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 на море, морская и шельфовая инженерия становится все более автоматизированной и интеллектуальной. Окружающая среда становится все более сложной, предъявляя более высокие требования к структуре кабелей Ethernet и используемым кабельным материалам. Сегодня мы кратко рассмотрим структурные особенности, методы классификации и основные конфигурации материалов морских кабелей Ethernet.
1. Классификация кабелей
(1). В соответствии с показателями передачи
Обычно используемые нами кабели Ethernet изготавливаются из витых пар медных проводников, содержащих одно- или многожильные медные проводники, изоляционные материалы из полиэтилена (PE) или полиолефина (PO), скрученные попарно, а затем четыре пары формируются в цельный кабель. В зависимости от характеристик можно выбрать кабели разных классов:
Кабель категории 5E (CAT5E): Внешняя оболочка обычно изготавливается из ПВХ или низкодымного безгалогенного полиолефина, частота передачи составляет 100 МГц, а максимальная скорость — 1000 Мбит/с. Широко используется в домашних и офисных сетях.
Категория 6 (CAT6): Использует проводники из высококачественной меди 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 экранирующего материала для пар обычно используется алюминиевая фольга и майларовая лента, а также высокоэффективный, малодымный, безгалогенный защитный материал оболочки для использования в центрах обработки данных.
Категория 7 / 7A (CAT7/CAT7A): Использует проводник из бескислородной меди сечением 0,57 мм², каждая пара экранирована.алюминиевая фольга майларовая лента+ Общая оплетка из луженой медной проволоки, повышающая целостность сигнала и поддерживающая высокоскоростную передачу данных со скоростью 10 Гбит/с.
Категория 8 (CAT8): Конструкция SFTP с двухслойным экранированием (алюминиевая фольга, майларовая лента для каждой пары + общая оплетка), а оболочка, как правило, выполнена из высокоогнестойкого материала XLPO, поддерживающего частоты до 2000 МГц и скорость 40 Гбит/с, подходит для межблочных соединений в центрах обработки данных.
(2). В соответствии со структурой экранирования
В зависимости от того, используются ли в конструкции экранирующие материалы, кабели Ethernet можно разделить на следующие категории:
Неэкранированная витая пара (UTP): использует только изоляционный материал из полиолефина (PO) или полиэтилена высокой плотности (HDPE) без дополнительного экранирования, отличается низкой стоимостью и 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 устойчивость к помехам и подходит для сложных электромагнитных сред.
Морские кабели Ethernet часто подвергаются сильным электромагнитным помехам, что требует более высоких экранирующих конструкций. Типичные конфигурации включают:
F/UTP: В качестве общего экранирующего слоя используется алюминиевая фольга и майларовая лента, подходит для кабелей CAT5E и CAT6, широко используемых в бортовых системах управления.
SF/UTP: экранирование из алюминиевой фольги, майларовой ленты и неизолированной медной оплетки, повышающее общую устойчивость к электромагнитным помехам, широко используется в судостроении для электропитания и передачи сигналов.
S/FTP: Каждая витая пара использует алюминиевую фольгу и майларовую ленту для индивидуального экранирования, с внешним слоем медной проволочной оплетки для общего экранирования, в сочетании с огнестойким материалом оболочки XLPO. Это распространенная структура для кабелей CAT6A и выше.
2. Различия в морских Ethernet-кабелях
По сравнению с наземными кабелями Ethernet, морские кабели Ethernet имеют существенные отличия в выборе материалов и конструкции. Из-за суровых морских условий — высокой концентрации солевого тумана, высокой влажности, сильных электромагнитных помех, интенсивного ультрафиолетового 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 со стандартами IEC 61156-5 и IEC 61156-6. В горизонтальных кабелях, как правило, используются цельные медные проводники в сочетании с изоляционными материалами из полиэтилена высокой плотности (HDPE) для достижения большей дальности передачи и стабильности; в патч-кордах в серверных комнатах используются многожильные медные проводники с более мягкой изоляцией из полиолефина (PO) или полиэтилена (PE) для упрощения прокладки в ограниченном пространстве.
(2). Огнестойкость и огнестойкость
Для предотвращения распространения огня в морских кабелях Ethernet часто используются низкодымные безгалогенные огнестойкие полиолефиновые материалы (такие как LSZH, XLPO и др.) для оболочки, соответствующие стандартам огнестойкости IEC 60332, IEC 60754 (безгалогенные) и IEC 61034 (низкое дымовыделение). Для критически важных систем добавляются слюдяная лента и другие огнестойкие материалы, соответствующие стандартам огнестойкости IEC 60331, что обеспечивает сохранение функций связи во время пожаров.
(3). Маслостойкость, коррозионная стойкость и броневая конструкция.
На морских платформах, таких как плавучие установки для добычи, хранения и отгрузки нефти (FPSO) и земснаряды, кабели Ethernet часто подвергаются воздействию нефти и агрессивных сред. Для повышения прочности оболочки используются сшитые полиолефиновые материалы оболочки (SHF2) или грязестойкие 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), обеспечивающими прочность на сжатие и растяжение, а также электромагнитное экранирование для защиты целостности сигнала.
(4). Устойчивость к УФ-излучению и показатели старения
Морские кабели Ethernet часто подвергаются воздействию прямых солнечных лучей, поэтому материалы оболочки должны обладать превосходной устойчивостью к ультрафиолетовому излучению. Как правило, используется полиолефиновая оболочка с добавлением сажи или УФ-стойких добавок, которая тестируется в соответствии со стандартами UL1581 или ASTM G154-16 по старению под воздействием УФ-излучения для обеспечения физической стабильности и увеличения срока службы в условиях высокой интенсивности УФ-излучения.
Вкратце, каждый слой конструкции морского Ethernet-кабеля тесно связан с тщательным подбором материалов. Высококачественные медные проводники, изоляционные материалы из HDPE или PO, алюминиевая фольга, майларовая лента, медная проволочная оплетка, слюдяная лента, оболочка из XLPO и оболочка из SHF2 вместе образуют систему коммуникационного кабеля, способную выдерживать суровые морские условия. Как поставщик кабельных материалов, мы понимаем важность качества материалов для производительности всего кабеля и стремимся предоставлять надежные, безопасные и высокоэффективные решения для морской и шельфовой промышленности.
Дата публикации: 16 июня 2025 г.