屏蔽布线系统的施工综述

　　经过二十多年的发展，综合布线系统成为现代建筑中最基本的组成部分，可以说在我国，几乎每栋大楼中都含有综合布线系统。在综合布线系统已经普及的今天，在谈屏蔽布线系统，似乎有些多余：每个布线厂商都提供屏蔽布线产品，每个集成商都了解屏蔽布线系统。

　　不过，了解是一回事，实际用起来就可能是另一回事。屏蔽布线系统看起来容易，而真正做好屏蔽布线的工程并不是每个集成商的项目经理所能做到的。在本文中，笔者仅打算将自己在屏蔽布线系统的工程中累积的技巧奉献给读者，并不涉及到屏蔽布线的各种理论和争论。

　　1. 屏蔽布线施工综述

　　屏蔽布线系统与非屏蔽布线系统一样，其基本组成在8芯双绞线的两端安装RJ45模块，再用跳线连接到两端的设备（如：网络设备和计算机网卡、电话交换机和电话机等等）中，形成信息传输的通道。

　　其中，双绞线铺设在墙、地板和天花中，而模块则安装在面板、配线架（空架）里。因此屏蔽布线系统的基本工程手法与非屏蔽布线系统的工程手法非常相近：

　　穿线：根据图纸将双绞线从面板出铺设到电信间（也称为弱电间、配线间等等），途中通过穿管、安放桥架（或线槽）将让双绞线不受力的“平躺”在管子里和桥架中；在垂直部分，则用绑扎方式防止双绞线的上端受力造成损坏。

　　端接：在面板和配线架旁，施工人员将线头中的8根芯线剥出，按照模块上印刷的线对颜色，依次将8芯线安放到模块的打线端子内，并用打线刀（或免工具盖板）将芯线压入V型槽内，利用V型槽刺破芯线外的绝缘层，实现线路导通。

　　屏蔽布线系统与非屏蔽布线系统在工程中不同之处如下：

　　1）屏蔽布线系统同时使用屏蔽双绞线和屏蔽模块。

　　屏蔽布线系统只有形成了全程屏蔽才能充分发挥其抗干扰的效果，因此在屏蔽布线系统中，从双绞线、模块到跳线，以致网络设备中的RJ45端口都是屏蔽产品。

　　因此必须屏蔽布线系统同时采用屏蔽双绞线和屏蔽模块。

　　2）屏蔽双绞线在8芯线外有屏蔽层，在施工时要连接到两端的模块屏蔽层上。

　　全程屏蔽意味着系统内各部件（双绞线、模块、跳线）的屏蔽层布线连接，形成完整的屏蔽链路。因此屏蔽双绞线中的屏蔽层需要与两端模块上的屏蔽层连接。

　　3）跳线则直接通过屏蔽RJ45头外的屏蔽层与模块连接。

　　根据欧洲布线系统的施工标准，屏蔽双绞线与屏蔽模块连接时，有以下两个要求：

　　a．对于铝箔屏蔽双绞线，要将屏蔽层和双绞线中的接地导线同时端接到两端模块的屏蔽层上；

　　b．对于丝网+铝箔屏蔽的双绞线，只要将丝网层端接到两端模块的屏蔽层上即可。

　　4）屏蔽布线系统需要接地

　　为了将屏蔽层内感应到的电磁信号泄放掉，屏蔽层必须接地。

　　因此在屏蔽配线架上，有一个接地桩用于接地。施工时应使用接地导线，一端固定在屏蔽配线架的接地桩上，另一端则固定在机柜、电信间接地铜排上，通过接地铜排连接到建筑物的接地体，形成完整的接地回路。

　　由以上几步，就基本上完成了屏蔽布线系统的施工。

　　但是，如果仅做到了上述的几步，那屏蔽工程并没有做完美，还有一些疏漏的地方。

　　2. 屏蔽布线材料的特点及对策

　　对于工程而言，屏蔽布线材料的变化主要来自几个方面：

　　1）屏蔽双绞线

　　2）屏蔽模块和屏蔽配线架

　　3）接地

　　2.1.屏蔽双绞线

　　屏蔽双绞线有许多种，它们在施工中的做法也各不一样。目前，依据国际布线标准（ISO 11801-2002），具有代表性的屏蔽双绞线主要分为4类：

　　1）U/UTP双绞线：即通常所说的UTP双绞线：非屏蔽双绞线；

　　2）F/UTP双绞线：总屏蔽层为铝箔屏蔽，没有线对屏蔽层的屏蔽双绞线；

　　3）U/FTP双绞线：没有总屏蔽层，线对屏蔽为铝箔屏蔽的屏蔽双绞线；

　　4）SF/UTP双绞线：总屏蔽层为丝网＋铝箔的双重屏蔽，线对没有屏蔽的双重屏蔽双绞线；

　　5）S/FTP双绞线：总屏蔽层为丝网，线对屏蔽为铝箔屏蔽的双重屏蔽双绞线。

　　2.1.1. F/UTP屏蔽双绞线

　　铝箔总屏蔽屏蔽双绞线（F/UTP）是最传统的屏蔽双绞线，主要用于将8芯双绞线与外部电磁场隔离，对线对之间电磁干扰没有作用。

　　F/UTP双绞线在8芯双绞线外层包裹了一层铝箔。即在8根芯线外、护套内有一层铝箔，在铝箔的导电面上铺设了一根接地导线。

　　F/UTP双绞线主要用于五类、超五类，在六类中也有应用。

　　F/UTP屏蔽双绞线有以下工程特点：

　　双绞线外径大于同等级的非屏蔽双绞线；

　　铝箔两面并非都是导电层，通常只有一面为导电层（即与接地导线连接的一面）；

　　铝箔层在有缺口时容易被撕裂。

　　因此，在施工时应注意以下问题：

　　1）铝箔层要与接地导线一起端接到屏蔽模块的屏蔽层上；

　　2）为了不留下电磁波可以侵入的缝隙，应尽量将铝箔层展开，与模块的屏蔽层之间形成360度的全方位接触；

　　3）当屏蔽层的导电面在里层时，应将铝箔层翻过来覆盖在双绞线的护套外，用屏蔽模块附带的尼龙扎带将双绞线与模块后部的金属托架固定成一体。这样，在罩上屏蔽壳后，无论是屏蔽壳与屏蔽层之间，还是屏蔽层与护套之间都没有留下电磁波可以侵入的缝隙；

　　4）不要在屏蔽层上留下缺口。

　　2.1.2. U/FTP屏蔽双绞线

　　线对屏蔽双绞线（U/FTP）的屏蔽层同样由铝箔和接地导线组成，所不同的是：铝箔层分有4张，分别包裹4个线对，切断了每个线对之间电磁干扰途径。因此它除了可以抵御外来的电磁干扰外，还可以对抗线对之间的电磁干扰（串扰）。

　　U/FTP线对屏蔽双绞线来自7类双绞线，目前主要用于六类屏蔽双绞线，也可以用于超5类屏蔽双绞线。

　　线对屏蔽双绞线的工程特点如下：

　　因此，在施工时应注意以下问题：

　　1）铝箔层要与接地导线一起端接到屏蔽模块的屏蔽层上；

　　2）屏蔽层应与模块的屏蔽层之间形成360度的全方位接触；

　　4）为防止屏蔽双绞线中的芯线和屏蔽层受力，应在双绞线的护套部位，用屏蔽模块附带的尼龙扎带将双绞线与模块后部的金属托架固定成一体；

　　5）不要在屏蔽层上留下缺口。

　　2.1.3. SF/UTP屏蔽双绞线

　　SF/UTP屏蔽双绞线的总屏蔽层为铝箔＋铜丝网，它不需要接地导线作为引流线：铜丝网具有很好的韧性，不易折断，因此它本身就可以作为铝箔层的引流线，万一铝箔层断裂，丝网将起到将铝箔层继续连接的作用。

　　SF/UTP双绞线在4个双绞线的线对上，没有各自的屏蔽层。因此它属于只有综屏蔽层的屏蔽双绞线。

　　F/UTP双绞线主要用于五类、超五类，在六类屏蔽双绞线中也有应用。

　　F/UTP屏蔽双绞线有以下工程特点：

　　1）双绞线外径大于同等级的F/UTP屏蔽双绞线；

　　2）铝箔两面并非都是导电层，通常只有一面为导电层（即与丝网接触的一面）；

　　3）丝网中的铜丝容易脱离丝网，引起信号线短路；

　　4）铝箔层在有缺口时容易被撕裂。

　　因此，在施工时应注意以下问题：

　　1）丝网层要端接到屏蔽模块的屏蔽层上；

　　2）铝箔层可以剪去，不参加端接；

　　3）为了防止丝网中的铜丝逸出组成芯线短路，在端接时应特别注意观查，不要让任何铜丝有向着模块端接点的机会；

　　4）将丝网层翻过来覆盖在双绞线的护套外，用屏蔽模块附带的尼龙扎带将双绞线与模块后部的金属托架固定成一体。这样，在罩上屏蔽壳后，无论是屏蔽壳与屏蔽层之间，还是屏蔽层与护套之间都没有留下电磁波可以侵入的缝隙；

　　5）不要在屏蔽层上留下缺口。

　　2.1.4. S/FTP屏蔽双绞线之间干扰的能力。

　　S/FTP屏蔽双绞线属于双重屏蔽双绞线，它是应用于7类屏蔽双绞线的线缆产品，也用于六类屏蔽双绞线。

　　S/FTP屏蔽双绞线有以下工程特点：

　　1）双绞线外径大于同等级的F/UTP屏蔽双绞线；

　　2）铝箔两面并非都是导电层，通常只有一面为导电层（即与丝网接触的一面）；

　　3）丝网中的铜丝容易脱离丝网，引起信号线短路；

　　4）铝箔层在有缺口时容易被撕裂。

　　因此，在施工时应注意以下问题：

　　1）丝网层要端接到屏蔽模块的屏蔽层上；

　　2）铝箔层可以剪去，不参加端接；

　　3）为了防止丝网中的铜丝逸出组成芯线短路，在端接时应特别注意观查，不要让任何铜丝有向着模块端接点的机会；

　　4）将丝网层翻过来覆盖在双绞线的护套外，用屏蔽模块附带的尼龙扎带将双绞线与模块后部的金属托架固定成一体。这样，在罩上屏蔽壳后，无论是屏蔽壳与屏蔽层之间，还是屏蔽层与护套之间都没有留下电磁波可以侵入的缝隙；

　　5）不要在屏蔽层上留下缺口。

　　2.1.5. 其他种类的屏蔽双绞线

　　屏蔽双绞线除以上种类外，还有丝网总屏蔽双绞线（STP）、双层铝箔双绞线（F2TP）、双层铝箔线对屏蔽双绞线（F/FTP）、双重总屏蔽＋线对屏蔽双绞线（SF/FTP）等等。

　　由于这些双绞线没有列入国际布线标准（ISO 11801-2002），且工作原理可以通过前述四种屏蔽双绞线演变产生，因此它们的施工特点可以进行类推。为减少篇幅，在本文中不进行一一描述。

　　2.2. 屏蔽模块与屏蔽配线架

　　除屏蔽双绞线外，屏蔽布线系统的另一个重点是屏蔽接插件，即屏蔽模块和屏蔽配线架。

　　2.2.1. 屏蔽模块

　　屏蔽模块是安装在面板和屏蔽配线架中的接插件。它的后端与屏蔽双绞线端接。正面是屏蔽RJ45口，可以插入屏蔽RJ45跳线。

　　常见的屏蔽模块有两种：

　　1）铸造外壳的屏蔽模块

　　由于铸造外壳几乎没有缝隙，因此它具有很好的抗电磁干扰能力。

　　在施工时，应充分注意屏蔽双绞线的任何部分不能接触到屏蔽壳体的接缝处，以免壳体无法盖严实。

　　另外，由于屏蔽壳体密实性好，芯线端接时也应特别谨慎，如果在壳体盖严实后在要想拆开，将要消耗大量的时间和体力。

　　2）板材外壳的屏蔽模块

　　这类屏蔽模块由于价格便宜，在市场上到处壳见。它的缺点是折边处有着微小的缝隙，因此电磁波的泄漏略大于铸造型屏蔽模块。

　　在施工时，由于屏蔽外壳很容易拆装，因此不存在需要谨慎施工的问题。

　　无论是哪一种屏蔽模块，在屏蔽壳体外都有线缆绑扎的空间，当屏蔽双绞线在这里与屏蔽模块标准成一体后，万一受到外力就不会产生屏蔽层脱离的问题，因此绑扎可以保证屏蔽层连接的长期可靠。

　　.2.2. 屏蔽配线架

　　屏蔽配线架是机房里安装屏蔽模块的支架，它同时起到将屏蔽链路接地的作用。

　　屏蔽配线架通常是金属结构，它是屏蔽模块的接地汇流条。在屏蔽配线架上，有着1～2个接地桩，用于连接接地导线。

　　为了避免屏蔽配线架通过机柜接地，产生电流环效应，屏蔽配线架的金属件需要与机柜保持电气绝缘状态，在施工时应避免破坏屏蔽配线架上的喷塑层。

　　2.3. 接地

　　屏蔽布线系统本身仅在配线架端接地，在面板端不进行接地。

　　2.3.1. 屏蔽配线架的接地

　　屏蔽配线架与非屏蔽配线架之间最大的区别是其中含有接地配件，有些非屏蔽配线架中添加了接地配件就变成了屏蔽配线架。

　　屏蔽配线架中的接地配件是接地用的汇流排，它可以将屏蔽模块全部通过它连接到统一的接地体上，形成配线架中的接地通道。

　　屏蔽配线架用的接地配件主要有两类：

　　1. 安装在配线架内的接地配件。

　　安装在配线架内的接地配件具有弹性，当屏蔽模块插入配线架后，其金属壳体自动与接地配件形成良好的连接，完成了屏蔽模块的接地工作。

　　2. 独立的接地配件

　　独立的接地配件可以专用的非屏蔽配线架转变为屏蔽配线架，这类屏蔽模块中一般含有可插搭接线用的接地接口。当屏蔽模块插入配线架后，将接地配件中的搭接线插在屏蔽模块的接地接口上，形成屏蔽模块的接地连接。

　　配线架上应装有接地桩，使来自机柜的接地导线可以与之搭接。

　　传统的屏蔽配线架所采用的方式是通过机柜中的金属立柱进行接地，这一方式现已不再使用。

　　配线架的屏蔽接地可以采用以下方式：

　　1）每个屏蔽配线架通过各自接地导线连接到机柜的汇流铜排上，形成星型接地结构；

　　2）机柜底部安装接地铜排，并使用独立的接地导线将接地铜排连接到配线间（电信间）的接地桩（接地铜排）上，使各个机柜之间的接地形成星型接地结构；

　　3）接地导线的截面积应大于6mm2；

　　4）接地导线两端应使用电工常用的冷轧焊片，以免线头散开组成短路；

　　5）为了提高高频干扰信号的泄放能力，建议接地导线需要编织导线，以更大的表面积满足高频电流的趋肤效应需求。

　　2.3.2. 综合布线系统的机柜接地

　　根据国家建筑规范，不管是否采用了屏蔽布线系统，综合布线系统所用的机柜都要求接地。

　　目前综合布线系统常用的接地方案是在弱电机房、弱电间、电信间中建立独立的弱电接地导线，该导线在建筑物的总接地桩上与其他接地导线共地，形成建筑物内的联合接地体。

　　在同一个机柜内，往往会有数个乃至数十个屏蔽配线架，它们应采用星型结构完成接地连接。

　　屏蔽配线架的接地应直接接到机柜的接地铜排上，形成机柜内的星型接地，其接地线建议使用6mm2以上的网状接地线，利用其表面积大的特点提高线缆的高频特性。为了防止网状接地线短路，在接地线外应套塑料软管。

　　早期的屏蔽配线架使用机柜内的前立柱作为汇流排。由于这一方式会受机柜品质的影响，有可能造成接地连接失败，因此现在已很少看见这样的配线架了。

　　在电信间中，如果有多个机柜，其接地线也应以星型结构连接到电信间的接地桩上。

　　这种接地形式要求建筑物有尽可能多的良好接地点。对于不能达到这个要求的建筑物用蜂窝结构弥补。这种局域地网可以用金属电缆通道、双层地板或平行排列的铜线仿造。附加的地线可以减小接地回路结构尺寸并削弱干扰信号的影响。不过，这种防治结构应与强电规定和安全方案联系起来设计。

　　每个机柜均应使用接地线连接到机房的接地铜排上，并确保配线架对地的接地电阻小于1Ω。

　　屏蔽布线系统的接地应与强电接地完全分离，单独接至大楼底部的接地汇流排上。

　　2.4. 其他问题

　　2.4.1. 屏蔽双绞线护套

　　在目前的市场上，双绞线的护套结构存在有两大类：

　　1）松套型结构

　　双绞线呈圆型，外观漂亮，但内部的芯线之间有比较大的缝隙，在遇到外力时容易改变芯线之间的相对位置。

　　这类双绞线大多出现在早期的三类、五类、超五类双绞线中，由于工作频率不高，芯线移动所产生的问题不明显。

　　2）紧套型结构

　　双绞线外表高低起伏，外观不如松套型结构的双绞线，但内部芯线被紧紧地裹住，在遇到外力时芯线之间不易改变相对位置。

　　对于屏蔽双绞线，由于特性阻抗不仅与芯线之间的分别电容有关，而且与芯线/屏蔽层之间的分布电容有关，因此紧套型结构有助于防止施工时线缆弯曲所造成的芯线移动，进而导致特性阻抗（回波损耗）值劣化。

　　另外，屏蔽双绞线内通常都有铝箔层，在制造时，铝箔层的重复部分约为30%，使铝箔包裹后自身形成覆盖，以免留下任何缝隙。如果屏蔽双绞线为紧套型结构，那么无论双绞线怎样弯曲，都不可能出现铝箔层的重复部分裂开的现象。

　　2.4.2. 接地体的绝缘

　　施工中有一点也很重要：建筑物内以任何方式接地的金属物体都应该用合适的包扎元件包扎起来。合适的包扎元件（如物料带、金属条、包扎条等）应对高频漏电流有尽量大的传导面积。不适合用细线包扎。

　　3. 屏蔽布线工程的测试与质量检查

　　在现有技术下，屏蔽布线系统的屏蔽层质量无法通过工地现场测试仪器的测试给出定量的质量指标。因此屏蔽布线工程的质量检查只有凭借肉眼进行定性的检查。

　　3.1. 屏蔽链路的现场测试

　　不管是链路测试还是信道测试，都是使用现场测试仪器，因此屏蔽系统的测试十分简单：将标准调到相应的屏蔽双绞线后，按下自动测试键，很快就可以完成包含屏蔽在内的全部测试（屏蔽层为S线）。

　　应该说明的是：在测试仪器中，屏蔽布线系统的测试仅包含了屏蔽层的连通性。国际标准中尚未制定出屏蔽系统的其他性能测试指标，因此屏蔽布线系统的质量保证需通过工程商在各个环节的施工工艺予以保证。

　　在TIA/EIA 568B1.2-2003中，规定屏蔽链路中屏蔽层的直流阻抗不得大于21Ω，这时应采用电阻测试仪器（如：万用电表等等）进行测试。

　　3.2. 屏蔽层的质量检查

　　在工地上，可以定性的检查屏蔽层的工程质量。例如：

　　1）观看屏蔽双绞线的屏蔽层是否与屏蔽模块的屏蔽壳体呈360度的全方位连接，没有给电磁波侵入的缝隙；

　　2）铝箔屏蔽双绞线的接地导线应向后弯曲，在双绞线与屏蔽模块绑扎时，与屏蔽模块的绑扎用金属片紧密接触（也可以将接地导线缠绕在绑扎用金属片上，但这样做会影响工程进度）；

　　3）如果测试时出现屏蔽层与芯线短路的故障，通常是屏蔽层中的丝网、铝箔或接地导线与芯线接触；也有可能是划破护套时芯线受伤后弯曲，造成短路；

　　4）如果屏蔽双绞线链路的RL值不佳，而串扰值不差时，有可能是屏蔽双绞线自身有缺陷。当然也可能是双绞线进水等现象造成；

　　5）观察屏蔽壳体是否盖严实。

　　4. 结束语

　　随着智能建筑工程的普及，许多施工人员对BA系统、有线电视系统、电视监控系统、门禁系统中的屏蔽线端接已经习惯，因此他们对屏蔽布线工程的施工也达到了相当高的水平，因此在近几年中，已经很少看到认为屏蔽布线工程难以施工的文章。

　　屏蔽布线系统的施工并不复杂，也不需要高深的技术。但在工程中，仍然听说有些施工单位将屏蔽双绞线当做非屏蔽双绞线施工的故事，当然也听说只接接地导线，而不关心屏蔽层与模块之间的连接现象。这说明尽管经历了10年的施工锻炼，仍然有一些施工人员的素质达不到屏蔽布线工程的要求。

　　对施工人员的技能培训并非是一朝一夕的事。随着施工人员的不断流动，问题总会不断出现。只有工程管理人员、监理人员不断的对工程质量进行随工检查，施工人员的素质才会不断提高，最终达到熟能生巧的程度。