屏蔽系統(tǒng)的應(yīng)用及施工要點(diǎn)分析

　　近幾年來，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用面越來越廣，它的傳輸能力也越來越強(qiáng)，就目前的水平而言，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率已經(jīng)達(dá)到了10Gbps的等級，作為計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的承載介質(zhì)之一的雙絞線，也就面對著更加高的性能要求，其中的要求之一就是盡量改善傳輸線路中的信噪比，以保證數(shù)據(jù)的可靠性。同理，從信息安全的角度出發(fā)，又要考慮到傳輸信號的向外泄漏問題。

　　從電磁兼容(EMC)的觀點(diǎn)出發(fā)，電磁干擾和電磁輻射是客觀存在的，作為綜合布線工程而言，由于受到現(xiàn)場條件的限制，無法避免地會受到環(huán)境電磁干擾的影響。所以，隨著高帶寬應(yīng)用越來越普及，用戶對信息安全的考慮越來越重視，但是作為不受電磁干擾的光纖來說，基于其到桌面的接插件的非普及性及高昂的價格又讓很多用戶望而卻步。所以，作為面向電磁兼容場合的屏蔽布線系統(tǒng)正逐漸得到行業(yè)與用戶的重視。

　　隨著屏蔽布線技術(shù)的逐步普及和在工程中被得到廣泛的應(yīng)用，越來越多的設(shè)計人員和工程人員希望了解屏蔽布線系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識與基本概念、系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)用與產(chǎn)品的選用、施工技術(shù)與施工要點(diǎn)、驗收內(nèi)容與測試方法等方面的內(nèi)容。在此，本文選取其中的幾個內(nèi)容---屏蔽系統(tǒng)的應(yīng)用及其施工要點(diǎn)做一個介紹，以供讀者參考。

　　在討論施工要點(diǎn)以前，我們先來了解下屏蔽系統(tǒng)的應(yīng)用及屏蔽產(chǎn)品：

　　1. 屏蔽系統(tǒng)的應(yīng)用

　　屏蔽布線系統(tǒng)源于歐洲，它是在普通非屏蔽布線系統(tǒng)的外面加上金屬屏蔽層，利用金屬屏蔽層的反射、吸收及趨膚效應(yīng)實(shí)現(xiàn)防止電磁干擾及電磁輻射的功能，屏蔽系統(tǒng)綜合利用了雙絞線的平衡原理及屏蔽層的屏蔽作用，因而具有非常好的電磁兼容(EMC)特性。我們知道，在整個歐洲，大多數(shù)的最終用戶會選擇屏蔽布線系統(tǒng)。 目前，屏蔽布線系統(tǒng)已經(jīng)為越來越多的用戶所認(rèn)識，它在電磁兼容方面的良好性能也正在為越來越多的人所認(rèn)可。所以，市場上的屏蔽布線產(chǎn)品已不只局限于歐洲產(chǎn)品，越來越多的廠商提供屏蔽布線產(chǎn)品。越來越多的用戶也選擇使用屏蔽系統(tǒng)。

　　那屏蔽系統(tǒng)往往在哪些工程中需要用到呢，廣泛的講，我們的綜合布線基本上都可以用屏蔽系統(tǒng)，只是我們需要考慮工程的成本而已。不過在有些需要考慮傳輸質(zhì)量和傳輸效率的場所，我們也不得不采用較高成本的屏蔽系統(tǒng)。比如工廠、屏蔽機(jī)房、機(jī)場、醫(yī)院、政府機(jī)關(guān)、軍事機(jī)關(guān)、銀行、金融機(jī)構(gòu)、自用辦公樓、精密實(shí)驗室等對傳輸性能要求較高的地方，還有某些涉及到商業(yè)秘密的場合。

　　2. 屏蔽系統(tǒng)的組成

　　屏蔽布線系統(tǒng)的功能體現(xiàn)需要做到所有連接硬件都使用屏蔽產(chǎn)品，包括：傳輸電纜、配線架、模塊和跳線。如果只是傳輸信道的一部分使用了屏蔽產(chǎn)品(如：水平電纜)，則起不到整體系統(tǒng)屏蔽的作用。在此我們先對這些產(chǎn)品做一個簡單的了解。

　　2.1屏蔽線纜

　　目前的屏蔽雙絞線中，主要有超5類(5e)屏蔽雙絞線，6類屏蔽雙絞線，超6類(6A)屏蔽雙絞線，7類屏蔽雙絞線以及7A類屏蔽雙絞線。在這些屏蔽雙絞線中，它們各自的屏蔽方式也有不同。在國家標(biāo)準(zhǔn)(GB 50311-2007)中規(guī)定了屏蔽電纜類型的表示方法，具體如下：

　　其中，金屬箔一般為鋁箔，金屬編織網(wǎng)一般為銅編織網(wǎng)。所以，對應(yīng)的屏蔽線纜就有F/UTP，U/FTP，SF/UTP，S/FTP，F(xiàn)/FTP，SF/FTP等。需要說明的是，僅有鋁箔屏蔽的屏蔽對絞電纜(F/UTP，U/FTP，F(xiàn)/FTP等)中都自帶匯流銅導(dǎo)線，用于防止鋁箔萬一出現(xiàn)橫向斷裂時，匯流導(dǎo)線仍然能夠涉放屏蔽層桑德感應(yīng)電流，使屏蔽性能依然保持。

　　MS-K RJ-45屏蔽模塊

　　2.2屏蔽模塊

　　屏蔽模塊分有RJ45型和非RJ45型兩大類。根據(jù)IEC 60603標(biāo)準(zhǔn)，RJ45型模塊可以支持250MHz的傳輸帶寬，而500MHz的6A類布線系統(tǒng)同樣使用了RJ45型模塊。對非RJ45(如GG45、TERA等等)型模塊，因其四個線對分別位于模塊的四個對角位置，并在四個線對之間添加了金屬隔離體，切斷了芯線之間的電磁耦合，因此它可以支持1000～1200MHz的傳輸帶寬。

　　屏蔽模塊通過屏蔽外殼將外部電磁波與內(nèi)部電路完全隔離。因此它的屏蔽層需與對絞線的屏蔽層連接后，形成完整的屏蔽結(jié)構(gòu)。

　　2.3屏蔽配線架

　　屏蔽配線架上具有接地匯接排和接地端子，匯接排將屏蔽模塊的金屬殼體聯(lián)結(jié)在一起。屏蔽模塊的金屬殼體通過接地匯接排連至機(jī)柜的接地匯接排完成接地。屏蔽配線架可為屏蔽模塊+配線架組合和一體化兩類結(jié)構(gòu)。

　　2.4屏蔽跳線

　　根據(jù)屏蔽布線系統(tǒng)的全程屏蔽理論，屏蔽布線系統(tǒng)必須使用屏蔽跳線，否則將達(dá)不到預(yù)期的屏蔽效果。由于屏蔽模塊的種類分有RJ45型和非RJ45型兩類，使屏蔽跳線的種類分為三類：RJ45型 - RJ45型，RJ45型 - 非RJ45型，非RJ45型 – 非RJ45型(其中非RJ45型包含有GG45與TERA)。

　　屏蔽跳線內(nèi)部結(jié)構(gòu)

　　以上這些都是屏蔽系統(tǒng)不可缺少的部件材料，當(dāng)然，在屏蔽系統(tǒng)中，還有要涉及到屏蔽機(jī)柜，屏蔽橋架等等。有的甚至連整個機(jī)房都進(jìn)行屏蔽。

　　3.屏蔽系統(tǒng)施工

　　要完成一個屏蔽系統(tǒng)，尤其是很好的完成一個屏蔽系統(tǒng)，那么整個屏蔽系統(tǒng)的施工是最關(guān)鍵的部分。屏蔽布線工程除了穿線、理線、端接、測試和管理外，還需要關(guān)注以下施工要點(diǎn)和必須遵守的基本原則：

　　● 嚴(yán)格按照國標(biāo)GB 50312-2007所制定的條款要求制訂施工操作規(guī)程進(jìn)行施工;

　　● 根據(jù)GB 50312-2007的規(guī)定，屏蔽對絞線的彎曲半徑為對絞線外徑(纜徑)的8倍，這要求施工時對橋架和線管的彎角處需特別注意。

　　● 在工程中，應(yīng)根據(jù)所用屏蔽對絞線的外徑確定橋架和電線管的尺寸，以免造成穿線困難。

　　● 軸裝線布放電纜時使用支架;

　　● 接地系統(tǒng)要求完整無缺、沒有松動的現(xiàn)象;

　　● 工作區(qū)的面板以及其中所安裝的模塊屏蔽殼體不需要接地。

　　而在這個關(guān)鍵的施工過程中，有兩個步驟又是關(guān)鍵中的關(guān)鍵。那就是屏蔽模塊的端接與屏蔽系統(tǒng)的接地。

　　3.1屏蔽模塊的端接

　　對屏蔽模塊的端接，筆者本人是深有體會。說其簡單也簡單，說其復(fù)雜也復(fù)雜，在剛學(xué)著端接屏蔽模塊是，看著眼前的模塊與線纜，不知道如果動手。但是，俗話說的好，熟能生巧。筆者曾經(jīng)見過端接一個6A類屏蔽模塊的最快速度是39秒，不僅快，而且端接的非常好，這個速度，是我所知道的最快的一個了。按一般人的端接速度，少不了也要1-2分鐘吧。初做的或許3-4分鐘也做不好一個。說了這么多，到底怎樣才能端接好一個屏蔽模塊呢。端接屏蔽模塊，離不開要對屏蔽線纜的護(hù)套及屏蔽層進(jìn)行處理。

　　含有絲網(wǎng)的屏蔽線纜S/FTP

　　3.1.1屏蔽電纜的屏蔽層處理

　　1)含有絲網(wǎng)的對絞電纜

　　此類對絞電纜有SF/UTP、S/FTP和SF/FTP等?；痉椒ㄈ缦拢?/p>

　?、?精確測量需保留的長度，剪斷多余的線纜后，在電纜上制作永久性標(biāo)簽。

　?、谑褂脤I(yè)剝線刀剝離屏蔽對絞線的護(hù)套，避免剝離護(hù)套時將銅網(wǎng)或鋁箔切斷。為保證端接質(zhì)量，通常會距離電纜末端5cm處進(jìn)行線纜的外護(hù)套剝離。

　?、奂羧ヤX箔層，將絲網(wǎng)翻轉(zhuǎn)后均勻覆蓋在對絞電纜的護(hù)套外。

　　2)僅含鋁箔層，且鋁箔層導(dǎo)電面向內(nèi)的對絞電纜

　　此類對絞電纜有F/UTP、F/FTP等?；痉椒ㄈ缦拢?/p>

　　僅含鋁箔屏蔽線纜F/UTP

　　① 精確測量需保留的長度，剪斷多余的線纜后，在電纜上制作永久性標(biāo)簽。

　　②使用專業(yè)剝線刀剝離屏蔽對絞線的護(hù)套，避免剝離護(hù)套時將銅網(wǎng)或鋁箔切斷。為保證端接質(zhì)量，通常會距離電纜末端5cm處進(jìn)行線纜的外護(hù)套剝離。

　?、?將鋁箔層翻轉(zhuǎn)后，均勻覆蓋在對絞電纜的護(hù)套，導(dǎo)電面向外。

　　④用模塊包裝內(nèi)的銅箔粘在電纜的開剝處。注意，要可靠緊固的粘住，同時之后，將長出銅箔的多余鋁箔剪斷。

　?、輰?dǎo)流線纏繞在鋁箔屏蔽層外。

　　3)僅含鋁箔層，且鋁箔層導(dǎo)電面向外的對絞電纜

　　此類對絞電纜有U/FTP等?；痉椒ㄈ缦拢?/p>

　　僅含鋁箔屏蔽線纜U/FTP

　?、?精確測量需保留的長度，剪斷多余的線纜后，在電纜上制作永久性標(biāo)簽。

　　②使用專業(yè)剝線刀剝離屏蔽對絞線的護(hù)套，避免剝離護(hù)套時將銅網(wǎng)或鋁箔切斷。為保證端接質(zhì)量，通常會距離電纜末端5cm處進(jìn)行線纜的外護(hù)套剝離。

　?、?將鋁箔層折疊翻轉(zhuǎn)后，均勻覆蓋在對絞電纜的護(hù)套上，導(dǎo)電面向外。

　　③ 將導(dǎo)流線纏繞在鋁箔屏蔽層外。

　　3.1.2屏蔽模塊端接方法

　　屏蔽模塊端接分為兩個部分：屏蔽層端接和8芯對絞芯線端接。

　　1)屏蔽層端接是指對絞線的屏蔽層與模塊屏蔽殼體之間的端接過程。

　　屏蔽對絞線與屏蔽模塊端接時應(yīng)滿足GB 50312-2007要求：“屏蔽對絞電纜的屏蔽層與連接器件終接處屏蔽罩應(yīng)通過緊固器件可靠接觸，纜線屏蔽層應(yīng)與連接器件屏蔽罩360°圓周接觸，接觸長度不宜小于10mm。屏蔽層不應(yīng)用于受力的場合”。

　　屏蔽對絞電纜在芯線端接完后。然后將屏蔽層(SF/UTP、S/FTP和SF/FTP的絲網(wǎng)層，F(xiàn)/UTP、F2TP、U/FTP、F/FTP則為鋁箔和接地導(dǎo)線)固定在模塊屏蔽殼體的尾部，確保屏蔽層之間完全導(dǎo)通。

　　2)對對絞芯線端接

　　屏蔽模塊內(nèi)8芯對絞芯線的端接要求可參照GB 50312-2007，基本做法如下：

　?、俑鶕?jù)TIA-568A或B 的色標(biāo)，將藍(lán)、橙、綠、棕色線對分別卡入相應(yīng)的卡槽內(nèi)，最好不要破壞各個線對的絞合度，注意：如果為了保證色譜而被迫改變絞距時，應(yīng)將芯線多絞一下，而不是讓它散開。用手或?qū)Ｓ霉ぞ邔⒏鱾€線對卡到位，采用工具(斜口鉗或剪刀)將多余的線對剪斷，手動或采用專用工具將模塊的其他部件安裝到位。

　?、谛揪€端接的打線規(guī)則在整個布線工程要求統(tǒng)一，不能混用。

　?、奂魯喽嘤嗑€對，同時將模塊卡接到位。

　?、茏⒁鈾z查端接點(diǎn)附近是否有絲網(wǎng)或鋁箔。如果有則全部清除，以免造成芯線對地短路。

　　3)在屏蔽模塊端接完成后，要做到如下幾點(diǎn)：

　?、賹⒛K的屏蔽殼體合攏，并固定對絞線及對絞線中的接地線。

　?、趯⒛K安裝到面板或配線架上，整理線纜。

　　③將當(dāng)屏蔽模塊插入面板或配線架的模塊孔中。

　?、苊姘灏惭b時應(yīng)注意不要將屏蔽電纜的彎曲半徑過小，否則容易造成測試失敗。

　　⑤配線架安裝時應(yīng)注意屏蔽模塊與配線架接地匯流排之間接地良好。

　　3.2屏蔽系統(tǒng)接地

　　根據(jù)GB 50311-2007標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，不同接地體的電位差不應(yīng)大于1Vr.m.s。這就要求工作區(qū)安裝終端計算機(jī)設(shè)備的交流電源插座PE接地端子與電信間中局部等電位聯(lián)結(jié)端子板之間的電位差不能大于1Vr.m.s。在布線系統(tǒng)采用單獨(dú)接地體時，則要求接地電阻值小于4歐姆。屏蔽布線系統(tǒng)接地只需要在配線架端接地，工作區(qū)信息插座不需要再接地。因為工作區(qū)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和終端設(shè)備已經(jīng)采用了保護(hù)接地(PE)，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(或終端設(shè)備)通電時，借助于全程屏蔽技術(shù)，已經(jīng)滿足了屏蔽布線系統(tǒng)所需要的兩端接地要求。

　　在此，我們只討論機(jī)架及機(jī)柜的接地，對于場地的接地，管槽接地不做詳細(xì)描述。那么在配線端的機(jī)柜及機(jī)架究竟怎樣進(jìn)行接地呢?

　　3.2.1屏蔽配線架接地

　　1)屏蔽配線架串聯(lián)接地(菊花鏈連接方式)

　　在綜合布線系統(tǒng)的機(jī)柜中，屏蔽配線架一般是集中放置。因此使用短的接地導(dǎo)線連接到旁邊一個配線架(上方的配線架或下方的配線架)的接地螺栓上，最終連接到機(jī)柜的接地匯集排上。為保證可靠接地，以構(gòu)成封閉式環(huán)狀的接地方式。這種接地方法結(jié)構(gòu)簡單。但是對施工要求比較高。

　　2)屏蔽配線架星型接地

　　每個屏蔽配線架配備1～2個接地端子，使用接地導(dǎo)線直接連接至機(jī)柜接地匯集排上，構(gòu)成星型接地方式。推薦第2種接地方式，任何一個接地點(diǎn)的故障只會影響一個屏蔽配線架，有助于提高系統(tǒng)的可靠性。

　　3.2.2機(jī)柜接地

　　對于屏蔽布線系統(tǒng)而言，等電位聯(lián)結(jié)導(dǎo)體的作用至關(guān)重要。如果等電位聯(lián)結(jié)導(dǎo)體選型不當(dāng)或出現(xiàn)施工故障，會給對絞電纜和屏蔽模塊上感應(yīng)到的電荷能夠通過等電位聯(lián)結(jié)導(dǎo)體盡快泄放掉，以免殘留電荷引起二次輻射干擾，造成抗干擾能力下降。其二是高頻電阻要小，在高頻情況下，電流主要是經(jīng)導(dǎo)體的表面?zhèn)鬟f，所以盡量增加等電位聯(lián)結(jié)導(dǎo)體的面積，將會大幅度的降低高頻電阻。具體要做到：

　　機(jī)柜內(nèi)的接地

　　1)機(jī)房內(nèi)機(jī)柜接地應(yīng)采用多股銅導(dǎo)線或網(wǎng)狀編制銅導(dǎo)線。如果對接地要求很高時，還在其表面鍍銀，以減少導(dǎo)線的表面電阻率，因而達(dá)到減小接地線高頻阻抗的目的。

　　2)要求使用銅質(zhì)導(dǎo)線。

　　3)在機(jī)房內(nèi)，每個機(jī)柜采用2根不同長度的連接導(dǎo)體與等電位聯(lián)結(jié)網(wǎng)格連接。

　　4)在沒有設(shè)置等電位聯(lián)結(jié)網(wǎng)格的場所，每個機(jī)柜/機(jī)架都必須分別采用等電位聯(lián)結(jié)導(dǎo)體以并行方式連接到局部等電位聯(lián)結(jié)端子板上，以確保接地可靠性。

　　另外，機(jī)柜上課拆卸的配線架及門等都要做接地連接。

　　這樣，再加上工作區(qū)的屏蔽跳線，一個完整的內(nèi)部屏蔽系統(tǒng)就建好了。

　　結(jié)束語：

　　隨著屏蔽系統(tǒng)越來越被更多的用戶所使用，對屏蔽系統(tǒng)的施工要求也會越來越高。如何根據(jù)現(xiàn)有的屏蔽產(chǎn)品，來設(shè)計與建設(shè)更好的屏蔽系統(tǒng)，是我們綜合布線者們必須要面對的課題。當(dāng)然，作為屏蔽系統(tǒng)，要真正發(fā)揮屏蔽系統(tǒng)的屏蔽效果，我們除了要選擇品質(zhì)好的屏蔽產(chǎn)品，做好屏蔽系統(tǒng)的端接，做好全程360度的屏蔽外，對整個屏蔽系統(tǒng)的接地連接與整個系統(tǒng)的等電位連接也是必不可少的。只有這樣，我們才能保證屏蔽的完整以及屏蔽系統(tǒng)的屏蔽效果和系統(tǒng)傳輸性能。希望此文能對希望了解屏蔽系統(tǒng)及屏蔽技術(shù)的讀者有所啟發(fā)與幫助。