สายเคเบิลเครือข่ายทางทะเล: โครงสร้าง ประสิทธิภาพ และการใช้งาน

สำนักพิมพ์เทคโนโลยี

สายเคเบิลเครือข่ายทางทะเล: โครงสร้าง ประสิทธิภาพ และการใช้งาน

สังคมยุคใหม่พัฒนาขึ้น เครือข่ายกลายเป็นส่วนสำคัญในชีวิตประจำวัน และการส่งสัญญาณเครือข่ายจึงต้องอาศัยสายเคเบิลเครือข่าย (หรือที่เรียกกันทั่วไปว่าสายเคเบิลอีเธอร์เน็ต) ในฐานะอุตสาหกรรมเคลื่อนที่สมัยใหม่ในทะเล วิศวกรรมทางทะเลและนอกชายฝั่งจึงกลายเป็นระบบอัตโนมัติและอัจฉริยะมากขึ้น สภาพแวดล้อมมีความซับซ้อนมากขึ้น ทำให้โครงสร้างของสายเคเบิลอีเธอร์เน็ตและวัสดุที่ใช้ในการผลิตสายเคเบิลมีความต้องการสูงขึ้น วันนี้ เราจะแนะนำคุณสมบัติเชิงโครงสร้าง วิธีการจำแนกประเภท และการกำหนดค่าวัสดุหลักของสายเคเบิลอีเธอร์เน็ตทางทะเลโดยสังเขป

สายเคเบิล

1.การจำแนกประเภทสายเคเบิล

(1). ตามประสิทธิภาพการส่งสัญญาณ

สายอีเธอร์เน็ตที่เราใช้กันทั่วไปมักทำจากโครงสร้างคู่บิดเกลียวตัวนำทองแดง ประกอบด้วยตัวนำทองแดงแบบเส้นเดี่ยวหรือหลายเส้น ฉนวน PE หรือ PO บิดเป็นคู่ แล้วจึงประกอบเป็นสายเคเบิลที่สมบูรณ์ 4 คู่ สามารถเลือกเกรดสายเคเบิลได้หลากหลายตามประสิทธิภาพการใช้งาน:

หมวด 5E (CAT5E): ปลอกหุ้มด้านนอกมักทำจาก PVC หรือโพลีโอเลฟินปลอดฮาโลเจนที่มีควันน้อย มีความถี่ในการส่งข้อมูล 100MHz และความเร็วสูงสุด 1000Mbps นิยมใช้กันอย่างแพร่หลายในเครือข่ายบ้านและสำนักงานทั่วไป

หมวด 6 (CAT6): ใช้ตัวนำทองแดงเกรดสูงและโพลีเอทิลีนความหนาแน่นสูง (HDPE)วัสดุฉนวนที่มีตัวแยกโครงสร้าง เพิ่มแบนด์วิดท์เป็น 250MHz เพื่อการส่งสัญญาณที่เสถียรยิ่งขึ้น

หมวด 6A (CAT6A): ความถี่เพิ่มขึ้นเป็น 500MHz อัตราการส่งข้อมูลถึง 10Gbps โดยทั่วไปใช้เทปไมลาร์ฟอยล์อลูมิเนียมเป็นวัสดุป้องกันคู่ และผสมผสานกับวัสดุปลอกหุ้มปลอดฮาโลเจนประสิทธิภาพสูงที่มีควันต่ำเพื่อใช้ในศูนย์ข้อมูล

หมวด 7 / 7A (CAT7/CAT7A): ใช้ตัวนำทองแดงปราศจากออกซิเจนขนาด 0.57 มม. แต่ละคู่มีฉนวนป้องกันด้วยเทปไมลาร์ฟอยล์อลูมิเนียม+ สายถักทองแดงเคลือบดีบุกโดยรวม ช่วยเพิ่มความสมบูรณ์ของสัญญาณและรองรับการส่งข้อมูลความเร็วสูง 10Gbps

หมวด 8 (CAT8): โครงสร้างเป็น SFTP พร้อมการป้องกันสองชั้น (เทปไมลาร์ฟอยล์อะลูมิเนียมสำหรับแต่ละคู่ + ถักโดยรวม) และปลอกหุ้มโดยทั่วไปเป็นวัสดุปลอก XLPO ทนไฟสูง รองรับความเร็วสูงสุด 2,000MHz และความเร็ว 40Gbps เหมาะสำหรับการเชื่อมต่อระหว่างอุปกรณ์ในศูนย์ข้อมูล

แผ่น

(2). ตามโครงสร้างการป้องกัน

สายเคเบิลอีเธอร์เน็ตสามารถแบ่งออกได้ตามการใช้วัสดุป้องกันในโครงสร้าง ดังนี้

UTP (Unshielded Twisted Pair) : ใช้เฉพาะวัสดุฉนวน PO หรือ HDPE โดยไม่มีการป้องกันเพิ่มเติม มีต้นทุนต่ำ เหมาะกับสภาพแวดล้อมที่มีการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าน้อยที่สุด

STP (Shielded Twisted Pair) ใช้เทปไมลาร์ฟอยล์อะลูมิเนียมหรือสายถักทองแดงเป็นวัสดุป้องกัน ช่วยเพิ่มความต้านทานการรบกวน เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมแม่เหล็กไฟฟ้าที่ซับซ้อน

สายเคเบิลอีเธอร์เน็ตทางทะเลมักเผชิญกับสัญญาณรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้าที่รุนแรง ซึ่งต้องใช้โครงสร้างที่มีการป้องกันที่สูงขึ้น การกำหนดค่าทั่วไปมีดังนี้:

F/UTP: ใช้เทปไมลาร์ฟอยล์อลูมิเนียมเป็นชั้นป้องกันโดยรวม เหมาะสำหรับ CAT5E และ CAT6 มักใช้ในระบบควบคุมออนบอร์ด

SF/UTP: เทปไมลาร์ฟอยล์อะลูมิเนียม + ฉนวนหุ้มทองแดงเปลือย ช่วยเพิ่มความต้านทาน EMI โดยรวม นิยมใช้ในการจ่ายไฟทางทะเลและการส่งสัญญาณ

S/FTP: สายคู่บิดเกลียวแต่ละคู่ใช้เทปไมลาร์ฟอยล์อะลูมิเนียมเพื่อป้องกันสายแต่ละเส้น หุ้มด้วยสายทองแดงถักชั้นนอกเพื่อป้องกันสายโดยรวม จับคู่กับวัสดุหุ้ม XLPO ทนไฟสูง โครงสร้างนี้ใช้กันทั่วไปสำหรับสายเคเบิล CAT6A ขึ้นไป

2. ความแตกต่างของสายเคเบิลอีเธอร์เน็ตทางทะเล

เมื่อเปรียบเทียบกับสายเคเบิลอีเธอร์เน็ตบนบก สายเคเบิลอีเธอร์เน็ตสำหรับทางทะเลมีความแตกต่างอย่างชัดเจนในด้านการเลือกใช้วัสดุและการออกแบบโครงสร้าง เนื่องจากสภาพแวดล้อมทางทะเลที่รุนแรง เช่น ละอองเกลือสูง ความชื้นสูง สัญญาณรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้าที่รุนแรง รังสี UV ที่รุนแรง และความไวไฟ วัสดุของสายเคเบิลจึงต้องได้มาตรฐานความปลอดภัย ความทนทาน และประสิทธิภาพเชิงกลที่สูงกว่า

(1).ข้อกำหนดมาตรฐาน

สายเคเบิลอีเธอร์เน็ตสำหรับทางทะเลมักได้รับการออกแบบตามมาตรฐาน IEC 61156-5 และ IEC 61156-6 สายเคเบิลแนวนอนมักใช้ตัวนำทองแดงตันผสมกับวัสดุฉนวน HDPE เพื่อให้มีระยะการส่งข้อมูลและเสถียรภาพที่ดีขึ้น ในขณะที่สายแพตช์คอร์ดในห้องข้อมูลใช้ตัวนำทองแดงแบบตีเกลียวที่มีฉนวน PO หรือ PE ที่อ่อนกว่า เพื่อให้การเดินสายในพื้นที่แคบสะดวกยิ่งขึ้น

(2). ทนไฟและทนไฟ

เพื่อป้องกันการแพร่กระจายของไฟ สายเคเบิลอีเธอร์เน็ตสำหรับใช้งานทางทะเลมักใช้วัสดุโพลีโอเลฟินที่ทนไฟ ปราศจากฮาโลเจน และมีควันน้อย (เช่น LSZH, XLPO เป็นต้น) เป็นวัสดุหุ้ม ซึ่งเป็นไปตามมาตรฐานการทนไฟ IEC 60332, IEC 60754 (ปราศจากฮาโลเจน) และ IEC 61034 (ควันน้อย) สำหรับระบบที่สำคัญ จะมีการเพิ่มเทปไมกาและวัสดุทนไฟอื่นๆ เพื่อให้เป็นไปตามมาตรฐานการทนไฟ IEC 60331 เพื่อให้มั่นใจว่าฟังก์ชันการสื่อสารจะยังคงทำงานปกติแม้ในเหตุการณ์เพลิงไหม้

(3). ความต้านทานน้ำมัน ความต้านทานการกัดกร่อน และโครงสร้างเกราะ

ในหน่วยงานนอกชายฝั่ง เช่น FPSO และเรือขุดลอก สายเคเบิลอีเทอร์เน็ตมักสัมผัสกับน้ำมันและสารกัดกร่อน เพื่อเพิ่มความทนทานของปลอกหุ้ม จึงใช้วัสดุปลอกหุ้มโพลีโอเลฟินแบบเชื่อมขวาง (SHF2) หรือวัสดุ SHF2 MUD ที่ทนทานต่อโคลน ซึ่งเป็นไปตามมาตรฐานความทนทานต่อสารเคมี NEK 606 เพื่อเพิ่มความแข็งแรงเชิงกล สายเคเบิลสามารถหุ้มด้วยลวดถักเหล็กชุบสังกะสี (GSWB) หรือลวดถักทองแดงเคลือบดีบุก (TCWB) ซึ่งให้ความแข็งแรงในการบีบอัดและแรงดึง พร้อมด้วยฉนวนป้องกันแม่เหล็กไฟฟ้าเพื่อปกป้องความสมบูรณ์ของสัญญาณ

1
2

(4). ความต้านทานรังสียูวีและประสิทธิภาพการเสื่อมสภาพ

สายเคเบิลอีเธอร์เน็ตทางทะเลมักถูกแสงแดดโดยตรง ดังนั้นวัสดุหุ้มจึงต้องทนทานต่อรังสียูวีได้ดีเยี่ยม โดยทั่วไปแล้ว ปลอกหุ้มโพลีโอเลฟินที่ผสมคาร์บอนแบล็กหรือสารเติมแต่งที่ทนทานต่อรังสียูวีจะถูกใช้และทดสอบตามมาตรฐานการเสื่อมสภาพรังสียูวี UL1581 หรือ ASTM G154-16 เพื่อให้มั่นใจถึงเสถียรภาพทางกายภาพและอายุการใช้งานที่ยาวนานในสภาพแวดล้อมที่มีรังสียูวีสูง

โดยสรุปแล้ว การออกแบบสายเคเบิลอีเธอร์เน็ตทางทะเลทุกชั้นล้วนเชื่อมโยงอย่างใกล้ชิดกับการคัดเลือกวัสดุสายเคเบิลอย่างพิถีพิถัน ตัวนำทองแดงคุณภาพสูง วัสดุฉนวน HDPE หรือ PO เทปไมลาร์ฟอยล์อะลูมิเนียม สายถักทองแดง เทปไมกา ปลอก XLPO และวัสดุปลอก SHF2 ล้วนประกอบกันเป็นระบบสายเคเบิลสื่อสารที่สามารถทนทานต่อสภาพแวดล้อมทางทะเลที่รุนแรง ในฐานะผู้จัดหาวัสดุสายเคเบิล เราเข้าใจถึงความสำคัญของคุณภาพของวัสดุที่มีต่อประสิทธิภาพของสายเคเบิลทั้งหมด และมุ่งมั่นที่จะนำเสนอโซลูชันวัสดุที่เชื่อถือได้ ปลอดภัย และมีประสิทธิภาพสูงสำหรับอุตสาหกรรมทางทะเลและนอกชายฝั่ง


เวลาโพสต์: 16 มิ.ย. 2568