Marina nätverkskablar: Struktur, prestanda och tillämpningar

Teknikpress

Marina nätverkskablar: Struktur, prestanda och tillämpningar

I takt med att det moderna samhället utvecklas har nätverk blivit en oumbärlig del av det dagliga livet, och nätverkssignalöverföring är beroende av nätverkskablar (vanligtvis kallade Ethernet-kablar). Som ett mobilt modernt industrikomplex till sjöss blir marin- och offshore-teknik alltmer automatiserad och intelligent. Miljön är mer komplex, vilket ställer högre krav på strukturen hos Ethernet-kablar och de kabelmaterial som används. Idag ska vi kortfattat presentera de strukturella egenskaperna, klassificeringsmetoderna och viktiga materialkonfigurationerna för marina Ethernet-kablar.

kabel

1. Kabelklassificering

(1). Enligt överföringsprestanda

De Ethernetkablar vi vanligtvis använder är vanligtvis tillverkade med tvinnade parstrukturer i kopparledare, innehållande enkel- eller flertrådiga kopparledare, PE- eller PO-isoleringsmaterial, tvinnade parvis och sedan fyra parvis formade till en komplett kabel. Baserat på prestanda kan olika kabelkvaliteter väljas:

Kategori 5E (CAT5E): Yttermanteln är vanligtvis tillverkad av PVC eller halogenfri polyolefin med låg rökhalt, med en överföringsfrekvens på 100 MHz och en maximal hastighet på 1000 Mbps. Den används ofta i hem- och kontorsnätverk.

Kategori 6 (CAT6): Använder kopparledare av högre kvalitet ochhögdensitetspolyeten (HDPE)isoleringsmaterial, med en strukturell separator, vilket ökar bandbredden till 250 MHz för mer stabil överföring.

Kategori 6A (CAT6A): Frekvensen ökar till 500 MHz, överföringshastigheten når 10 Gbps, använder vanligtvis aluminiumfolie Mylar-tejp som parskärmningsmaterial och kombineras med högpresterande rökfritt halogenfritt mantelmaterial för användning i datacenter.

Kategori 7 / 7A (CAT7/CAT7A): Använder 0,57 mm syrefri kopparledare, varje par skärmad medaluminiumfolie Mylar-tejp+ övergripande flätad koppartråd, vilket förbättrar signalintegriteten och stöder höghastighetsöverföring på 10 Gbps.

Kategori 8 (CAT8): Strukturen är SFTP med dubbelskiktsskärmning (aluminiumfolie Mylar-tejp för varje par + övergripande fläta), och manteln är vanligtvis ett mycket flamskyddat XLPO-mantelmaterial, som stöder upp till 2000 MHz och 40 Gbps hastighet, lämplig för anslutningar mellan utrustningar i datacenter.

ark

(2). Enligt skärmningsstruktur

Beroende på om skärmningsmaterial används i strukturen kan Ethernet-kablar delas in i:

UTP (oskärmad tvinnad parkabel): Använder endast PO- eller HDPE-isoleringsmaterial utan ytterligare skärmning, låg kostnad, lämplig för miljöer med minimal elektromagnetisk störning.

STP (Shielded Twisted Pair): Använder aluminiumfolie Mylar-tejp eller koppartrådsfläta som skärmningsmaterial, vilket förbättrar störningsmotståndet och är lämpligt för komplexa elektromagnetiska miljöer.

Marina Ethernet-kablar utsätts ofta för starka elektromagnetiska störningar, vilket kräver högre skärmningsstrukturer. Vanliga konfigurationer inkluderar:

F/UTP: Använder aluminiumfolie Mylar-tejp som övergripande skärmningslager, lämplig för CAT5E och CAT6, som vanligtvis används i inbyggda styrsystem.

SF/UTP: Mylartejp av aluminiumfolie + skärmning av flätad koppar, vilket förbättrar den totala EMI-resistansen, används vanligtvis för marin kraft- och signalöverföring.

S/FTP: Varje tvinnat par använder Mylar-tejp av aluminiumfolie för individuell skärmning, med ett yttre lager av koppartrådsfläta för övergripande skärmning, i kombination med högt flamskyddat XLPO-mantelmaterial. Detta är en vanlig struktur för CAT6A-kablar och högre.

2. Skillnader i marina Ethernet-kablar

Jämfört med landbaserade Ethernetkablar har marina Ethernetkablar tydliga skillnader i materialval och strukturell design. På grund av den hårda marina miljön – hög saltdimma, hög luftfuktighet, stark elektromagnetisk störning, intensiv UV-strålning och brandfarlighet – måste kabelmaterial uppfylla högre standarder för säkerhet, hållbarhet och mekanisk prestanda.

(1).Standardkrav

Marina Ethernet-kablar är vanligtvis konstruerade enligt IEC 61156-5 och IEC 61156-6. Horisontell kabeldragning använder vanligtvis solida kopparledare i kombination med HDPE-isoleringsmaterial för att uppnå bättre överföringsavstånd och stabilitet; patchkablar i datarum använder fåtrådiga kopparledare med mjukare PO- eller PE-isolering för enklare dragning i trånga utrymmen.

(2). Flamskydd och brandmotstånd

För att förhindra brandspridning använder marina Ethernet-kablar ofta rökfattiga halogenfria flamskyddsmedel av polyolefiner (såsom LSZH, XLPO, etc.) för mantel, vilka uppfyller standarderna IEC 60332 flamskyddsmedel, IEC 60754 (halogenfria) och IEC 61034 (låg rökhalt). För kritiska system tillsätts glimmertejp och andra brandbeständiga material för att uppfylla IEC 60331 brandmotståndsstandarder, vilket säkerställer att kommunikationsfunktionerna upprätthålls under brandincidenter.

(3). Oljebeständighet, korrosionsbeständighet och armeringsstruktur

I offshore-enheter som FPSO:er och mudderverk exponeras Ethernet-kablar ofta för olja och korrosiva medier. För att förbättra mantelns hållbarhet används tvärbundna polyolefinmantelmaterial (SHF2) eller slambeständiga SHF2 MUD-material, som uppfyller NEK 606-standarderna för kemisk resistens. För att ytterligare förbättra den mekaniska hållfastheten kan kablar armeras med galvaniserad ståltrådsfläta (GSWB) eller förtent koppartrådsfläta (TCWB), vilket ger kompressions- och draghållfasthet, tillsammans med elektromagnetisk skärmning för att skydda signalintegriteten.

1
2

(4). UV-beständighet och åldringsprestanda

Marina Ethernet-kablar utsätts ofta för direkt solljus, så mantelmaterial måste ha utmärkt UV-beständighet. Vanligtvis används polyolefinmantlar med kimrök eller UV-resistenta tillsatser och testas enligt UL1581 eller ASTM G154-16 UV-åldringsstandarder för att säkerställa fysisk stabilitet och förlängd livslängd i miljöer med hög UV-strålning.

Sammanfattningsvis är varje lager av marin Ethernet-kabeldesign nära kopplat till noggrant val av kabelmaterial. Högkvalitativa kopparledare, HDPE- eller PO-isoleringsmaterial, aluminiumfolie Mylar-tejp, koppartrådsfläta, glimmertejp, XLPO-mantelmaterial och SHF2-mantelmaterial bildar tillsammans ett kommunikationskabelsystem som kan motstå tuffa marina miljöer. Som leverantör av kabelmaterial förstår vi vikten av materialkvalitet för hela kabelns prestanda och är engagerade i att tillhandahålla pålitliga, säkra och högpresterande materiallösningar för marin- och offshoreindustrin.


Publiceringstid: 16 juni 2025