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綜合布線系統的電磁干擾及防護

發布時間:2009年9月10日 來源:

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    事實上在綜合布線系統的周圍環境中,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輻射的寄生電能,這里的電子系統也包括電纜。這種寄生電能可能在附近的其它電纜或系統上影響綜合布線系統的正常工作,降低數據傳輸的可靠性,增加誤碼率,使圖像扭曲變形、控制信號誤動作等;電磁輻射則涉及綜合布線系統在正常運行情況下信息不被無關人員竊取的安全問題。或者造成電磁污染。電纜既是電纜干擾的主要發生器,也是主要的接收器。作為發生器,它向空間輻射電磁噪聲場;電纜也能敏感地接收從其它鄰近干擾源所發射的相同"噪聲"。為了抑制電纜的電磁干擾必須采取保護措施。
 
  目前國際上對設備發射電磁噪聲,及其抵御電磁干擾都有相應的標準,規定了最高輻射容限。我國現行的《建筑與建筑群綜合布線系統工程設計規范》CECS72:97,結合國內情況,參考EN55024信息技術設備的抗干擾標準,IEC801-2~4和EN50082-X等相關國標準中的有關部分,制定了適合我國國情的抗電磁干擾的標準。通過大量的實際運行和實驗,證明電磁干擾對布線系統的危害性和對其防護的重要性。
 
  對電磁干擾的防護,筆者認為,應該從以下二個方面給予重視和加強。
 
  1、加強布線系統內在的結構及材料的抗干擾性。
 
  歐洲98/336/EEC條例中要求設備不能發射電磁噪聲影響其它設備的正常工作;設備必須能夠抵御電磁干擾,保證其正常功能不被破壞。這對可能產生電磁干擾的產品及可能受電磁干擾影響的產品都提出了相應的標準;使有關產品的制造沒應按照有關標準檢測。
 
  在計算機設備、通信、電子等設備的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。這在某種程度上使設備加強了抗干擾和防輻射的能力。
 
  在綜合布線系統纜線材料及性能的選擇上應根據用戶要求,并結合建筑物的周圍環境狀況進行考慮,一般宜以抗干擾能力和傳輸性能為主,經濟因素次之。目前常用的各種纜線和配線設備的抗干擾能力參考值如下:
 
  UTP 電纜(無屏蔽層) 40dB
 
  FTP 電纜(縱包鋁箔) 85dB
 
  SFTP電纜(縱包鋁箔,加銅編織網) 90dB
 
  STP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
 
  在綜合布線系統的鏈路中通常采用雙絞線纜線,雙絞線具有吸收和發射電磁場的能力。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內產生的電流與第二個絞節內產生的電流相同,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。第一個絞節內的電纜產生的電磁場與第二個絞節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,使相鄰絞節內的電磁場方向不再完全相反。如果上述情況發生、電纜就會發射電磁波。
 
  因此,當周圍環境的干擾場強度或綜合布線系統的噪聲電平高于《建筑與建筑群綜合布線系統工程設計規范》CECS72:97中12.2.1條3款規定,干擾源信號或計算機網絡信號頻率大于或等于30MHZ時,應根據其超過標準的量級大小、分別選用FTP、SFTP、STP等不同的屏蔽纜線系統和屏蔽配線設備。由于纜線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:首先,一部分電磁干擾被屏蔽層的外層反射;一部分射入屏蔽層的電磁干擾被屏蔽的內層反射。 

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