Vandaag wil ik de gedetailleerde structuur van maritieme Ethernet-kabels uitleggen. Simpel gezegd bestaan standaard Ethernet-kabels uit een geleider, isolatielaag, afschermingslaag en buitenmantel, terwijl gepantserde kabels een binnenmantel en een pantserlaag tussen de afscherming en de buitenmantel toevoegen. Het is duidelijk dat gepantserde kabels niet alleen extra mechanische bescherming bieden, maar ook een extra beschermende binnenmantel. Laten we nu elk onderdeel in detail bekijken.
1. Geleider: de kern van signaaloverdracht
Ethernetkabelgeleiders zijn verkrijgbaar in verschillende materialen, waaronder vertind koper, blank koper, aluminiumdraad, koperbekleed aluminium en koperbekleed staal. Volgens IEC 61156-5:2020 moeten maritieme Ethernet-kabels massief gegloeide koperen geleiders gebruiken met een diameter tussen 0,4 mm en 0,65 mm. Naarmate de vraag naar hogere transmissiesnelheden en stabiliteit toeneemt, worden inferieure geleiders zoals aluminium en koperbekleed aluminium geleidelijk aan uitgefaseerd, waarbij vertind koper en blank koper nu de markt domineren.
Vergeleken met blank koper biedt vertind koper een superieure chemische stabiliteit. Het is bestand tegen oxidatie, chemische corrosie en vochtigheid, waardoor de betrouwbaarheid van het circuit behouden blijft.
Geleiders zijn er in twee soorten: massief en soepel. Massieve geleiders gebruiken één koperdraad, terwijl soepele geleiders bestaan uit meerdere dunne koperdraden die in elkaar zijn gedraaid. Het belangrijkste verschil zit in de transmissieprestaties: omdat grotere doorsneden het invoegverlies verminderen, vertonen soepele geleiders 20%-50% meer demping dan massieve geleiders. De afstand tussen de draden verhoogt ook de DC-weerstand.
De meeste ethernetkabels gebruiken geleiders van 23AWG (0,57 mm) of 24AWG (0,51 mm). CAT5E gebruikt doorgaans 24AWG, maar hogere categorieën zoals CAT6/6A/7/7A vereisen vaak 23AWG voor betere prestaties. IEC-normen schrijven echter geen specifieke draaddiktes voor – goed vervaardigde 24AWG-kabels kunnen nog steeds voldoen aan CAT6+-specificaties.
2. Isolatielaag: bescherming van de signaalintegriteit
De isolatielaag voorkomt signaallekkage tijdens de transmissie. Volgens de normen IEC 60092-360 en GB/T 50311-2016 gebruiken maritieme kabels doorgaanshogedichtheidspolyethyleen (HDPE)of geschuimdpolyethyleen (PE-schuim)HDPE biedt uitstekende temperatuurbestendigheid, mechanische sterkte en bestendigheid tegen omgevingsspanningsscheuren, waardoor het breed toepasbaar is. Geschuimd PE biedt betere diëlektrische eigenschappen, waardoor het ideaal is voor snelle CAT6A+-kabels.
3. Kruisscheider: signaaloverspraak verminderen
De cross separator (ook wel cross filler genoemd) is ontworpen om de vier getwiste paren fysiek in afzonderlijke kwadranten te scheiden, waardoor overspraak tussen de paren effectief wordt verminderd. Deze component, die doorgaans is gemaakt van HDPE-materiaal met een standaarddiameter van 0,5 mm, is essentieel voor kabels van categorie 6 en hoger die data verzenden met een snelheid van 1 Gbps of sneller, omdat deze kabels gevoeliger zijn voor signaalruis en een verbeterde interferentieweerstand vereisen. Daarom worden kabels van categorie 6 en hoger zonder folie-afscherming voor individuele paren standaard voorzien van cross fillers om de vier getwiste paren te isoleren.
Daarentegen laten categorie 5e-kabels en kabels met een paar-afgeschermde folie de cross-filler weg. De inherente twisted-pairconfiguratie van Cat5e-kabels biedt voldoende bescherming tegen interferentie voor hun beperktere bandbreedtevereisten, waardoor extra scheiding niet nodig is. Kabels met folie-afgeschermde paren maken eveneens gebruik van het inherente vermogen van aluminiumfolie om hoogfrequente elektromagnetische interferentie te blokkeren, waardoor de cross-filler overbodig is.
Het treksterkte-element speelt een cruciale rol bij het voorkomen van kabeluitzetting, wat de prestaties in gevaar zou kunnen brengen. Toonaangevende kabelfabrikanten gebruiken voornamelijk glasvezel of nylon koord als trekversterkingselement in hun kabelconstructies. Deze materialen bieden optimale mechanische bescherming en behouden tegelijkertijd de transmissie-eigenschappen van de kabel.
4. Afschermingslaag: elektromagnetische bescherming
Afschermingslagen bestaan uit aluminiumfolie en/of gevlochten gaas om EMI te blokkeren. Enkelvoudig afgeschermde kabels gebruiken één aluminiumfolielaag (≥ 0,012 mm dik met ≥ 20% overlapping) plus een PET-mylarlaag om lekstroom te voorkomen. Dubbel afgeschermde versies zijn er in twee typen: SF/UTP (totale folie + gevlochten draad) en S/FTP (individuele paarfolie + totale gevlochten draad). De vertinde koperen gevlochten draad (≥ 0,5 mm draaddiameter) biedt een aanpasbare dekking (meestal 45%, 65% of 80%). Volgens IEC 60092-350 vereisen enkelvoudig afgeschermde maritieme kabels een aarddraad voor aarding, terwijl dubbel afgeschermde versies de gevlochten draad gebruiken voor statische ontlading.
5. Pantserlaag: mechanische bescherming
De pantserlaag verhoogt de trek-/drukweerstand en verbetert de EMI-afscherming. Maritieme kabels maken voornamelijk gebruik van gevlochten pantser volgens ISO 7959-2, waarbij gegalvaniseerd staaldraad (GSWB) hoge sterkte en hittebestendigheid biedt voor veeleisende toepassingen, terwijl vertind koperdraad (TCWB) meer flexibiliteit biedt voor krappe ruimtes.
6. Buitenmantel: Milieubescherming
De buitenmantel moet glad, concentrisch en verwijderbaar zijn zonder de onderliggende lagen te beschadigen. DNV-normen vereisen een dikte (Dt) van 0,04 × Df (binnendiameter) + 0,5 mm, met een minimum van 0,7 mm. Maritieme kabels gebruiken voornamelijkLSZH (low-smoke zero-halogen)materialen (SHF1/SHF2/SHF2 MUD-klassen volgens IEC 60092-360) die de giftige dampen tijdens branden tot een minimum beperken.
Conclusie
Elke laag van maritieme Ethernet-kabels is het resultaat van zorgvuldig ontwerp. Bij OW CABLE zetten we ons in voor de ontwikkeling van kabeltechnologie – bespreek uw specifieke behoeften gerust met ons!
Plaatsingstijd: 25-03-2025