【內部資料】史上最全的機房、機櫃內部理線方法!

來源:千家綜合布線網
作者:德特威勒電纜系統(上海)有限公司 曾松鳴

由於機櫃型配線架已經成為機房配線架的主體,理線將主要涉及機櫃型配線架的美觀。

當線纜進入機房後,會沿著橋架進入機櫃配線架或壁掛配線架。理線是指在機房的進線孔至配線架的模塊孔之間,將線纜理整齊。

機櫃內的水平雙絞線位於機櫃的後側。過去,這些雙絞線不進行整理,或進行簡單的綁紮後立即上配線架,那時,從機櫃的背後看去,水平雙絞線就象瀑布一樣垂蕩在那里,或由數根尼龍紮帶隨意綁紮在機櫃的兩側。大家關心的重點是每根雙絞線的性能測試合格。

隨著布線水平的提高,布線系統的工程商已經通過施工工藝及層層把關,有把握達到每根線都能夠通過國家標準所要求的99%的性能測試合格率。這時,人們的注意力就轉向了美觀。

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根據國標,垂直橋架內的線纜每隔1.5米應綁紮一次(防止線纜應重量產生拉力造成線纜變形),對水平橋架內並沒有要求。而終端面板、機櫃、配線架、配線箱按照標準必須做到兩底角平行,因此布線系統的美觀就主要集中在機房內的線纜部分。

機房內的線纜往往會進入機櫃配線架或壁掛配線架。因機櫃配線架已經成為布線工程中的主流,在此將主要涉及機櫃型配線架的理線工藝。

在機櫃正面,生產廠商已經製造出了各種造型的配線架、跳線管理器等部件,其正面的美觀已經不成問題。而機櫃後側的美觀,往往不為人們所注意,造成工程完工後施工方(甚至是業主方)不敢讓人參觀機櫃的內部。

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在機房內,應當做到每根線從進入機房開始,直到配線架的模塊為止,都應做到橫平豎直不交叉。並按電子設備排線的要求,做到每個彎角處都有線纜固定,保證線纜在彎角處有一定的轉彎半徑,同時做到橫平豎直。

上述要求同樣適用於機櫃後側。既然水平雙絞線布置成瀑布型已經不再理想,因此對機櫃內的水平雙絞線就應該進行理線。

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理線這一名詞已經在許多施工人員口中聽到,但其含意卻各不一樣,其原因在於理線的工藝手法不一樣。

1 三種理線工藝簡介

為了做到線纜美觀,筆者看到過三種理線效果:

瀑布造型理線

這是一種比較古老的布線造型,有時還能看到其蹤影。它採用了「花果山水簾洞」的藝術形象,從配線架的模塊上直接將雙絞線垂蕩下來,分布整齊時有一種很漂亮的層次感(每層24-48根雙絞線)。

在現在,仍能見到有些配線機櫃後側採用瀑布型理線工藝,即線纜不做任何綁紮,直接從配線面板後側蕩至地面。這樣做的優點是節省人工、減少線間干擾(串擾)。

瀑布型理線工藝是最常見的理線方法,它使用尼龍束帶將線纜綁紮在機櫃內側的立柱、橫梁上,不考慮美觀,僅保證中間的空間可以騰出來給網路設備使用。

這種造型的優點是節省理線人工,缺點則比較多,例如:

1)安裝網路設備時容易破壞造型,甚至出現不易將網路設備安裝到位的現象;

2)每根雙絞線的重量全部變成拉力,作用在模塊的後側。如果在端接點之前沒有對雙絞線進行綁紮,那麼這一拉力有可能會在數月、數年後將模塊與雙絞線分離,引起斷線故障;

3)萬一在該配線架中某一個模塊需要重新端接,那維護人員只能探入「水簾」內進行施工,有時會身披數十根雙絞線,而且因機櫃內普遍沒有內設光源,造成端接時不容易看清楚,致使端接錯誤的概率上升。

逆向理線

也稱為反向理線。逆向理線是在配線架的模塊端接完畢後,並通過測試後,再進行理線。其方法是從模塊開始向機櫃外理線,同時橋架內也進行理線。這樣做的優點是理線在測試後,不會因某根雙絞線測試通不過而造成重新理線,而缺點是由於兩端(進線口和配線架)已經固定,在機房內的某一處必然會出現大量的亂線(一般在機櫃的底部)。

逆向理線一般為人工理線,憑借肉眼和雙手完成理線。由於機櫃內有大量的電纜,在穿線時彼此交叉、纏繞,因此這一方法的耗時很多、工作效率無法提高。

逆向理線的優點是測試已經完成,不必擔心機櫃後側的線纜長度。而缺點是因為線纜的兩端已經固定,線纜之間會產生大量的交叉,要想理整齊十分費力,而且在兩個固定端之間必然有一處的雙絞線是散亂的,這一處往往在地板下(下進線時)或天花上(上進線時)。

正向理線

正向理線也稱前饋型理線。正向理線是在配線架端接前進行理線。它往往從機房的進線口開始(如果是從機櫃到機櫃之間的雙絞線理線,則是從其中某一機櫃內的配線架開始進行理線),將線纜逐段整理,直到配線架的模塊後端為止。在理線後再進行端接和測試。

正向理線所要達到的目標是:自機房(或機房網路區)的進線口至配線機櫃的水平雙絞線以每個16/24/32/48口配線架為單位,形成一束束的水平雙絞線線束,每束線內所有的雙絞線全部平行(在短距離內的雙絞線平行所產生的線間串擾不會影響總體性能,因為橋架和電線管中鋪設著每根雙絞線的大部分,這部分是散放的,是不平行的),各線束之間全部平行;在機櫃內每束雙絞線順勢彎曲後鋪設到各配線架的後側,整個過程仍然保持線束內雙絞線全程平行。在每個模塊後側從線束底部將該模塊所對應的雙絞線抽出,核對無誤後固定在模塊後的托線架上或穿入配線架的模塊孔內。

正向理線的優點是可以保證機房內線纜在每點都整齊,且不會出現線纜交叉。而缺點是如果線纜本身在穿線時已經損壞,則測試通不過會造成重新理線。因此,正向理線的前提是對線纜和穿線的質量有足夠的把握。

2 正向理線所要達到的目標

正向理線可以在機房(主機房的網路區或弱電間)中自進線口至配線架之間全部整齊、平行,十分美觀。缺點是施工人員要對自己的施工質量有著充分的把握,只有在基本上不會重新端接的基礎上才能進行正向理線施工。在本文中基於目前的布線工程公司已經能夠把握工程質量的現實,推薦採用正向理線工藝。

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正向理線的目標是同時具有5大效果:

1)配線架預留:配線架背後雙絞線預留

2)提高可靠性:提高模塊端接後的長期可靠性

3)機房內美觀:做到機房內、機櫃內任意一處都允許外人拍照

4)施工快捷:耗費1.5人,在30分鐘內完成24口配線架的理線

5)機櫃內單側進線:從機櫃內的一側進線,另一側留給電源、光纜和跳線

這5大效果對於綜合布線工程而言有著非常大的意義,詳述如下:

配線架後側預留雙絞線

在早期的布線工程中,機櫃式配線架上的模塊端接時,施工人員往往是站在機櫃內進行施工,由於機櫃內的空間狹小,致使施工人員難以展開,導致施工速度和施工質量下降。現在的布線工程中,施工人員大多在機櫃正面進行配線架上的模塊端接,他們象面板上的模塊端接一樣,先端接模塊,然後將模塊插入配線架中。這就要求模塊後的雙絞線長度應該留得比較長,如果考慮到模塊在今後維護時也會從正面取出,並進行測試和檢查,就有必要將這些預留的雙絞線保留在配線架後的托架上。

配線架後側的托架上預留雙絞線的另一個目的是為測試不合格的模塊保留再次端接的機會。做過施工的人都知道,在工程自測試工程中,模塊端接出錯和測試不合格的現象時有發生,在對模塊進行重新端接後這些問題基本上都能夠解決。但模塊重新端接前需要將已經打過線的雙絞線線頭剪去,利用新的線頭重新端接,這同樣也需要一小段雙絞線。

基於以上兩種原因,在配線架的托架上預留一些雙絞線是最為理想的做法。

提高可靠性

早期的模塊包裝袋中往往有一個100mm長度的尼龍紮帶,在模塊設計時也會在模塊的尾部保留綁紮雙絞線的托板。可能是用於成本的原因,現在的非屏蔽模塊中大多已經取消了托板和尼龍紮帶,而屏蔽模塊則仍然保留了綁紮托板和尼龍紮帶(用於將雙絞線的屏蔽層固定在模塊的屏蔽殼體上)。

模塊上的雙絞線綁紮托板可以起到固定雙絞線,使雙絞線所受到的外部拉力不會傳導到模塊端接端的作用,它可以大大提高模塊端接的長期可靠性。在取消了綁紮托板後,就有必要考慮在施工工藝中讓雙絞線為模塊的端接點施加壓力,而不是施加拉力。因為施加拉力的結果可能會導致若干年後模塊的端接點松動甚至雙絞線脫落,造成斷線故障。

如果能在模塊背後的雙絞線固定方式上做文章(如:將雙絞線彎曲成弧線形或圓環形等等),使雙絞線對模塊形成微小的壓力,這樣就可以達到提高長期可靠性的作用。

機房內美觀

機房美觀是施工各方都希望做到的效果,但怎樣找到快速而又美觀的方法卻一直是一個困難的事。理線工藝的目標是:能夠做到在機房內和機櫃內的任意一處都允許外人拍照。

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施工快捷

機櫃內不可能不理線,無論使用哪一種理線方法都會消耗一些人工,只是多與少而已。正向理線由於線纜的一端是可以自由活動的,因此理線速度比較快。根據測算,如果從橋架入口處到機櫃之間的距離為9米、機櫃高度為2米,24口配線架理線時所耗費的人工為1.5人(1個人全程理線,另1個人在開始時將雙絞線穿入理線板時幫助送線,在雙絞線從配線架模塊孔穿出時負責接線並檢查線號是否與標籤框內預設的線號一直),那麼一束(24根)線纜的理線(從吊頂經架空地板至機櫃內的配線架出口處,全長約9米。未計入尋找線號的時間)所耗費為30分鐘,因此每個機櫃(200根線)的理線僅需半天就可以完成。這個時間遠遠少於逆向理線所需的時間,比瀑布型和簡單理線所需的時間略長,屬於工程中可以接受的範圍。

機櫃內單側進線

大多數綜合布線機櫃內的雙絞線敷設方法為兩側走線,其目的是減少均勻分布。而其缺點是電源插座(或PDU)只能橫向固定在兩根後立柱中間(可能與雙絞線之間的間距小於標準而導致對雙絞線會產生的電磁干擾),或者是安裝在沒有走線的地方。其實,在機櫃內除了水平雙絞線之外,還有電源插座(PDU)、光纜、大對數電纜,如果要在機櫃之間進行長跳線互連,則長跳線也可能會占據機櫃後側的某一邊。

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機櫃內的所有雙絞線最好是沿一側(一般是右側)走線,從機櫃的底部上升到配線架高度後橫向轉彎,延伸到配線架的托線架上。而另一側則以電源插座以及不強電干擾不敏感的、光纜和大對數雙絞線電纜,也可以用於敷設長跳線。

這5大效果達到後,從機房雙絞線入口處到配線架模塊端的所有雙絞線已經全部整理整齊,也可以達到從一個機櫃到另一個機櫃之間的雙絞線整理整齊,並在配線架上留有為測試失敗時需要重新端接所需的預留雙絞線。

3 正向理線對布線材料的要求

正向理線的作用之一是在配線架後側預留雙絞線,為了減少雙絞線因彎曲半徑所造成的性能損耗,預留雙絞線的彎曲半徑必須大於雙絞線外徑(纜徑)的4倍(根據TIA 568C-2009,屏蔽雙絞線的彎曲半徑也是4倍,而不是過去所說的8倍)。而每個1U配線架的高度僅為44mm,所以得利用配線架與跳線管理器的合並高度確保雙絞線的彎曲半徑在合理的範圍內。

根據這一計算,可以確定對正向理線的材料要求:1個配線架配備1個跳線管理器。如果使用2個配線架共享1個跳線管理器,那麼理線工藝應該進行比較大的調整,而且可能會造成的結果是美觀特性下降。在此,將以1個配線架配備1個跳線管理器的配置方法,介紹正向理線工藝。

4 正向理線所需要的工具

正向理線所需工具十分簡單,均為常用工具,其中的自制工具可以在工地上就地取材,自行製作。工具清單如下:

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5 理線板製作方法

理線板是正向理線的必備工具,並使用相應的理線表配合理線。理線板可以採用橡膠板、纖維板、層壓板或木板在現場自制,也可以在公司里製作後使用。

理線板的製作方法十分簡單:測量所用雙絞線的纜徑,並附加2-4mm後形成理線板的孔徑,然後根據板的強度選擇孔與孔之間的間距,在板上橫向劃5根線、縱向劃5根線後留有寫編號的空間後確定板的長寬尺寸。剪切或鋸下多餘部分後,使用手槍鑽在劃線的交叉點上以所確定的孔徑鑽25個孔後,用粗砂紙將所有的邊沿倒角後,在橫向寫上(或刻上)1-5的編號,在縱向寫上(或刻上)A-E的編號後大功告成。

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理線板是一塊25孔方板(對應於24口配線架的合適尺寸5×5孔理線板,也可以選用4×6、8×8等規格),單面寫字,每孔可以穿1根水平雙絞線。可以想像:當雙絞線穿入理線板後,彼此之間的相對位置就基本固定,根據其位置進行綁紮時不容易出現大的錯位現象,更不易出現線纜的交叉現象。

6 常見的理線表

理線板需使用相應的理線表配合理線。

理線表是一張人為定義的表格,當使用24口配線架2可以使用5×5理線板,該理線表為5行5列的表格,每個單元格對應一個孔。理線表的填寫方法可以有多種,每種填寫方法對應於一種排列順序。在下圖中介紹了其中一種排列順序(孔內數字代表配線架上的模塊編號),它的特點是在配線架背後的每根線全部水平平行排列。

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在實際填寫理線表時,應將與配線架1-24口對應的線纜線號填入理線表,這樣線號與配線架的模塊號就一一對應。在一般情況下,當配線架布置圖完成後,可使用EXCEL的聯動功能,自動形成針對每個配線架的理線表。

理線表的構成可以根據機櫃配線架的進線方向和出線方法雙重確定:

1. 右進上出理線表

這種理線表的排列參見下圖。它的特點是從機櫃後側向前看,雙絞線從配線架的右側進入配線架背後的托線架上,整束雙絞線從上方開始出現,1號線進入最右側的第1個模塊孔,依次類推,最後24號線進入最左側的模塊孔。

特點:整束線底面與托線架完全平行。

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2. 右進下出理線表

這種理線表的排列參見下圖。它的特點是從機櫃後側向前看,雙絞線從配線架的右側進入配線架背後的托線架上,整束雙絞線從下方開始出現,1號線進入最右側的第1個模塊孔,依次類推,最後24號線進入最左側的模塊孔。

特點:整束線的上平面保持完整的斜線平行,覆蓋著下面所有的雙絞線,雙絞線進入模塊時幾乎看不見。

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3. 左進上出理線表

這種理線表的排列參見下圖。它的特點是從機櫃後側向前看,雙絞線從配線架的左側進入配線架背後的托線架上,整束雙絞線從上方開始出現,24號線進入最左側的第1個模塊孔,依次類推,最後1號線進入最右側的模塊孔。

特點:整束線底面與托線架完全平行。

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4. 左進下出理線表

這種理線表的排列參見下圖。它的特點是從機櫃後側向前看,雙絞線從配線架的左側進入配線架背後的托線架上,整束雙絞線從下方開始出現,24號線進入最左側的第1個模塊孔,依次類推,最後1號線進入最右側的模塊孔。

特點:整束線的上平面保持完整的斜線平行,覆蓋著下面所有的雙絞線,雙絞線進入模塊時幾乎看不見。

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仔細觀察這四張表可以看出:1、4表的排列完全一樣,2、3表的排列完全一樣,所以合並後形成了A、B兩張表。其中A表用於右進上出、左進下出,B表用於右進下出、左進上出。

7 正向理線工藝

在正向理線過程中,需要布線材料的配合,並使用理線板和理線表,配合著理線工藝才能完成一個同時具有美觀、可靠、快捷、預留的效果。下面以最常見的右進上出理線方式介紹正向理線的基本施工工藝:

1) 將配線架固定到位,背後裝好托架,正面將列印了線號的面板紙裝入配線架(或貼在配線架上),若配線架的模塊可以卸下,則應卸下模塊;

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2)理線板定位:理線板在穿線前先應確定其方向,使理線板在理線過程中不需要硬行扭轉方向,就可以使E1孔就近自然對準1號模塊,此時理線板上的2-5孔與配線架的2-5號保持平行。通常可以使用這樣的方法進行定位:先將理線板垂直放在1號模塊背後,使E1孔對著1號模塊(有字的一面朝向24號模塊),然後手持理線板順著線纜未來的路由走向,向機房的進線口移動,移動時確保理線板只出現平行移動,不發生轉動,當理線板到達進線口時,記下理線板的方位(主要是A1孔位置所在的方位),以便後續每塊理線板使用;

3)理線板穿線:在機房的進線口旁,將理線板按2所確定的方位將板的方向調整好,將水平雙絞線按線號依理線表穿入理線板(有字的一面對著自己,線從無字的一面穿入板中),這道工序一般由兩人共同完成:一人找到線號(只要找到該理線板所需的線號即可)並將其與其他線纜分離,一人將線穿入理線板的對應孔中。應該注意的是,雙絞線應全部穿過理線板,也就是應該將理線板緊貼在進線口旁,這樣才能保證進入機房的雙絞線全部被整理;

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4)路由理線:先在理線板外側(無字側)根部用魔術貼(或尼龍紮帶)將穿入理線板的雙絞線紮成一束;然後將理線板沿著指定的路由向自己方向平移,平移100mm後在理線板外側根部用魔術貼(或尼龍紮帶)再綁紮一次(防止前次綁紮松動),此時應注意使線束形成圓形,而線束外側的線應該是理線板外圍一圈的線,理線板中間的線在線束的內部,確定後的所有雙絞線的相對平行一直要保持到配線架的最遠端的模塊後側(即第24個模塊後側);繼續平移理線板200mm左右,在理線板外側根部用魔術貼(或尼龍紮帶)綁紮,注意每根線應保持與前次綁紮時的位置相同,不允許有些線從外層轉入內層,也不允許內層線轉入外層;依次平移,直到配線架為止;

5)線束固定:在理線過程中,如果旁邊遇到橋架上的紮線孔或機櫃內的紮線板,則應在綁紮線束的同時將線束綁紮在橋架或機櫃上,以免線束下滑;

6)彎角理線:當平移過程中遇到轉彎時,必須讓理線板貼近轉彎角,在彎角旁順著轉彎,不可以綁紮後再貼上彎角(由於彎角處內側的線短,外側的線長,因此如果按直線綁紮後再轉彎,彎角處的線束一定會變形)。這就要求所有的線束必須在現場綁紮,不可以事先綁紮後後再移到現場來;

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7) 托架理線:當理線板到達配線架背後的托架上後,先將線束綁紮在托架上,然後向前平移,每到達一個模塊前時,將線束綁紮一次,然後分出該模塊對應的線號。此工序應配備2人:1人分線,1人將線從配線架背後拉到配線架正面去(如果模塊可以卸下,則將線從模塊孔穿到正面去),同時2人唱號核對線號與配線架上的面板編號是否一致;

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8) 將退出的理線板重新拿到進線口,使用下一個24口配線架的理線表,依次重復1-8,完成下一束線的理線工作,直到全部完成。

多束線理線(分支理線)

當機櫃內有多個配線架時,每個配線架的線束應分別理線。但由於機櫃內的紮線板寬度有限(一般寬度為100mm),只能並排綁紮3~4束24根的線束,而深度為800mm的機櫃內右側最多能放2根紮線板(機櫃內的水平雙絞線應從單側綁紮,以免影響美觀),即可能達不到綁紮200根水平雙絞線的目標。這時可以使用二次理線方式,先使用8×8理線板紮出48根的線束(6×8),到一定高度後再添1塊5×5理線板將該線束分為2束後,繼續理線至配線架。

正向理線的起點可以是機櫃的線纜入口處、橋架處口處、機房入口處,甚至可以是從工作區面板開始理線(不推薦)。

8 兩機櫃之間的理線

在信息機房內,時常會出現兩個機櫃之間敷設有一束雙絞線的要求,這時如果在兩個配線架上使用相同的配線架進線及出現規則,就可能會出現線束扭轉的現象。要解決這個問題,兩個機櫃應分別選用不同的理線表。以下以左側機櫃(A配線架)向右側機櫃(B配線架)敷設雙絞線(右進上出)為例,分A、B、C、D四種情況進行分析(圖中使用藍、橙、綠、棕、灰五種顏色分別標明最上層、次上層、中層、次下層和最下層):

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A. 右側機櫃配線架與左側機櫃配線架同方向,且均為右側進線(右進上出)

根據圖示,在A配線架上雙絞線的排列為1號線最先出現,其他線按順序出線,排列整齊;在B配線架上仍然是1號線先出線,但因它排列在B配線架線束中4號線的位置,所以每層線在出線時會有交叉,由於五層線的交叉位置完全一致,所以在B配線架上不會影響美觀。

B. 右側機櫃配線架與左側機櫃配線架同方向,右側機櫃為左側進線(左進上出)

根據圖示,在A配線架上雙絞線的排列為1號線最先出現,其他線按順序出線,排列整齊;在B配線架上為24號線先出線,改為了下出線方式,由於最上層的線全部覆蓋在所有的線上,保持了一層完全平整的斜線,所以在B配線架上依舊美觀。

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C. 右側機櫃配線架與左側機櫃配線架反方向,且均為右側進線(右進上出)

根據圖示,在A配線架上雙絞線的排列為1號線最先出現,其他線按順序出線,排列整齊;在B配線架上仍然是1號線先出線,但因它排列在B配線架線束中4號線的位置,所以每層線在出線時會有交叉,由於五層線的交叉位置完全一致,所以在B配線架上不會影響美觀。

D. 右側機櫃配線架與左側機櫃配線架反方向,右側機櫃為左側進線(左進上出)

根據圖示,在A配線架上雙絞線的排列為1號線最先出現,其他線按順序出線,排列整齊;在B配線架上為24號線先出線,改為了下出線方式,由於最上層的線全部覆蓋在所有的線上,保持了一層完全平整的斜線,所以在B配線架上依舊美觀。

由上述這四種機櫃配線架擺放方法和進線方向的理線方式組合,利用類推出其他組合的理線方式。採用這樣的方法,可以確保整束雙絞線不會在敷設過程中翻轉,僅需要改變第2個配線架的出線方式就可以解決問題。

9 其它理線方法

有些公司使用理線梳進行正向理線,這個工具可以避免向理線板穿線這一費時的工序,但理線梳也有缺點。例如:在理線過程中雙絞線容易從梳子中逃出;如果理線不能立即完成,數天後理線梳中的線可能已經自行脫離,這時就必須重新將線排入梳中。

現在,有些布線廠商已經推出了專用的理線器材,但從照片看仿佛需要占用額外的機櫃/橋架空間,這也許對於減小線間干擾有益,但同時要求機櫃/橋架具有更大的空間。這一點對於每個機櫃中需要容納數百根雙絞線時,是需要在施工前有所考慮的。

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