綜合布線系統(tǒng)的電氣保護(hù)

原剛

（牡丹江市路燈管理處，黑龍江 牡丹江 157000）

綜合布線系統(tǒng)是智能建筑的一部分，與傳統(tǒng)的布線相比，其主要特點(diǎn)表現(xiàn)為兼容性、開(kāi)放性、靈活性、可靠性、先進(jìn)性和經(jīng)濟(jì)性，它既能使語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、圖像設(shè)備和交換設(shè)備與其他信息管理系統(tǒng)相連，也能使這些設(shè)備與外部通訊網(wǎng)絡(luò)相連接。可以說(shuō)，綜合布線系統(tǒng)猶如智能建筑的一條高速公路，有了這條信息高速公路，想上什么應(yīng)用系統(tǒng)，都變得非常簡(jiǎn)單。而綜合布線電氣保護(hù)的目的，是為了減小電氣故障對(duì)綜合布線的電纜和相關(guān)連接硬件的損壞，也同時(shí)避免終端設(shè)備或器件的損壞，保障系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

“防患于未然”是安全防范系統(tǒng)中一直使用的宣傳口號(hào)，它伴隨著中國(guó)的安防工作從三十年前的幾乎空白發(fā)展到現(xiàn)在被普遍接受。同樣，在信息傳輸中，“防患于未然”一樣是十分重要的。

1 電氣保護(hù)

室外電纜進(jìn)入建筑物時(shí)，通常在入口處經(jīng)過(guò)一次轉(zhuǎn)接進(jìn)入室內(nèi)，在轉(zhuǎn)接處應(yīng)加裝電氣保護(hù)設(shè)備，這樣可以避免因電纜受到雷擊產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)或與電力線路接觸而給用戶設(shè)備帶來(lái)?yè)p壞。

電氣保護(hù)主要分為過(guò)壓保護(hù)和過(guò)流保護(hù)兩種，這些保護(hù)裝置通常安裝在建筑物入口的專用房間或墻面上。

綜合布線的過(guò)壓保護(hù)可選用氣體放電管保護(hù)器或固態(tài)保護(hù)器，氣體放電管保護(hù)器使用斷開(kāi)或放電間隙來(lái)限制導(dǎo)體和地之間的電壓。放電間隙由粘在陶瓷外殼內(nèi)密封的兩個(gè)金屬電柱形成，并充有惰性氣體，當(dāng)兩個(gè)電極之間的電位差超過(guò)交流250V 或雷電浪涌電壓超過(guò)700V 時(shí)，氣體放電管出現(xiàn)電弧，為導(dǎo)體和地電極之間提供一條導(dǎo)電通路。

綜合布線系統(tǒng)除了采用過(guò)壓保護(hù)外，還同時(shí)采用過(guò)流保護(hù)。過(guò)流保護(hù)器串聯(lián)在線路中，當(dāng)線路發(fā)生過(guò)流時(shí)，就切斷線路。為了維護(hù)方便，過(guò)流保護(hù)一般都采用有自動(dòng)恢復(fù)功能的保護(hù)器。

2 外部保護(hù)

在安全防范工程中，往往都設(shè)有多道防線。在綜合布線系統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)中，也需要設(shè)多道防線對(duì)信息安全進(jìn)行保護(hù)，以免信息中斷造成重發(fā)，以免信息輻射造成泄密，以免信息出錯(cuò)造成音視扭曲，以免因因輸線引發(fā)人身安全事故。

與綜合布線系統(tǒng)相關(guān)的工程保護(hù)至少包含了雷擊防護(hù)、電磁防護(hù)、接地保護(hù)、防火保護(hù)等內(nèi)容。

2.1 金屬橋架保護(hù)

防火隔離：CM 級(jí)的線纜在全封閉橋架中的阻然性能公認(rèn)可以超過(guò)CMP 級(jí)阻燃線纜的水平。

防雷保護(hù)：由于金屬橋架必須接地，因此它是建筑工程中十分理想的防雷手段，當(dāng)雙絞線放在橋架里時(shí)，橋架變成了防雷保護(hù)中一道不可缺少的防線。

電磁干擾：金屬橋架接地除了具有一定的防雷功能外，還具有初級(jí)的電磁屏蔽性能。

機(jī)械保護(hù)：金屬橋架和金屬電線管的最基本作用是為雙絞線提供支撐和封閉，這就使雙絞線獲得了很好的機(jī)械保護(hù)，它使線纜能夠在吊頂上，地面下和墻壁內(nèi)穿行而不會(huì)被破壞，從而保障了20年以上的系統(tǒng)質(zhì)保壽命。

2.2 屏蔽作用

電磁干擾和輻射是整個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)的問(wèn)題，由綜合布線電纜引起的干擾只是其中的一部分，而且輻射能量與發(fā)送信號(hào)的電壓和頻率有關(guān)。采用屏蔽是為了在有干擾的環(huán)境下保證綜合布線通道的傳輸性能。它包括兩部?jī)?nèi)容，即減少電纜本身向外輻射的能量和提高電纜抗外來(lái)電磁干擾的能力。

綜合布線的整體性能取決于應(yīng)用系統(tǒng)中最薄弱的電纜和相關(guān)連接硬件性能及其連接工藝，在綜合布線中，最薄弱的環(huán)節(jié)是配線架與電纜連接部件以及信息插座與插頭的接觸部位。當(dāng)屏蔽電纜的屏蔽層在安裝過(guò)程中出現(xiàn)裂縫時(shí)也構(gòu)成了屏蔽通道的薄弱環(huán)節(jié)。為了消除電磁干擾，除了要求屏蔽層沒(méi)有間斷點(diǎn)外，還要求整體傳輸通道必須達(dá)到360°全程屏蔽，這種要求，對(duì)于一個(gè)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的連接通道來(lái)說(shuō)，是很難達(dá)到的，因?yàn)槠渲械男畔⒉蹇?、跳線等很難做到全屏蔽，再加上屏蔽層的腐蝕，氧化破損等因素，因此，沒(méi)有一個(gè)通道能真正做到全程屏蔽。同時(shí)，屏蔽電纜的屏蔽層對(duì)低頻磁場(chǎng)的屏蔽效果較差，不能抵御諸如電動(dòng)機(jī)等設(shè)備產(chǎn)生的低頻干擾。所以采用屏蔽電纜也不能完全消除電磁干擾。

從理論上講，為減少外界，可采用屏蔽措施，屏蔽有靜電屏蔽和磁場(chǎng)屏蔽兩種。屏蔽的原理是，在屏蔽層接地后使干擾電流經(jīng)屏蔽層短路入地。因此，屏蔽的妥善接地是十分重要的，否則不但不能減少干擾，反而會(huì)使干擾增大。因?yàn)楫?dāng)接地點(diǎn)安排不正確，接地電阻過(guò)大，接地電位不均衡時(shí)，會(huì)引起接地噪聲，即在傳輸通道的某兩點(diǎn)產(chǎn)生電位差，從而使金屬屏蔽層上產(chǎn)生干擾電流，這時(shí)屏蔽層本身就形成了一個(gè)最大的干擾源，導(dǎo)致其性能遠(yuǎn)不如非屏蔽傳輸通道。因此，為保證屏幕效果，必須對(duì)屏蔽層正確可靠接地。

在實(shí)際應(yīng)用中，為最大程度降低干擾，除保持屏蔽層的完整，對(duì)屏蔽層可靠接地外，還應(yīng)注意傳輸通道的工作環(huán)境，遠(yuǎn)離電力線路、變壓器或電動(dòng)機(jī)房等各種干擾源。當(dāng)綜合布線環(huán)境極為惡劣，電磁干擾強(qiáng)，信息傳輸率又高時(shí)，可直接采用光纜，以滿足電磁兼容性的需求。

3 系統(tǒng)接地

綜合布線電纜和相關(guān)連接硬件接地是提高應(yīng)用系統(tǒng)可靠性、抑制噪聲、保障安全的重要手段。因此，設(shè)計(jì)人員、施工人員在進(jìn)行布線設(shè)計(jì)施工前，都必須對(duì)所有設(shè)備，特別是應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)備的接地要求進(jìn)行認(rèn)真研究，弄清接地要求以及各類地線之間的關(guān)系。如果接地系統(tǒng)處理不當(dāng)，將會(huì)影響系統(tǒng)設(shè)備的穩(wěn)定性，引起故障，甚至?xí)龤到y(tǒng)設(shè)備，危害操作人員生命安全。綜合布線系統(tǒng)機(jī)房和設(shè)備的接地，按不同作用分為直流工作接地、交流工作接地、安全保護(hù)接地、防雷保護(hù)接地、防靜電接及屏蔽接地等。

交流工作接地、安全保護(hù)接地、直流工作接地、防雷接地等四種接地宜采用一組接地裝置。接地系統(tǒng)是以接地電流易于流動(dòng)為目標(biāo)，同時(shí)也可以降低電位變化引起的干擾，故接地電阻越小越好。因此，共用接地系統(tǒng)電阻值的確定應(yīng)以其中最小值為準(zhǔn)。

當(dāng)防雷接地單獨(dú)設(shè)置接地裝置時(shí)，交流、直流和安全保護(hù)接地應(yīng)采用同一組接地裝置。為了防止雷擊電壓對(duì)綜合布線及連接設(shè)備產(chǎn)生反擊，要求防雷裝置與其他接地體之間保持足夠的安全距離，但這個(gè)要求，在工程設(shè)計(jì)中很難實(shí)現(xiàn)。如多層建筑防雷接地一般采用建筑主筋和基礎(chǔ)底板主筋作接地線和接地體，無(wú)法滿足與其他接地體之間的安全距離要求，可能產(chǎn)生反擊，此時(shí)，只能將建筑物內(nèi)各種金屬體以及進(jìn)出線管進(jìn)行嚴(yán)格接地，而且所有接地裝置必須共用，并進(jìn)行多處連接，使防雷裝置和鄰近的金屬物體電位盡可能相同，以防止雷電反擊現(xiàn)象，保證綜合布線和系統(tǒng)設(shè)備的安全。

隨著綜合布線系統(tǒng)的日益完善和普及，在布線產(chǎn)品和工程上推出的保護(hù)措施將越來(lái)越多，也越來(lái)越完備，這是產(chǎn)品走向成熟的必然結(jié)果，也是布線系統(tǒng)發(fā)展的趨熱。當(dāng)綜合布線系統(tǒng)的傳輸速率能夠滿足使用需求后，布線系統(tǒng)的發(fā)展將會(huì)更進(jìn)一步轉(zhuǎn)向可靠性、安全性、可管理性和可維護(hù)性等方面，而這些方面的技術(shù)進(jìn)步正在形成新一代的綜合布線產(chǎn)品。

[1]黃若崳.綜合布線系統(tǒng)的智能化趨勢(shì)[J].電腦知識(shí)與技術(shù)，2009-05-05.

[2]倪洪章.綜合布線潛在問(wèn)題需受重視[J].計(jì)算機(jī)世界，2007-06-18.