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我想弄明白的三十个布线问题
来源:曾松鸣 作者:曾松鸣 更新时间:2007-10-10
自我在今年三月提出第一批十个问题后,由于工作中时间有限,至今才完成预计中的三十个问题。我希望这些问题中能有一些得到答案,以获得在纯技术上的提高。
为了全面的反映这些问题的全貌,这一次将全部三十个问题一起提出(当然前二十个问题早已提出过)。
1        NVP值对测试数据是否有影响
NVP值是指电信号在双绞线上的传输速度与光速在真空中传输速度的比值,通常在0.65~0.88之间。在测试仪器上准确设定NVP值,可以使双绞线的物理长度(两端米标之差)与电气长度(测试仪器测出的长度)基本一致,使测试仪器中的长度记录值符合实际情况。
问题:由于测试仪器是采用主机发射脉冲电信号,根据回波信号的波型和信号的强度、频谱进行分析后得出各种数据。那么NVP值的设定是否会对各个电性能参数产生影响?
2        测试曲线的认读
在布线工程中,排除故障是一件时间紧、技术难度高的活。布线工程中的大多数故障是简单的断线、短路、接错线等故障,容易排除。可一旦遇到性能参数不合格的故障,要想查出故障的起因,就需要根据测试仪中显示的数据和曲线进行分析,得出正确的故障位置,以免到处乱拆。
问题:怎样根据测试仪中数据和曲线分析故障的位置。例如,有些曲线低端部分不好,有些则是高频部分不好,那么是双绞线的问题还是模块的问题?
3        温度对时延的影响
根据TIA 568B2和ISO 11801-2002标准,测试时的环境温度对近端串扰的数值有明显的影响,例如:在UTP双绞线在温度为60℃时的永久链路长度极限仅75米,而不是20℃时的90米。
问题:根据计算机以太网的特点,除了信号强度、信噪比(如:NEXT、ACR等等)外,信号的时延超时也是包发送可能失败的原因之一。那么,双绞线所产生的时延是否会随温度而变化?它的温度变化曲线是怎样的?
4        低温对性能的影响
在综合布线系统的标准(如:TIA 568B、ISO 11801-2002、EN 50173-2002)中,认定20℃为测试数据的基准温度,同时提供了20℃~60℃的温度曲线或表格。这对于确定综合布线系统的链路是否合格可以起到一定的参考作用。可是,综合布线产品的工作温度是0℃~40℃,那么如果测试时环境温度在0℃~20℃,那么怎样认定综合布线系统的链路是否合格,特别是在90米临界状态,且链路测试数据的余量有限时?
5        UTP的理论上限
上世纪八十年代初期,美国AT&T所属的贝尔实验室发明了综合布线系统,从此改变了各网络公司各自推出与自己的网络产品配套的各种专用布线产品(包括著名的Type-I电缆系统)的历史。
那时,综合布线系统的最高工作频率为10MHz,因此采用对绞原理的UTP双绞线已经完全可以将环境电磁干扰的影响抑制在可接受的电平值(根据IEEE 802.3-2002可知)之下,并为计算机网络公司所认可。
随后,由于计算机网络的发展,综合布线系统也不断升级到16MHz(3类)、100MHz(5类和超5类)、250MHz(6类)、500MHz(6A类)、600MHz、800MHz、1000MHz和1200MHz,其中双绞线已经出现了1500MHz和1800MHz。其中,500Hz以下的各种双绞线已经出现了UTP(非屏蔽双绞线)结构,其它则为屏蔽双绞线结构。
从双绞线的内部结构看,3类UTP双绞线的绞距很大,制造很容易;5类UTP双绞线的绞距已经比较小,6类UTP双绞线的绞距就更小,而且至今仍然有部分制造厂商没有攻克大批量生产的难关;到了6A类UTP双绞线,研制周期相当长,造成研发成本明显上升。这样,就引出了一个问题:既然屏蔽布线系统已经可以达到1200MHz以上,那么能够大批量生产的非屏蔽布线系统的上限频率可以达到多少?
6        6A类非屏蔽双绞线的施工工艺(含管道、穿线要求)
6A类非屏蔽双绞线正在日益接近布线工程实战,由于工作频率的升高,6A类双绞线的分布电容已经引入了线间同色线对之间的干扰(ANEXT),而且还伴随着缆线外径增大、双绞线铜芯直径增大的实际情况,因此引出了一个工程问题:6A类非屏蔽双绞线的的施工(包括金属管道、穿线、端接等等)应该怎样实施,才能充分发挥6A类双绞线的特性,确保满足其达到万兆以太网的传输要求?
7        金属材料是否会对非屏蔽双绞线产生影响?
根据电磁学理论,金属材料通常可以分为铁磁性材料、顺磁材料和逆磁材料三大类。其中,铁磁性材料会引起电磁场中磁场分量的偏转,并引起分布电容的变化。而与布线系统密切相关的金属材料有:铁(包括钢,属铁磁性材料)、铝(属顺磁材料)和铜(属逆磁材料)。
在屏蔽双绞线中,除芯线之间存在分布电容外,屏蔽层与芯线之间也存在分布电容,所以屏蔽双绞线的芯线线径往往略大于非屏蔽双绞线,这是造成屏蔽双绞线成本升高的原因之一。但是正因为有了屏蔽层,芯线的分布电容基本上都位于屏蔽层内,与屏蔽层外是否有金属材料基本无关。
对于非屏蔽双绞线,由于没有屏蔽层的保护,当双绞线周边存在金属材料(特别是铁磁性材料,如:铁管、桥架等等)时,双绞线就会增加一个与金属材料之间的分布电容,金属材料距双绞线越近,分布电容越大;双绞线的工作频率越高,分布电容所造成的泄漏就越大。因此分布电容的改变会造成衰减值改变,同时会因为特性阻抗是分布电感与分布电容的函数,故也会造成特性阻抗的改变,即造成回波损耗(RL)的劣化。
问题:在布线工程中,不可避免要用大量的金属桥架和金属电线管,因此工作在高频状态下的非屏蔽双绞线怎样才能将金属材料所造成的影响将到最低。例如:在穿金属电线管时,当UTP双绞线的外径应与电线管的管径之间取怎样的比例?是否应采用多根UTP双绞线穿同一根金属管的方式来减少其影响?在6A类UTP双绞线敷设时,周边金属材料的影响会有多大?
8        光纤纤芯裂缝与寿命
在Internet网上,可以看到许多有关光缆的文章,其中有些文章提及一个事实:光纤自成型之日起,在光纤表面就存在微裂缝,该裂缝随着时间的推移,裂缝会越来越多,越来越密。有些电信骨干网的光缆由于在工程中选用了低档通信光缆,造成3~5年内光缆已不能使用,被迫更换光缆。
在综合布线工程中,光缆是园区子系统、主干子系统中的数据传输的主要载体,现在光缆已经进入几乎无法更换的水平子系统。而且,随着计算机网络传输带宽的不断上升,OM1、OM2、OM3和OS1光缆都已经使用到(或即将使用到)其极限值。
问题:在综合布线系统中普通光缆和优质光缆的寿命各是多少年?对于无限期质保的综合布线系统,是否需要在若干年后更换光缆?
9        机架与机柜的优缺点
19英寸机柜和19英寸机架是目前常用的两种安装配线架的设备。但机柜于机架的外形不一样:机柜为全密封结构,机架为敞开式结构。由于其造型的差异,必然会产生长期可靠性、安全性、美观性、施工难易程度、遇外力(如:人体、物体无意识碰到时产生的外力)时是否可能产生损坏、安装成百数千根后是否会造成重心偏移等(计算机网络设备在其两侧的中部往往开有机架安装孔)差异。
另外,在机房设计中,分有上走线和下走线两种管道(包括电源、弱电、消防管道),其中上走线方式如果采用明管,管道布局及安装的平整直接影响了机房的美观性。在综合布线系统工程中,性能测试通不过已经成为历史,现在的工程质量评估则在逐步转为布线工程的正规和美观。
问题之一:对于综合布线系统的设备间(主机房)和楼层电信间而言,是采用机柜还是采用机架更能确保长期(15年~30年)的工程质量和产品质保?
问题之二:当使用机柜时,可以利用其密封性保证水平双绞线的走向乱些也不会影响机房的美观。那么采用机架时,由于所有的水平双绞线全部暴露在人们的视野中,怎样的施工工艺方能保证工程的美观?
10    电子配线架的性能指标
电子配线架是目前的热们话题之一,它对综合布线系统的可管理性使它在沉寂了10年后再次成为人们关心的产品。随着提供电子配线架的厂商越来越多,可以看到的资料也越来越多,所产生的疑问也就逐步形成:
问题之一:电子配线架可以自动记录每根跳线的通断、插拔状态,即电子配线架具有自动扫描功能,可以发现每根跳线目前的状态(插入或被拔出)。那么,扫描周期是每秒几次方能让管理者了解跳线的被插拔的确切时间?当然,也存在是否有必要让管理者知道确切的插拔时间这一问题。
问题之二:电子配线架分有硬件和软件两部分,硬件主要用于扫描,软件主要用于记录。这时,管理者往往希望在最短的时间内可以看到跳线的变化情况,而由于硬件、软件及网络传输的限制,就出现了软件的显示时间问题:当硬件确定某根跳线被插拔时,软件界面上最多需要多少秒反应出这一变化是管理者能够接受的?
问题之三:当一根跳线(如:光纤跳线)跨在两个机房,且两个机房内的配线架分属两个硬件控制器管理时,怎样保证跳线检测的正确性?是降低扫描周期,还是采用更为理想的技术?
11    PoE型配线架的合理布局
PoE配线架是综合布线行业中的一个新产品,它可以在传输数据信号的同时为终端设备(如:IP电话机、无线局域网中的AP点、数字摄像机等等)供电,使双绞线能够同时担负传输信息与供电双重任务。
PoE的技术标准依据IEEE 802.3af和Cisco公司的相关技术规范,因此除了综合布线行业有PoE配线架外,许多网络公司都生产了各种类型的带PoE的RJ45型交换机,它们可以使用普通的配线架形成对终端设备的PoE功能。因此就出现了问题之一:由于网络设备的更新速度是2~3年,而配线架要求20年不变,那么当终端设备需要PoE功能时,应该选择带PoE设备的网络设备,还是选择PoE配线架:
PoE设备――无论是PoE配线架还是带PoE功能的网络设备――都必然配有大量的电源转换和滤波设备。
在布线工程中,通常可以知道无线AP点和数字摄像机的位置,但普通电话机与IP电话机是装哪一种,往往是在布线以后才做决定。这时,综合布线系统在设计时要确定PoE的实际点数有一些难度。由此引出的问题之二:如果在布线设计时选用了部分PoE配线架,但使用时不够,是否要使用PoE网络设备替代?
在一栋建筑物中,综合布线系统将遍布各个建筑物的角落,因此其中大多数配线架仍然会采用常规的无源配线架,其中有PoE设备的楼层中的配线架内会选用部分的PoE配线架以满足PoE设备的供电需求。问题之三:如果一个楼层仅有1~2个PoE点(如:用于AP),是否也使用PoE配线架?在安装上,普通配线架与PoE配线架之间是混合安装(保持双绞线的编号连续),还是分区域安装(保持配线架美观)比较好?
在计算机的网络交换机中,百兆、千兆和万兆铜缆交换机(网卡)的信号电平都是不一样的,因此它们的允许噪声电平值也是不一样的。就目前所知道的PoE配线架只能支持百兆以太网。由于配线架与水平双绞线直接连接,安装了PoE配线架就不可能使用普通配线架,那么如果使用了PoE配线架,那么这些水平双绞线事实上就没有必要使用超5类、6类双绞线,甚至是6A类双绞线。这是否会造成布线设计时的不统一?
在网络标准(IEEE 802.3-2002)中,传输系统的噪声限值是规定的。常规的配线架和水平双绞线所引入的主要是NEXT等电磁干扰,但PoE配线架在现有基础上,还将引入电源纹波干扰,而且该干扰值不属于目前综合布线系统的测试内容。问题之五:在综合布线系统的测试环境中,电源纹波干扰是否会影响综合布线系统的测试数据?在今后使用时,由于电源从空载转入半负荷(甚至是满载)时,噪声电平是否会增加?如果今后网络传输出现误码率上升的故障时,网络工程师认为是PoE配线架的噪声所引起时,布线工程师该怎样确认不是自己的问题?
12    双重屏蔽双绞线中丝网的抗干扰原理
众所周知,在非屏蔽双绞线中,对绞芯线所抑制的是电磁场干扰中的磁场分量,而非电场分量。在铝箔屏蔽双绞线中,屏蔽层所抑制的是电场分量。
在双重屏蔽双绞线中,包含有铝箔层和丝网层。那么丝网层是能够抑制电场分量,还是抑制磁场分量?产生疑惑的原因是:丝网是用铜丝编织而成,铜丝与双绞线的芯线一样,具有磁场感应能力,由此是否可以猜测:它也具有抗磁场分量的能力?
13    铝箔屏蔽双绞线中铝箔层、对绞线分别对抑制电场分量和磁场分量的贡献
根据电磁场理论,在远场区,电磁场的电场分量与磁场分量数值基本相等,方向垂直。在铝箔屏蔽双绞线中,已知对绞芯线能够抑制磁场分量,而铝箔屏蔽层能够抑制电场分量。
问题之一:如果从电磁场强度的矢量角度去分析,屏蔽双绞线的抗电磁干扰能力取决于电场分量和磁场分量的抑制能力的矢量和。那么非屏蔽双绞线只有对磁场分量的抑制能力,其矢量和怎样定义?
问题之二:在铝箔屏蔽双绞线的抑制能力中,磁场分量与电场分量的抑制能力的理想值各是多少?
14    非屏蔽双绞线对电场的抑制能力
在我脑子里的固有概念中,非屏蔽双绞线具有对磁场分量的抑制能力,但不具备对电场分量的抑制能力。因此,如果形成电磁场矢量,则出现一个扁平的三角型,其矢量的数值并不会太小,即意味着抗电磁干扰能力有限。
然而,在实际看到的资料中,非屏蔽双绞线的抗电磁干扰能力可以达到数十dB,这说明我的固有概念是错的。那么,正确的理解应该是怎样的?
15    屏蔽布线系统的接地原理是否适合于独立接地体
根据TIA/EIA 568B1.2-2003(有关屏蔽布线的修订)中,明确提出屏蔽布线系统的接地点为3点,其中一点为屏蔽配线架接地,另两点为网络设备接地和网卡接地,即通过网络设备构成了两端接地。
在建筑物的接地系统中,配线架接地要求接入弱电地,网络设备和网卡则采用电源线中的PE地,两个地之间的电平之差要求小于1V。对于联合接地体而言,弱电地与PE地在建筑物底部的接地体上合成为同一个接地点,因此没有问题。
如果机房采用独立接地体(如:电信机房、大型计算机的主机房等等),与大楼的弱电地不能并为同一个接地点,只能认为是同一个大地,而大地的地电平相等。
问题:由于电荷在大地内的扩散和平衡是需要时间的,那么当出现雷击等自然现象时,是否会出现独立接地体中各地电平不一致的现象,从而引起屏蔽双绞线的屏蔽层中因电位差而产生脉冲电流?进而是否可以认为屏蔽布线系统的两端接地方法不适合于独立接地体?
16    非屏蔽双绞线节距的天线作用
在上海电缆研究所出版的《数据通信电缆》中,有一篇文章(《UTP五类电缆设计的数据模型》)谈到“高频时线对起天线的作用,其增益随线对的绞距成正比增加。该线对接收噪音并发射信号,这些噪音与信号超过了电磁兼容性标准。因此在绞距绞大时必须加屏蔽”。
由于对绞芯线中一芯为信号,另一芯为信号地线,两芯线对绞后形成传输线,与天线的构成方法有差异,因此绞距与天线增益之间的对应关系应该怎样解释?
17    1U48口斜角型配线架的跳线及扎线功能

Cisco的2950系列网络交换机
1U48口配线架是近几年中出现的高密度配线架。它可以与Cisco的1U48口网络交换机(如右图中最下方的交换机:2950G-48-EISwitch、2950G-48-SI Switch)兼容。由于模块尺寸的原因,除合宝采用了1U平面上安装48个模块外,其它厂商(包括德特威勒)大多采用了斜角配线架的结构。

在本文中,不打算琢磨斜角型配线架与思科48口网络交换机造型上的不一致性。仅想考虑1U48口配线架所引起的跳线管理和水平双绞线固定问题。
现在的综合布线系统工程中,性能测试通过已经不再成为工程人员考虑的主要问题。看布线工程的质量,已经转向了工程的长期可靠性、美观性和可维护性等方面。
1U48口斜角型配线架的跳线是左右走向(直接进入垂直跳线管理器),而不是向常规配线架那样是上下走向(进入水平跳线光缆器)。可以想象,当48个RJ45口全部插入跳线时,左右两侧的最后一个RJ45模块上方各有23根跳线(不含插入该模块的跳线),如果这个模块中的跳线需要调整,就意味着需要拨开23根跳线。而且由于23根跳线的遮盖,这个模块根本看不见。因此问题之一:1U48口斜角型配线架中跳线管理是否合理?在插拔两侧的跳线时是否可能会引起其它跳线受力(从长期可靠性来看,跳线受力就意味着有损坏的可能)?问题之二:在这样高的密度状态下,手指是否还能够顺利地插入跳线丛中拔出跳线而不损伤周边的跳线?
1U48口斜角型配线架的最高安装密度为2016口/42U机柜,就是说在机柜内配线架的背后有2016根水平双绞线。如果这些双绞线全部从机柜的两侧绑扎排线到配线架,可以算出配线架背后的双绞线几乎可以遮盖了配线架的全部背面,如果采用较宽的托线板,那么手就无法摸到模块。问题之三:密度高到这个程度,万一在使用中,有个别模块出现故障需要更换时,怎样进行维护操作而不损伤周围没有故障的双绞线?怎样保证周围其它模块的端接点不会因受力造成模块端接的质量不发生改变?
18    面板的发展趋势
面板的功能是固定模块,并将水平双绞线封闭在墙面、屏风和地面内,以实现20年的质量保证。
自1985年以来,综合布线系统的面板已经经过了若干代的变化。我见过模块与面板安装在一起的、螺丝孔外露的、厚型的、薄型的等等各种面板,部分面板已经开始与强电面板的造型一致。在面板的选择上,造型涉及到美学和功能两大问题。
问题:如果抛开仁者见仁、智者见智的美学不谈,从功能上看,下一代的面板将会走向何方?
19    RJ45型配线架的构成趋势
配线架是面板的集合,它机柜中的空面板配合,形成了一道屏障,将水平双绞线隐藏在人们不容易碰到的封闭空间内,,以实现20年的质量保证。
早期的RJ45型配线架中有专门设计的线路板,将模块直接安装在线路板上,由于坏了一个模块就必须更换整个配线架,而且在工程中只要使用美工刀割线头(这是目前许多非专业的施工队伍仍然在使用的方法)就可以破坏线路板,因此RJ45型配线架走向了空架+通用模块的方式(Snap-In),这时面板上的模块与配线架中的模块完全可以通用。
现在的配线架越来越美观,可以插入的模块种类也越来越多。这引出了一个问题:下一代的RJ45型配线架应该具有哪些基本功能?
我觉得,这个问题的展开必然是多种多样的,但是其基本点似乎应在保持缆线(包括跳线)的传输性能不变、加强配线架的可维护性能(可维性)、提高配线架对系统的长期可靠性、完善配线架的可管理性(标签系统)等几个方面,同时应使配线架更加人性化。
20    五年后的综合布线系统是什么样
综合布线系统正在从电话、电脑的信息传输转向为整个弱电系统提供传输平台。在弱电系统(包括电信系统)中,正在推广和试验许多的新技术、新方法。例如,电信运营商们正在试验无源光网络、NGN传输系统、SIP传输协议等等,建设部和信产部正在联手推广三网合一,国际网络标准正在讨论万兆以太网(铜缆)标准和40G~100G以太网(光缆)……。这些都可能在未来的五年内影响综合布线系统的产品,甚至是结构。
问题:五年后的综合布线系统是什么样?可能包含哪些子系统?工作半径会有多大?传输带宽又会达到什么程度?
21    彩色模块、彩色双绞线与传输性能
在水平双绞线在制造中,绝缘材料的特性直接影响了双绞线的传输速率(NVP值),例如:PVC为0.65~0.67、PE为0.67~0.69、使用发泡技术则可达0.81以上等等。
但是,在绝缘材料中,添加色料实质上掺入杂料,这些杂料会直接影响绝缘性能。而且,由于与特性阻抗、回波损耗之间相关的分布电容是与绝缘材料的特性直接相关,故此,可以认为,加入色料会直接影响特性阻抗和回波损耗的分布区域。
在此,是否可以想象:绝缘材料的配方与双绞线的传输性能之间有着某种联系?更进一步想象:四个线对的传输性能除了与节距有关外,是否还与色料有关?在双绞线出现之初,就规定橙、绿线对作为以太网的传输线是否也与色料有关?
22    单绞机+群绞机与对绞群绞生产线所生产的双绞线的特性差异
水平双绞线的生产线主要有两类:单绞机+群绞机二步法生产线(原电话线制造技术的延伸)、对绞群绞一步法生产线。由于两类设备的价格、调校各不一样,因此前者是在提高产量的基础上保证质量,后者是在保证质量的前提下提高产量,两者之间的产量可以相差3倍。
问题:对于高档水平双绞线而言,由于怎样的制造差异才会导致性能上的差异?是节距、退耦、线对收缩、应力平衡,还是因为其它什么原因?
23    绝缘层、护套层和模块的寿命
众所周知,任何材料都会疲劳,都会老化。记得1996年我曾经在北京参与电话小交换机的电源线割接。那次更换的已经用了十年的连接电话小交换机的橡胶电源线,在拆出电源线时,作为护套层的橡胶层已经脆裂,手轻轻碰上去后橡胶变成了绿豆大小的碎块脱落下来。当时,我几乎可以想象出电源在经过缆线时发热时的情景。
综合布线系统中使用的各种塑料材料也会老化,但寿命应远超过电源线。由于在与塑料材料有关的国家标准所提出的试验方法只能间接的反映材料的老化是否符合标准,而无法得知相关材料的实际寿命。
问题:在试验方法与材料寿命之间是否有对应关系,从中可以知道综合布线材料的最基本的寿命年限?可能这一寿命是25年,或者更长时间,但应该有一个可以参考的数据。
24    低烟无卤的材料特性及遇火分解物
低烟无卤材料是欧洲最常用的缆线护套材料。在中国的电力电缆行业标准中,至今低烟无卤电缆也属于绿色环保级的材料(根据2005年出版的电线电缆标准)。
根据上海电缆研究所的出版物,低烟无卤材料属于含磷塑料,并掺有无机物质。在遇火时,低烟无卤材料中的碳会形成膨胀的硬壳,保护着里面的缆线。如果低烟无卤材料分解,那么生成物是二氧化碳和水。尽管二氧化碳仍然有让人窒息的可能,但它不是毒性气体。
可是,低烟无卤材料仍然属于有机物质,其中又掺杂了无机物质,那么除了市场二氧化碳和水外,还会生成什么衍生物(包括遇水生成物)?这些衍生物的浓度是多少?是否都无毒?
在中国的环保工程中,大量的环保标准引自欧洲,包括最近公布的汽车尾气排放标准。如果低烟无卤材料确实属于环保级材料,那么为什么美国的制造商实验室会弃之不用?我相信必然低烟无卤材料中必然有某种不利的科学原因,引发了持续多年的争论。那么这个原因是什么?
25    CMP的气体遇水产物是否有腐蚀性和毒性
在报纸上公开的资料中,人们已经知道氟材料(铁氟龙、FEP等)在高温(可能是260℃,也可能是445℃,也可能是800℃,当然也可能是其它温度)下会分解,生成含氟气体,由于氟属于剧毒的卤素材料,那么氟气体应该是有毒的。
当大楼中全部使用CMP缆线时,如果火焰温度低于氟材料的分解温度,自然是皆大欢喜。但是,从电视上看,大楼窗口中冒出火焰的温度往往都超过了800℃(从火焰温度的颜色可以看出),而且在灭火时往往使用大量的水来灭火。这就使我想到两个问题:问题之一:大楼中这么多的CMP缆线会产生多少氟气体,这些氟气体的比重应大于空气,因此它是否会被目前采用的匍匐式自救的人们所吸入?问题之二:如果这些氟气体遇到灭火中的水(或水蒸气)或人体中的水,是否会产生氟酸?氟酸是否会造成腐蚀?
26    高阻燃PVC的材料特性、毒性、烟密度和遇水生成物
根据产品手册,CMP级缆线的绝缘层和护套层中仅有一层是氟材料(如:铁氟龙、或FEP等)材料,而另一层则是高阻燃PVC材料。
在许多有关材料阻燃特性、毒性的讨论中,我只看到了有关阻燃PVC、低烟无卤材料和氟材料的文章,但始终没有看到关于高阻燃PVC材料的毒性文章,我有时在想:CMP标准中的高阻燃PVC材料是否是造成阻燃、烟、毒的又一因素?否则为什么说LCC缆线(绝缘层和护套层都是氟材料)的阻燃性能要超过CMP材料呢。
在此,我希望能够看到有关高阻燃PVC材料的化学特性、毒性、烟密度和遇水(包括水蒸气)后的生成物的描述,以便更全面的理解CMP缆线在火焰中的特性。
27    小白鼠试验
我所听说的毒性测试有两种,一是在IEC标准和国家标准中采用的,使用化学分析的方法确定材料的毒性,如PH值方法等等。另一类是采用小白鼠试验方法。根据已经得到的口头说法,在美国的小白鼠毒性试验中,CMP缆线的毒性低于CM级阻燃PVC缆线的毒性,但这一说法至今没有看到对应的国家级以上的标准。如果哪位同仁有这样的资料,希望能够提供一份,哪怕是协会级的试验记录也可以进行分析了。
28    CMP应满足哪份毒性测试规范
在CMR、CMP缆线的标准中,通常都有一句类似的话:“本标准不研究材料及衍生物的毒性”。这一句话是合理的,因为不可能在一份标准中进行有关缆线的全部测试。
但所带来的问题是:符合CMR、CMP标准的缆线(包括LCC缆线)是否具有毒性?它的毒性有多强?在怎样的温度下才可能释放出毒性?
由于火焰中的温度可以将钢梁烧弯,可以将铜熔化,那么它的实际温度恐怕不会低于1000℃,而绝缘层、护套层中的有机材料不可能达到这一温度,就意味着有必要确定材料在遇到火焰后的毒性。
29    IEC 60331与60332的用途差异
在德特威勒的防火安全缆线系列中,其符合标准中标明符合IEC 60331系列标准,这与德特威勒的综合布线缆线系列(符合IEC 60332系列标准)不一样。
根据IEC 60331标准及对应的国家标准的全文,事实上它所鉴定的是防火缆线,即在750℃的火焰中仍然能够在一定的时间(30~90分钟内)保持缆线的正常传输性能。这对于消防系统、灾难广播系统是必须采用的,否则怎样指挥陷在火焰中人们撤离火场?
根据IEC 60332标准及对应的国家标准全文,它所针对的是火焰顺着缆线蔓延(阻燃)的可能性,在标准中从未提出需要在火焰中保持缆线的传输性能。另外,在已经看到的综合布线产品资料中,用于防止火焰蔓延的缆线材料的最高分解温度均在450℃以下,远远低于750℃,而且也不能坚持30~90分钟。
由此,是否可以认为:目前的综合布线系统缆线所考虑的防火重点是防止火焰蔓延、低烟和无毒,即人类在火灾中的生存能力,而并非是要确保缆线在火焰中仍然保持原有的传输性能?
30    综合布线系统的实际寿命
自美国AT&T公司的综合布线系统于1998~1999年进入中国市场以来,已经过去了17个年头,其中应该有些布线系统还在使用,尽管当然那时的布线系统仅能支持10MHz的传输带宽,但有一个问题已经可以进行考察:当时布线系统的质量保证期不会大于15年!
问题在于:当时的双绞线、光缆、模块和配线架,现在的品质(包括传输性能、材料蠕变、防护性能等等)仍然能够达到什么样的水平?尽管现在所用的材料(铜、光纤、塑料等等)都已经发生了巨大的变化,但万变不离其中,从当时的材料变化应该可以推演出现在布线系统的未来。
 
 
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