近年来，计算机网络技术发展迅速，其传输速率从10M、100M到CAT-5e也不过几年的时间，目前，1000M，万兆网络业已投入使用。但网络防雷技术在国内还停留在100M网络的水平上。1000M网络防雷产品还是空白。研究开发千兆网SPD越来越显得重要了。

山东华普信息科技有限公司经过一年多研究开发，于2005年7月生产出了千兆网络避雷器（SPD），并于同年10月通过北京雷电防护装置测试中心（国家一级测试中心）的测试。该产品的研制成功，填补了国内空白，达到了国际水平。本文就产品的研发技术和产品技术指标做一下初步介绍。

一、千兆以太网1000Base-T

   众所周知，传统快速以太网(100Base-TX)使用5类UTP四对线中的两对，一对用于发送数据，一对用于接收数据。由于100Base-TX的编码方式为4B／5B，故实际传输码速为125Mbaud。目前，1000 Mbaud以太网多采用6类布线，5类UTP在千兆以太网上的应用正在研究中。1000Base-T的传输码速也是125Mbaud，但它要使用CAT－6中全部四对线，并在每一对线上同时实现收发操作，即125Msymbols/s×8bit／symbol＝1Gb/s。在铜线上传输1000Mb/s高速的码流，布线系统的支持是最主要的问题。即在CAT－6的四对线上传输1000Mb/s的数据流，所面临的信号衰减、回波、返回损耗、串音和电磁干扰等问题是影响网络性能的重要数据。CAT-6布线中是以线缆的特殊结构来实现的，它解决了回波损耗、信号衰减、串扰等问题。我国目前尚未出台1000M以太网的执行标准。国际标准为TIA/EIA-568B-2.1。

二、千兆以太网1000Base-T 防护的必要性

   在组建1000M网络的同时必须注意任何可能会限制网络性能的因素，更应该防止由于雷击、感应雷击、电源尖波等电磁干扰造成设备损坏、网络瘫痪所带来的巨大损失。尽管在电源和通信线路等外接引入线路上安装了防雷保护装置，由于雷击发生时网络线（如双绞线）感应到的过电压，会影响网络的正常运行甚至彻底破坏网络系统。虽然1000M网络线大部分在室内传输，但雷击发生时产生的巨大瞬变电磁场，仍然会感应到极强的感应雷电流，当电源线或通信线路传输过来雷击电压时，或感、容性负载（如空调机）正常启动关机时也会产生相应的大小不等的感应过电压；还有建筑物的地线系统在泻放雷电流时，所产生的瞬变电磁场，对于网络传输线路来说，所感应的过电压已经足以一次性破坏网络系统。双绞线以太网是目前应用最多的方式。由于双绞线屏蔽效果较差，因此感应雷击的可能性比较大，对于跨越房间、接近窗口或在室外的双绞线和网络设备之间均需安装信号防雷器，以防止双绞线引入的过电压损坏与之相链的网络设备。 智能建筑的综合布线,是智能建筑的通信网络和办公自动化系统设立的支撑平台。它所采用的信息系统的微电子设备，其组成步入大规模集成电路为主的格式。晶片越来越小、功能越来越强，而整体耐过电压、耐过电流的水平直线下降，设备的耐压只有几伏、十几伏。因而对浪涌电压(SURGE)的防护要求也越来越高了。雷击、感应雷击、电源尖波等瞬间过电压已成为破坏网络电子设备的隐患。1000M网络防护的概念不仅仅是防雷电，防操作过电压同样重要。保护也不仅仅是设备，网络的瘫痪所带来的损失比设备损坏要大的多。

三、千兆以太网1000Base-T对SPD性能的要求

    千兆以太网1000Base-T数据传输的特殊性，应当用一些特殊的参数来描述：衰减、远近端串扰、远近端回波损耗、衰减串扰比、串扰功率总值、Power Sum ACR是衡量1000M网络性能的重要参数，必须同时达到要求，有一项不合格，应当视为网络或SPD不合格。它不是用插损、传输速率一两个数据就能衡量的。因此，千兆以太网SPD必须具备网络性能的要求，否则，它将是不适用的。

1、   超低的保护电压。千兆以太网SPD的保护电压必须降到微电子设备所能够承受的范围以内。网络信号传输电压一般较低1-6V，保护电压在保证信号传输的前提下越低越好。一般应在18V以内。

2、   良好的频率传输特性。必须符合TIA/EIA-568B-2.1标准的要求，对1000M网络六类布线参数不产生不良影响。

3、   较大的通流量。以达到较大的电涌承受能力，提高实用性和使用经济性。泻放电流的能力如果太小，SPD就容易损坏，使用就不经济而且会带来麻烦的维修。

4、   较快的响应速度。防雷规范GB50343-2004规定响应时间小于等于10ns.响应速度越快，残余能量就会越低。(下略)

    山东华普信息科技有限公司于2005年7月推出了WL568B-E1000M六类网络防雷器。同年8月又推出了19英寸标准机架式六类网络集成防雷器。这无疑是一个创新，为千兆以太网1000Base-T电涌防护提供了一条可行的解决方案。必将带动信息系统电涌防护的技术革命。

WL568B-E1000M防雷器的主要参数

1、温（湿）度特性(略)

2、主要技术指标

1）、标称导通电压：Un                 ≤   5V

2）、电压保护水平：Up      L-PG    ≤   18V

                             L-L              ≤   22V

3）、额定工作电压 ：Uo            ≤   3.7V

4）、标称通流量   ：In     L-PG 5 KA   （8/20μs）

                            L-L 同色 1KA（8/20μs）

                            L-L 其他 5KA（8/20μs）

5）、链接方式    ：      卡线座

6）、电路结构     ：     两级过滤，前级为泻流型，泻放电涌主能量后级为限压型。

7）、外型        ：       塑壳密封

8）、安装方式    ：      串接

9）、在90米六类布线链路中符合TIA/EIA-568-B-2.1标准

3、主要性能参数

 表一至表四为北京测试中心测得结果                                                

 表一  线对（额定传输速度）

    表二  近端串扰

    表三   回波损耗

   表四  衰减

   四、千兆以太网1000Base-T SPD的测试

     1000M网络SPD的测试大多依据网络的测试标准进行，这样测试出来的结果有可能与实际应用是不相符的。为什么这样说呢？问题还在于我们依据的测试标准，这个测试标准是对整个链路的，而不是对链路中的某个器件。比如：衰减<3.1db，它是要求90m的链路总的衰减值，如果我们在测SPD时，每端取1.5米的线长，测得衰减值假如为3db,余量还有0.1db，对SPD来说是符合要求的，但如果把SPD插入90m的链路中，再测试整个链路的衰减值可能就不合格了。在工程中，如果选用了这样的SPD，很可能造成整体测试通不过的问题。其他参数同样如此。

     网络SPD在不同长度的链路中，所体现的性能数据是有很大差异的。这主要取决于SPP的设计结构和选用的元器件。实践证明，在6米链路中性能很好的SPD，在80m链路中根本无法通过测试，各项指标很差。而在80m链路中性能很好SPD，在6m链路中无法通过测试。这就说明短链路测试通过的产品在长链中不一定是合格的。反之亦然。

    在实际布线中，交换设备会单独布置在工作间内，终端设备和交换之间以及交换机之间的走线都会跨越房间，其距离一般在30m以上。在短链路中一般没有必要加装SPD，只有在长链中才加装信号SPD。因此，网络SPD的测试应当是在长链路中才能体现实际应用时的情况，在长链路中的测试结果对实际应用才是重要的。

五、WL568B-E1000M防雷器在长、短链路中的性能比较(略)