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综合布线的标准化
综合布线的标准化
现在无论是在法国还是在欧洲,或是在国际上,都有越来越多的专家组成的组织,决定尽最大努力将综合布线推向标准化,尤其是在智能大楼综合布线领域。
法国是智能大楼市场上特别是在综合布线方面的领先者之一。
除了AFNOR和UTE之外(它们都是ISO和CEI的成员),还有两个专业协会和法国电信总局都颁布过一些规范要求,意在建立标准化基础。
RAR(网络连接和附件)专家小组由SIT(电信工业协会)和SYCABEL(电缆生产商协会)组成,也正在全力以赴为智能大楼布线系统的规范要求出版一些建议和注意事项。
该专家小组也听取来自布线系统生产厂家和推销商的意见。
这些专家小组尤其注意法国、欧洲和国际上有关机构在第三产业用智能大楼方面的标准化进展情况。
目前所有的有关人士都努力工作为标准化贡献自己的力量。
1.4.1机械及电气性能的标准化
自1993年以来,有一些标准化协会和组织考虑了布线系统元件的电气性能问题。
首先是EIA/TIA(电子工业协会),该组织是一个工业协会,曾通过一个称为TSB36(技术系统手册36),手册就水平配线电缆并通过TSB40手册就墙上插座发表了一些规范要求。
TSB40手册是一本主要涉及在衰减、串话和发射方面必须遵守的测量方法和技术参数的手册。
1.4.1.1国际标准
国际上,ISO/CEI/JTC1/SC25WG3委员会发过一份标准文件,名为“始创性的用户建筑布线”,编号ISO/CEIIS11801。
这份文件规定了墙上插座、水平配线100-120和150Ω电缆、跳线尤其是连接线路的参考值。
在楼层配线架的连接模块和垂直配线电缆方面没有作任何规定。
就每个部件而言,要确定其类别需要测试的参数是其机械性能,但是,更重要的是其电气性能,是电气性能来确定以下所要遵守的值。
·衰减值
·串话值
·反射值
a)终端插座
在以下表中所列的值是所有接插件生产商都必须遵守的,以便证明当布线系统使用100MHz时,产品不会产生问题。
而且应当有一个独立的测试机构发给一份质量合格证书以证明产品遵守了发布的性能要求而且符合相应的类别。
插座没有自身的阻抗。
在表中所列的电阻值与在实验室测量中所引进的环路电阻相符。
我们将这些阻值列此只是为了确定安装100Ω、120Ω或150Ω电缆和墙上插座所规定的频率中所要达到的值。
衰减dB
FrequencyinMHz
100-120W
150W
1
0.10
0.05
4
0.10
0.05
10
0.10
0.10
16
0.20
0.15
20
0.20
0.15
31.25
0.20
0.15
62.5
0.30
0.20
100
0.40
0.25
串话dB
FrequencyinMHz
100-120W
150W
1
80
86.5
4
68
74.4
10
60
66.5
16
56
62.4
20
54
60.5
31.25
50
56.6
62.5
44
50.6
100
40
46.5
插座发射率随传输频率变化:
1MHz 20MHzF100MHz是14dB b)水平配线电缆 对于电缆导体的直径,随电缆的特性阻抗不同变化: 0.40mm<Φ<0.65mm100和120Ω 0.60mm<Φ<0.66mm150Ω 衰减值是以每100米电缆长进行计算。 衰减dB FrequencyinMHz 100W 120W 150W 1 2.1 1.8 ? 4 4.3 3.6 2.2 10 6.6 5.2 3.6 16 8.2 6.2 4.4 20 9.2 7.0 4.9 31.25 11.8 8.8 6.9 62.5 17.1 12.5 9.8 100 22.0 17.0 12.3 串话dB FrequencyinMHz 100-120W 150W 1 62 ? 4 53 58 10 47 53 16 44 50 20 42 49 31.25 40 46 62.5 35 41 100 32 38 100和120Ω电缆反射率都是23dB,并且与传输频率无关,而对于150Ω电缆来说,反射率是24dB。 有一个重要的参数是信号噪声比(ACR),它实际上是代表信息传输的通频带,通频带越宽,信号通过就越容易,而又不会受到干扰。 信号噪声比是在某个特定频率下的串话与相同频率下100米内的衰减这两者之间相差的结果。 c)跳线电缆和终端接线电缆 关于跳线电缆和终端接线电缆的标准相对比较含糊。 这些电缆应当有着与水平配线电缆一样的特性阻抗(Zc),而且其衰减值可以比水平配线电缆衰减最多高50%。 至于跳线串话没有规定任何值,因为串话与电缆长度有关。 d)连接电路 ISO/IECIS11801标准将电缆和墙上接插件根据其性能分为不同的类别。 现已分有以下三种类别: 三类: 100和120Ω电缆以及相配的连接部件,其传输特性规定至16MHz; 四类: 100和120Ω电缆以及相配的连接部件,其传输特性规定至20MHz; 五类: 100和120Ω电缆以及相配的连接部件,其传输特性规定至200MHz, 五e类: 100和120Ω电缆以及相配的连接部件,其传输特性规定至250MHz。 关于连接方面,国际标准化组织委员会相应于类别也作了传输级别区分,这些不同的传输级别区分根据水平配线的不同长度而发生变化: Typeofapplication Class A ClassB Class C ClassD Category3 100et120W 2Km 500m 100m - Category4 100et120W 3Km 600m 150m - Category5 100et120W 3Km 700m 160m 100m Cable150W 3Km 1Km 250m 150m 下表是布线系统中测量连接性能所要考虑的各种因素: 连接定义 连接线路衰减及串话 FrequencyinMhz Attenuation Nearendcross-talk(NEXT) 1 2.50 54 4 4.80 45 10 7.50 39 16 9.40 36 20 10.50 34.50 31.25 13.10 31.50 62.5 18.40 27 100 23.20 24 上表中所列的特性,无论水平配线电缆的特性阻抗是多少,其值都是相同的。 以上所列的值既可从楼层配线间开始测量,也可以从墙面插座开始测量。 1.4.1.2欧洲标准 在欧洲,CENELEC已经颁布了一些标准,这些标准的一部分是在ISO/IECIS11801标准基础之上制订的。 这些标准的文件已经得到了欧洲共同体的批准并在1995年7月开始执行。 这些标准涉及水平配线电缆技术特性、跳线和终端连接电缆以及主干电缆。 这三个标准规定: 水平配线、垂直配线、以及跳线和终端连接电缆的外套必须用L.S.O.H(低烟雾无毒卤素)材料,也就是说烟雾低释放并且有毒卤素为0的材料。 另外,为遵守自1996年1月1日始实施的C.E.M(电磁兼容性)标准,规定电缆和跳线电缆都应当具有一层总的或双道屏蔽,或者具有一层金属编织网。 水平配线、垂直配线、以及跳线电缆在1MHZ和100MHZ之间测量的特性阻抗应当是: ·100+15Ω ·120+15Ω ·150+15Ω a)EN50167标准(水平配线电缆) 该标准比ISO标准更详细,因为该标准考虑了导线的直径。 下表是100米电缆的衰减,用分贝(dB)计算: Impedancecharacteristics 100W 120W 150W Nominaldiameter 0.5mm 0.6mm 0.5mm 0.6mm 0.6mm FrequencyinMHz 1 2.1 2.1 2.0 1.8 1.1 4 4.3 3.9 3.8 3.6 2.2 16 6.6 5.7 5.7 5.2 3.5 20 9.2 8.0 8.0 7.0 4.9 31.25 11.8 10.5 10.0 8.8 6.9 62.5 17.1 15.0 15.0 12.5 9.8 100 22.0 19.0 19.0 17.0 12.3 在串话方面,无论是什么电缆特性阻抗,CENELEC给所涉及的频率订出了一些相同的值。 串话 FrequencyinMHz 100-120-150W 1 64 4 53 10 47 16 44 20 42 31.25 40 62.5 35 100 32 b)EN50168标准(跳线和终端连接电缆) ISO标准在跳线和终端连接上模糊不清,但是CENELEC却与之相反,在衰减和串话上制定了需遵守的值。 跳线和终端连接电缆是由七股线组成的单根电缆,因此该标准根据缆芯的直径大小制定了一些需遵守的值。 100米衰减dB Impedancecharacteristic 100W 120W 150W Diameter 7´0.10 7´0.15 7´0.20 7´0.10 7´0.15 7´0.20 7´0.15 FrequencyinMHz 1 6.2 4.0 3.1 4.8 2.9 2.4 1.7 4 11.4 7.4 5.7 9.2 5.5 4.6 3.3 10 17.2 11.2 8.6 14.0 8.4 7.0 5.2 16 21.6 14.0 10.8 17.4 10.5 8.7 6.6 20 25.0 16.2 12.5 20.0 12.0 10.0 7.4 31.25 31.0 20.1 15.5 24.0 14.5 12.0 10.4 62.5 44.0 28.6 22.0 33.0 20.0 16.5 14.8 100 55.0 35.7 27.5 40.0 25.0 20.0 18.7 串话dB FrequencyinMHz 100-120-150W 1 62 4 53 10 47 16 44 20 42 31.25 40 62.5 35 100 32 c)EN50169标准(垂直配线电缆) ISO标准在垂直配线电缆性能问题上保持了沉默,因为垂直配线电缆不是连接电路的一个组成部分。 CENELEC却为这种电缆定义了衰减和串话值。 确实,有了一些标准,就只能促使电缆生产厂家开出性能更高的新产品,这将会为布线系统带来某种长期性。 因为测量连接电路的条件既有可能是由ISO制定,也有可能是由CENELEC制定。 下表中所叙的衰减值与水平配线电缆的衰减值相一致。 这就意味着电缆生产厂家应当努力改进目前的主干电缆,并极有可能淘汰高密度的电缆。 100米电缆衰减dB Impedancecharacteristic 100W 120W 150W Diameter 0.5mm 0.6mm 0.5mm 0.6mm 0.6mm FrequencyinMHz 1 2.1 2.1 2.0 1.8 1.1 4 4.3 3.9 3.8 3.6 2.2 16 6.6 5.7 5.7 5.2 3.5 20 9.2 8.0 8.0 7.0 4.9 31.25 11.8 10.5 10.0 8.8 6.9 62.5 17.1 15.0 15.0 12.5 9.8 100 22.0 19.0 19.0 17.0 12.3 串话 FrequencyinMHz 100-120-150W 1 64 4 53 10 47 16 44 20 42 31.25 40 62.5 35 100 32 d)EN50173标准草案(连接电路) 这一内容的标准化,目前还处于草案阶段,它实际上只反应了ISO/IECIS11801标准如何适用于扩大的欧洲共同体国家。 它重复了关于连接电路的那些内容,但同时也采纳了欧洲关于电磁兼容性以及关于传输载体零卤素的标准。 1.4.2关于电磁兼容性的标准(EMC) 电磁兼容性标准(EMC)是指使用电源的设备和设备所处的电磁环境之间的关系,换言之,也就是干扰与被干扰的关系,并采取适当措施以保证设备正常运行。 为了避免所用设备的机能障碍,避免甚至会出现的设备全部损坏,构成布线系统的设备都应当能够防止内部自身传导的和外来的干扰。 这些干扰的产生或者是因为导线之间的耦合现象,或者是因为电容效应或电感效应。 干扰的主要来源是: ·超电压; ·电磁场; ·雷击; ·静电放电。 这些现象会对那些设计用来发送或接收很高传输频率(100MHZ)的设备产生很大的干扰。 布线系统或传统布线安装的原则和办法因为高速率传输的出现而需要大量的修正。 高速率传输需要更宽的频谱,因此会引起电磁污染尤其在高频方面的电磁污染的敏感性的增加。 布线系统是由一些与有源设备相结合的无源产品构成的。 鉴于存在着强烈的外来和自身传导的电磁场,因此必须采取措施进行自我保护。 对于铜芯电缆布线来说,屏蔽和正确的接地(等电位的)是防止电磁干扰的最佳保护方法。 有关EMC(电磁兼容性)的标准草案可分两大部分: ·关于发射的电磁兼容性标准 ·关于信噪比测试的电磁兼容性标准 1.4.2.1发射标准 国际上,CEI国际电子技术委员会所属的一个专家工作组称为CISPR(国际无线电干扰专门委员会)与CENELEC一起合作,颁布了一些标准,这些标准被UTE采纳。 这些标准涉及各种不同的干扰,具体如下: ·工业、科研、医疗设备发出的干扰NFEN55011 (=EN55011=CISPR11) ·家用电器或类似电器发出的干扰NFEN55014 (=EN55014=CISPR14) ·信息处理设备发出的干扰(ATI)NFEN55022 (=EN55022=CISPR22) ·谐波振荡NEFN60555-2 (=EN60555-2=CEI555-2) 布线系统所涉及的主要设备是终端设备,也就是信息处理设备(ATI)。 EN55O22标准 该标准规定信息处理设备的无线电性能的界限和测量方法。 这一规定从1996年就成为必须遵守的标准。 欧洲共同体的所有国家都可以禁止使用和销售不符合标准的信息处理设备。 信息处理设备(ATI)产生周期性的、二进制的电子脉冲,这些脉冲可通过以下途径传输: ·点子器件 ·连接电缆 ·直接辐射 信息处理设备(ATI)应当遵守在0.15MHZ和1GHZ之间频率波段所规定的辐射限度。 所涉及的信息处理设备(ATI)属于A级和B级的设备。 A级: 服务行业 B级: 住宅类 1.4.2.2信噪比试验标准 国际电子技术委员会(CEI)所属的CE65电磁兼容专家小组已颁布了一些信噪比试验的基本标准: ·CEI801-2静电放电(NFC46021) ·CEI801-3辐射场(NFC46022) ·CEI801-4快速晶体管(NFC46023) 欧共体规定自1996年1月起,所有设备都必须符合这些标准而且还必须印上CEI的标志。 CEI的另一个专家小组,负责工业生产过程的测量和控制的CE77小组也制定了以下标准: ·CEI1000-4-850/60HZ磁场 ·CEI1000-4-9脉冲磁场 ·CEI1000-4-10减幅振荡磁场 ·CEI1000-4-11电压波谷和瞬间中断 该专家小组也正在改进CE65专家小组所制定的标准: ·CEI1000-4-2 ·CEI1000-4-3 ·CEI1000-4-4 这些新的标准与CEI801-2/3/4的标准是不同的,因为适用领域扩大了。 CEI1000-4-4标准考虑了所有电子产品,而801-4标准只涉及自动装置。 CEI1000-4-4标准 该标准规定电磁兼容性,主要是针对生产过程中进行测量和控制的设备的。 其规定是有关连续发射的快速瞬间值。 该标准对工业生产过程中快速和重复的电压瞬变值的测量和控制仪器的信噪比试验的程序和严格的水准作了规定。 它依据大楼环境对其划分为5个等级,在可能进行布线的大楼中有两个主要的等级是: 三级: 标准的服务性环境 四级: 非抗静电的服务类环境或暴露在可能受到雷击的工业 环境。 CE77专家小组的任务是制定于1995年上半年颁布的以下标准: ·CEI1000-4-5能量瞬变值 ·CEI1000-4-6感应高频电压 ·CEI1000-4-12振荡波 总而言之,一般地说,布线的一般标准都会涉及: ·电缆传输的阻抗 ·屏蔽层点与点的连接性 ·屏蔽层与接地的连接 而且也参考各国当地的规定。 为了帮助安装公司能成功安装布线系统,为了能保证达到保护财产和人员,为了保护不受电磁干扰,法国电信总局已颁布了一些规定,CCITT也颁布了注意事项K27。 这些规定和注意事项的颁布是为了保证在大楼里安装接地网络,具体内容有: ·接地带 ·多网络接地网络 ·电缆和元部件的屏蔽 ·接地之间的相互连接 ·与地线相接 这些规定和注意事项都是最近才出现的。 在此之前,已经安装的接地网络和与地线相接设施并不总是能符合这些新的要求。 ·不同的地线(电力地线和电脑地线)呈星状的接地分布 ·单地线但没有合适的等电位平面 以上两种设施都是以前设计安装的,已不适应高速率传输了。 为了能符合新的规定和注意事项,需要建立新的设施: ·接地带 ·多网络接地网络 ·电缆和元部件的屏蔽 ·接地之间的相互连接 ·与地线相接(单地线) ·大楼的等电位(地线的网格状)
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