浅谈综合布线系统的电磁干扰及防护

综合布线系统是为了综合业务数据网的发展需求而设计的一套布线系统，它把语言、数据、图像和控制信号系统用统一的传输媒介集为一体，方便在地智能建筑中组成一套标准、灵活，开放的布线系统。目前已被人们在世界上广泛地采用。

随着信息时代的高速发展，各种高频的通信设施不断出现，相互之间的电磁幅射和电磁干扰影响也日趋严重；在国外，已把电磁影响看作一种环境污染，成立专门的机构对电信和电子产品进行管理，制订电磁辐射限值标准，加以控制。

事实上在综合布线系统的周围环境中，不可避免地存在着这样或那样的干扰源，如：荧光灯、氩灯、电子启动器或交感性设备，电梯、变压器、无线电发射设备、开关电源、电磁感应炉，雷达设备和500伏电压以下的电力线路和电力设备等。其中危害最大的莫过于电磁干扰和电磁辐射。电磁干扰是电子系统辐射的寄生电能，这里的电子系统也包括电缆。这种寄生电能可能在附近的其它电缆或系统上影响综合布线系统的正常工作，降低数据传输的可靠性，增加误码率，使图像扭曲变形、控制信号误动作等；电磁辐射则涉及综合布线系统在正常运行情况下信息不被无关人员窃取的安全问题。或者造成电磁污染。电缆既是电缆干扰的主要发生器，也是主要的接收器。作为发生器，它向空间辐射电磁噪声场；电缆也能敏感地接收从其它邻近干扰源所发射的相同"噪声"。为了抑制电缆的电磁干扰必须采取保护措施。

目前国际上对设备发射电磁噪声，及其抵御电磁干扰都有相应的标准，规定了最高辐射容限。我国现行的《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》CECS72：97，结合国内情况，参考EN55024信息技术设备的抗干扰标准，IEC801-2~4和EN50082-X等相关国标准中的有关部分，制定了适合我国国情的抗电磁干扰的标准。通过大量的实际运行和实验，证明电磁干扰对布线系统的危害性和对其防护的重要性。

对电磁干扰的防护，笔者认为，应该从以下二个方面给予重视和加强。

1、加强布线系统内在的结构及材料的抗干扰性。

欧洲98/336/EEC条例中要求设备不能发射电磁噪声影响其它设备的正常工作；设备必须能够抵御电磁干扰，保证其正常功能不被破坏。这对可能产生电磁干扰的产品及可能受电磁干扰影响的产品都提出了相应的标准；使有关产品的制造没应按照有关标准检测。

在计算机设备、通信、电子等设备的产品外形结构上应该采用金属材料制成的箱、盒、柜、架，使其成为法位第茏形式，加上接地端子、作好良好的接地。这在某种程度上使设备加强了抗干扰和防辐射的能力。

在综合布线系统缆线材料及性能的选择上应根据用户要求，并结合建筑物的周围环境状况进行考虑，一般宜以抗干扰能力和传输性能为主，经济因素次之。目前常用的各种缆线和配线设备的抗干扰能力参考值如下：

UTP电缆（无屏蔽层）40dB

FTP电缆（纵包铝箔）85dB

SFTP电缆（纵包铝箔，加铜编织网）90dB

STP电缆（第对芯线和电缆线包铝箔、加铜编织网）98dB

配线设备插入后恶化≤30dB

在综合布线系统的链路中通常采用双绞线缆线，双绞线具有吸收和发射电磁场的能力。

测试显示、如果双绞线的绞距同电磁波的波长相比很小，我们可以认为电磁场在第一个绞节内产生的电流与第二个绞节内产生的电流相同，这样，电磁场对双绞线中产生的影响可以抵消；而另一方面，电缆中的电流产生电磁场，按照电磁感应的原理，我们可以确定电磁场的方向。第一个绞节内的电缆产生的电磁场与第二个绞节内产生的电磁场大小相等、方向相反、相加为零。但是，这种情况只有在理想的平衡电缆中才能发生。实际上理想的平衡电缆是不存在的，首先，弯曲会造成绞节的松散。另一方面，电缆附近的任何金属物体都会形成与双绞线的电容耦合，使相邻绞节内的电磁场方向不再完全相反。如果上述情况发生、电缆就会发射电磁波。

因此，当周围环境的干扰场强度或综合布线系统的噪声电平高于《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》CECS72：97中12.2.1条3款规定，干扰源信号或计算机网络信号频率大于或等于30MHZ时，应根据其超过标准的量级大小、分别选用FTP、SFTP、STP等不同的屏蔽缆线系统和屏蔽配线设备。由于缆线的屏蔽层通常用一定厚度的金属箔包裹制成。它具有以下三个方面的因素：

（1）、反射损耗：首先，一部分电磁干扰被屏蔽层的外层反射；一部分射入屏蔽层的电磁干扰被屏蔽的内层反射。

（2）、吸收损耗：另一部分射入屏蔽层的电磁干扰由于传播损耗而被吸收。

（3）、趋肤效应：最后一部分电磁干扰会由于趋肤效应沿屏蔽层的外层传导。

因此，对缆线和配线设备采用屏蔽系统，可以增强抗干扰、防辐射的能力。

对屏蔽系统而言，单单有了一层金属屏蔽层是不够的，更重要的还要有正确、良好的接地系统。并且每一个部位的配线柜都应采用适当截面的导线单独布线至接地体；接地电阻值：单独设置接地体时、不应大于4Ω；采用联合接地体时，不应大于1Ω。综合布线系统的所有屏蔽应保持连续性、且宜两端接地，若存在两个接地体，其接地电位差不应大于1Vr.m.S（有效值）。

国外曾对非屏蔽对绞线（UTP）与金属箔对绞线（FTP）的屏蔽效果作过比较。以相同的干扰线路和被测对绞线长度，调整不同的平行间距和不同的接地方式，以误码率百分比作为比较结果，列表如下：

屏蔽效果比较表：

上述结果，足以说明屏蔽效果与接地系统有着密切相关的联系，应予重视接地系统的每一个环节。

2、注重设备、传输线路离不同干扰源间距的影响。

综合布线系统除采用屏蔽做好接地，以提高自身的抗干扰，防辐射力外，还需尽可能地远离干扰源，以减少其对系统正常运行的影响、提高设备、系统的可靠性；使综合布线系统在智能建筑中真正成为标准、灵活无误的布线系统。

下面做两个实验：

（1）、采用UTP网络，用对讲机对传输缆线施加干扰，距缆线0.5米开关对讲机，1分钟的文件要1分45秒才传完，且屏幕出现扭曲，但结果正常。采用FTP网络、做同样的实验缆线不受干扰，1分钟传完文件，图像不扭曲。

当采用UTP缆线，对讲机离开2米以外时，无干扰。

（2）、采用UTP缆线与电力线平行，离开0.2米时误码率要小的多，当离开1米以上时误码率就极少了。

从上面的实验结果可以看出，传输缆线距干扰源不同的距离，其传输信号的失真度亦将不同。

因此，在施工安装中要重视布线系统与不同干扰源间距的影响，严格按照规范设计、施工，做好电气性能测试、存档，加强质量意识。