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对绞线及连接件

时间:2024-10-18 百科知识 版权反馈
【摘要】:对绞电缆的电导线是铜导体。在对绞电缆内,不同线对具有不同的扭绞长度,相邻对绞线对的扭绞长度差约为1.27cm。在布线标准中,对绞电缆有时也称为平衡电缆。非屏蔽对绞电缆是目前综合布线系统中使用频率最高的一种传输介质。UTP电缆可以用于语音、低速数据、高速数据和呼叫系统以及建筑自动化系统。非屏蔽对绞电缆每线对的绞距与所能抵抗的电磁辐射及干扰成正比,并结合滤波与对称性等技术,经由精确的生产工艺制成。

2.2对绞线及连接件

2.2.1对绞线

对绞(Twisted Pair,TP)电缆也称为对绞线、双扭电缆,是由对绞线对组成的。为了确保通信系统信道的特征阻抗,需要选择适当的电缆和相关连接器件。综合布线系统中大多采用特征阻抗为100Ω的电缆,也有使用特征阻抗为120Ω、150Ω电缆的。无论3类、4类、5类、5e类或6类电缆,每对芯线的特征阻抗在整个工作带宽范围内应基本恒定、均匀。链路特征阻抗值的范围为标准值的,链路上任何点的阻抗不连续性将导致链路信号反射和信号畸变。目前,在实际布线工程中,语音传输系统还在用3类产品。对于数据、视频传输的干线子系统、配线子系统布线,则主要采用5类、5e类及6类产品。由于在对绞电缆中,非屏蔽对绞电缆(UTP)的使用率最高,如果没有特殊说明,一般是指UTP。

1.对绞电缆的构成

对绞电缆是由两根具有绝缘层的铜导线按一定密度螺旋状互相绞缠在一起构成的线对。所谓线对(Pair)是指一个平衡传输线路的两个导体,一般指一个对绞线对。把一对或多对对绞线对放在一个绝缘套管中便成了对绞电缆。对绞电缆中的各线对之间按一定密度逆时针相应的绞合在一起,绞距为3.8114cm;外面包裹绝缘材料,基本结构如图2.6所示。

对绞电缆的电导线是铜导体。铜导体采用美国线规尺寸系统(American Wire Gauge,AWG)标准,见表2.8所列。

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图2.6 对绞电缆的基本结构

表2.8 对绞电缆导体线规

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在对绞电缆内,不同线对具有不同的扭绞长度,相邻对绞线对的扭绞长度差约为1.27cm。线对互相扭绞的目的就是利用铜导线中电流产生的电磁场互相抵消邻近线对之间串扰,并减少来自外界的干扰,提高抗干扰性。对绞线对的扭绞密度和扭绞方向以及绝缘材料,直接影响它的特征阻抗、衰减和近端串扰等。

常见的对绞电缆绝缘外皮里面包裹着4对共8根线,每两根为一对相互扭绞。也有超过4线对的大对数电缆,大对数电缆通常用于干线子系统布线。在布线标准中,对绞电缆有时也称为平衡电缆。平衡电缆(Balanced Cable)是指由一个或多个金属导体线对组成的对称电缆。图2.7所示是25线对大对数电缆的外形图。

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图2.7 25线对大对数绞电缆的外形图

为了提高对绞电缆的抗电磁干扰能力,需要在对绞线对的外面再加上一个用金属丝编制成的屏蔽层,构成屏蔽对绞电缆(Shielded Twisted Pair,STP)。因此,对绞电缆按其结构是否有金属屏蔽层,分为非屏蔽对绞电缆(Unshielded Twisted Pair,UTP)和屏蔽对绞电缆(STP)两种结构形式。

(1)非屏蔽对绞电缆。

非屏蔽对绞电缆是目前综合布线系统中使用频率最高的一种传输介质。UTP电缆可以用于语音、低速数据、高速数据和呼叫系统以及建筑自动化系统。UTP电缆一般为22AWG或24AWG,24AWG是最常用的规格。非屏蔽对绞电缆由多线对外包缠一层聚乙烯化合物的氯化物(PVC)绝缘塑料护套构成。6类4线对非屏蔽对绞电缆的特征是线对间采用圆形或片形或十字骨架分开,单股裸铜线聚乙烯(PE)绝缘,2根绝缘导线扭绞成对,聚乙烯或低烟无卤护套。它可应用于语音综合业务数据网络(ISDN)、ATM155Mbit/s、622Mbit/s、100Mbit/s下FDDI,快速和千兆位以太网以及其他专为6类对绞电缆设计的应用。7类传输带宽为600MHz,采用双屏蔽对绞线,接口有RJ型和非RJ型。

非屏蔽对绞电缆每线对的绞距与所能抵抗的电磁辐射及干扰成正比,并结合滤波与对称性等技术,经由精确的生产工艺制成。采用这些技术措施可以减少非屏蔽对绞线对之间的电磁干扰。非屏蔽对绞电缆的特征阻抗为100Ω。

非屏蔽对绞电缆的优点主要有:线对外没有屏蔽层,电缆的直径小,节省所占用的空间;质量小、易弯曲,较具灵活性,容易安装;串扰影响小;具有阻燃性;价格低等。但是它抗外界电磁干扰的性能较差,在信息传输时易向外辐射,安全性较差,在军事金融等重要部门的综合布线系统工程中不宜采用。

(2)屏蔽对绞电缆。

屏蔽是保证电磁兼容性的一种有效方法。所谓电磁兼容性即EMC,它一方面要求设备或网络系统具有一定的抵抗电磁干扰的能力,能够在比较恶劣的电磁环境中正常工作;另一方面要求设备或网络系统不能辐射过量的电磁波干扰周围其他设备及网络的正常工作。实现屏蔽的一般方法是在连接器件的外层包上金属屏蔽层,以滤除不必要的电磁波。屏蔽对绞电缆就是在普通对绞电缆的基础上增加了金属屏蔽层,从而对电磁干扰有较强的抵抗能力。在屏蔽对绞电缆的护套下面,还有一根贯穿整个电缆长度的漏电线,该漏电线与电缆屏蔽层相连。

根据防护要求,按照《用户建筑群的通用布缆》(ISO/IEC11801—2002)对于屏蔽电缆可分为电缆金属箔屏蔽(F/UTP)、线对金属箔屏蔽(U/FTP)、电缆金属编织丝网加金属箔屏蔽(SF/UTP)、电缆金属箔编织网屏蔽加上线对金属箔屏蔽(S/FTP)几种结构。命名规范如图2.8所示。

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图2.8 屏蔽电缆命名方法

不同的屏蔽电缆会产生不同的屏蔽效果。一般认可金属箔对高频、金属编织丝网对低频的电磁屏蔽效果为佳。如果采用双重绝缘(SF/UTP和S/FTP)则屏蔽效果更为理想,可以同时抵御线对之间和来自外部的电磁辐射干扰,减少线对之间及线对对外部的电磁辐射干扰。因此,屏蔽布线工程有多种形式的电缆可以选择,但为保证良好屏蔽,电缆的屏蔽层与屏蔽连接器件之间必须做好360°的连接。

屏蔽对绞电缆与非屏蔽对绞电缆一样,电缆芯是铜对绞线对,护套层是绝缘塑橡皮,只不过在护套层内增加了金属屏蔽层。目前,在对绞电缆产品中,通常按增加的金属屏蔽层数量和金属屏蔽层绕包方式,将屏蔽对绞电缆分为铝箔屏蔽对绞电缆(Foil Twisted Pair,FTP)、铝箔、铜网双层屏蔽对绞电缆(Shielded Foil Twisted Pair,SFTP)、独立双层屏蔽对绞电缆(SSTP)三种形式。

FTP电缆是在4对对绞线对的外面加一层或两层铝箔,利用金属对电磁波的反射、吸收和集肤效应原理有效地防止外部电磁干扰进入电缆,同时也阻止内部信号辐射出去干扰其他设备的工作。

SFTP电缆由绞合的线对和在多对对绞线对外纵包铝箔后,再在铝箔外增加一层铜编织网而构成。SFTP提供了比FTP更好的电磁屏蔽特性。

SSTP电缆的每一对线都有一个铝箔屏蔽层,4对线合在一起还有一个公共的金属编织屏蔽层,可以达到非常优异的屏蔽效果。这种结构不仅可以减少电磁干扰,也使线对之间的综合串扰得到有效控制,7类对绞电缆就采用了这种结构。

非屏蔽对绞电缆和屏蔽对绞电缆都有一根用来撕开电缆保护套的拉绳。屏蔽对绞电缆在铝箔屏蔽层和内层聚酯包皮之间还有一根排流线,即漏电线,把它连接到接地装置上,可泄放金属屏蔽层的电荷,解除线对之间的干扰。

屏蔽对绞电缆外面包有较厚的屏蔽层,所以它具有抗干扰能力强、保密性好、不易被窃听等优点。屏蔽对绞电缆价格相对较高,安装时也比非屏蔽对绞电缆困难一些。在安装时,屏蔽对绞电缆的屏蔽层应两端接地(在频率低于1MHz时,一点接地即可;当频率高于1MHz时,最好在多个位置接地),以释放屏蔽层的电荷。如果接地不良(接地电阻过大、接地电位不均衡等),就会产生电势差,成为影响屏蔽系统性能的最大障碍和隐患。随着综合布线系统传输频率不断升高,现在的屏蔽对绞线的应用带宽已经从100MHz上升至1500MHz,早已进入了电子学的高频乃至超高频频段。当屏蔽对绞线的工作频率达到如此高时,屏蔽对绞线所需要的接地方式已经从常规的单点接地改为多点接地。根据美国的综合布线标准TIA/EIA568B1.2—2003所述,屏蔽布线系统实际是“三点接地”,即在屏蔽配线架、配线架上的网络设备及计算机上的网卡三处进行了接地,形成了多点接地结构。

(3)对绞电缆的分类。

对绞电缆作为最常用的综合布线系统传输介质,有许多品种类型,可以从不同的角度进行分类。

按用途可分为建筑物间干线电缆、垂直电缆、水平电缆以及工作区缆线等。

按导体结构可分为实心导体、绞合导体、铜皮导体电缆。

按绝缘形式可分为实心绝缘和泡沫实心皮绝缘电缆。

按绝缘材料可分为聚烯烃、聚氯乙烯、含氟聚合物及低烟无卤热塑性材料绝缘电缆。

按有无总屏蔽可分为无总屏蔽电缆和带总屏蔽电缆。

按护套材料可分为聚氯乙烯、含氟聚合物及低烟无卤热塑性材料护套电缆。

按规定的最高传输频率可分为16MHz(3类)、20MHz(4类)、100MHz(5类)或200MHz(6类)电缆等。

按特征阻抗可分为100Ω和150Ω电缆。

实际中,通常按电气传输特性或缆线结构形式、应用场合来进行分类。

对屏蔽和非屏蔽两大类对绞电缆,按其电气传输特性可分为100Ω屏蔽/非屏蔽电缆、双体电缆、大对数电缆和150Ω屏蔽电缆,每种电缆的型号又有多种。双体电缆和150Ω屏蔽电缆在国内较少使用,市场上几乎见不到。双体电缆主要有24AWG非屏蔽4/4对、24AWG非屏蔽/屏蔽4/4对、24/22AWG非屏蔽/屏蔽4/2对、24AWG非屏蔽2/2对这几种类型。150Ω屏蔽电缆,有1A型、6A型、9A型几种。

100Ω屏蔽/非屏蔽电缆品种较多,在综合布线中的应用十分广泛,根据应用领域可以分为七个类别,主要有以下类型:

①7类对绞电缆:根据IEC 61156-5标准,7类对绞电缆导体的直径为0.50~0.65mm,实际缆线一般控制在0.50~0.55mm。导体采用高电导率、低衰减的无氧铜。为了获得低衰减和低工作电容,并尽量减小电缆外径,绝缘采用皮泡皮结构,发泡度控制在60%~70%,绝缘线径控制在1.35~1.50mm之间。采用较大节距对绞,且节距差小,以减小电缆变形,降低时延和时延差。线对采用铝箔分别屏蔽,以提高共享能力,消除或减少环境的电磁干扰,提高电磁兼容性。并在铝箔屏蔽外采用铜丝编织,以降低转移阻抗,使电缆结构和传输参数稳定,进一步消除或减少环境的电磁干扰,不需要昂贵的电子设备来降低噪声。护套多采用低烟无卤阻燃聚烯烃材料,以满足绿色环保要求。7类对绞电缆能满足600MHz以上,甚至1.2GHz的传输性能要求,是真正实现同一根电缆上传输多媒体信息的解决方案。它完全可用于“SOHO(小型办公室家庭办公系统)、CCBD(建筑物内的指挥、控制与通信)”,以及高质量视频影像(如远程医疗诊断、远程教育等)交互式传输系统中。

②6类对绞电缆: TIA/EIA的6类标准于2002年6月7日正式颁布,6类的带宽由5类、5e类的100MHz提高到200MHz。6类对绞电缆是一种标准的4线对缆线,用1对线实现500Mbit/s,而其频率可达到250MHz,1Hz(周期)上产生2bit(正好是一个周期的高电平和低电平)便足够使用了,因此编码方式比较简单。6类对绞电缆与5e类的不同之处是拥有更紧密的缆线绕绞,同时线对间采用了圆形、片形、十字星形或十字骨架形分隔器。十字星形填充的对绞电缆构造是在电缆中间有一个十字交叉中心,把4个线对分成分别的信号区,这样可以提高电缆的近端串扰(NEXT)性能。6类对绞电缆(Giga SPEED-XL系列)包括1071E系列和1081A系列两种。1071E系列采用紧凑的圆形设计方式及中心平行隔离带技术,它可获得最佳的电气性能。1081A系列采用中心扭十字骨架技术,线对之间的分隔可阻止线对间串扰,由于其刚性大,增加了缆线的外形尺寸和弯曲半径,可以减少在安装过程中由于电缆连接和弯曲引起的电缆物理上的失真。外皮有非阻燃(CMR)、阻燃和低烟无卤三种材料。目前正在草拟制定的以10Gbit/s以太网为目标的新一代综合布线标准Cat.6a(所谓的超6类系统),信道带宽将达到500MHz。6类线外形及内部示意如图2.9所示。

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图2.9 6类线外形及内部示意图

③5e类对绞电缆: 4对24AWG非屏蔽对绞电缆; 5e类对绞电缆(1061/ 2061/3061)的导线线径为0.511mm(24AWG号线规),线对间紧密绞距(每12mm或更短就有一个扭绞)。5e类对现有的UTP5类对绞电缆的部分性能进行了改善,不少性能参数,如近端串扰(NEXT)、衰减串扰比(ACR)等都有所提高,带宽为100MHz。在开发千兆位以太网时,许多厂商把可以运行千兆位以太网的5类产品冠以“增强型”Enhanced Cat5,简称5e。ANSI/TIA/EIA 568A-5是5e标准,5e也被人们称为“超5类”或“5类增强型”。目前5e类对绞电缆已超出了原有的标准,市面上相继出现了带宽为125MHz和200MHz的5e类对绞电缆,其特性较原标准也有了提高。据有关材料介绍,这些5e类对绞电缆的传输距离已超过了100m的限制,可达到130m甚至更长。5e类对绞电缆全部4对线实现全双工通信,可提供更坚实的通信网络基础,满足大多数应用需求,能支持千兆位以太网1000Base-T。

④5类对绞电缆: 4对24AWG非屏蔽对绞电缆、25对24AWG非屏蔽对绞电缆为实芯裸铜导体,以高质量的氟化乙烯做绝缘材料;传输频率为100MHz,用于语音传输和最高传输速率为100Mbit/s的数据传输,主要适用于100Base-T和10Base-T网络。5类对绞电缆目前仍是通信网络布线的主流传输介质之一。

⑤4类对绞电缆:有4对24AWG非屏蔽对绞电缆和25对24AWG非屏蔽对绞电缆两种。该类对绞电缆的传输频率为20MHz,用于语音传输和最高传输速率16Mbit/s的数据传输,主要适用于基于令牌的局域网和10Base-T和100Base-T。

⑥3类对绞电缆:有4对24AWG非屏蔽对绞电缆和25对24AWG非屏蔽对绞电缆两种。该类电缆的传输频率为16MHz,用于语音传输及最高传输速率为10Mbit/s的数据传输,主要适用于10Base-T。

⑦2类对绞电缆:传输频率为1MHz,用于语音传输和最高传输速率4Mbit/s的数据传输,常应用于4Mbit/s、令牌传递协议的令牌网。

⑧1类对绞电缆:主要用于传输语音(1类对绞电缆标准主要用于20世纪80年代初之前的电话缆线),不适用于数据传输。

大对数电缆是对多线对对绞电缆构成的一种电缆的通称。通常有25对、50对、100对、200对对绞电缆的大对数电缆。

(4)按缆线结构形式和应用场合分类。

对屏蔽对绞电缆和非屏蔽对绞电缆,按缆线结构形式和应用场合又可分为垂直主干电缆、自承式电缆、加固自承式电缆、架空电缆、直埋电缆等品种。

为了便于布线,还有一些对绞电缆与同轴复合电缆、对绞电缆与同轴及光缆复合电缆。某些特殊的电缆主要应用于宽带多媒体接入网。

2.对绞电缆的性能

衡量对绞电缆的电气性能指标主要有:线对支持的带宽(Hz)、衰减、特征阻抗、回波耗、ARC值、时延、近端串扰、近端串扰功率和等效远端串扰、等效远端串扰功率,以及耦合衰减等。

衡量对绞电缆的物理特性有两个方面:护套材料,包括屏蔽与非屏蔽、防火阻燃等级及材料;物理性能,包括重量、直径尺寸(导体、绝缘体、电缆)、弯曲半径、拉力、温度(安装和操作)。

选择UTP和FTP电缆的关键取决于外部EMC的干扰影响。干扰场强低于3V/m时,一般不考虑防护措施。对绞电缆性能综合比较如表2.9所示

表2.9 对绞电缆性能综合比较

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目前,千兆位以太网铜线(5类)标准是1000Base-T(IEEE802.3ab)。1000Base-T以62.5MHz为传输频率,采用4个线对全双工传输信号,因而两端的设备(网卡、交换机)必须分别设计4个收发器,导致设备成本增加,以至千兆位以太网设备价格居高不下。

1000Base-TX是针对6类布线的千兆位以太网规范草案,它有较高的技术优势。可以设计成用两个线对完成一个方向的单向信号传输,另两个线对完成相反方向的信号传输,即两个线对用于发送数据,另两个线对用于接收数据,也就是半双工操作。因此,设备端只需两个收发器,所以1000Base-TX的网卡价格要比1000Base-T低30%~40%左右。

此外,由于1000Base-T采用全双工方式工作,对回波损耗非常敏感。因此,在支持1000Base-T的网络设备上需要具备有源数字信号处理器来补偿回波损耗。而1000Base-TX的网络设备可以不再需要这个有源数字信号处理器,于是其成本可以降低许多。

目前,在所使用的许多电缆中都含有卤素。卤素是一种非金属元素,当含有卤素成分的物质燃烧时,便能释放出有毒烟雾伤害眼睛、鼻子、肺和咽喉。更为严重的是卤素所释放出的烟雾以及烟尘将使得建筑物内的疏散工作难以进行。因此,为了防火和防毒,在易燃区域,综合布线所用的缆线应具有阻燃护套,相关连接件也应选用阻燃型的。采用防火、防毒的缆线和连接件,在火灾发生时,不会或很少散发有害气体,对疏散人员和救火人员都有较好的作用。当缆线穿在不可燃管道内,或在每个楼层均采用切实有效的防火措施而不会发生火势蔓延时,也可以选用非阻燃型缆线。如果缆线所在环境既有腐蚀性,又有被雷击的可能性时,选用的缆线除了要有外护层之外,还应有复式铠装层。

3.对绞电缆的标识

当使用对绞电缆组建网络时,需要了解对绞电缆的颜色,以及外部护套上印刷的各种标识的含义。了解这些标志对于正确选择、安装不同类型的对绞电缆,迅速定位网络故障会大有帮助。

在4线对的对绞电缆中,每个线对都用表2.10所示的不同颜色进行标识。

表2.10 4线对对绞电缆的色彩编码

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对于大对数电缆,线对一般以25对为增量,通常25对分为5组,每组按如下方式确定:白色1~5线对,红色6~10线对,黑色11~15线对,黄色16~20线对,紫色21~25线对。每组中的5个线对按照组的颜色和线的颜色进行编码,一个组的5个线对的编码为:蓝色第1线对,橙色第2线对,绿色第3线对,棕色第4线对,蓝灰色第5线对。超过25线对的,再以每25个为一个包扎组,用标记条捆扎,按白蓝、白橙、白棕、白灰、红蓝、红橙……即25对线的色标顺序循环。

此外,在选型时,还需要考虑对绞电缆型式代码、对绞电缆规格代码,这里不再详述。

下面举例说明对绞电缆护套上印刷的各种标志记号的意义:

如: AVAYA-C SYSTEIMAX 1061C+ 4/24AWG CM VERIFIED UL CAT 5e 31086FEET 09745.0 METERS

各部分记号标志的含义:

(1) AVAYA-C SYSTEMIMAX:指的是该对绞电缆的生产商;

(2) 1061C+:指的是该对绞电缆的产品号码;

(3) 4/24 AWG:说明这条对绞电缆由4对线芯24AWG线规的线对所构成;

(4) CM:指通信通用电缆,CM是NEC(美国国家电气规程)中防火耐烟等级中的一种;

(5) VERIFIEDUL:说明对绞电缆满足美国保险商实验所安全标准(Underwriters Laboratories,UL)的标准要求。UL成立于1984年,是一家非营利的独立组织,致力于产品的安全性测试和认证;

(6) CAT 5e:指该对绞电缆通过有UL测试,达到超5类标准;

(7) 31086FEET 09745.0 METER:表示生产这条对绞电缆时的长度点。该标记对于购买对绞电缆非常实用。如果想知道一箱对绞电缆的长度,可以找到对绞电缆头部和尾部的长度标记相减后得出。

再如另一种对绞电缆的标志: AMP NETCONNECT ENHANCED CATEGORY 5 CABLE E138034 1300 24AWGUL CMR/MPR OR CUL CMG/MPG VERIFIEDUL CAT 51347204FT 9853,除与第一条相同的标志之外,还有:

(1) ENHANCED CATEGORY 5 CABLE:也表示该对绞电缆属于5e类;

(2) E138034 1300:代表其产品号;

(3) CMR/MPR、CMG/MPG:表示该对绞电缆的类型;

(4) CUL:表示对绞电缆同时还符合加拿大的标准;

(5) 1347204FT:对绞电缆的长度点,FT表示以英尺作为单位;

(6) 9853:指的是该产品的生产日期,这里是1998年第53周。

2.2.2对绞线连接件

对绞电缆系统连接器件包括配线架、信息模块和跳线等,主要用于端接对绞电缆,使对绞电缆和连接器件组成一个完整的信息传输信道。

1.对绞电缆连接器

(1)信息模块。

对绞电缆与终端设备或网络连接设备连接时所用的连接器称为信息模块。常见的信息模块主要有两种形式:一种是RJ45,如图2.10所示;另一种是RJ11,如图2.11所示。

RJ45信息模块插座一般用于工作区对绞电缆的端接,通常与跳线进行有效连接。它的应用场合主要有:端接到不同的面板(如信息面板出口)、安装到表面安装盒(如信息插座)、安装到模块化配线架中。RJ45信息模块也分为非屏蔽模块和屏蔽模块,如图2.12所示是屏蔽信息模块外形图。

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图2.10 RJ45普通模块、免打模块

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图2.11 RJ11电话模块及插头

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图2.12 屏蔽信息模块外形图

屏蔽对绞电缆和非屏蔽对绞电缆的端接方式相同。它们都利用RJ45信息模块插座上的接线块通过线槽来连接对绞电缆,底部的锁定弹片可以在面板等信息出口装置上固定RJ45信息模块插座。但屏蔽对绞电缆在线对外有一根贯穿整个电缆的漏电线,模块插座的屏蔽层与电缆的屏蔽层通过漏电线相连,这样可以在从连接器开始的整个电缆上为电缆导线提供保护,使电磁干扰产生的噪声被导入地下。目前,信息模块一般都满足5类或5e类传输标准要求,适用于宽带终端接续。

6类系统是一个强调物理层传输能力的结构化布线系统,因此6类信息模块多数都采用电脑微调和电容补偿技术,采用独特的阻抗匹配技术,以保证系统传输的稳定性;采用斜位式绝缘位移技术,保证连接的可靠性;采用阻燃、抗冲击PVC塑料,以使系统具有兼容性能。如图2.13所示为5e类、6类信息模块的后部比较图。

(2)水晶头

RJ11水晶头仅用于电话线; RJ45水晶头俗称RJ45插头(RJ45 Modular Plug),用于数据电缆的端接,实现设备、配线架模块间的连接及变更。对RJ45水晶头的技术要求是:①满足5e类传输标准;②具有防止夹动、自锁、插拔功能;③接点镀金层厚度为50μm,插拔寿命不低于1000次。如图2.14列出不同类水晶头的外形。

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图2.13 5e类6类信息模块的后部比较图

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(a) RJ11电话插头(b) RJ45非屏蔽插头(C) RJ45屏蔽插头

图2.14 不同类水晶头的外形图

RJ45作为主要的综合布线线缆,其线对和针序号的对应关系,有ANSI/TIA/ EIA 568-A和ANSI/TIA/EIA 568-B两种国际标准。在整个综合布线工程中,需要统一使用一种连接标准,一般使用ANSI/TIA/EIA 568-B标准。两种标准线缆与针序号的对应关系如图2.15所示,线对与针序号的关系如图2.16所示:

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(a) ANSI/TIA/EIA568-A标准(b) ANSI/TIA/EIA568-B标准

图2.15 两种标准其对应关系

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图2.16 两种标准其对应的线对

需要注意的是: 5e类和6类连接器从外观上看十分相似,但在物理结构上有差别,所以一般来讲,为了保证线路的质量,连接跳线、连接器等必须与缆线同属一类。

(3)对绞电缆配线架。

配线架是对缆线进行端接和连接的装置,在配线架上可进行互连或交接操作。布线系统中的对绞电缆线对的端接多数是在配线架上完成的。配线架属于管理子系统中重要组件之一,是实现干线和配线两个子系统交叉连接的枢纽。配线架通常安装在机柜或墙上。通过安装附件,配线架可以满足UTP、STP、同轴电缆、光纤的需要。在网络工程中常用的配线架有对绞电缆配线架和光纤配线架两大类,在此先讨论对绞电缆配线架。

对绞电缆配线架的作用是在管理子系统中将对绞电缆进行交叉连接,用在主交接间和各分交接间,可对凌乱的对绞电缆分类标识后,再通过跳线与交换设备连接,这样可以使得每根网络连线更有秩序和便于以后的维护管理。通常将对绞电缆配线架分为110型配线架和模块式快速配线架等类型。

①110型配线架:

110型配线架是由高分子合成阻燃材料压模而成的塑料件,其上装有若干齿形条,每行最多可端接25对线。110型配线架有25对、50对、100对、300对等多种规格,它的套件还包括连接块、空白标签、标签夹和基座等。沿配线架正面从左到右有色标,以区别每条输入线。把这些输入线放入齿形条的槽缝里,再与连接块(110C)接合。利用788J1工具,就可以把连线冲压到110C连接块上。110型配线架主要有110A、110P、110JP和110VisiPatch型等端接器件类型,它们的电气功能完全相同,只是规模和所占用的墙面板或空间大小有所不同,但每一种连接器件都有它自己的特点。其中,110A型是夹接式,110P型为接插式。110型配线架的缺点是不能进行二次保护,所以在进入建筑物的地方需要考虑安装具有过电流、过电压保护装置的配线架。

110A型配线架配有若干引脚,俗称“带脚的110配线架”,它可以应用于所有场合,特别是可用于大型语音点和数据点缆线管理,也可以应用在交接间接线空间有限的场合。110型配线架通常直接安装在二级交接间、电信间或设备间墙壁的胶木板上。每个交连单元的安装脚使接线块后面留有缆线走线用的空间。100对线的接线块应在现场端接。这种110A型配线架适用于电信间、设备间水平布线或设备端接、集中点的互配端接。如图2.17所示。

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图2.17 110A型配线架

110P型配线架有300对和900对两种型号。由300对线的188D2垂直底板及相应的188E2水平过线槽组成的110P型配线架,安装在一个金属背板支架上,底部有一个半密闭状的过线槽。由于110P型配线架没有支撑脚,不能安装在墙上,只能用于某些空间有限的特殊环境,一般安装在机柜中。110P型配线架用插拔快接跳线代替了跨接线,不但外观简洁,而且为管理提供了方便,对管理人员技术水平要求不高。但110P型硬件不能垂直叠放在一起,也不能用于2000条线路以上的管理间或设备间。如图2.18所示。

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图2.18 110P型配线架

110JP指110Cat5 Jack Panels,是110型模块插孔配线架,它有一个110型配线架装置和与其相连接的8针模块化插座,这种设计使在110交叉连接现场的模块端接可避免中间部件的使用并节省劳动力。

110VisiPatch配线架采用全球先进的110绝缘置换连接器(Insulation Displacement Connector,IDC)卡接式技术和暗桩式跳线设计,允许集成和更高密度的配线管理,解决了高密度110配线架的跳线管理混乱问题,形成有条理的美好外观。有墙面安装式及机柜安装式,并且可垂直叠加。

②模块式配线架:

模块式配线架又称为机柜式配线架,是一种48.26cm(19in)的模块式嵌座配线架。它通过背部的卡线连接水平或垂直干线,并通过前面的RJ45水晶头将工作区终端连接到网络设备。如图2.19所示是一个模块式快速配线架的实物图。配线架一般可容纳24、32、64或96个嵌座,其附件包括标签与嵌入式图标,用于方便用户对信息点进行标识;机架型配线架在机柜上安装时,还需选配水平缆线管理环和垂直缆线管理环。

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图2.19 模块式配线架

模块化可翻转配线架(Patch Max)的结构特点是: a.面板上装有8位插针的模块插座连到标准的110型配线架48.26cm(19in)上; b.面板可翻转,可从支架的前端或后端进行端接缆线; c.后部封装,以保护印制电路板(PCB); d.Patch Max带有理线器。理线器有利于跳线管理,可按所选的配线架选择。

(4)跳接设备。

跳接设备的主要功能是将传输介质连接在跳接器上,通过跳线互相连接起来。跳线可采用颜色和标号加以识别。跳接设备主要指各种类型的110型交连硬件系统,其中比较重要的器件有110C连接块、110型插接线等。

由于缆线本身具有重量,当重量过大时,会给连接器施加拉力,造成接触不良。采用缆线管理器可以将缆线托平,而不对模块施力。缆线管理器是有效管理缆线路径的设备,通常与配线架一起安装。

(5)端子设备。

端子设备主要包括各种类型的信息插座、缆线接头和插头;除了模块化插座之外,还有与之配套使用的面板、插座盒以及多功能适配器等。适配器又称转换器,主要功能是转换各种型号、规格的插头和插座,使之能够相互匹配。它可用于把不同大小或类型的插头与信息插座相匹配;提供引线的重新排列;将多芯大缆线分成较小的几股;缆线之间互连等。

2.2.3对绞线的端接跳线

端接跳线简称跳线(Jumper)。综合布线所用的铜跳线由标准的跳线电缆和连接器件制成,跳线电缆有2~8芯不等,连接器件为两个6位或8位的模块插头,或者有一个或多个裸线头。跳线根据使用场合不同可有多种型号。模块化跳线两头均为RJ45水晶头,采用ANSI/TIA/EIA 568-A或ANSI/TIA/EIA 568-B针结构,并有灵活的插拔设计,防止松脱和卡死; 110跳线的两端均为110型接头,有1对、2对、3对、4对4种; 117适配器跳线的一端带有RJ45水晶头,另一端不端接,常用于电信设施的网络设备与配线架的连接; 119适配器跳线的一端带有RJ45水晶头,另一端为1对、2对或4对的110接头,常用于电信设施的网络设备与配线的连接;还有一种区域布线跳线,线的一端带有RJ45水晶头,另一端带有RJ45插座。跳线的长度根据用户的需要可长可短,通常在0.305~15.25m之间。

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