Принципы и правила построения кабельной проводки СКС в зоне воздействия внешних источников мощного электромагнитного излучения

При характерной для современного офисного здания высокой насыщенности раз­нообразными электрическими и электронными устройствами самой различной мощности на практике неизбежно возникает проблема обеспечения нормального совместного функционирования различных систем (электромагнитной совмести­мости).

Применительно к СКС это означает, что в процессе проектирования и реализа­ции кабельной проводки требуется обеспечить работоспособность кабельных трактов в условиях воздействия на них самых разнообразных источников мощ­ных электромагнитных полей различной частоты. В перечень таких источников, с которыми наиболее часто приходится встречаться на практике, входят:

• силовые кабели различного назначения;

• антенные системы радиопередатчиков большой мощности и радаров;

• флюоресцентные лампы дневного света;

• мощные электродвигатели и силовые трансформаторы;

• линейные кабели систем радиовещания, громкоговорящей связи и звукового оповещения.

Стандарты СКС начиная с 1995 года разрешают использовать для построения структурированной кабельной проводки только волоконно-оптические кабели и кабели из витых пар. Световоды волоконно-оптических кабелей по своей физи­ческой природе являются нечувствительными к внешним электромагнитным по­лям в плане их влияния на процесс передачи информационных сигналов. Потен­циально проблема электромагнитной совместимости может возникнуть только в кабельных трактах на основе симметричных электрических кабелей.

Высокая точность поддержания шага скрутки и точная балансировка отдель­ных пар современных симметричных кабелей СКС в неэкранированном вариан­те, а также низкое сопротивление связи проводящих защитных покрытий в широ­ком частотном диапазоне для экранированных конструкций делают их достаточно устойчивыми к воздействию внешних наводок различных видов. Тем не менее в процессе создания структурированной кабельной проводки приходится соблю­дать ряд требований, выполнение которых гарантирует нормальное функциони­рование трактов СКС на основе электрических кабелей.

В настоящее время в процессе построения структурированных кабельных сис­тем используются три основных приема по снижению до приемлемого уровня внешних электромагнитных наводок, создаваемых в витых парах самыми разно­образными источниками:

146 Архитектурная фаза проектирования

• пространственное разнесение источников электромагнитных помех и кабелей С КС;

• ограничение длины совместной прокладки информационных и силовых ка­белей;

• применение экранирования в индивидуальном (то есть отдельного кабеля и даже кабельного элемента) и групповом вариантах, причем данное решение используется как в отношении информационных, так и силовых кабелей.

Реализация каждого из этих мероприятий независимо от других приводит к уменьшению интенсивности электромагнитного поля, непосредственно дей­ствующего на отдельные элементы тракта передачи сигнала, построенного на ос­нове витой пары. Поэтому достаточно часто они используются совместно для уве­личения эффективности.

Совместная прокладка кабелей СКС и силовых кабелей

На рабочем месте среднестатистического пользователя, работающего в современ­ном офисном здании, устанавливается телефон и подключенный к ЛВС персо­нальный компьютер. Современный телефонный аппарат включается по так на­зываемой схеме с центральной батареей, то есть получает необходимое для функционирования питание от УПАТС. Иная картина наблюдается в случае око­нечных устройств ЛВС. Из-за значительной потребляемой мощности централи­зованное питание постоянным током рабочей станции является экономически не­целесообразным, и рядом с ИР необходимо предусматривать наличие одной или нескольких силовых розеток, соединенных с питающим генератором переменно­го тока напряжением свыше 50 В [64] силовыми кабелями (согласно справочни­ку [65] под изделиями данной разновидности понимают кабели, которые предназ­начены для передачи и распределения электрической энергии). Направления прокладки силовых и информационных кабелей в здании в основном совпадают, а высокая насыщенность современного офиса различными кабельными линиями не дает гарантии их большого пространственного разноса. Совокупность указан­ных обстоятельств приводит к тому, что проектировщики наиболее часто сталки­ваются с проблемой защиты от внешних электромагнитных помех именно в про­цессе решения задачи совместной прокладки кабелей СКС и силовых кабелей системы электропитания. По состоянию на середину 2001 года какие-либо меж­дународные нормативные документы, регламентирующие или рекомендующие процедуры обеспечения работоспособности электрических трактов СКС, находя­щихся в зоне воздействия сильных электромагнитных помех, были неизвестны. На общенациональном уровне правила совместной прокладки информацион­ных и силовых кабельных линий с напряжением до 480 В нормирует американс­кий стандарт EIA/TIA-569. Дополнительно там же задаются требования по ми­нимальному сближению с точечными источниками мощных электромагнитных полей. Основные числовые параметры данного нормативного документа приве­дены в табл. 3.28. Более поздний также американский стандарт ANSI/NECA/

Построение кабельной проводки в зоне электромагнитного излучения 147

BICSI 568-2001 дает аналогичные значения для разноса силовых кабелей и кабе­лей СКС, увеличивая, однако, минимально возможную величину сближения с электродвигателями и силовыми трансформаторами мощностью свыше 5 кВА до 1220 мм. Кроме того, оба нормативных документа требуют прокладки силовых кабелей и кабелей из витых пар с обязательным физическим разделением перего­родкой из несгораемого материала.

Таблица 3.28. Минимальный разнос трасс прокладки силовых и информационных кабелей по Е1АД1А-569 и ANSI/NECA/BICSI 568-2001

 

 

Конструктивные особенности кабельной трассы	Минимальное расстояние, мм
	<2кВА	2-5 кВА	>5кВА
Неэкранированные силавые кабели или другие электрические устройства относительна открытых или неметаллических кабельных каналов для информационных кабелей	125	305	610
Неэкранированные силавые кабели или другие электрические устройства относительна закрытых заземленных металлических кабельных каналов для информационных кабелей	64	152	305
Силавые кабели в заземленных металлических кабельных каналах или другие экранированные электрические устройства относительна закрытых заземленных металлических кабельных каналов для информационных кабелей	-	76	152
Электродвигатели и силовые трансформаторы	-	-	1220
Открытые или неметаллические кабельные каналы для неэкранированных информационных кабелей относительно ламп дневного света	125

Анализ положений стандарта EIA/TIA-569 показывает, что он задает только самые общие требования по величинам пространственного разноса силовых и ин­формационных кабелей. Поэтому многие компании, производящие СКС, приме­няют на практике собственные нормативы, развивающие по отдельным положе­ниям и параметрам стандарт и учитывающие те или иные нюансы подавления вредного влияния мощных электромагнитных полей на кабели структурирован­ной кабельной проводки. В качестве примера в табл. 3.29 приведены нормы, использованные в рекомендациях английской компании Brand-Rex, которая

Таблица 3.29. Допустимые расстояния между информационными кабелями

и кабелями силового питания согласно нормам СКС Millenium фирмы Brand-Rex

 

 

 

Тип кабеля СКС	Тип силового кабеля	Величина пространственного разноса, мм
		Без метоллической перегородки	С металлической перегородкой
Неэкранираванный	Неэкранираванный	300	150
Экранированный	Неэкранированный	70	30
Неэкранированный	Экранированный	30	2
Экранированный	Экранированный	15	1

Примечание.

1. Длина совместной прокладки 90 м.

2. Силовой кабель предназначен для передачи така напряжением не выше 500 В при частоте 50-60 Гц.

148 Архитектурная фаза проектирования

является производителем структурированной кабельной системы Millenium. В качестве обоснования выбора именно таких значений разработчики системы ссылаются на проект европейского стандарта pr EN 50174.

В некоторых ситуациях производитель СКС, исходя из соображений получе­ния дополнительных запасов по защищенности от внешних мешающих воздей­ствий, применяет нормы, которые являются более жесткими по сравнению со стандартом EIA/TIA-569. Так, в частности, фирма Molex рекомендует обеспечи­вать минимальную величину сближения кабелей СКС и силовых кабелей мощ­ностью 5 кВА и выше в 90 см опять же без учета длины участка совместной прокладки. Специалисты этой компании считают силовые трансформаторы и электродвигатели более опасными источниками помех по сравнению с силовы­ми кабелями. На основании этого они рекомендуют выбирать трассы прокладки кабелей СКС таким образом, чтобы расстояние до этих устройств вне зависимо­сти от их мощности составляло не менее 100 см, что, впрочем, несколько меньше норм упомянутого выше стандарта ANSI/NECA/BICSI 568-2001.

Примером решения, основанного на проведении собственных лабораторных измерений, является подход российской компании АйТи. Согласно правилам АйТи-СКС при проектировании и монтаже этой кабельной системы допустима прокладка в одном кабельном канале электрических информационных и силовых кабелей в случае выполнения следующих условий:

• участок совместной прокладки расположен на расстоянии не менее 60 см от магистральных кабельных каналов АйТи-СКС и силовой кабельной системы;

• длина участка совместной прокладки не превышает 15 метров;

• расчетные значения силы тока, текущего по указанным силовым кабелям, в сумме не превышают 16 ампер, а напряжения - 240 вольт;

• групповые линии, к которым относятся указанные силовые кабели, защище­ны автоматическими выключателями со значениями тока отсечки, рассчитан­ными с учетом пункта 3 настоящего перечня;

• здание оборудовано системой защитного заземления в соответствии с требо­ваниями ПУЭ, к которой подключаются заземляющие проводники указан­ных силовых кабелей и металлические элементы кабельных каналов, а ис­пользуемый трехпроводный силовой кабель имеет монолитные медные жилы и двойную поливинилхлоридную или резиновую изоляцию;

• кабели АйТи-СКС и кабели силовой кабельной системы размещены в отдель­ных секциях декоративного короба или иного кабельного канала, разделен­ных сплошной продольной перегородкой с пределом огнестойкости не менее 0,25 часа.

Как уже было отмечено выше, волоконные световоды оптических кабелей прин­ципиально не чувствительны к воздействию электрических и магнитных полей. На основании этого силовые и волоконно-оптические кабели без металлических

Построение кабельной проводки в зоне электромагнитного излучения 149

элементов в конструкции потенциально могут прокладываться совместно друг с другом в одном канале без ограничения длины¹.

При наличии в конструкции оптического кабеля металлических элементов за счет наводок на них может возникнуть достаточно высокое напряжение (как по­казывает практика, до нескольких десятков вольт, а иногда даже больше). Кроме того, существует определенная опасность электрического пробоя изоляции кабе­ля на эти элементы. Поэтому в данном случае со ссылкой иа нормы компании Brand-Rex [66] целесообразно ограничить величину сближения значением 15 мм и использовать для прокладки различные каналы или секции, отделенные друг от друга перегородками из трудносгораемого материала.

---

Дата добавления: 2018-05-02; просмотров: 914; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!