綜合布線系統常見故障及其定位技術

2019-11-03 10:06:36

字體：大中小

來源：轉載

供稿：網友

福建水利電力學校黃華國摘要文章簡要介紹了綜合布線施工過程常見的故障及利用TDR、TDX技術對故障進行分析判斷和定位。

關鍵詞故障測試 TDR TDX

　　在綜合布線系統中，大部分的布線及預設管線是與建筑施工同時完成的，電纜通過預埋管線、地面線槽、吊頂內線槽鋪設到各個房間。當施工完成或網絡運行時，若發現電纜引起故障，此時就很難或根本不可能再對電纜進行修復，即使能修復代價也相當昂貴。所以最好的辦法就是把電纜故障消滅在安裝之中。為了及時解決故障，保證工程的質量，必需在施工過程中，使用電纜測試儀及時做好電纜的測試，測試電纜的基本安裝情況及電氣性能。通過測試可以及時發現鏈路中存在的各種故障。

1 常見電纜故障

　　根據統計，大約50％－70％的網絡故障與電纜有關系。所以電纜本身的質量以及安裝質量都直接影響網絡的正常運行。網絡電纜故障有很多種，概括起來可以將網絡電纜故障分為連接故障和電氣特性故障兩類。連接故障多是由于施工的工藝或對網絡電纜的意外損傷所造成的，如接線錯誤、短路、開路等；而電氣特性故障則是電纜在信號傳輸過程中達不到設計要求。影響電氣特性因素除電纜材料本身的質量外，還包括施工過程中電纜的過度彎曲、電纜捆綁太緊、過力拉伸和過度靠近干擾源等。

2 測試的標準及參數

　　一般測試標準采用EIA/TIA-568A的TSB-67為標準。它全面包括了電纜布線的現場測試內容、方法及對測試儀器的要求。測試主要內容包括下列測試參數：

　　接線圖：這是確認鏈路連接完整性，主要檢查8芯雙絞線中每對線是否符合EIA/TIA-568A規定的標準。如果接錯，便有開路、短路、反向、交錯和串對等五種情況出現。

　　鏈路長度（m）：主要檢查鏈路的物理長度，鏈路的最大長度是90m，外加4m的測試儀誤差，專用電纜區的長度為94m。若考慮到測試儀器的校正誤差，對應鏈路最大長度為108m。如果長度超過指標，則信號損耗較大。衰減（dB）：是信號沿著一定長度的電纜傳輸所產生損失的度量。衰減與電纜的長度有著直接關系，并隨著頻率的上升而增加。衰減的測量單位是"分貝（dB）"，主要表示初始傳送端信號與接受信號強度的比值。

　　近端串擾（dB）：主要檢查雙絞線鏈路中從一對線到另一對線的信號泄漏。這個參數是決定鏈路傳輸能力的最重要的參數，會隨著傳輸速率的增加而增大，它與布線的走向、線的端接、干擾源的隔離等諸多因素有關其單位是"分貝（dB）"，主要表示傳輸信號與串擾的比值，絕對值越大，串擾越低。

3 故障定位及技求

　　針對電纜測試中常見故障，下面介紹如何利用時域反射分析TDR（Time Domain Reflectometry）測試技術。時域串擾分析TDX（Time Domain Crosstalk）定位測試技術進行故障的分析判斷和定位。

3.l 時域反射測試（TDR）

　　TDR技術通過在被測線對中發送測試信號，同時監測信號在該線對的反射相位和強度。如果信號在通過電纜時遇到一個阻抗的突變，部分或所有的信號會反射回來，反射信號的時延、大小以及極性表明了電纜中特性阻抗不連續的位置和性質。TDR圖形的水平坐標代表距離，而垂直坐標代表反射信號相對原信號的百分比。該測試可以測試電纜長度，可以定位由于短路、開路、連接不良和電纜不匹配連接等引起的阻抗異常點。如一條15m長良好電纜的TDR測試結果為圖1所示，圖形顯示在15m處有一個反射的百分比是個正值的異常點它是由于電纜末端的開路造成的。

圖1 正常TDR圖形

3.1.1 開路TDR圖形

　　圖2所顯示的是一對電纜開路的TDR曲線圖。圖形顯示電纜的長度為15m，但有一對線纜在12m處有一峰值很大的正反射波，它是由于這對電纜在此開路致使電纜的阻抗突增所導致的，可以確定這對電纜12m處有開路故障。

圖2 TDR開路分析圖

3.1.2 短路TDR圖形

　　圖3所顯示的是一對電纜短路的TDR曲線圖。圖形顯示一對線纜在12m處有一峰值很大的負反射波，它是由于這對電纜在此短路，引起電纜的阻抗突然下降產生與原信號極性相反的反射信號。可以確定這時電纜在12m處有短路故障。

圖3 短路TDR圖形

3.2 時域串擾分析（TDX）

　　TDX技術是通過一個線對上發送測試信號，同時在時域上對相鄰線對測試串擾信號。由于是在時域進行測試，因此根據串擾發生的時間以及信號傳輸速度可以準確地定位串擾發生的物理位置。

　　TDX的分析圖能顯示被測試電纜的所有串擾源的幅度與位置。圖形的水平坐標表示被測電纜的位置，垂直坐標表示被測串擾的幅度。由于電纜的衰減，距測試儀較遠的地方的串擾的峰值就會顯得很小，測試儀能夠自動進行補償并顯示。這樣我們可以很容易地通過比較串擾峰值的相對幅度來判定最大的串擾源。圖4中，顯示了十對線纜的TDX圖形，其中兩個小串擾源是一對電纜在連接器處產生的，幅度較小無關緊要。而另一對線在電纜的兩個端接處產生了相當大的串擾，很顯然是由于串撓引起的故障。

4 結束語

　　在綜合布線施工過程中，必需使用電纜測試儀及時做好電纜的測試工作，發現問題就隨時糾正，以保證所完成的每一個連接的正確性。為工程的合格驗收打下良好的基礎。