2.3 综合布线系统的保护

2.3.1 过压与过流的保护

综合布线电气保护的目的,是为了减小电气故障对综合布线的电缆和相关连接硬件的损坏,同时避免终端设备或器件的损坏,保障系统的正常运行。

室外通信电缆进入建筑物时,通常在入口处经过一次转接才进入室内。在转接处应加装电气保护设备,这样可以避免因电缆受到雷击产生感应电动势或与电力线路接触而给用户设备带来损坏。电气保护主要分为过压保护和过流保护两种,这些保护装置通常安装在建筑物入口的专用房间或墙面上。

综合布线的过压保护可选用气体放电管保护器或固态保护器。气体放电管保护器使用断开或放电间隙来限制导体和地之间的电压。放电间隙由黏在陶瓷外壳内密封的两个金属电柱形成,并充有惰性气体。当两个电极之间的电位差超过交流250 V或雷电浪涌电压超过700 V时,气体放电管出现电弧,为导体和地电极之间提供一条导电通路。

固态保护器适合于较低的击穿电压(60~90 V),而且其电路中不能有振铃电压。它利用电子电路将过量的有害电压泄放至地,不影响电缆的传输质量。固态保护器是一种电子开关,在未达到击穿电压前,可进行稳定的电压钳位;一旦超过击穿电压,它便将过量电压引入地。固态保护器为综合布线提供了最佳的保护。

综合布线系统除了采用过压保护外,同时还采用过流保护。过流保护器串联在线路中,当线路发生过流时,就切断线路。为了维护方便,过流保护一般都采用有自动恢复功能的保护器。

2.3.2 干扰和辐射的屏蔽

电磁干扰和辐射是整个应用系统的问题,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。屏蔽包括两方面,一方面是减少电缆本身向外辐射的能量,另一方面是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,对于一个点到点的连接通道来说,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,因而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之类的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。

屏蔽有静电屏蔽和磁场屏蔽两种。从理论上讲,为减少干扰,可采用屏蔽措施。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,屏蔽层的妥善接地是十分重要的。若接地不良,不但不能减少干扰,反而会使干扰增大。当接地点安排不正确时,接地电阻将增大,导致接地电位不均衡,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,为了保证屏蔽效果,必须对屏蔽层进行正确可靠的接地。

在实际应用中,为了尽可能地降低干扰,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,以保证信道的传输特性。