Dzisiaj wyjaśnię szczegółowo strukturę morskich kabli Ethernet. Mówiąc najprościej, standardowe kable Ethernet składają się z przewodnika, warstwy izolacyjnej, warstwy ekranującej i osłony zewnętrznej, podczas gdy kable pancerne posiadają dodatkowo osłonę wewnętrzną i warstwę pancerza pomiędzy ekranem a osłoną zewnętrzną. Kable pancerne zapewniają oczywiście nie tylko dodatkową ochronę mechaniczną, ale także dodatkową ochronną osłonę wewnętrzną. Przyjrzyjmy się teraz szczegółowo każdemu elementowi.
1. Przewodnik: rdzeń transmisji sygnału
Przewody kablowe Ethernet są dostępne w różnych materiałach, w tym z miedzi cynowanej, miedzi gołej, drutu aluminiowego, aluminium pokrytego miedzią oraz stali pokrytej miedzią. Zgodnie z normą IEC 61156-5:2020, kable Ethernet przeznaczone do zastosowań morskich powinny wykorzystywać przewody z litej, wyżarzanej miedzi o średnicy od 0,4 mm do 0,65 mm. Wraz ze wzrostem zapotrzebowania na wyższe prędkości transmisji i stabilność, przewody gorszej jakości, takie jak aluminium i aluminium pokryte miedzią, są stopniowo wycofywane z użycia, a obecnie na rynku dominuje miedź cynowana i miedź goła.
W porównaniu z gołą miedzią, miedź cynowana charakteryzuje się lepszą stabilnością chemiczną, odpornością na utlenianie, korozję chemiczną i wilgoć, co przekłada się na niezawodność obwodu.
Przewodniki występują w dwóch strukturach: litej i linkowej. Przewodniki lite wykorzystują pojedynczy drut miedziany, natomiast linki składają się z wielu cienkich drutów miedzianych skręconych ze sobą. Kluczowa różnica tkwi w parametrach przesyłu – ponieważ większe powierzchnie przekroju poprzecznego zmniejszają straty wtrąceniowe, linki charakteryzują się o 20–50% wyższym tłumieniem niż przewody lite. Przerwy między linkami zwiększają również rezystancję dla prądu stałego.
Większość kabli Ethernet wykorzystuje przewody o średnicy 23 AWG (0,57 mm) lub 24 AWG (0,51 mm). Podczas gdy kable CAT5E zazwyczaj wykorzystują przewody o średnicy 24 AWG, wyższe kategorie, takie jak CAT6/6A/7/7A, często wymagają przewodów o średnicy 23 AWG dla lepszej wydajności. Normy IEC nie określają jednak konkretnych grubości przewodów – dobrze wykonane kable 24 AWG nadal mogą spełniać specyfikacje CAT6+.
2. Warstwa izolacyjna: ochrona integralności sygnału
Warstwa izolacyjna zapobiega wyciekom sygnału podczas transmisji. Zgodnie z normami IEC 60092-360 i GB/T 50311-2016, kable morskie zazwyczaj wykorzystująpolietylen o wysokiej gęstości (HDPE)lub spienionepolietylen (pianka PE)HDPE oferuje doskonałą odporność na temperaturę, wytrzymałość mechaniczną i pękanie naprężeniowe, co czyni go szeroko stosowanym. Spieniony PE zapewnia lepsze właściwości dielektryczne, dzięki czemu idealnie nadaje się do szybkich kabli CAT6A+.
3. Separator krzyżowy: redukcja przesłuchów sygnału
Separator krzyżowy (znany również jako wypełniacz krzyżowy) został zaprojektowany w celu fizycznego rozdzielenia czterech skręconych par na oddzielne ćwiartki, skutecznie redukując przesłuchy między parami. Zazwyczaj wykonany z materiału HDPE o standardowej średnicy 0,5 mm, element ten jest niezbędny w przypadku kabli kategorii 6 i wyższych, które przesyłają dane z prędkością 1 Gb/s lub większą, ponieważ kable te charakteryzują się większą wrażliwością na szumy sygnału i wymagają zwiększonej odporności na zakłócenia. W związku z tym kable kategorii 6 i wyższych bez ekranowania foliowego pojedynczych par powszechnie zawierają wypełniacze krzyżowe w celu odizolowania czterech skręconych par.
Z kolei kable kategorii 5e i kable wykorzystujące folie ekranowane parami nie posiadają wypełniacza krzyżowego. Wbudowana w kable Cat5e skrętka zapewnia wystarczającą ochronę przed zakłóceniami, biorąc pod uwagę ich bardziej ograniczone wymagania dotyczące przepustowości, eliminując potrzebę dodatkowej separacji. Podobnie kable z parami ekranowanymi folią wykorzystują naturalną zdolność folii aluminiowej do blokowania zakłóceń elektromagnetycznych o wysokiej częstotliwości, dzięki czemu wypełniacz krzyżowy jest zbędny.
Element wzmacniający odgrywa kluczową rolę w zapobieganiu wydłużeniu kabla, które mogłoby negatywnie wpłynąć na jego wydajność. Wiodący producenci kabli wykorzystują w swoich konstrukcjach głównie włókno szklane lub nylon jako element wzmacniający. Materiały te zapewniają optymalną ochronę mechaniczną, zachowując jednocześnie właściwości transmisyjne kabla.
4. Warstwa ekranująca: ochrona elektromagnetyczna
Warstwy ekranujące składają się z folii aluminiowej i/lub plecionki, która blokuje zakłócenia elektromagnetyczne (EMI). Kable pojedynczo ekranowane wykorzystują jedną warstwę folii aluminiowej (grubość ≥0,012 mm z zakładką ≥20%) oraz warstwę mylaru PET, aby zapobiec upływowi prądu. Wersje podwójnie ekranowane występują w dwóch typach: SF/UTP (folia + oplot) i S/FTP (folia dla poszczególnych par + oplot). Oplot z cynowanej miedzi (średnica drutu ≥0,5 mm) zapewnia możliwość dostosowania pokrycia (zwykle 45%, 65% lub 80%). Zgodnie z normą IEC 60092-350, kable morskie pojedynczo ekranowane wymagają przewodu uziemiającego, natomiast kable podwójnie ekranowane wykorzystują oplot do odprowadzania ładunków elektrostatycznych.
5. Warstwa pancerza: ochrona mechaniczna
Warstwa pancerza zwiększa odporność na rozciąganie i zgniatanie oraz poprawia ekranowanie EMI. Kable morskie wykorzystują głównie pancerz pleciony, zgodnie z normą ISO 7959-2, z ocynkowanym drutem stalowym (GSWB), który zapewnia wysoką wytrzymałość i odporność na ciepło w wymagających zastosowaniach, natomiast cynowany drut miedziany (TCWB) zapewnia lepszą elastyczność w ciasnych przestrzeniach.
6. Osłona zewnętrzna: osłona środowiskowa
Osłona zewnętrzna musi być gładka, koncentryczna i zdejmowana bez uszkadzania warstw pod nią. Normy DNV wymagają, aby grubość (Dt) wynosiła 0,04×Df (średnica wewnętrzna) +0,5 mm, przy czym minimalna grubość wynosi 0,7 mm. Kable morskie są używane głównieLSZH (niskodymny, bezhalogenowy)materiały (klasy SHF1/SHF2/SHF2 MUD zgodnie z normą IEC 60092-360), które minimalizują toksyczne opary powstające w trakcie pożarów.
Wniosek
Każda warstwa morskich kabli Ethernet jest efektem starannej inżynierii. W OW CABLE jesteśmy zaangażowani w rozwój technologii kablowej – zachęcamy do omówienia z nami swoich konkretnych potrzeb!
Czas publikacji: 25 marca 2025 r.