必须保证整体的电气性能的连接，不能有断裂处，否则起不到屏蔽作用。这种办法价格高、施工困难。2)采用金属桥架和管道做屏蔽层，线缆仍使用非屏蔽双绞线（UTP）。这种办法要求整个桥架系统必须保持电气性能上的连接，而且必须有良好的接地措施。这种屏蔽措施是一个好办法。即起到了屏蔽作用，又不增加成本。3)采用光缆。光缆具有极强的抗电磁干扰能力。但是因为光缆及端接设备价格较高，目前在综合布线工程中通常仅用做主干布线。光纤到桌面的价格就会更加昂贵一些。因此，我们建议，在电磁干扰严重的地方，主干采用光缆。水平干线采用金属桥架和管道做屏蔽层的非屏蔽布线系统。通讯电缆与电源电缆的距离问题：在综合布线工程中与电磁干扰源相遇是很平常的事情。为了减少干扰，一般可按表1中所指出的距离处理。原则上应该是尽量远离，实在离不开时可采取屏蔽措施。表1综合布线与电磁干扰源之间的距离电磁干扰与综合布线接近状况最小间距（cm）380V以下电力电缆与线缆平行敷设132kVA有一方在接地金属槽中7双方都在接地金属槽中12007第二届西蒙杯“织网高手邀请赛”参赛文章5380V以下电力电缆与线缆平行敷设302～5kVA有一方在接地金属槽中15双方都在接地金属槽中8380V以下电力电缆与线缆平行敷设605kVA有一方在接地金属槽中30双方都在接地金属槽中15日光灯与线缆接近30配电箱与线缆接近＞100变电室尽量远离＞200以上是本人对综合布线系统施工中的一些拙见，因为水平有限，难免有不当之处，如有纰漏，还请专家批评指正，不胜感激。2007年7月