По мере развития современного общества сети стали неотъемлемой частью повседневной жизни, а передача сетевых сигналов осуществляется с помощью сетевых кабелей (обычно называемых кабелями Ethernet). Как мобильный современный промышленный комплекс в море, морская и оффшорная инженерия становится все более автоматизированной и интеллектуальной. Окружающая среда становится более сложной, предъявляя более высокие требования к структуре кабелей Ethernet и используемым материалам кабеля. Сегодня мы кратко рассмотрим структурные особенности, методы классификации и основные конфигурации материалов морских кабелей Ethernet.
1.Классификация кабелей
(1). В зависимости от производительности трансмиссии
Кабели Ethernet, которые мы обычно используем, обычно изготавливаются из медных проводниковых витых парных структур, содержащих одно- или многожильные медные проводники, изоляционные материалы PE или PO, скрученные в пары, а затем четыре пары, сформированные в полный кабель. В зависимости от производительности можно выбрать различные классы кабелей:
Категория 5E (CAT5E): Внешняя оболочка обычно изготавливается из ПВХ или малодымного безгалогенового полиолефина, с частотой передачи 100 МГц и максимальной скоростью 1000 Мбит/с. Широко используется в домашних и общих офисных сетях.
Категория 6 (CAT6): Использует медные проводники более высокого качества иполиэтилен высокой плотности (ПЭВП)изоляционный материал со структурным разделителем, увеличивающий полосу пропускания до 250 МГц для более стабильной передачи.
Категория 6A (CAT6A): частота увеличивается до 500 МГц, скорость передачи достигает 10 Гбит/с, в качестве материала для экранирования пар обычно используется алюминиевая фольга и лента Mylar, а также используется высокопроизводительный малодымный безгалогенный материал оболочки для использования в центрах обработки данных.
Категория 7/7A (CAT7/CAT7A): Использует проводник из бескислородной меди сечением 0,57 мм, каждая пара экранированаалюминиевая фольга майларовая лента+ общая оплетка из луженой медной проволоки, улучшающая целостность сигнала и поддерживающая высокоскоростную передачу данных со скоростью 10 Гбит/с.
Категория 8 (CAT8): структура представляет собой SFTP с двухслойным экранированием (алюминиевая фольга, лента Mylar для каждой пары + общая оплетка), оболочка обычно из огнестойкого материала XLPO, поддерживающего частоту до 2000 МГц и скорость до 40 Гбит/с, подходит для соединений между оборудованием в центрах обработки данных.
(2) Согласно структуре экранирования
В зависимости от того, используются ли в конструкции экранирующие материалы, кабели Ethernet можно разделить на:
UTP (неэкранированная витая пара): использует только изоляционный материал PO или HDPE без дополнительного экранирования, низкая стоимость, подходит для сред с минимальными электромагнитными помехами.
STP (экранированная витая пара): в качестве экранирующего материала используется алюминиевая фольга, майларовая лента или медная проволочная оплетка, что повышает помехоустойчивость и подходит для сложных электромагнитных сред.
Морские кабели Ethernet часто сталкиваются с сильными электромагнитными помехами, требующими более высоких экранирующих структур. Обычные конфигурации включают:
F/UTP: в качестве общего экранирующего слоя используется лента из алюминиевой фольги и майлара, подходит для кабелей CAT5E и CAT6, обычно применяется в бортовых системах управления.
SF/UTP: экранирующая лента из алюминиевой фольги и майлара + оплетка из неизолированной меди, повышающая общую устойчивость к электромагнитным помехам, обычно используется для передачи электроэнергии и сигналов на морских судах.
S/FTP: Каждая витая пара использует алюминиевую фольгу Mylar для индивидуального экранирования, с внешним слоем медной проволочной оплетки для общего экранирования, в паре с высокоогнестойким материалом оболочки XLPO. Это обычная структура для кабелей CAT6A и выше.
2. Различия в морских кабелях Ethernet
По сравнению с наземными кабелями Ethernet морские кабели Ethernet имеют четкие различия в выборе материала и конструкции. Из-за суровой морской среды — сильного соляного тумана, высокой влажности, сильных электромагнитных помех, интенсивного УФ-излучения и воспламеняемости — материалы кабелей должны соответствовать более высоким стандартам безопасности, долговечности и механических характеристик.
(1).Стандартные требования
Морские кабели Ethernet обычно проектируются в соответствии с IEC 61156-5 и IEC 61156-6. Горизонтальная прокладка кабелей обычно использует сплошные медные проводники в сочетании с изоляционными материалами HDPE для достижения лучшей дальности передачи и стабильности; коммутационные шнуры в комнатах данных используют многожильные медные проводники с более мягкой изоляцией PO или PE для более легкой прокладки в ограниченном пространстве.
(2). Огнестойкость и огнестойкость
Для предотвращения распространения огня морские кабели Ethernet часто используют малодымные безгалогеновые огнестойкие полиолефиновые материалы (такие как LSZH, XLPO и т. д.) для оболочки, соответствующие стандартам IEC 60332 по огнестойкости, IEC 60754 (без галогенов) и IEC 61034 (с низким дымовыделением). Для критических систем добавляют слюдяную ленту и другие огнестойкие материалы для соответствия стандартам огнестойкости IEC 60331, гарантируя сохранение функций связи во время пожаров.
(3) Маслостойкость, коррозионная стойкость и структура брони
В морских установках, таких как FPSO и земснаряды, кабели Ethernet часто подвергаются воздействию нефти и коррозионных сред. Для повышения долговечности оболочки используются материалы оболочки из сшитого полиолефина (SHF2) или устойчивые к грязи материалы SHF2 MUD, соответствующие стандартам химической стойкости NEK 606. Для дальнейшего повышения механической прочности кабели могут быть бронированы оплеткой из оцинкованной стальной проволоки (GSWB) или оплеткой из луженой медной проволоки (TCWB), что обеспечивает прочность на сжатие и растяжение, а также электромагнитное экранирование для защиты целостности сигнала.
(4) Устойчивость к ультрафиолетовому излучению и характеристики старения
Морские кабели Ethernet часто подвергаются воздействию прямых солнечных лучей, поэтому материалы оболочки должны обладать отличной устойчивостью к ультрафиолетовому излучению. Обычно используется полиолефиновая оболочка с углеродной сажей или добавками, устойчивыми к ультрафиолетовому излучению, которая тестируется в соответствии со стандартами старения под воздействием ультрафиолета UL1581 или ASTM G154-16, чтобы гарантировать физическую стабильность и длительный срок службы в условиях сильного ультрафиолетового излучения.
Подводя итог, можно сказать, что каждый слой конструкции морского кабеля Ethernet тесно связан с тщательным выбором материалов кабеля. Высококачественные медные проводники, изоляционные материалы HDPE или PO, алюминиевая фольга, лента Mylar, медная проволочная оплетка, слюдяная лента, материал оболочки XLPO и материалы оболочки SHF2 вместе образуют систему кабелей связи, способную выдерживать суровые морские условия. Как поставщик материалов для кабелей, мы понимаем важность качества материала для производительности всего кабеля и стремимся предоставлять надежные, безопасные и высокопроизводительные решения в области материалов для морской и оффшорной промышленности.
Время публикации: 16 июня 2025 г.