1 概述

    隨著信息時代的高速發(fā)展，各種高頻的通信設施不斷出現，相互之間的電磁幅射和電磁干擾影響也日趨嚴重。

    所謂的電磁干擾，主要指的就是強電系統(tǒng)產生磁場從而對弱電系統(tǒng)產生干擾的一個過程，它是電子系統(tǒng)輻射的寄生電能，這里的電子系統(tǒng)也包括電纜。這種寄生電能能在附近的其它電纜或系統(tǒng)上影響綜合布線系統(tǒng)的正常工作，降低數據傳輸的可靠性，增加誤碼率，使圖像扭曲變形、控制信號誤動作等。電磁輻射則涉及信息在正常傳輸中被無關人員竊取的安全問題，或者造成電磁污染。常見的電磁干擾源有動力電纜，閃電，移動電話等，敏感體（被干擾對象）一般就是弱電系統(tǒng)的設備，比如數據電纜、電腦硬件等等。

    EMC 是電磁兼容性，是指電子設備或網絡系統(tǒng)具有一定的抵抗電磁干擾的能力，同時不會產生過量的電磁輻射。也就是說，要求設備或網絡系統(tǒng)能夠在比較惡劣的電磁環(huán)境中正常工作，同時又不能輻射過量的電磁波干擾周圍其它設備及網絡的正常工作。

    在綜合布線的設計和施工中，為了提高系統(tǒng)的EMC性能，除了選擇正規(guī)品牌的綜合布線產品，安排專業(yè)的施工隊伍進行施工以外，綜合布線系統(tǒng)的屏蔽和接地也相當重要。

    2 電磁干擾源與電磁干擾的傳輸方式

    電磁輻射干擾是指通過電磁源空間傳播到敏感設備的干擾。例如，輸電線路電暈產生的無線電干擾或電視干擾即屬于輻射型干擾。電磁輻射干擾近場表現為靜電感應與電磁感應導致的干擾，遠場則為通過輻射電磁波造成的干擾。任一載流導體周圍都產生感應電磁場并向外輻射一定強度的電磁波，相當于一段發(fā)射天線，處于電磁場中的任一導體則相當一段接收天線，會感生一定電勢，導體的這種天線效應是導致電子、電氣設備相互產生電磁輻射干擾的根本原因。當離干擾源一定距離處的電子設備接收的干擾信號強度超過其防護率時，將無法正常工作。

    傳導干擾是經導線、金屬橋架、公共接地阻抗等導電路徑傳播的干擾。只要有連接便可能傳導電磁干擾。干擾信號可通過電源回路、負載回路、信號回路及任何引入（出）建筑物的金屬管線傳入（出）電子、電氣設備，使之受到干擾或干擾網絡中的其他設備。

    3 綜合布線系統(tǒng)中電磁干擾的防護技術與措施

    電磁干擾三要素是干擾源、耦合通路和敏感體，切斷以上任何一項都可解決電磁干擾問題。防范與抑制電磁干擾的基本原則是：①抑制電磁干擾源，直接消減干擾源頭的影響；②切斷電磁干擾傳播途徑或增加傳播路徑對電磁干擾的阻礙（衰減）作用，降低干擾源與受擾設備間的耦合作用；③加強受干擾電子、電氣設備的抗干擾能力。這三方面相互關聯，不可偏廢。

    電磁干擾和輻射是整個電氣系統(tǒng)的問題，由綜合布線電纜的干擾只是其中的一部分，而且輻射能量與發(fā)送信號的電壓和頻率有關。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。它包括兩部分內容，即減少電纜本身向外輻射的能量和提高電纜抗外來電磁干擾的能力。

    3.1 嚴格選用電磁兼容性能符合國家標準的電子、電氣設備及布線產品

    電子、電氣設備的電磁干擾限制標準是根據電磁兼容基本要求制定并隨著技術與經濟水平提高而逐步制定、修訂的。選用符合限制標準的設備是維持電磁兼容環(huán)境的基本條件之一。選用合乎標準的設備并采取適當的屏蔽與濾波措施，一般都收效良好。否則，會不同程度地破壞電磁兼容環(huán)境。

    線纜的選擇應根據系統(tǒng)的要求、技術性能、投資概算等綜合考慮，但在布線系統(tǒng)中應首先確定的是使用線纜的類別和布線的結構（屏蔽線纜、非屏線電纜、光纜，還是將它們接合在一起使用）。屏蔽與非屏蔽線纜的選擇，取決于外部電磁干擾的情況。

    對于綜合布線而言，選擇一種性能優(yōu)秀的橋架也是提高EMC性能的保證。

相應規(guī)范：

    《綜合布線工程設計規(guī)范》GB50311-2007對此有明確規(guī)定：

    7.0.2綜合布線系統(tǒng)應根據環(huán)境條件選用相應的纜線和配線設備，或采取防護措施，并應符合下列規(guī)定：

    1當綜合布線區(qū)域內存在的電磁干擾場強低于3V／m時，宜采用非屏蔽電纜和非屏蔽配線設備。

    2當綜合布線區(qū)域內存在的電磁干擾場強高于3V／m時，或用戶對電磁兼容性有較高要求時，可采用屏蔽布線系統(tǒng)和光纜布線系統(tǒng)。

    3當綜合布線路由上存在干擾源，且不能滿足最小凈距要求時，宜采用金屬管線進行屏蔽，或采用屏蔽布線系統(tǒng)及光纜布線系統(tǒng)。

    2008年08月01日正式實施的《民用建筑電氣設計規(guī)范》JGJ16-2008中    21.7.1對此也做了同樣的規(guī)定。

    3.2 將動力電纜和數據電纜分置

    敏感體與輻射干擾源之間應有的防護間距，即可將敏感體所受干擾減至允許范圍內而不影響正常工作。同時還應考慮本工程內部干擾源對環(huán)境的影響，以及工程內部電子電氣設備間、強電與弱電及控制線路間保持必要的防護間距。

    對于布線系統(tǒng)來說，就是要將動力電纜和數據電纜以一定間距放置。若條件所限無法滿足應有間距，則應采用其它防范與抑制措施。

    使用中間分隔板，在兩種不同線纜放置在同一橋架內時，可以有效提高EMC性能，減少強電線纜與弱電線纜之間的間距。

   相應規(guī)范：

    《綜合布線工程設計規(guī)范》GB50311-2007：

    7.0.1綜合布線電纜與附近可能產生高電平電磁干擾的電動機、電力變壓器、射頻應用設備等電器設備之間應保持必要的間距，并應符合下列規(guī)定：

    1綜合布線電纜與電力電纜的間距應符合表7.0.1—1的規(guī)定。

    表7.0.1-1綜合布線電纜與電力電纜的間距

    注：①當380V電力電纜<2kV?A，雙方都在接地的線槽中，且平行長度≤10m時，最小間距可為10mm。

    ②雙方都在接地的線槽中，系指兩個不同的線槽，也可在同-線槽中用金屬板隔開。

    《民用建筑電氣設計規(guī)范》JGJ16-2008 22.7.1 配電線路與電子信息系統(tǒng)傳輸線路應分開敷設，當受建筑條件限制而必須平行貼近敷設時，應采取屏蔽措施。

    3.3 屏蔽與接地

    電磁屏蔽就是以金屬隔離的原理來控制電磁干擾由一個區(qū)域向另一個區(qū)域感應和輻射傳播的方法。屏蔽與接地是抑制輻射電磁場干擾的基本辦法。屏蔽并輔以恰當的接地，絕大部分輻射電磁干擾問題都可能得到解決。難以保證必要的電磁防護間距時，將電磁干擾源設備及受干擾設備以屏蔽室（對控制、信號線路等則以屏蔽電纜）屏蔽隔離起來，可消減其對（受）外部的電磁輻射干擾程度。屏蔽可分靜電屏蔽、磁屏蔽及電磁屏蔽，其功能分別在于抑制分布電容耦合導致的電場干擾、低頻磁場干擾及高頻電磁場干擾，一般多指電磁屏蔽。依據干擾性質與屏蔽類型，屏蔽層分別以低阻金屬或離導磁材料構成，并酌情采取相應的接地方式。接地包括電子電氣設備正常工作必須的信號接地、功率接地及安全接地以及屏蔽接地。

    如果接地系統(tǒng)處理不當，將會影響系統(tǒng)設備的穩(wěn)定性，引起故障，甚至會燒毀系統(tǒng)設備，危害操作人員生命安全，故可靠的接地至關重要。

    目前網格式橋架有兩款專業(yè)的接地端子雙金屬端子可以保證良好的接地。

    與傳統(tǒng)的接地方式不同的是：

    1.傳統(tǒng)的接地使用電感型銅質短導線配以八爪螺絲進行安裝，每一段橋架都需要加以端接，每次接地的有效范圍約為1到3米，前段橋架接地效果是否優(yōu)良將直接影響后段橋架的接地效果。

    2.新型的接地方法是使用一段平行于整個橋架的直線銅質導線，從6到50平方毫米都可以方便的使用接地端子進行連接。每15至20米的范圍內做一次端接就可以達到接地要求，同樣長度的橋架可以大大節(jié)約接地的施工次數，減少因施工造成的接地不良。

    3. 網格式橋架使用獨立的接地系統(tǒng)連線，而傳統(tǒng)的封閉式線槽或托盤式橋架等，由于其連接不方便，很難取得和完全一致優(yōu)良的電連續(xù)性。

    等電勢接地系統(tǒng)可以和導電系統(tǒng)一樣，將干擾信號泄放到地面，給您帶來：

    人身和財產安全

    令人滿意的EMC性能

    相應規(guī)范

    《綜合布線工程設計規(guī)范》GB50311-2007

    7.0.4綜合布線系統(tǒng)應采用共用接地的接地系統(tǒng)，如單獨設置接地體時，接地電阻不應大于4Ω。如布線系統(tǒng)的接地系統(tǒng)中存在兩個不同的接地體時，其接地電位差不應大于1Vr.m.s。

    7.0.5樓層安裝的各個配線柜(架、箱)應采用適當截面的絕緣銅導線單獨布線至就近的等電位接地裝置，也可采用豎井內等電位接地銅排引到建筑物共用接地裝置，銅導線的截面應符合設計要求。

    《民用建筑電氣設計規(guī)范》JGJ16-2008

    21.7.2 當綜合布線系統(tǒng)采用屏蔽布線系統(tǒng)時，必須有良好的接地系統(tǒng)，并應符合下列規(guī)定：

    1．保護地線的接地電阻值，單獨設置接地體時，不應大于4Ω；采用共用接地網時，不應大于1Ω。

    2．采用屏蔽布線系統(tǒng)時，各個布線鏈路的屏蔽層應保持連續(xù)性。

    3．屏蔽布線系統(tǒng)中所選用的信息插座、對絞電纜、連接器件、跳線等所組成的布線鏈路應具有良好的屏蔽及導通特性。

    22.7.4 用于電子信息系統(tǒng)傳輸線路保護的金屬管和金屬線槽應接地，并做等電位聯結。

    3.4 保證良好的電連續(xù)性

    布線系統(tǒng)擁有良好的電連續(xù)性也是系統(tǒng)取得良好EMC性能的關鍵因素之一。我們知道，位于電磁場中的金屬橋架上會形成噪聲，而系統(tǒng)接地實際上就是讓噪聲電流通過橋架直接釋放到大地的過程。

    相應規(guī)范：《民用建筑電氣設計規(guī)范》JGJ16-2008 21.8.3.

    3.5 不同的的電纜應該成直角交叉放置

    根據法拉第電磁感應定律，我們知道，強電線纜周圍的磁場和強電線纜剛好成90°，如果系統(tǒng)中弱電線纜也和強電線纜成90°放置，電磁場和弱電線纜的方向是平行的，不構成交叉點，也就形不成干擾。因此，如果現場條件允許的情況下，盡可能使不同的線纜垂直安裝。

 

 

    相應規(guī)范：

    《民用建筑電氣設計規(guī)范》JGJ16-2008

    22.7.2 配電線路與電子信息系統(tǒng)傳輸線路交叉時，應垂直相交；廣播線路與其他電子信息系統(tǒng)傳輸線路交叉時，宜垂直相交。

    3.6 EMC性能取決于多種因素

    系統(tǒng)的設計、安裝、工程監(jiān)理和測試驗收人員應共同來保證網絡系統(tǒng)與其它電子設備具有電磁兼容性(EMC)。設計人員在設計中要保證選擇線纜的技術性能指標、走線和管道的設計能夠消除電磁干擾問題。廠商生產、供應的線纜進行認證，提供安裝的網絡系統(tǒng)EMC 性能的保證。安裝人員確保按設計和規(guī)范組織施工，驗收人員嚴格按照規(guī)范和設計進行測試和驗收，以確保信息網絡的高質量、高性能。

 

    EMC性能取決于多種因素

    4 總結

    每種有源電子和電氣設備都可能產生電磁干擾來破壞網絡通信。隨著電子設備使用的增加，這個問題也變得越來越突出。在選擇線纜和線纜布線的考慮中，如何防止電磁干擾以保護通信也是一個非常關鍵的問題。

    當然，布線系統(tǒng)要既考慮到目前的需求，又要適當照顧今后的發(fā)展需要，也不能忽視外部因素的影響。為什么要考慮今后發(fā)展呢?就像建筑物的基礎一樣，布線系統(tǒng)在智能化系統(tǒng)中的基礎作用決定了其一旦建成就不可能在短期內變動，因而布線系統(tǒng)具有較長的生命周期——15 至25 年。在科技飛速發(fā)展的今天，如果不考慮發(fā)展，很可能在布線系統(tǒng)完工的時候，其產品和性能已經落后于使用者的需求了。