綜合布線系統是現代化數據中心安全穩定運行的必不可少的部分。綜合布線系統通常包括以下幾大組成部分:計算機網絡系統、通信網絡系統、機房設備自動化系統、安全防范系統、保安監控系統等。而對于消防報警及聯動控制系統,因為防火規范的要求,通常應單獨設置布線系統而不納入綜合布線系統的范圍。

1 數據中心綜合布線系統的干擾

綜合布線系統由幾個子系統組成,各子系統所使用的信號大小、頻率高低等都不相同,因而相互之間存在著干擾,還有各種負載的干擾。概括起來,綜合布線系統存在以下的干擾源。

1.1 來自數據中心建筑內部的干擾源

(1)配電網和配電箱產生的高頻干擾。

(2)大功率電動機電火花所產生的諧波干擾。

(3)熒光燈、電子鎮流器產生的干擾。

(4)高頻開關電源產生的干擾。

(5)電話的振鈴電流所產生的干擾。

(6)信息處理設備產生的周期性脈沖干擾。

若綜合布線系統不能與這些干擾源保持安全距離,可采用屏蔽系統來減小或消除以上干擾源對綜合布線系統的干擾。

1.2 來自數據中心建筑外部的干擾源

來自數據中心建筑外部的干擾源有:

雷達、無線電發射設備、移動電話基站、高壓電線、電氣化鐵路、處于雷擊區環境的干擾信號等。

顯然智能建筑外部的干擾源都具有較高的電場強度,當綜合布線系統外部存在以上的干擾源之一時也應采用屏蔽系統。

1.3 來自綜合布線系統周圍環境的干擾源

綜合布線系統周圍環境的干擾信號場強或綜合布線系統的噪聲電平超過以下規定時也應采用屏蔽系統加以防護。

(1)計算機局域網,若引入的干擾信號的頻率為l0kHz～600MHz時,其場強為1V/m;頻率為600MHz～2.8GHz的干擾信號,其場強為5V/m。

(2)電信終端設備,通過信號直流或交流等引入線引入頻率為15～80MHz的干擾信號時,場強為3V/m(幅度調制80%,1kHz)。

(3)具有模擬/數字終端接口的終端設備提供電話服務時,噪聲電平超過40dB的帶寬總和應小于200MHz。

(4)背景噪聲最少應比基準電平小12dB。

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2 綜臺布線系統的抗干擾措施

綜合布線系統發射的干擾波的電場強度超過規定值時,其是否需要防護措施的因素比較復雜,其中危害***的就是防電磁干擾和電磁輻射。電磁干擾關系到綜合布線系統能否正常工作的問題;電磁輻射則涉及到綜合布線系統在正常運行情況下信息不被其他人員竊取的安全問題,或者造成電磁污染。

在進行綜合布線系統工程設計時,必須根據建設單位的要求,進行周密的安排與設計,選擇合適的防護措施。

2.1 減小電磁干擾的屏蔽措施

(1)信息系統的金屬物外殼、電纜屏蔽層和金屬線槽等在引入框架或建筑物時做等電位連接。對信息系統所處的防雷區宜進行磁場強度的衰減計算,根據計算結果采取相應的屏蔽措施。

(2)數據中心不應設在建筑物的高層,應在大樓的低層中心部位。相關設備要盡量遠離建筑物的外墻。根據防雷分區和信息設備的要求采取相應的屏蔽措施,使雷擊時產生的電磁場向內層衰減。

(3)信息設備是非金屬外殼且建筑物的屏蔽沒有達到要求時,可根據信息設備的重要性對機房或設備直接加裝金屬屏蔽網或屏蔽室、金屬屏蔽網或屏蔽室和等電位連接帶相接。

2.2 戶外線路的屏蔽措施

進行戶外線路的屏蔽要注意以下幾點。

(1)需要保護的地方都應采用屏蔽電纜并將其屏蔽層的兩端進行等電位連接,屏蔽層經過雷電防護區的交界處也應進行等電位連接。

(2)使用含金屬部件的光纜時,在進戶處應將所有金屬插頭、金屬擋潮層及金屬加強芯等金屬構件進行等電位連接。

(3)建筑物間互連的電纜應敷設在金屬管道內,金屬管道的兩端要電氣連接并接到各建筑物的等電位連接帶上。管道內的電纜也要進行等電位連接。如果臨近的建筑物間有電力和通信電纜連接時,也要將其接地裝置相互連接在一起。

2.3 加強布線系統內在的結構及材料的抗干擾性

這主要是對可能產生電磁干擾的產品及可能受電磁干擾影響的設備提出的要求。具體的要求可在產品制造過程中依照相應的標準進行檢測。

總的來說,計算機設備、通信設備及電子設備等產品的外形結構應采用金屬材料制成的箱、盒、柜或架,使其成為法拉第籠的形式,具有接地端子,并進行良好接地。這樣做在某種程度上可加強設備抗干擾和防輻射的能力。

對于綜合布線系統線纜的選用也要符合系統要求,并結合建筑物周圍的電磁環境進行綜合考慮,通常以抗干擾能力和傳輸能力為主要考慮因素,同時也要考慮經濟成本問題。

選擇綜合布線系統的纜線和連接硬件的時候,確定某一類別后要保證其一致性。如選擇屏蔽,則纜線和連接硬件都要是屏蔽的,且有良好的接地系統。綜合布線系統的鏈路中通常采用雙絞線,雙絞線具有吸收和發射電磁波的能力。

2.4 注意設備和傳輸線路與不同干擾源間的距離

綜合布線系統除采用屏蔽、做好接地以提高自身的抗干擾、防輻射能力外,還要盡可能地遠離干擾源,以減少其對系統正常運行的影響,提高系統和設備的可靠性,使綜合布線系統在數據中心中真正成為標準、規范的布線系統。

通過一些實驗可知傳輸線距離干擾源不同距離時,其傳輸信號的失真程度是不同的。所以,在施工安裝過程中要重視布線系統與不同干擾源間距離的關系,嚴格按規范設計、施工,并做好相應的測試工作,以保證綜合布線系統正常可靠。

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3 綜合布線系統的接地系統

從以上分析可以看出,減小或消除綜合布線系統的電磁干擾和輻射干擾的一個很重要的方法就是屏蔽,而屏蔽必須進行良好的接地。

綜合布線系統的接地包括接地線、接地母線(每層樓的接地端子)、接地干線、主接地母線(總接地端子)、接地引入線以及接地體等6部分。

3.1 接地線

接地線指的是綜合布線系統中各個設備與接地母線之間的連接導線。接地線為銅質絕緣導線,其截面積應不小于4mm2。

綜合布線系統采用屏蔽電纜布線時,信息插座的接地可通過電線屏蔽層作為接地線連接到每層樓的配線柜。綜合布線的電纜通過穿鋼管或金屬線槽進行敷設時,鋼管或金屬線槽要保持連續的電氣連接,且其兩端要有良好的接地。

3.2 接地母線

接地母線連接本樓層所有接地設備的接地線,然后與系統接地線再相接。每層樓的所有配線柜應和本層樓的接地母線連接在一起,和接地母線同處一配線間內的所有綜合布線用的金屬架構及接地干線也應和該接地母線連接在一起。

接地母線常采用銅線,其最小尺寸為6mm(厚)×500mm(寬),長度則由實際長度來定。接地母線要盡量采用電鍍工藝以減小接觸電阻。

3.3 接地干線

接地干線是指由主接地母線引出,連接所有接地母線的接地導線。接地干線應安裝在不受物理和機械損傷的保護處,建筑物內的水管和金屬電線屏蔽層不能當作接地干線來使用。建筑物內有兩根或兩根以上的垂直接地干線時,垂直接地干線間在每隔三層樓以及頂樓應用與接地干線等截面的絕緣導線相連接。

若接地干線上電位差大于lV時,樓層間配線應單獨用接地干線接到主接地母線上。

3.4 主接地母線

通常情況下,一棟建筑物至少有一個主接地母線。主接地母線是綜合布線接地系統中接地干線和設備接地線的連接點,其理想的設置位置為外線引入間或建筑物配線間。接地引入線、接地干線、直流配電屏蔽接地線、外線引入間的所有接地線以及與主接地母線同處于一配線間的所有綜合布線用的金屬架構,都應和主接地母線進行良好的焊接。

外線引入電纜有屏蔽層或是穿管保護時,屏蔽層和金屬管也應焊接到主接地母線上。

主接地母線采用銅芯導線,最小截面為6mm×l00mm,長度則由實際長度來定。主接地母線也要盡量采用電鍍工藝以減小接觸電阻。

3.5 接地引入線

接地引入線指的是連接主接地母線和接地體(裝置)之間的連接導線。為防腐蝕,宜采用40mm×4mm或是50mm×5mm的鍍鋅扁鋼,另外在其出土部分要有防機械損傷的措施,且不宜與暖氣管道同溝布放。

3.6 接地體(裝置)

綜合布線系統的接地體與其他接地裝置的接地體一樣,也可分為自然接地體和人工接地體兩類。當綜合布線系統采用單獨的接地系統時,接地體一般采用人工接地體且應滿足以下的條件。

(1)該接地體與其他工頻低壓交流接地體間的距離不得小于10m。

(2)該接地體與該建筑物的防雷系統接地體間的距離不得小于2m。

(3)該接地體的接地電阻不得大于4Ω。

當綜合布線系統同其他系統一起采用聯合接地時,接地體一般利用建筑物基礎內的鋼筋作為自然接地體,要求聯合接地體的接地電阻不應大于lΩ。實際應用中常采用聯合接地系統,聯合接地和單獨接地相比有以下幾個明顯的優點:

(1)建筑物遭受雷擊時,樓層內各點電位分布較均勻,設備及人員的安全有保障。同時,建筑物的框架結構對中波電磁場還能提供10～40dB的屏蔽。

(2)容易得到較小的接地電阻。

(3)利用自然接地體,可節約金屬材料,占地較少。