要不要采用屏蔽系统评估表
 

      在综合布线的规划阶段,人们经常提出一个问题:在什么环境下综合布线系统应该使用屏蔽布线产品。
屏蔽布线系统主要是为了抵御电磁环境的不良而引入的,当然在许多重要的机构则是将它作为防止泄密的手段之一。这两点都属于电磁兼容性(EMC)的范畴,为此,应该通过对现场EMC的评估对屏蔽布线系统的应用作出定性的分析。
      在2002年发布的欧洲标准EN50174-2-2002(信息技术:电缆安装)注A.6中,有一张EMC环境评估表,它可以对建筑物内的电磁环境进行定性的分析。
      为了尽快构建适合中国国情的电磁环境(EMI)分析(包括定性分析和定量分析),在本文中提供这张EMC环境评估表。
      应该说明的是,欧洲与我国的国情不同、建筑物的构造也不同,其中的部分观点可能不宜直接套用,但笔者认为这份评估表可以作为布线工程规划时的参考资料:
A.6  EMC评估
A.6.1  根据EMC概念结合现场的实际情况,使用“△”和“○”回答问题:

被考察的状况

答案

注释

1

建筑物

1a)

现存的建筑物吗?

1b)

已规划的建筑物?

1c)

新建成的建筑物?

1d)

新建筑与老建筑混合?

1e)

医院?

2

配电系统

2a)

TN-S?

2b)

TN-C-S?

2c)

TN-C?

2d)

TT?

2e)

IT?

3

干扰源

3a)

变电站?

3b)

靠近电力拖动?

3c)

靠近高压输电线?

3d)

电焊机?

3e)

频率感应加热设备?

3f)

传输设备(无线电、电视设备、无线电话、雷达)?

3g)

将要安装的设备是否遵循欧洲EMC标准?

3h)

电力电缆屏蔽?

3i)

靠近同轴电缆和非平衡电缆?

4

关于安全性的客户需求

4a)

非常敏感的应用?

4b)

医院环境?

5

已存在或将建设的接地网络结构

5a)

网状拓扑,CBN或MESH-BN?

5b)

星型拓扑,IBN或MESH-IBN?

5c)

总线型结构?

5d)

多于一种答案a) b) c)?

6

线缆管理系统及架空地板

6a)

1. 布线电缆平行于电力电缆?
2. 假定布线电缆平行于电力电缆?



6b)

塑料或金属(铝制或钢制)缆线管理系统?



○○○

塑料
钢制
铝制

6c)

塑料或金属隔板在信息技术电缆与电力电缆之间?



△△△

塑料
钢制
铝制

6d)

为EMC需求专门设计金属或复合线缆管理系统实行多点接地或至少2点接地?

6e)

建筑物之间的电缆为金属电缆?

说明1:○=无此需求;△=参见下述的分析
说明2:不仅应关注所连接的设备,而且应关注在该环境中的其他设备。

                                 逐项分析上表中的内容,选适当的检查标记设置在表格中。

A.6.2  根据表A.1的答案形成的结论
A.6.2.1  建筑物
1a)  现存的建筑物?
      是: 老的建筑物通常已将配电系统用到极限,而接地系统和屏蔽接地系统是基于非常古老的概念。另外,有些老的建筑物受特定法律的保护,不允许施工。例如:任何地方都不允许钻孔、禁止拆卸木结构部分、工程必须与建筑风格相匹配等等。
     中肯的建议:
 全面的和非常准确地分析需求。回答所有的问题,按部就班地、按计划进行安装。在工程前,应掌握确切的客户信息,以确定实施计划,并作出预算,以免承受昂贵的补救行动;
1b) 已规划的新建筑?
       是 利用这个机会改变建筑师的设计方案,以便将EMC概念结合进去。例如:
 将配电系统改为TN-S系统;
 为线缆管理系统、机柜预留空间;
 预留接地铜排的安装位置;
 拉开荧光灯与综合布线系统的路由之间的距离,或加入隔离物。
1c) 新建成的建筑物?
      是 问题与1a)相同,除此之外:
 TN-S配电系统已经存在;
 等电位接地网络是有效的。
1d) 新建筑与老建筑混合?
      是 新老建筑混合犹如在老建筑中安装。不同系统的结合可能会产生许多问题。
      检查配电系统是否属同类型,最好是TN-S系统。
      可能存在的问题:
 所有的建筑物均采用TN-S系统;
 在主接地桩上将TN-C系统的PE线互连;
 使用隔离变压器;
 使用线路变压器;
 使用无铠装光缆链路。
1e) 医院
      是 由于下列原因,医院的布线安装需要采用不同的预防措施:
 信息系统的信号对医疗设备产生影响:如加护设备、电子起博器、监视设备等等的影响;
 医疗设备信号对信息系统信号的影响:有些设备可能会发出强信号,如微波等等;
 高等级的火灾预防措施:查寻所有适合于医院区域的相关法律和规范,并严格按法律和规范执行。无一例外。
A.6.2.2 配电系统(参见注1)
2a) TN-S系统
是 这是最好的EMC解决方案。
2b) TN-C-S系统
是 屏蔽电缆与TN-C/TN-C-S和具有I级保护的设备相结合,需要将线缆的屏蔽连接中断,通常会将保护装置桥接安装在断路器两端。
2c) TN-C系统
是 2b)中关于屏蔽的评论对于2c)仍然是适用的。
2d) TT系统
是 (略)
2e) IT系统
是 (略)
A.6.2.3 干扰源
3a) 变电站
是 产生干扰磁场(50Hz),地电位上升。
3b) 靠近电力拖动
是 参见3e)。
3c) 靠近高压输电线
是 参见3e)。
3d) 靠近电焊机
是 参见3e)。
3e) 靠近频率感应加热设备(参见注2)
是 在这一环境中,低频大电流的现象是非常正常的。
 可能出现的问题:
 确信使用的设备符合增强型的抗电磁干扰要求;
 避免触电和电感耦合;
 需要制造商提供关于所产生的电磁场场强与距离之间关系的信息;
 措施:
i) 屏蔽技术;
ii) 与大电流的安装设备之间保持足够的距离(参见注5);
iii) 调整相邻的电力线路与信息系统的信号电缆的路由(参见注5);
iv) 采用屏蔽电力电缆和屏蔽信号电缆,屏蔽应在两端的设备处接地;
v) 对暗埋金属管采用多点接地;
vi) 使用无铠装的光纤链路。
3f) 传输设备(无线电、电视设备、无线电话和雷达)
是 1) 固定式传输设备:测量场强,根据测试值安装相关的器件;
 2) 移动式传输设备:根据传输设备的位置分析最恶劣的情况,向制造商询问信号强度,并据此安装相关的器件。
 仔细检查接地构思以取得最适宜的保护效果。
3g) 将要安装的设备是否遵循欧洲EMC标准?
不 所用设备仅符合EMC要求(CE标志,参见注3)。
 特定的应用(与其他系统共存)可能需要更严格的安装技术以保证设备遵守增强型的要求。
3h) 电力电缆屏蔽?
是 屏蔽的电力电缆是非常少见的,但在计算机机房内能够看见它的踪影。 信息系统的电缆可以更为靠近屏蔽电力电缆,但屏蔽电缆应确保接地。
3i) 靠近同轴电缆或非平衡电缆
是 正在研究中。
A.6.2.4 关于安全性的客户需求
4a) 非常敏感的应用
是 一些区域需要非常的预防措施以防止因EMC现象引发故障。例如:化工行业的生产控制、带有生命危险的应用等等。非常敏感的设备需要最高品质的元件、最高的工作质量、备份线、备份网络设备、自动备份方法、高水平的文档和备份业务文档等等。
4b) 医院环境
是 在医院环境中必须分析生命支撑设备的最小EMC风险。
 在医院商业运转允许的前提下,可以安装无干扰的健康检查/监视设备。
A.6.2.5 已存在或将建设的接地网络结构
5a) 网状拓扑,CBN或MESH-BN?
是 构造原理略。
5b) 星型拓扑,IBN或MESH-IBN?
是 构造原理略。
5c) 总线型结构
是 构造原理略。
5d) 多于一种答案a) 、b)、c)?
是 正在研究中。
A.2.6.2 线缆管理系统及架空地板(参见注4)
6a) 平行于电力电缆?
是 在保证最小的间距的同时,建议使用平行的路由以避免引入大的环路。
6b) 和6c) 塑料或金属线缆管理系统的隔离
是 塑料线缆管理系统应确保达到规定的最小间距(参见注5)。
 在使用了金属隔离(保证正确的接地)的前提下,为EMC用途专门设计的金属(或复合)线缆管理系统允许更小的间距(参见注5)。
6d) 金属的分段接地?
不 接地系统的安装应根据标准。
6e) 建筑物之间的电缆为金属电缆?
是 需要安装过电压保护。

注1  配电系统中的缩写词简介
1.  TN-C系统
      TN-C系统被称之为三相四线系统,该系统中性线N与保护接地PE合二为一,通称PEN线。这种接地系统虽对接地故障灵敏度高,线路经济简单,但它只适合用于三相负荷较平衡的场所。智能化大楼内,单相负荷所占比重较大,难以实现三相负荷平衡,PEN线的不平衡电流加上线路中存在着的由于荧光灯、晶闸管(可控硅)等设备引起的高次谐波电流,在非故障情况下,会在中性线N上叠加,使中性线N电压波动,且电流时大时小极不稳定,造成中性点接地电位不稳定漂移。不但会使设备外壳(与PEN线连接)带电,对人身造成不安全,而且也无法取到一个合适的电位基准点,精密电子设备无法准确可靠运行。因此TN-C接地系统不能作为智能化建筑的接地系统。
2.  TN-C-S系统
      TN-C-S系统由两个接地系统组成,第一部分是TN-C系统,第二部分是TN-S系统,分界面在N线与PE线的连接点。该系统一般用在建筑物的供电由区域变电所引来的场所,进户之前采用TN-C系统,进户处做重复接地,进户后变成TN-S系统。TN-C系统前面已做分析。TN-S系统的特点是:中性线N与保护接地线PE在进户时共同接地后,不能再有任何电气连接。该系统中,中性线N常会带电,保护接地线PE没有电的来源。PE线连接的设备外壳及金属构件在系统正常运行时,始终不会带电。因此TN-S接地系统明显提高了人及物的安全性。同时只要我们采取接地引线,各自都从接地体一点引出,及选择正确的接地电阻值使电子设备共同获得一个等电位基准点等措施,那么TN-C-S系统可以作为智能型建筑物的一种接地系统。
3.  TN-S系统
   TN-S是一 三相四线加PE线的接地系统。通常建筑物内设有独立变配电所时进线采用该系统。TN-S系统的特点是,中性线N与保护接地线PE除在变压器中性点共同接地外,两线不再有任何的电气连接。中性线N是带电的,而PE线不带电。该接地系统完全具备安全和可靠的基准电位。只要象TN-C-S接地系统,采取同样的技术措施,TN-S系统可以用作智能建筑物的接地系统。如果计算机等电子设备没有特殊的要求时,一般都采用这种接地系统。
4.  TT系统
     通常称  TT系统为三相四线接地系统。该系统常用于建筑物供电来自公共电网的地方。TT系统的特点是中性线N与保护接地线PE无一点电气连接,即中性点接地与PE线接地是分开的。该系统在正常运行时,不管三相负荷平衡不平衡,在中性线N带电情况下,PE线不会带电。只有单相接地故障时,由于保护接地灵敏度低,故障不能及时切断,设备外壳才可能带电。正常运行时的TT系统类似于TN-S系统,也能获得人与物的安全性和取得合格的基准接地电位。从目前的情况来看,由于公共电网的电源质量不高,难以满足智能化设备的要求,所以TT系统很少被智能化大楼采用。
5.  IT系统
    IT系统是三相三线式接地系统,该系统变压器中性点不接地或经阻抗接地,无中性线N,只有线电压(380V),无相压压(220V),保护接地线PE各自独立接地。该系统的优点是当一相接地时,不会使外壳带有较大的故障电流,系统可以照常运行。缺点是不能配出中性线N。因此它是不适用于拥有大量单相设备的智能化大楼的。
    (引自魏新胜的《智能楼宇的电气保护与接地》一文)

注2  频率感应加热设备
    频率感应加热设备份为中频感应加热设备和高频感应加热设备,其频率通常在100KHz~2MHz之间。振荡功率为0.8~200KW。电磁灶是其中的一种。

注3
   CE标志(型如  )是28个欧洲国家强制性地要求产品必须携带的安全标志。这里的安全包含4部分,是指对: 使用者(人),宠物(家畜家禽),财产(物业),及环境 (自然环境)的安全。电磁兼容性属于环境的安全。

注4  线缆管理系统
线缆管理系统是指由桥架、线槽、电线管等构成的电缆/光缆的支撑系统。
架空地板通常是安装在机房内的地坪上方100~300mm处的防静电地板。在架空地板下可以铺设下走线方式的线缆管理系统和各种线缆。

注5  综合布线系统与电力电缆之间的最小间距
    在50174-2:2002中,当综合布线电缆与电力电缆位于同一线缆管理系统中时,其最小间距规定如下:

安装类型

间距

没有分隔物或
有非金属分隔物

铝隔板

钢隔板

非屏蔽动力电缆与非屏蔽IT电缆

200mm

100mm

50mm

非屏蔽动力电缆与屏蔽IT电缆

50mm

20mm

5mm

屏蔽动力电缆与非屏蔽IT电缆

30mm

10mm

2mm

屏蔽动力电缆与屏蔽IT电缆

0mm

0mm

0mm

应该说明的是:根据实际的电磁环境,上表中的间距可能还需要增加。

 更新时间:2010-11-27 18:00:16 

  • 上一篇教程:

  • 下一篇教程:
  •  

    首页 | 解决方案 | 产品展示 | 服务体系 | 技术中心 | 合作伙伴 | 成功案例 | 关于我们

    北京岳丰时代版权所有 京ICP备10039674号

    地址:北京市海淀区北蜂窝路2号中盛大厦511室 邮编:100038 电话:010-63427186