屏蔽布线系统的施工技巧.doc

经过二十多年的发展综合布线系统成为现代建筑中最基本的组成部分可以说在我国几乎每栋大楼中都含有综合布线系统在综合布线系统已经普及的今天在谈屏蔽布线系统似乎有些多余每个布线厂商都提供屏蔽布线产品每个集成商都了解屏蔽布线系统不过了解是一回事实际用起来就可能是另一回事屏蔽布线系统看起来容易而真正做好屏蔽布线的工程并不是每个集成商的项目经理所能做到的在本文中笔者仅打算将自己在屏蔽布线系统的工程中累积的技巧奉献给读者并不涉及到屏蔽布线的各种理论和争论屏蔽布线施工综述屏蔽布线系统与非屏蔽布线系统一样其基本组成在芯双绞线的两端安装模块再用跳线连接到两端的设备如网络设备和计算机网卡电话交换机和电话机等等中形成信息传输的通道其中双绞线铺设在墙地板和天花中而模块则安装在面板配线架空架里因此屏蔽布线系统的基本工程手法与非屏蔽布线系统的工程手法非常相近穿线根据图纸将双绞线从面板出铺设到电信间也称为弱电间配线间等等途中通过穿管安放桥架或线槽将让双绞线不受力的平躺在管子里和桥架中在垂直部分则用绑扎方式防止双绞线的上端受力造成损坏端接在面板和配线架旁施工人员将线头中的根芯线剥出按照模块上印刷的线对颜色依次将芯线安放到模块的打线端子内并用打线刀或免工具盖板将芯线压入型槽内利用型槽刺破芯线外的绝缘层实现线路导通屏蔽布线系统与非屏蔽布线系统在工程中不同之处如下屏蔽布线系统同时使用屏蔽双绞线和屏蔽模块屏蔽布线系统只有形成了全程屏蔽才能充分发挥其抗干扰的效果因此在屏蔽布线系统中从双绞线模块到跳线以致网络设备中的端口都是屏蔽产品因此必须屏蔽布线系统同时采用屏蔽双绞线和屏蔽模块屏蔽双绞线在芯线外有屏蔽层在施工时要连接到两端的模块屏蔽层上全程屏蔽意味着系统内各部件双绞线模块跳线的屏蔽层布线连接形成完整的屏蔽链路因此屏蔽双绞线中的屏蔽层需要与两端模块上的屏蔽层连接跳线则直接通过屏蔽头外的屏蔽层与模块连接根据欧洲布线系统的施工标准屏蔽双绞线与屏蔽模块连接时有以下两个要求对于铝箔屏蔽双绞线要将屏蔽层和双绞线中的接地导线同时端接到两端模块的屏蔽层上对于丝网铝箔屏蔽的双绞线只要将丝网层端接到两端模块的屏蔽层上即可屏蔽布线系统需要接地为了将屏蔽层内感应到的电磁信号泄放掉屏蔽层必须接地因此在屏蔽配线架上有一个接地桩用于接地施工时应使用接地导线一端固定在屏蔽配线架的接地桩上另一端则固定在机柜电信间接地铜排上通过接地铜排连接到建筑物的接地体形成完整的接地回路由以上几步就基本上完成了屏蔽布线系统的施工但是如果仅做到了上述的几步那屏蔽工程并没有做完美还有一些疏漏的地方屏蔽布线材料的特点及对策对于工程而言屏蔽布线材料的变化主要来自几个方面屏蔽双绞线屏蔽模块和屏蔽配线架接地屏蔽双绞线屏蔽双绞线有许多种它们在施工中的做法也各不一样目前依据国际布线标准具有代表性的屏蔽双绞线主要分为类双绞线即通常所说的双绞线非屏蔽双绞线双绞线总屏蔽层为铝箔屏蔽没有线对屏蔽层的屏蔽双绞线双绞线没有总屏蔽层线对屏蔽为铝箔屏蔽的屏蔽双绞线双绞线总屏蔽层为丝网铝箔的双重屏蔽线对没有屏蔽的双重屏蔽双绞线双绞线总屏蔽层为丝网线对屏蔽为铝箔屏蔽的双重屏蔽双绞线屏蔽双绞线铝箔总屏蔽屏蔽双绞线是最传统的屏蔽双绞线主要用于将芯双绞线与外部电磁场隔离对线对之间电磁干扰没有作用双绞线在芯双绞线外层包裹了一层铝箔即在根芯线外护套内有一层铝箔在铝箔的导电面上铺设了一根接地导线双绞线主要用于五类超五类在六类中也有应用屏蔽双绞线有以下工程特点双绞线外径大于同等级的非屏蔽双绞线铝箔两面并非都是导电层通常只有一面为导电层即与接地导线连接的一面铝箔层在有缺口时容易被撕裂因此在施工时应注意以下问题铝箔层要与接地导线一起端接到屏蔽模块的屏蔽层上为了不留下电磁波可以侵入的缝隙应尽量将铝箔层展开与模块的屏蔽层之间形成度的全方位接触当屏蔽层的导电面在里层时应将铝箔层翻过来覆盖在双绞线的护套外用屏蔽模块附带的尼龙扎带将双绞线与模块后部的金属托架固定成一体这样在罩上屏蔽壳后无论是屏蔽壳与屏蔽层之间还是屏蔽层与护套之间都没有留下电磁波可以侵入的缝隙不要在屏蔽层上留下缺口屏蔽双绞线线对屏蔽双绞线的屏蔽层同样由铝箔和接地导线组成所不同的是铝箔层分有张分别包裹个线对切断了每个线对之间电磁干扰途径因此它除了可以抵御外来的电磁干扰外还可以对抗线对之间的电磁干扰串扰线对屏蔽双绞线来自类双绞线目前主要用于六类屏蔽双绞线也可以用于超类屏蔽双绞线线对屏蔽双绞线的工程特点如下因此在施工时应注意以下问题铝箔层要与接地导线一起端接到屏蔽模块的屏蔽层上屏蔽层应与模块的屏蔽层之间形成度的全方位接触为防止屏蔽双绞线中的芯线和屏蔽层受力应在双绞线的护套部位用屏蔽模块附带的尼龙扎带将双绞线与模块后部的金属托架固定成一体不要在屏蔽层上留下缺口屏蔽双绞线屏蔽双绞线的总屏蔽层为铝箔铜丝网它不需要接地导线作为引流线铜丝网具有很好的韧性不易折断因此它本身就可以作为铝箔层的引流线万一铝箔层断裂丝网将起到将铝箔层继续连接的作用双绞线在个双绞线的线对上没有各自的屏蔽层因此它属于只有综屏蔽层的屏蔽双绞线双绞线主要用于五类超五类在六类屏蔽双绞线中也有应用屏蔽双绞线有以下工程特点双绞线外径大于同等级的屏蔽双绞线铝箔两面并非都是导电层通常只有一面为导电层即与丝网接触的一面丝网中的铜丝容易脱离丝网引起信号线短路铝箔层在有缺口时容易被撕裂因此在施工时应注意以下问题丝网层要端接到屏蔽模块的屏蔽层上铝箔层可以剪去不参加端接为了防止丝网中的铜丝逸出组成芯线短路在端接时应特别注意观查不要让任何铜丝有向着模块端接点的机会将丝网层翻过来覆盖在双绞线的护套外用屏蔽模块附带的尼龙扎带将双绞线与模块后部的金属托架固定成一体这样在罩上屏蔽壳后无论是屏蔽壳与屏蔽层之间还是屏蔽层与护套之间都没有留下电磁波可以侵入的缝隙不要在屏蔽层上留下缺口屏蔽双绞线之间干扰的能力屏蔽双绞线属于双重屏蔽双绞线它是应用于类屏蔽双绞线的线缆产品也用于六类屏蔽双绞线屏蔽双绞线有以下工程特点双绞线外径大于同等级的屏蔽双绞线铝箔两面并非都是导电层通常只有一面为导电层即与丝网接触的一面丝网中的铜丝容易脱离丝网引起信号线短路铝箔层在有缺口时容易被撕裂因此在施工时应注意以下问题丝网层要端接到屏蔽模块的屏蔽层上铝箔层可以剪去不参加端接为了防止丝网中的铜丝逸出组成芯线短路在端接时应特别注意观查不要让任何铜丝有向着模块端接点的机会将丝网层翻过来覆盖在双绞线的护套外用屏蔽模块附带的尼龙扎带将双绞线与模块后部的金属托架固定成一体这样在罩上屏蔽壳后无论是屏蔽壳与屏蔽层之间还是屏蔽层与护套之间都没有留下电磁波可以侵入的缝隙不要在屏蔽层上留下缺口其他种类的屏蔽双绞线屏蔽双绞线除以上种类外还有丝网总屏蔽双绞线双层铝箔双绞线双层铝箔线对屏蔽双绞线双重总屏蔽线对屏蔽双绞线等等由于这些双绞线没有列入国际布线标准且工作原理可以通过前述四种屏蔽双绞线演变产生因此它们的施工特点可以进行类推为减少篇幅在本文中不进行一一描述屏蔽模块与屏蔽配线架除屏蔽双绞线外屏蔽布线系统的另一个重点是屏蔽接插件即屏蔽模块和屏蔽配线架屏蔽模块屏蔽模块是安装在面板和屏蔽配线架中的接插件它的后端与屏蔽双绞线端接正面是屏蔽口可以插入屏蔽跳线常见的屏蔽模块有两种铸造外壳的屏蔽模块由于铸造外壳几乎没有缝隙因此它具有很好的抗电磁干扰能力在施工时应充分注意屏蔽双绞线的任何部分不能接触到屏蔽壳体的接缝处以免壳体无法盖严实另外由于屏蔽壳体密实性好芯线端接时也应特别谨慎如果在壳体盖严实后在要想拆开将要消耗大量的时间和体力板材外壳的屏蔽模块这类屏蔽模块由于价格便宜在市场上到处壳见它的缺点是折边处有着微小的缝隙因此电磁波的泄漏略大于铸造型屏蔽模块在施工时由于屏蔽外壳很容易拆装因此不存在需要谨慎施工的问题无论是哪一种屏蔽模块在屏蔽壳体外都有线缆绑扎的空间当屏蔽双绞线在这里与屏蔽模块标准成一体后万一受到外力就不会产生屏蔽层脱离的问题因此绑扎可以保证屏蔽层连接的长期可靠屏蔽配线架屏蔽配线架是机房里安装屏蔽模块的支架它同时起到将屏蔽链路接地的作用屏蔽配线架通常是金属结构它是屏蔽模块的接地汇流条在屏蔽配线架上有着个接地桩用于连接接地导线为了避免屏蔽配线架通过机柜接地产生电流环效应屏蔽配线架的金属件需要与机柜保持电气绝缘状态在施工时应避免破坏屏蔽配线架上的喷塑层接地屏蔽布线系统本身仅在配线架端接地在面板端不进行接地本文只讨论屏蔽布线系统中的屏蔽接地不涉及建筑物的接地构造屏蔽配线架的接地屏蔽配线架与非屏蔽配线架之间最大的区别是其中含有接地配件有些非屏蔽配线架中添加了接地配件就变成了屏蔽配线架屏蔽配线架中的接地配件是接地用的汇流排它可以将屏蔽模块全部通过它连接到统一的接地体上形成配线架中的接地通道屏蔽配线架用的接地配件主要有两类安装在配线架内的接地配件安装在配线架内的接地配件具有弹性当屏蔽模块插入配线架后其金属壳体自动与接地配件形成良好的连接完成了屏蔽模块的接地工作独立的接地配件独立的接地配件可以专用的非屏蔽配线架转变为屏蔽配线架这类屏蔽模块中一般含有可插搭接线用的接地接口当屏蔽模块插入配线架后将接地配件中的搭接线插在屏蔽模块的接地接口上形成屏蔽模块的接地连接配线架上应装有接地桩使来自机柜的接地导线可以与之搭接传统的屏蔽配线架所采用的方式是通过机柜中的金属立柱进行接地这一方式现已不再使用配线架的屏蔽接地可以采用以下方式每个屏蔽配线架通过各自接地导线连接到机柜的汇流铜排上形成星型接地结构机柜底部安装接地铜排并使用独立的接地导线将接地铜排连接到配线间电信间的接地桩接地铜排上使各个机柜之间的接地形成星型接地结构接地导线的截面积应大于接地导线两端应使用电工常用的冷轧焊片以免线头散开组成短路为了提高高频干扰信号的泄放能力建议接地导线需要编织导线以更大的表面积满足高频电流的趋肤效应需求综合布线系统的机柜接地根据国家建筑规范不管是否采用了屏蔽布线系统综合布线系统所用的机柜都要求接地目前综合布线系统常用的接地方案是在弱电机房弱电间电信间中建立独立的弱电接地导线该导线在建筑物的总接地桩上与其他接地导线共地形成建筑物内的联合接地体在同一个机柜内往往会有数个乃至数十个屏蔽配线架它们应采用星型结构完成接地连接屏蔽配线架的接地应直接接到机柜的接地铜排上形成机柜内的星型接地其接地线建议使用以上的网状接地线利用其表面积大的特点提高线缆的高频特性为了防止网状接地线短路在接地线外应套塑料软管早期的屏蔽配线架使用机柜内的前立柱作为汇流排由于这一方式会受机柜品质的影响有可能造成接地连接失败因此现在已很少看见这样的配线架了在电信间中如果有多个机柜其接地线也应以星型结构连接到电信间的接地桩上这种接地形式要求建筑物有尽可能多的良好接地点对于不能达到这个要求的建筑物用蜂窝结构弥补这种局域地网可以用金属电缆通道双层地板或平行排列的铜线仿造附加的地线可以减小接地回路结构尺寸并削弱干扰信号的影响不过这种防治结构应与强电规定和安全方案联系起来设计每个机柜均应使用接地线连接到机房的接地铜排上并确保配线架对地的接地电阻小于屏蔽布线系统的接地应与强电接地完全分离单独接至大楼底部的接地汇流排上其他问题屏蔽双绞线护套在目前的市场上双绞线的护套结构存在有两大类松套型结构双绞线呈圆型外观漂亮但内部的芯线之间有比较大的缝隙在遇到外力时容易改变芯线之间的相对位置这类双绞线大多出现在早期的三类五类超五类双绞线中由于工作频率不高芯线移动所产生的问题不明显紧套型结构双绞线外表高低起伏外观不如松套型结构的双绞线但内部芯线被紧紧地裹住在遇到外力时芯线之间不易改变相对位置对于屏蔽双绞线由于特性阻抗不仅与芯线之间的分别电容有关而且与芯线屏蔽层之间的分布电容有关因此紧套型结构有助于防止施工时线缆弯曲所造成的芯线移动进而导致特性阻抗回波损耗值劣化另外屏蔽双绞线内通常都有铝箔层在制造时铝箔层的重复部分约为使铝箔包裹后自身形成覆盖以免留下任何缝隙如果屏蔽双绞线为紧套型结构那么无论双绞线怎样弯曲都不可能出现铝箔层的重复部分裂开的现象接地体的绝缘施工中有一点也很重要建筑物内以任何方式接地的金属物体都应该用合适的包扎元件包扎起来合适的包扎元件如物料带金属条包扎条等应对高频漏电流有尽量大的传导面积不适合用细线包扎屏蔽布线工程的测试与质量检查在现有技术下屏蔽布线系统的屏蔽层质量无法通过工地现场测试仪器的测试给出定量的质量指标因此屏蔽布线工程的质量检查只有凭借肉眼进行定性的检查屏蔽链路的现场测试不管是链路测试还是信道测试都是使用现场测试仪器因此屏蔽系统的测试十分简单将标准调到相应的屏蔽双绞线后按下自动测试键很快就可以完成包含屏蔽在内的全部测试屏蔽层为线应该说明的是在测试仪器中屏蔽布线系统的测试仅包含了屏蔽层的连通性国际标准中尚未制定出屏蔽系统的其他性能测试指标因此屏蔽布线系统的质量保证需通过工程商在各个环节的施工工艺予以保证在中规定屏蔽链路中屏蔽层的直流阻抗不得大于这时应采用电阻测试仪器如万用电表等等进行测试屏蔽层的质量检查在工地上可以定性的检查屏蔽层的工程质量例如观看屏蔽双绞线的屏蔽层是否与屏蔽模块的屏蔽壳体呈度的全方位连接没有给电磁波侵入的缝隙铝箔屏蔽双绞线的接地导线应向后弯曲在双绞线与屏蔽模块绑扎时与屏蔽模块的绑扎用金属片紧密接触也可以将接地导线缠绕在绑扎用金属片上但这样做会影响工程进度如果测试时出现屏蔽层与芯线短路的故障通常是屏蔽层中的丝网铝箔或接地导线与芯线接触也有可能是划破护套时芯线受伤后弯曲造成短路如果屏蔽双绞线链路的值不佳而串扰值不差时有可能是屏蔽双绞线自身有缺陷当然也可能是双绞线进水等现象造成观察屏蔽壳体是否盖严实结束语随着智能建筑工程的普及许多施工人员对系统有线电视系统电视监控系统门禁系统中的屏蔽线端接已经习惯因此他们对屏蔽布线工程的施工也达到了相当高的水平因此在近几年中已经很少看到认为屏蔽布线工程难以施工的文章屏蔽布线系统的施工并不复杂也不需要高深的技术但在工程中仍然听说有些施工单位将屏蔽双绞线当做非屏蔽双绞线施工的故事当然也听说只接接地导线而不关心屏蔽层与模块之间的连接现象这说明尽管经历了年的施工锻炼仍然有一些施工人员的素质达不到屏蔽布线工程的要求对施工人员的技能培训并非是一朝一夕的事随着施工人员的不断流动问题总会不断出现只有工程管理人员监理人员不断的对工程质量进行随工检查施工人员的素质才会不断提高最终达到熟能生巧的程度