Erdung für geschirmte und abgeschirmte Netzwerkverkabelung

Geschirmte Kabel, in der einen oder anderen Form, sind seit vielen Jahren die bevorzugte Verkabelungsinfrastruktur auf vielen globalen Märkten. Kabel, die als foliengeschirmte ungeschirmte verdrillte Paare (F/UTP) und vollständig geschirmte Kabel mit einem Gesamtgeflechtschirm und einzelnen foliengeschirmten verdrillten Paaren (S/FTP) beschrieben werden, gewinnen jetzt in Märkten an Popularität, in denen ungeschirmte verdrillte Paare (UTP) traditionell die gängigste Lösung waren.

Dieser Anstieg der Akzeptanz hängt mit der Veröffentlichung des IEEE-Standards 802.3an 10GBASE-T und der Empfindlichkeit dieser neuen Anwendung gegenüber Störungen durch benachbarte Kabel zusammen. Dieses Rauschen aus der benachbarten Verkabelung wird als Fremdnebensprechen (Alien Crosstalk) bezeichnet. Geschirmte und vollständig abgeschirmte 10 Gb/s-Verkabelungssysteme wie Kategorie 6A F/UTP und Kategorie 7 S/FTP sind nahezu immun gegen das Fremdnebensprechen, das bei UTP-Verkabelungen der Kategorie 6A Probleme verursacht. Diese Verkabelungssysteme können aufgrund ihres geringeren Durchmessers dazu beitragen, die Größe und die Kosten von Trassenräumen zu reduzieren…

Auch wenn Verkabelungsinstallateure und ihre Kunden zunehmend von diesen Vorteilen profitieren, hat die Verwirrung um die Verbindung und Erdung von geschirmten und abgeschirmten Systemen einige dazu veranlasst, diese zu vermeiden. Diese Sorge ist unbegründet, denn die Fortschritte bei geschirmten und abgeschirmten Verkabelungssystemen haben die Methoden für die Verkabelung und Erdung enorm vereinfacht. Die Installation und Erdung von F/UTP- und S/FTP-Verkabelungssystemen erfordert heute im Vergleich zu UTP-Installationen nur noch wenig zusätzlichen Aufwand und Fachwissen.

Warum Bond und Ground?

Während elektrische Leitungen, Telekommunikationsgeräte und alle anderen Niederspannungssysteme aus Sicherheitsgründen gemäß den nationalen und lokalen Vorschriften und Industrienormen geerdet werden müssen, ist die Notwendigkeit, geschirmte und abgeschirmte Netzwerkverkabelungssysteme zu erden, nur eine Frage der Leistung. Ein ordnungsgemäß verbundenes und geerdetes Verkabelungssystem leitet Störströme, die durch elektromagnetische Interferenzen (EMI) in der Umgebung verursacht werden, entlang der Abschirmung oder Folienabschirmung zur Erde ab und schützt so die datenführenden Leiter vor externen Störungen. Die Abschirmung oder Folienabschirmung minimiert auch die Emissionen der Verkabelung. Dank dieser Funktionen sind geschirmte und abgeschirmte Systeme besonders immun gegen Übersprechen und andere Quellen leitungsgebundener oder abgestrahlter elektromagnetischer Störungen.

S/FTP und F/UTP vs. UTP – Wie wirkt sich die Notwendigkeit der Erdung auf die Installationspraktiken aus?

Die empfohlene Erdungsreihenfolge ist wie folgt: die , die Steckdose erdet sich selbst mit dem Patchpanel, und dann wird das Panel mit dem Geräterack oder angrenzenden metallischen Pfaden geerdet. Die grundsätzliche Reihenfolge ist im folgenden Diagramm dargestellt.

1. die Abschirmung der F/UTP-Kabel oder die Abschirmung der S/FTP-Kabel wird durch die Steckdose abgeschlossen
2. Die Steckdose berührt den Erdungsstreifen des Patchpanels, wenn die Steckdosen eingerastet werden
3. Die Schalttafel ist über einen 12 AWG-Draht, der an der Erdungslasche der Schalttafel befestigt ist, mit dem Geräteträger oder angrenzenden Metallwegen geerdet.
4. Ein 6 AWG Erdungskabel verbindet das Rack mit dem TGB

Wohin von hier aus?

Die Fortsetzung des Erdungspfads vom Geräteträger oder dem angrenzenden metallischen Kabelkanal zum TGB fällt nun unter die umfassenderen Anforderungen des Erdungssystems für Telekommunikationsnetze. Es ist wichtig zu beachten, dass die Erdungsschritte, die von den geltenden Vorschriften und Normen vorgeschrieben werden, für UTP-, F/UTP- und S/FTP-Verkabelungssysteme gleich sind. Obwohl sich die Normen und Vorschriften von Region zu Region und von Land zu Land unterscheiden, ist die Methodik zur ordnungsgemäßen Erdung des Telekommunikationsnetzes weitgehend gleich. Um den Prozess zu verstehen, sind einige Definitionen erforderlich. Die folgenden Definitionen sind der ANSI-J-STD-607-A entnommen und in der nachstehenden Abbildung dargestellt:

Kleben: Die dauerhafte Verbindung von metallischen Teilen, um einen elektrisch leitenden Pfad zu bilden, der die elektrische Kontinuität und die Fähigkeit zur sicheren Leitung aller möglicherweise auftretenden Ströme gewährleistet. Um die ANSI-Definition zu erweitern, ist elektrisches Kleben ein Prozess, bei dem Komponenten oder Module einer Baugruppe, eines Geräts oder eines Subsystems mit Hilfe eines Leiters mit niedriger Impedanz elektrisch verbunden werden. Der Zweck des Bondens besteht darin, die Abschirmstruktur in Bezug auf den Fluss von HF-Strömen homogen zu machen. Das Bonden kann durch verschiedene Methoden erreicht werden, wie z.B:

a) durch metallische Schnittstellen durch Verbindungselemente oder durch direkten Metall-auf-Metall-Kontakt

b) das Verbinden zweier metallischer Teile oder Oberflächen durch Schweißen oder Hartlöten

c) durch Überbrückung zweier metallischer Oberflächen mit einem metallischen Verbindungsband

1. Potentialausgleichsleiter für die Telekommunikation: Ein Leiter, der die Telekommunikations-Potentialausgleichsinfrastruktur mit der Erdung der Versorgungseinrichtungen (Strom) des Gebäudes verbindet.
2. Telekommunikations-Backbone: Ein Leiter, der die Telekommunikations-Haupterdungsschiene (TMGB) mit der Telekommunikations-Erdungsschiene (TGB) verbindet.
3. Erdungssammelschiene für Telekommunikation: Die Schnittstelle zum Erdungssystem des Gebäudes für die Telekommunikation, die sich im Allgemeinen im Telekommunikationsraum befindet. Ein gemeinsamer Anschlusspunkt für die Erdung von Telekommunikationssystemen und Geräten, der sich im Telekommunikationsraum oder im Geräteraum befindet.
4. Haupterdungsschiene für Telekommunikation: Eine Sammelschiene, die an einem günstigen und zugänglichen Ort platziert und über den Potentialausgleichsleiter für die Telekommunikation mit der Erde der Haustechnik (Strom) verbunden ist.

Die Verfahren zur Verbindung und Erdung eines Telekommunikationsnetzes sind einfach. Das Verkabelungssystem und die Geräte werden an den Gerätegestellen oder angrenzenden Metallwegen geerdet. Diese sind wiederum mit dem TGB verbunden. Das TGB wird über das Telekommunikations-Bonding-Backbone mit der Haupterdungsschiene (TMGB) verbunden. Schließlich ist die TMGB über den Bonding-Anschluss für die Telekommunikation mit der Haupterdung verbunden. Obwohl die tatsächlichen Methoden, Materialien und angemessenen Spezifikationen für jede der Komponenten des Telekommunikations-Bonding- und Erdungssystems je nach System- und Netzgröße, Kapazität und örtlichen Vorschriften variieren, bleibt die Grundstruktur wie oben dargestellt. Vom Gestell bis zur Erde ist der Prozess für eine UTP-, F/UTP- oder S/FTP-Verkabelungsinfrastruktur derselbe.

Letzter Gedanke

Wenn das Verbindungs- und Erdungssystem Ihrer Einrichtung den Sicherheitsvorschriften entspricht, dann erfüllt es die Anforderungen an die Verbindung und Erdung für die ordnungsgemäße Leistung eines Twisted-Pair-Verkabelungssystems mehr als ausreichend. Um die Leistungsvorteile der F/UTP- und S/FTP-Verkabelung zu nutzen, ist lediglich eine zusätzliche niederohmige Verbindung vom Patchpanel im Telekommunikationsraum (TR) zum Rack erforderlich, das bereits mit dem TGB verbunden sein sollte. Stellen Sie sicher, dass das Verbindungs- und Erdungssystem der Einrichtung die Menschen schützt, die es benutzen, und dass alle Bedenken im Zusammenhang mit der Hinzufügung eines abgeschirmten oder geschirmten Verkabelungssystems ausgeräumt werden.

Rev. F 8/13