第二章:综合布线技术 —— 综合布线常用器材和工具

目录

一、综合布线传输介质

(一)双绞线

(二)光缆

二、综合布线器材

(一)配线架

(二)信息插座

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(三)光纤连接器和耦合器

(四)跳线与尾纤

(五)机柜和机架

(六)线槽和桥架

(七)线管

(八)线缆整理器材

(九)其他布线器材

三、综合布线工具

(一)管槽安装工具

(二)线缆敷设工具

(三)线缆端接工具

(四)验收测试工具

[四、端接 RJ-45 水晶头及制作跳线实训](#四、端接 RJ-45 水晶头及制作跳线实训)

(一)实训目的

(二)实训要求

(三)实训材料和工具

(四)实训步骤

(五)实训报告要求

五、补充知识点

(一)传输介质选型技巧

(二)工具使用安全规范

(三)常见故障排查

(四)关键术语补充

(五)器材选型注意事项


一、综合布线传输介质

(一)双绞线

  1. 核心定义:由两根带绝缘层的铜导线绞合而成,通过绞合抵消电磁干扰,成本低廉,是综合布线最常用的传输介质。
  2. 分类方式
    • 按电气性能:分为 1-7 类 + 超 7 类,常用超 5 类(CAT5E)、6 类(CAT6)、超 6 类(CAT6A),数字越大性能越好、价格越高。
    • 按屏蔽特性:非屏蔽双绞线(UTP)和屏蔽双绞线(STP)。UTP 轻便、廉价、易施工,适用于无特殊干扰场景;STP 带金属屏蔽层,抗干扰和防辐射强,但重量大、成本高、施工复杂。
    • STP 细分类型:F/UTP(总屏蔽层铝箔)、U/FTP(线对屏蔽层铝箔)、SF/UTP(总屏蔽层丝网 + 铝箔)、S/FTP(总屏蔽层丝网 + 线对屏蔽层铝箔),需全程屏蔽配件且正确接地才能发挥作用。
  3. 关键技术参数
    • 衰减:信号传输中能量损耗,随频率变化需全程测试。
    • 串扰:线对间耦合的干扰信号,分近端(NEXT)和远端(FEXT),核心测试 NEXT。
    • 直流环路电阻:一对导线电阻和≤19.2Ω,线对间差异<0.1Ω。
    • 特性阻抗:常见 100Ω、120Ω、150Ω,由导体结构和绝缘材料决定。
    • 衰减串扰比(ACR):反映抗干扰能力,需≥10dB。
  4. 工程应用:3 类线用于语音传输,超 5 类及以上 UTP 用于网络布线,6 类线因带十字骨架、平衡特性好,广泛用于水平子系统,支持 1000Base-T,传输距离 100m。
  5. 大对数电缆:多对双绞线捆扎而成,用于语音垂直干线,常见 25 对、50 对、100 对规格,线序按 "5 主色(白、红、黑、黄、紫)+5 次色(蓝、橙、绿、棕、灰)" 组合,25 对为一个基本单位。

(二)光缆

  1. 光纤核心结构:纤芯(传输光波,5-75μm)、包层(约束光波,100-150μm)、涂覆层(保护作用),纤芯折射率>包层折射率。
  2. 光纤分类
    • 按传输模式:多模光纤(MMF,纤芯 50/62.5μm,传多种模式,传输距离几公里,分突变型和渐变型,后者色散小)、单模光纤(SMF,纤芯 9/10μm,传单一模式,传输距离远、容量大,需激光源,成本高)。
    • 单模光纤型号:G652、G653、G654、G655、G656、G657。
  3. 光纤通信系统组成:光发信机(电 / 光转换)、光收信机(光 / 电转换)、光纤 / 光缆(传输通路)、光中继器(补偿衰减、再生脉冲)、光纤连接器 / 耦合器(无源器件,实现连接)。
  4. 光缆分类
    • 按传输用途:长途光缆、市话光缆、海底光缆、用户光缆。
    • 按光纤类型:多模光缆、单模光缆。
    • 按敷设方式:管道光缆、直埋光缆、架空光缆、水底光缆。
    • 按使用环境:室外光缆、室内光缆、软光缆、设备内光缆、特种光缆。
    • 按芯数:单芯、双芯、4 芯、8 芯、12 芯、24 芯等,单 / 双芯光缆常用于跳线、光纤到桌面。

二、综合布线器材

(一)配线架

  1. 核心作用:连接各子系统(配线与干线、干线与建筑群),方便布线管理、维护和扩容,提升系统美观度。
  2. 常用类型
    • RJ45 配线架:用于双绞线连接,分 24 口、48 口,前面板接网络设备,后面板接水平线缆(需打线)。
    • 110 配线架:俗称鱼骨架,1U 高度,可接 100 对电话线,主要用于电话系统配线。
    • 光纤配线架(光纤终端盒):容纳和转接光纤,用于固定光纤、端接光纤、安装耦合器,保护光纤接头。

(二)信息插座

  1. 电缆信息插座:由信息模块、面板、底盒组成。
    • 信息模块:分 RJ45(网络)、RJ11(语音)。
    • 面板:常见英式 86mm×86mm,有单口、双口、斜口等型号。
    • 底盒:明装(旧楼改造,灵活但不美观)、暗装(预埋墙内,美观),需与面板制式匹配。
  2. 光纤信息插座:按接口分 ST、SC、LC、MT-TJ 等类型,按光纤类型分单模 / 多模,按孔数分单孔 / 双孔 / 三孔。

(三)光纤连接器和耦合器

  1. 光纤连接器:光纤接头,按结构分 FC(金属套 + 螺丝扣,配线架常用)、SC(矩形 + 插拔销式,交换机常用)、ST(圆形 + 螺丝扣,配线架常用)、LC(模块化插孔,路由器常用)、MU-RJ(收发一体),分单模 / 多模,不同类型不可混用。
  2. 光纤耦合器(光纤适配器):精密对接光纤端面,最大化耦合光能量,分 FC-FC、SC-SC、ST-ST 等类型,需与连接器匹配。

(四)跳线与尾纤

  1. RJ45 跳线:由跳线线缆、RJ45 水晶头、保护套组成,长度≤5m,用于配线架 - 交换机、信息插座 - 计算机连接。
  2. 光纤跳线:长度≤5m,两端为同类型或不同类型连接器,单模(黄色)、多模(橙色),用于光纤配线架 - 光口、光纤信息插座 - 计算机连接。
  3. 尾纤(猪尾线):一端有连接器,另一端为光缆纤芯断头,通过熔接与其他光缆连接,常用于光纤终端盒。

(五)机柜和机架

  1. 机柜
    • 核心规格:19 英寸标准机柜,宽度 600/800mm,高度 700-2400mm(常见 1000/1200/1600/1800/2000/2200mm),深度 400-800mm,1U=44.45mm。
    • 类型:立式机柜(独立放置)、壁挂式机柜(楼层配线间,无独立房间)。
    • 材质:铝型材(轻便、廉价)、冷轧钢板(机械强度高、承重大)。
    • 配件:固定托盘(承重≥50kg)、滑动托盘(承重≥20kg)、理线环、L 支架、盲板、扩展横梁、键盘托架、调速风机、重载脚轮、电源板等。
  2. 机架:开放式结构,价格低、操作方便,适合实验室、实训室,无电磁屏蔽和降噪功能,设备易积灰。

(六)线槽和桥架

  1. 线槽
    • 类型:PVC 塑料线槽(明敷常用,带盖板,规格多,如 20×12、40×20)、金属线槽。
    • 连接件:阳角、阴角、直转角、平三通、终端头、大小转换头。
  2. 桥架:支承、保护电缆的刚性结构,比线槽大、承载力强、跨距大,需支架支撑,可露天安装,分槽式(全封闭,抗干扰,室内外通用)、托盘式(重量轻、散热好,地下层 / 吊顶内)、梯级式(成本低、通风好,用于大直径电缆,地下层 / 竖井)。

(七)线管

  1. 钢管:分普通钢管(水压 2.5MPa)、加厚钢管(水压 3MPa)、薄壁钢管(水压 2MPa),厚管用于垂直干线 / 高压地段,薄管用于吊顶暗敷。
  2. 塑料管:PVC-U 管(耐腐、绝缘好,应用最广)、HDPE 管、双壁波纹管(刚性大、重量轻、密封好)、子管(软质,保护光纤)、铝塑复合管(导热好、隔磁、屏蔽)、硅芯管(内壁润滑,气吹法布放光缆)、混凝土管(大型通信施工)。

(八)线缆整理器材

  1. 扎带:尼龙材质,分可松式、插销式、固定式、双扣式,可按颜色或标签区分线缆,固定面板线缆。
  2. 理线器:分垂直、水平、顶部理线器,减少线缆直角转弯,降低信号损耗和干扰,优化线缆布局。

(九)其他布线器材

  1. 线缆保护产品:螺旋套管、蛇皮套管、防蜡管、金属边护套(硬质线管无法保护的特殊位置使用)。
  2. 线管固定 / 连接部件:管卡(固定线管)、管箍(连接同口径线管)、弯管接头(90° 转弯)、软管接头(连接金属软管与线管 / 设备)、锁紧螺母(紧固箱体 / 安装盒)。
  3. 线缆固定部件:钢精轧头(固定护套线)、钢钉线卡(固定明敷电线 / 双绞线)。
  4. 紧固件:水泥钉(钉入混凝土 / 砖墙)、木螺丝(配合塑料膨胀管)、塑料膨胀管(固定面板 / 线槽)、钢制膨胀螺栓(固定桥架 / 壁挂机柜)。

三、综合布线工具

(一)管槽安装工具

  1. 基础工具:电工工具箱(含钢丝钳、尖嘴钳、剥线钳、螺丝批、测电笔、电工刀、卷尺等)、线盘(长距离接电)。
  2. 五金工具:线槽剪(PVC 线槽专用)、台虎钳(夹持工件)、梯子(直梯 / 人字梯,登高作业)、管子台虎钳(夹持管形材料)、管子切割器(切割钢管 / PVC 管)、管子钳(装卸管箍 / 锁紧螺母)、螺纹铰板(铰制钢管外螺纹)、弯管器(弯曲线管)。
  3. 电动工具:充电起子(螺丝刀 + 电钻)、手电钻(木材 / 金属 / 塑料钻孔)、冲击电钻(混凝土 / 砖石钻孔,可切换纯转动模式)、电锤(脆性材料钻孔 / 开槽)、电镐(混凝土铲凿)、射钉枪(固定卡子 / 线槽 / 机柜)、曲线锯(锯割直线 / 曲线切口)、角磨机(磨平切割毛边)、型材切割机(切割角铁 / 管材)、台钻(钻孔连接桥架)。

(二)线缆敷设工具

  1. 穿线器:小型穿线器(短管道)、玻璃纤维穿线器(长管道 / 多弯头),牵引线缆。
  2. 线轴支架:架设大对数电缆 / 光缆卷轴,方便放线。
  3. 滑车:朝天钩式 / 三联井口滑车,保护线缆垂放时平滑放线。
  4. 牵引机:手摇式(低楼层 / 轻线缆)、电动式(高楼层 / 多重线缆,可调整牵引力和速度,有过载保护)。

(三)线缆端接工具

  1. 双绞线端接工具
    • 剥线钳:可调刀片深度,安全剥除双绞线外护套,不伤及绝缘层。
    • 压线工具:压接 RJ45/RJ11 插头,含切、剥、压功能,有单用和双用型号。
    • 110 打线工具:单对 / 五对,将双绞线压接到信息模块 / 配线架(IDC 连接器),有 "CUT" 标识区分打线方向。
    • 手掌保护器:嵌套信息模块,方便压接并保护手部。
  2. 光纤端接工具
    • 光纤剥离钳:双口型可剥离 250μm/500μm 涂覆层、900μm 缓冲层、3mm 尾纤外护层。
    • 光纤剪刀:修剪光纤凯弗拉线(Kevlar),不可剪光纤内芯。
    • 光纤连接器压接钳:压接 FC/SC/ST 光纤连接器。
    • 光纤接续子:无需粘接剂,接续多模 / 单模光纤(如 CamSplice 型)。
    • 光纤切割工具:通用切割工具(精密切割)、切割笔(简易切割)。
    • 光纤熔接机:全自动熔接,双摄像头观察,X/Y 轴同步对齐,防风设计,可自动识别光纤类型、选择熔接程序,推算接续损耗。

(四)验收测试工具

  1. 验证测试仪:施工中边做边测,验证通断、线序、长度。
    • 简易电缆通断测试仪:主机 + 远端机,判断 8 芯线通断,无法定位故障。
    • MicroMapper(电缆线序检测仪):检测开路、短路、跨接、反接、串绕,配合音频探头追踪线缆。
    • MicroScanner Pro(电缆验证仪):测试双绞线 / 同轴电缆,定位故障位置,产生 4 种音调追踪线缆。
    • FLUKE620:单端测试,无需远端单元,可测通断、距离、串绕。
  2. 认证测试仪:测试电气性能(衰减、串扰等),出具验收报告(课件未详细介绍,补充核心功能)。

四、端接 RJ-45 水晶头及制作跳线实训

(一)实训目的

  1. 掌握 RJ45 水晶头和网络跳线的制作方法与技巧。
  2. 熟悉网线色谱、剥线方法、预留长度和线序。
  3. 掌握跳线测试方法。
  4. 熟练使用压接常用工具。

(二)实训要求

  1. 制作 6 根 0.5m 网络跳线,压接 12 个 RJ45 水晶头。
  2. 剥线、线序、理线、压接方法正确。
  3. 2 人一组,2 课时完成。

(三)实训材料和工具

3m 网线 1 根、RJ45 水晶头 12 个、剥线钳 1 把、压线钳 1 把、钢卷尺 1 个、网线验证测试仪 1 个。

(四)实训步骤

  1. 量取 0.5m 网线,用压线钳剪断。
  2. 剥去约 30mm 外护套(用压线钳或剥线钳,避免伤及芯线绝缘层)。
  3. 拆开 4 对线,按 EIA/TIA568B(橙白、橙、绿白、蓝、蓝白、绿、棕白、棕)或 568A(绿白、绿、橙白、蓝、蓝白、橙、棕白、棕)排序,理顺拉直。
  4. 剪齐线头,预留 14mm 长度。
  5. 将 8 根芯线插入水晶头线槽(弹片朝下),顶至线槽顶端。
  6. 检查线序无误后,将水晶头放入压线钳夹槽,用力压接,使针脚完全压入。
  7. 按相同方法制作另一端水晶头,完成跳线。
  8. 测试:将跳线两端插入测试仪,观察指示灯闪烁顺序,指示灯全亮且顺序一致为合格;不亮或顺序错误需重新制作。

(五)实训报告要求

  1. 写出网线 8 芯色谱和 EIA/TIA568B 端接线顺序。
  2. 阐述 RJ45 水晶头端接原理。
  3. 总结跳线制作方法和注意事项。

五、补充知识点

(一)传输介质选型技巧

  1. 短距离(≤100m)网络布线:优先选超 5 类 / 6 类 UTP,成本低、施工便捷;强干扰环境(工业厂房)选 STP 或光纤。
  2. 垂直干线 / 建筑群互联:距离≤500m 选多模光缆;距离>500m 选单模光缆,传输容量大、损耗低。
  3. 语音传输:水平 / 垂直干线均选 3 类大对数电缆,性价比高。

(二)工具使用安全规范

  1. 电动工具:使用前检查电源线、插头,佩戴绝缘手套;冲击电钻 / 电锤钻孔时避免用力过猛,防止钻头断裂。
  2. 光纤工具:光纤切割后产生的碎末易扎伤皮肤 / 眼睛,需戴手套和防护眼镜,碎末用专用容器收集。
  3. 登高工具:梯子底部绑防滑材料,人字梯需绑安全绳,禁止站在梯子顶端 2 级作业。
  4. 射钉枪:仅用于指定基体(钢板 / 混凝土 / 砖墙),避免对空发射,佩戴护目镜。

(三)常见故障排查

  1. 跳线测试通断异常:芯线未插到底、压线不充分(重新压接);线序错误(按标准重新排序);外护套未剥干净,影响芯线插入(重新剥线)。
  2. 双绞线传输速率低:使用劣质线缆 / 水晶头(更换合格产品);布线时过度弯曲 / 拉伸(弯曲半径≥8 倍线缆直径);近端串扰不达标(检查端接质量,重新打线)。
  3. 光纤熔接损耗过大:端面不平整(重新切割);轴心错位 / 倾斜(调整熔接机对齐);端面污染(用酒精清洁裸纤);熔接机电极老化(更换电极)。

(四)关键术语补充

  1. IDC(绝缘置换连接器):信息模块 / 配线架内的 V 型豁口刀片,压接时割开芯线绝缘层,与导体接触。
  2. 色散:光纤中光信号脉冲展宽的现象,多模光纤主要是模间色散,单模光纤主要是材料色散和波导色散。
  3. 凯弗拉线(Kevlar):光纤光缆中的加强材料,耐高温、抗拉,需用专用剪刀修剪。

(五)器材选型注意事项

  1. 机柜选择:按设备数量确定高度(1U 对应 1 台标准设备),按设备重量选材质(重型设备选冷轧钢板机柜),预留通风和扩容空间。
  2. 线槽 / 桥架选型:按线缆数量确定规格,线缆填充率≤40%;室外 / 潮湿环境选金属线槽 / 桥架,做好防腐处理。
  3. 水晶头选型:选与线缆类别匹配的产品(6 类线缆配 6 类水晶头),优先选镀金触点,接触电阻小、抗氧化。
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