עם התפתחות החברה המודרנית, רשתות הפכו לחלק בלתי נפרד מחיי היומיום, והעברת אותות רשת מסתמכת על כבלי רשת (המכונים בדרך כלל כבלי Ethernet). כמתחם תעשייתי מודרני נייד בים, הנדסה ימית ויבשתית הופכת לאוטומטית וחכמה יותר ויותר. הסביבה מורכבת יותר, ומציבה דרישות גבוהות יותר למבנה כבלי ה-Ethernet ולחומרי הכבלים המשמשים. היום, נציג בקצרה את המאפיינים המבניים, שיטות הסיווג ותצורות החומרים המרכזיות של כבלי Ethernet ימיים.
1. סיווג כבלים
(1). בהתאם לביצועי תיבת ההילוכים
כבלי ה-Ethernet בהם אנו משתמשים בדרך כלל עשויים בדרך כלל ממבנים של זוגות מפותלים של מוליכי נחושת, המכילים מוליכי נחושת בודדים או מרובי גדילים, חומרי בידוד PE או PO, מפותלים בזוגות, ולאחר מכן ארבעה זוגות שנוצרו לכבל שלם. בהתבסס על הביצועים, ניתן לבחור דרגות שונות של כבלים:
קטגוריה 5E (CAT5E): מעטפת חיצונית עשויה בדרך כלל מ-PVC או מפוליאולפין נטול הלוגן בעל עשן נמוך, עם תדר שידור של 100 מגה-הרץ ומהירות מרבית של 1000 מגה-ביט לשנייה. היא נמצאת בשימוש נרחב ברשתות ביתיות ומשרדיות כלליות.
קטגוריה 6 (CAT6): משתמשת במוליכי נחושת באיכות גבוהה יותר ופוליאתילן בצפיפות גבוהה (HDPE)חומר בידוד, עם מפריד מבני, הגדלת רוחב הפס ל-250 מגה-הרץ להעברה יציבה יותר.
קטגוריה 6A (CAT6A): התדר עולה ל-500 מגה-הרץ, קצב השידור מגיע ל-10 ג'יגה-ביט לשנייה, בדרך כלל משתמש בסרט מיילר מנייר אלומיניום כחומר מיגון זוגי, ומשולב עם חומר מעטפת נטול הלוגן בעל ביצועים גבוהים ופוגעי עשן לשימוש במרכזי נתונים.
קטגוריה 7 / 7A (CAT7/CAT7A): משתמש במוליך נחושת נטול חמצן בעובי 0.57 מ"מ, כל זוג מסוכך עםסרט מיילר של רדיד אלומיניום+ צמת חוט נחושת משומר כוללת, משפרת את שלמות האות ותומכת בשידור במהירות גבוהה של 10Gbps.
קטגוריה 8 (CAT8): המבנה הוא SFTP עם מיגון דו-שכבתי (סרט מיילר מאלומיניום לכל זוג + צמה כוללת), והמעטפת עשויה בדרך כלל מחומר מעטפת XLPO מעכב בעירה גבוה, התומך במהירות של עד 2000 מגה-הרץ ומהירות של 40 ג'יגה-ביט לשנייה, מתאים לחיבורים בין ציוד במרכזי נתונים.
(2). לפי מבנה המיגון
בהתאם לשאלה האם חומרי מיגון משמשים במבנה, ניתן לחלק את כבלי ה-Ethernet ל:
UTP (זוג שזור לא מסוכך): משתמש רק בחומר בידוד PO או HDPE ללא מיגון נוסף, עלות נמוכה, מתאים לסביבות עם הפרעות אלקטרומגנטיות מינימליות.
STP (זוג שזור מסוכך): משתמש בסרט מיילר ברדיד אלומיניום או צמת חוט נחושת כחומר מיגון, משפר את עמידות ההפרעות, מתאים לסביבות אלקטרומגנטיות מורכבות.
כבלי אתרנט ימיים מתמודדים לעיתים קרובות עם הפרעות אלקטרומגנטיות חזקות, מה שמחייב מבני מיגון גבוהים יותר. תצורות נפוצות כוללות:
F/UTP: משתמש בסרט מיילר מרדיד אלומיניום כשכבת מגן כוללת, מתאים ל-CAT5E ו-CAT6, הנמצאים בשימוש נפוץ במערכות בקרה מובנות.
SF/UTP: סרט מיילר עשוי רדיד אלומיניום + מיגון צמה מנחושת חשופה, משפר את ההתנגדות הכוללת ל-EMI, משמש בדרך כלל להעברת חשמל ואותות ימיים.
S/FTP: כל זוג שזור משתמש בסרט מיילר מנייר אלומיניום למיגון אישי, עם שכבה חיצונית של צמת חוט נחושת למיגון כולל, בשילוב עם חומר מעטפת XLPO מעכב בעירה גבוה. זהו מבנה נפוץ לכבלים מסוג CAT6A ומעלה.
2. הבדלים בכבלים ימיים לאתרנט
בהשוואה לכבלי אתרנט יבשתיים, לכבלים ימיים יש הבדלים ברורים בבחירת החומרים ובתכנון המבני. בשל הסביבה הימית הקשה - ערפל מלח גבוה, לחות גבוהה, הפרעות אלקטרומגנטיות חזקות, קרינת UV עזה ודליקות - חומרי הכבלים חייבים לעמוד בסטנדרטים גבוהים יותר של בטיחות, עמידות וביצועים מכניים.
(1). דרישות סטנדרטיות
כבלי אתרנט ימיים מתוכננים בדרך כלל לפי IEC 61156-5 ו-IEC 61156-6. כבלים אופקיים משתמשים בדרך כלל במוליכי נחושת מוצקים בשילוב עם חומרי בידוד HDPE כדי להשיג מרחק שידור ויציבות טובים יותר; כבלי תיקון בחדרי נתונים משתמשים במוליכי נחושת תקועים עם בידוד PO או PE רך יותר לניתוב קל יותר בחללים צרים.
(2). עמידות בפני בעירה ועמידות באש
כדי למנוע התפשטות אש, כבלי אתרנט ימיים משתמשים לעתים קרובות בחומרי פוליאולפין מעכבי בעירה נטולי הלוגן (כגון LSZH, XLPO וכו') בעלי פליטת עשן נמוכה לפליטת אש, העומדים בתקני IEC 60332 מעכב בעירה, IEC 60754 (ללא הלוגן) ו-IEC 61034 (דל עשן). עבור מערכות קריטיות, מוסיפים סרט נציץ וחומרים עמידים באש אחרים כדי לעמוד בתקני עמידות האש של IEC 60331, מה שמבטיח שתפקודי התקשורת נשמרים במהלך אירועי שריפה.
(3). עמידות לשמן, עמידות בפני קורוזיה ומבנה מיגון
ביחידות ימיות כמו FPSOs ומחפרים, כבלי Ethernet חשופים לעתים קרובות לשמן ולמדיה קורוזיבית. כדי לשפר את עמידות המעטפת, נעשה שימוש בחומרי מעטפת פוליאולפין צולבים (SHF2) או בחומרי SHF2 MUD עמידים לבוץ, התואמים לתקני עמידות כימית NEK 606. כדי לשפר עוד יותר את החוזק המכני, ניתן לשריין כבלים בצמת תיל פלדה מגולוונת (GSWB) או בצמת תיל נחושת משומר (TCWB), המספקים חוזק דחיסה ומתיחה, יחד עם מיגון אלקטרומגנטי להגנה על שלמות האות.
(4). עמידות לקרינת UV וביצועי הזדקנות
כבלי אתרנט ימיים חשופים לעתים קרובות לאור שמש ישיר, ולכן חומרי המעטפת חייבים להיות בעלי עמידות מעולה בפני קרינת UV. בדרך כלל, מעטפת פוליאולפין עם פחמן שחור או תוספים עמידים בפני קרינת UV משמשת ונבדקת תחת תקני הזדקנות UV של UL1581 או ASTM G154-16 כדי להבטיח יציבות פיזית וחיי שירות ארוכים יותר בסביבות קרינת UV חזקה.
לסיכום, כל שכבה של תכנון כבל Ethernet ימי קשורה קשר הדוק לבחירה קפדנית של חומרי הכבל. מוליכי נחושת איכותיים, חומרי בידוד HDPE או PO, סרט מיילר מנייר אלומיניום, צמת חוטי נחושת, סרט נציץ, חומר מעטפת XLPO וחומרי מעטפת SHF2 יוצרים יחד מערכת כבלי תקשורת המסוגלת לעמוד בסביבות ימיות קשות. כספק חומרי כבלים, אנו מבינים את חשיבות איכות החומר לביצועי הכבל כולו ומחויבים לספק פתרונות חומר אמינים, בטוחים ובעלי ביצועים גבוהים לתעשיות הימיות והימיות.
זמן פרסום: 16 ביוני 2025