淺談綜合布線非屏蔽與屏蔽系統的應用

文｜德特威勒電纜系統（上海）有限公司 常大釗

經過數十年的發展，綜合布線系統從技術、產品已逐步成熟，并擁有了包含非屏蔽布線系統、屏蔽布線系統和光纖布線系統在內的多介質高速傳輸能力，為計算機、通信和控制領域及各行各業提供了物理傳輸層面上的支持。隨著智能建筑各系統逐漸走向網絡化，綜合布線系統的應用領域還將進一步延伸和擴大。本文將對非屏蔽系統和屏蔽系統的應用進行簡單的對比，僅供讀者參考。

1 常見對絞電纜的種類

在頒布的中國布線標準（GB 50311-2007）中規定了屏蔽電纜類型的表示方法，具體如圖1所示。

圖1

其中，金屬箔一般為鋁箔。金屬編織網一般為銅編織網。

在命名規則中，非屏蔽對絞線與屏蔽對絞線是等同看待的，均使用“平衡線纜”來統稱所有的對絞線，而用不同的字母去區分各種屏蔽類型。例如：U為非屏蔽、F為鋁箔屏蔽、S為絲網屏蔽，并使用“/”區分是在四對芯線外進行屏蔽，還是在每對芯線上進行屏蔽。

在ISO/IEC 11801-2002中，對5種常見的對絞電纜類型進行了命名規則，如表1所示。

表1 5種在ISO 11801中圖示的對絞線

根據命名規則，還可以引導出其他一些類型的屏蔽對絞線。如F/FTP：鋁箔總屏蔽/鋁箔線對屏蔽對絞線；SF/FTP：絲網+鋁箔總屏蔽/鋁箔線對屏蔽對絞線；F2TP：可以歸入F/UTP對絞線之中，只是電纜的總屏蔽層具有兩層鋁箔，在兩層鋁箔之間設有金屬排流導體。

2 非屏蔽與屏蔽系統的選擇

在布線系統中，信道內的噪聲來源主要有Powersum NEXT、Powersum FEXT、回波損耗、相鄰電纜的干擾及外界干擾五個方面。前三種干擾來自電纜內部，在高速網絡系統中，可以采用數字信號處理（DSP）技術加以補償、抵消；后兩種干擾來自電纜外部，是隨機的、不可預測的，無法利用DSP技術抵消。因此，只有將對絞線加以屏蔽，才能大大減小進入電纜內部的噪聲，從而提高信噪比。

針對非屏蔽系統的選擇，下面一段文字也許會說明一切：對于傳輸帶寬高于16MHz的應用，即網絡數據傳輸速率的逐漸提高，對信噪比的要求也就越高。對絞線的對絞結構有助于提高傳輸線路抗干擾的能力，但機械地限制對絞密度會使對絞的效果減弱。而且在安裝過程中，電纜如果承受過大的拉力和敷設的彎曲半徑過小等因素，會使對絞的均衡度遭到破壞，導致抗干擾能力下降。所以，通常電纜線對的對絞原理能夠有效地適應30MHz～40MHz的數據傳輸。

在歐洲綜合布線標準EN 50173.1-2007中，電磁兼容性就是4類惡劣環境中的一種，為此，它將電磁兼容性等級分為3級：E1（商業環境）、E2（半工業環境）和E3（工業環境）。這個等級在其他標準中也有類似的劃分，如表2所示。

表2 電磁環境分類表

不同的電磁環境有著不同的應對方法。對于綜合布線系統而言，就是線對或線對間的對絞結構采用不同的設計與制造工藝，如表3所示。

表3 各類電磁環境中的對絞線選擇表

屏蔽布線系統往往用于需要考慮傳輸質量和傳輸效率的場所，在電磁干擾較大的區域或在有精密儀器的房間內，屏蔽機房和不希望發生泄密的地方。

因此屏蔽布線系統常安裝在工廠、屏蔽機房、機場、醫院、政府、軍事、銀行、金融機構、自用辦公樓、精密實驗室等對傳輸性能要求較高的地方，也會應用于某些涉及到商業秘密的場合。

3 非屏蔽與屏蔽系統的施工工藝對比

針對非屏蔽系統而言，從工程角度講，隨著綜合布線的發展，國內各地的工程隊伍對其施工工藝掌握的非常成熟。下面主要介紹一下屏蔽系統的施工，以達到共識的目的。

使用屏蔽布線必須滿足兩個條件：“全程屏蔽”和“屏蔽層正確可靠接地”。全程屏蔽，即布線系統中所使用的配線架、線纜、接插件、跳線、網絡設備、網卡均采用屏蔽產品，而且屏蔽層之間保持良好地接觸與聯接。對于綜合布線系統而言，最理想的接地方式是兩端接地，即在屏蔽對絞線的兩端分別接地。

4 屏蔽系統的接地

綜合布線系統在工作區信息插座的屏蔽層不做專門接地，工作區通過屏蔽跳線將屏蔽信息插座與屏蔽網絡設備的屏蔽層連接，自然而然地通過終端設備電源線的PE端子實現了接地，而在配線柜一側做等電位聯結。

需要說明的是，屏蔽配線架還有“機柜立柱接地”、“串聯接地”方式，但是本文推薦星型接地方式，理由是：每個屏蔽配線架配備1～2個接地端子，使用接地導線直接連接至機柜接地匯集排上。任何一個接地點的故障只會影響一個屏蔽配線架，有助于提高系統的可靠性。

5 結束語

近年來，綜合布線系統在數據中心的應用越來越廣泛，各大廠家也爭先推出了各有特色的數據中心布線產品。筆者建議：數據中心布線銅纜部分宜采用屏蔽布線系統；數據中心布線銅纜部分宜采用預連接系統；數據中心布線銅纜部分宜采用6A及以上等級布線系統。