เมื่อสังคมสมัยใหม่พัฒนาขึ้น เครือข่ายได้กลายเป็นส่วนสำคัญที่ขาดไม่ได้ในชีวิตประจำวัน และการส่งสัญญาณเครือข่ายนั้นต้องอาศัยสายเคเบิลเครือข่าย (โดยทั่วไปเรียกว่าสายอีเธอร์เน็ต) ในฐานะที่เป็นศูนย์กลางอุตสาหกรรมเคลื่อนที่สมัยใหม่ในทะเล วิศวกรรมทางทะเลและนอกชายฝั่งจึงมีความเป็นระบบอัตโนมัติและชาญฉลาดมากขึ้น สภาพแวดล้อมมีความซับซ้อนมากขึ้น ทำให้โครงสร้างของสายอีเธอร์เน็ตและวัสดุที่ใช้มีความต้องการสูงขึ้น วันนี้เราจะมาแนะนำคุณลักษณะทางโครงสร้าง วิธีการจำแนกประเภท และการกำหนดค่าวัสดุหลักของสายอีเธอร์เน็ตสำหรับงานทางทะเลโดยสังเขป
1. การจำแนกประเภทสายเคเบิล
(1) ตามประสิทธิภาพการส่งกำลัง
สายอีเธอร์เน็ตที่เราใช้กันทั่วไปมักทำจากตัวนำทองแดงแบบคู่บิดเกลียว ประกอบด้วยตัวนำทองแดงแบบเส้นเดี่ยวหรือหลายเส้น ฉนวนเป็น PE หรือ PO บิดเกลียวเป็นคู่ แล้วนำมาประกอบเป็นสายเคเบิลหนึ่งเส้น โดยสามารถเลือกเกรดของสายเคเบิลได้ตามประสิทธิภาพ:
สายเคเบิล Category 5E (CAT5E): โดยทั่วไปแล้วปลอกหุ้มด้านนอกทำจาก PVC หรือโพลีโอเลฟินชนิดควันน้อยปราศจากฮาโลเจน มีความถี่ในการส่งสัญญาณ 100 MHz และความเร็วสูงสุด 1000 Mbps นิยมใช้กันอย่างแพร่หลายในเครือข่ายบ้านและสำนักงานทั่วไป
ประเภทที่ 6 (CAT6): ใช้ตัวนำทองแดงคุณภาพสูงกว่า และโพลีเอทิลีนความหนาแน่นสูง (HDPE)วัสดุฉนวน พร้อมตัวแยกโครงสร้าง ช่วยเพิ่มแบนด์วิดท์เป็น 250MHz เพื่อการส่งสัญญาณที่เสถียรยิ่งขึ้น
สายอากาศประเภท 6A (CAT6A): ความถี่เพิ่มขึ้นเป็น 500MHz อัตราการส่งข้อมูลสูงถึง 10Gbps โดยทั่วไปจะใช้เทปไมลาร์ฟอยล์อลูมิเนียมเป็นวัสดุป้องกันคู่สาย และรวมเข้ากับวัสดุหุ้มประสิทธิภาพสูง ปราศจากฮาโลเจน และมีควันน้อย สำหรับใช้ในศูนย์ข้อมูล
สายตัวนำประเภท 7/7A (CAT7/CAT7A): ใช้ตัวนำทองแดงปลอดออกซิเจนขนาด 0.57 มม. แต่ละคู่หุ้มด้วยฉนวนเทปไมลาร์ฟอยล์อลูมิเนียม+ หุ้มด้วยลวดทองแดงชุบดีบุกทั้งเส้น ช่วยเพิ่มความสมบูรณ์ของสัญญาณและรองรับการส่งข้อมูลความเร็วสูง 10Gbps
สายเคเบิล Category 8 (CAT8): โครงสร้างเป็นแบบ SFTP พร้อมฉนวนสองชั้น (ฟอยล์อลูมิเนียมและเทปไมลาร์สำหรับแต่ละคู่ + ถักหุ้มโดยรวม) และโดยทั่วไปแล้วปลอกหุ้มจะทำจากวัสดุ XLPO ที่ทนไฟสูง รองรับความถี่สูงสุด 2000MHz และความเร็วสูงสุด 40Gbps เหมาะสำหรับการเชื่อมต่อระหว่างอุปกรณ์ในศูนย์ข้อมูล
(2) ตามโครงสร้างการป้องกัน
สายเคเบิลอีเธอร์เน็ตสามารถแบ่งออกได้ตามว่ามีการใช้วัสดุหุ้มฉนวนในโครงสร้างหรือไม่ ดังนี้:
UTP (Unshielded Twisted Pair): ใช้ฉนวน PO หรือ HDPE เพียงอย่างเดียว โดยไม่มีวัสดุหุ้มเพิ่มเติม ราคาประหยัด เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่มีการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าน้อยที่สุด
STP (Shielded Twisted Pair): ใช้ฟอยล์อลูมิเนียม เทปไมลาร์ หรือลวดทองแดงถักเป็นวัสดุป้องกันสัญญาณรบกวน ช่วยเพิ่มความต้านทานต่อสัญญาณรบกวน เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมทางแม่เหล็กไฟฟ้าที่ซับซ้อน
สายเคเบิลอีเธอร์เน็ตสำหรับเรือมักเผชิญกับการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าที่รุนแรง จึงจำเป็นต้องใช้โครงสร้างป้องกันที่สูงกว่า รูปแบบการใช้งานทั่วไปมีดังนี้:
F/UTP: ใช้เทปไมลาร์ฟอยล์อลูมิเนียมเป็นชั้นป้องกันโดยรวม เหมาะสำหรับสาย CAT5E และ CAT6 ซึ่งนิยมใช้ในระบบควบคุมบนเครื่องบิน
SF/UTP: เทปไมลาร์ฟอยล์อลูมิเนียม + ฉนวนถักทองแดงเปลือย ช่วยเพิ่มความต้านทานต่อ EMI โดยรวม นิยมใช้สำหรับการส่งกำลังไฟฟ้าและสัญญาณในเรือเดินทะเล
S/FTP: สายคู่บิดเกลียวแต่ละคู่ใช้เทปไมลาร์ฟอยล์อลูมิเนียมสำหรับป้องกันสัญญาณรบกวนแต่ละเส้น โดยมีชั้นนอกสุดเป็นลวดถักทองแดงสำหรับป้องกันสัญญาณรบกวนโดยรวม และใช้ฉนวน XLPO ที่ทนไฟสูงเป็นวัสดุหุ้ม โครงสร้างนี้เป็นโครงสร้างทั่วไปสำหรับสายเคเบิล CAT6A ขึ้นไป
2. ความแตกต่างของสายเคเบิลอีเธอร์เน็ตสำหรับเรือเดินทะเล
เมื่อเปรียบเทียบกับสายเคเบิลอีเธอร์เน็ตที่ใช้บนบก สายเคเบิลอีเธอร์เน็ตสำหรับใช้ในทะเลมีความแตกต่างอย่างชัดเจนในด้านการเลือกใช้วัสดุและการออกแบบโครงสร้าง เนื่องจากสภาพแวดล้อมในทะเลที่รุนแรง เช่น ละอองเกลือสูง ความชื้นสูง การรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าสูง รังสี UV ที่รุนแรง และความไวไฟ วัสดุที่ใช้ทำสายเคเบิลจึงต้องเป็นไปตามมาตรฐานที่สูงกว่าในด้านความปลอดภัย ความทนทาน และประสิทธิภาพเชิงกล
(1) ข้อกำหนดมาตรฐาน
สายเคเบิลอีเธอร์เน็ตสำหรับเรือเดินทะเลมักได้รับการออกแบบตามมาตรฐาน IEC 61156-5 และ IEC 61156-6 สายเคเบิลแนวนอนโดยทั่วไปจะใช้ตัวนำทองแดงแบบแข็งร่วมกับฉนวน HDPE เพื่อให้ได้ระยะการส่งสัญญาณและความเสถียรที่ดีขึ้น ส่วนสายต่อพ่วงในห้องดาต้าจะใช้ตัวนำทองแดงแบบตีเกลียวร่วมกับฉนวน PO หรือ PE ที่อ่อนกว่า เพื่อให้ง่ายต่อการจัดวางในพื้นที่แคบๆ
(2) การหน่วงไฟและความต้านทานไฟ
เพื่อป้องกันการลุกลามของไฟ สายเคเบิลอีเธอร์เน็ตสำหรับเรือมักใช้ฉนวนหุ้มที่ทำจากวัสดุโพลีโอเลฟินชนิดควันน้อย ปราศจากฮาโลเจน และทนไฟ (เช่น LSZH, XLPO เป็นต้น) ซึ่งตรงตามมาตรฐาน IEC 60332 (ทนไฟ), IEC 60754 (ปราศจากฮาโลเจน) และ IEC 61034 (ควันน้อย) สำหรับระบบที่สำคัญ จะมีการเพิ่มเทปไมกาและวัสดุทนไฟอื่นๆ เพื่อให้ตรงตามมาตรฐาน IEC 60331 (ทนไฟ) เพื่อให้มั่นใจได้ว่าการสื่อสารจะยังคงทำงานได้ในระหว่างเกิดเหตุเพลิงไหม้
(3) ความต้านทานต่อน้ำมัน ความต้านทานต่อการกัดกร่อน และโครงสร้างเกราะ
ในแท่นขุดเจาะนอกชายฝั่ง เช่น FPSO และเรือขุดลอก สายเคเบิลอีเธอร์เน็ตมักสัมผัสกับน้ำมันและสารกัดกร่อน เพื่อเพิ่มความทนทานของปลอกหุ้ม จึงมีการใช้วัสดุปลอกหุ้มโพลีโอเลฟินแบบเชื่อมโยงข้าม (SHF2) หรือวัสดุ SHF2 MUD ที่ทนต่อโคลน ซึ่งเป็นไปตามมาตรฐานความทนทานต่อสารเคมี NEK 606 เพื่อเพิ่มความแข็งแรงเชิงกลให้ดียิ่งขึ้น สายเคเบิลสามารถหุ้มด้วยลวดถักเหล็กชุบสังกะสี (GSWB) หรือลวดถักทองแดงชุบดีบุก (TCWB) ซึ่งให้ความแข็งแรงต่อแรงอัดและแรงดึง พร้อมทั้งป้องกันคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเพื่อรักษาความสมบูรณ์ของสัญญาณ
(4) ความต้านทานต่อรังสียูวีและประสิทธิภาพการเสื่อมสภาพ
สายเคเบิลอีเธอร์เน็ตสำหรับเรือมักสัมผัสกับแสงแดดโดยตรง ดังนั้นวัสดุหุ้มสายจึงต้องทนต่อรังสียูวีได้ดีเยี่ยม โดยทั่วไปจะใช้ปลอกโพลีโอเลฟินผสมผงคาร์บอนหรือสารเติมแต่งที่ทนต่อรังสียูวี และผ่านการทดสอบตามมาตรฐานการเสื่อมสภาพจากรังสียูวี UL1581 หรือ ASTM G154-16 เพื่อให้มั่นใจถึงความเสถียรทางกายภาพและอายุการใช้งานที่ยาวนานในสภาพแวดล้อมที่มีรังสียูวีสูง
โดยสรุปแล้ว การออกแบบสายเคเบิลอีเธอร์เน็ตสำหรับงานทางทะเลทุกชั้นนั้นมีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับการเลือกใช้วัสดุสายเคเบิลอย่างพิถีพิถัน ตัวนำทองแดงคุณภาพสูง ฉนวน HDPE หรือ PO เทปไมลาร์ฟอยล์อลูมิเนียม ลวดถักทองแดง เทปไมกา วัสดุหุ้ม XLPO และวัสดุหุ้ม SHF2 ทั้งหมดนี้รวมกันเป็นระบบสายเคเบิลสื่อสารที่สามารถทนทานต่อสภาพแวดล้อมทางทะเลที่รุนแรงได้ ในฐานะผู้จัดจำหน่ายวัสดุสายเคเบิล เราเข้าใจถึงความสำคัญของคุณภาพวัสดุต่อประสิทธิภาพของสายเคเบิลทั้งหมด และมุ่งมั่นที่จะจัดหาโซลูชันวัสดุที่เชื่อถือได้ ปลอดภัย และมีประสิทธิภาพสูงสำหรับอุตสาหกรรมทางทะเลและนอกชายฝั่ง
วันที่เผยแพร่: 16 มิถุนายน 2568