Oggi vi spiegherò nel dettaglio la struttura dei cavi Ethernet marini. In parole povere, i cavi Ethernet standard sono costituiti da un conduttore, uno strato isolante, uno strato di schermatura e una guaina esterna, mentre i cavi armati aggiungono una guaina interna e uno strato di armatura tra la schermatura e la guaina esterna. Chiaramente, i cavi armati forniscono non solo una protezione meccanica aggiuntiva, ma anche una guaina interna protettiva aggiuntiva. Ora, esaminiamo ogni componente in dettaglio.
1. Conduttore: il nucleo della trasmissione del segnale
I conduttori dei cavi Ethernet sono disponibili in vari materiali, tra cui rame stagnato, rame nudo, filo di alluminio, alluminio rivestito in rame e acciaio rivestito in rame. Secondo la norma IEC 61156-5:2020, i cavi Ethernet marini devono utilizzare conduttori in rame ricotto solido con diametri compresi tra 0,4 mm e 0,65 mm. Con l'aumento della richiesta di velocità di trasmissione e stabilità più elevate, conduttori di qualità inferiore come l'alluminio e l'alluminio rivestito in rame vengono gradualmente eliminati, con il rame stagnato e il rame nudo che ora dominano il mercato.
Rispetto al rame nudo, il rame stagnato offre una stabilità chimica superiore, resistendo all'ossidazione, alla corrosione chimica e all'umidità, per mantenere l'affidabilità del circuito.
I conduttori sono disponibili in due strutture: solidi e multifilari. I conduttori solidi utilizzano un singolo filo di rame, mentre i conduttori multifilari sono costituiti da più fili di rame sottili intrecciati tra loro. La differenza principale risiede nelle prestazioni di trasmissione: poiché sezioni trasversali più ampie riducono la perdita di inserzione, i conduttori multifilari presentano un'attenuazione superiore del 20-50% rispetto a quelli solidi. Gli spazi tra i trefoli aumentano anche la resistenza in corrente continua.
La maggior parte dei cavi Ethernet utilizza conduttori da 23 AWG (0,57 mm) o 24 AWG (0,51 mm). Mentre la categoria CAT5E utilizza in genere conduttori da 24 AWG, categorie superiori come CAT6/6A/7/7A spesso richiedono conduttori da 23 AWG per prestazioni migliori. Tuttavia, gli standard IEC non impongono sezioni specifiche dei cavi: cavi da 24 AWG ben realizzati possono comunque soddisfare le specifiche CAT6+.
2. Strato isolante: protezione dell'integrità del segnale
Lo strato isolante impedisce la dispersione del segnale durante la trasmissione. In conformità con gli standard IEC 60092-360 e GB/T 50311-2016, i cavi marini utilizzano in generepolietilene ad alta densità (HDPE)o schiumatopolietilene (schiuma di PE)L'HDPE offre un'eccellente resistenza alla temperatura, alla resistenza meccanica e alla rottura da stress ambientale, il che lo rende ampiamente applicabile. Il PE espanso offre migliori proprietà dielettriche, rendendolo ideale per cavi CAT6A+ ad alta velocità.
3. Separatore incrociato: riduzione della diafonia del segnale
Il separatore incrociato (noto anche come cross filler) è progettato per separare fisicamente le quattro coppie intrecciate in quadranti distinti, riducendo efficacemente la diafonia tra le coppie. Tipicamente realizzato in materiale HDPE con un diametro standard di 0,5 mm, questo componente è essenziale per i cavi di Categoria 6 e di qualità superiore che trasmettono dati a 1 Gbps o più velocemente, poiché questi cavi dimostrano una maggiore sensibilità al rumore del segnale e richiedono una maggiore resistenza alle interferenze. Di conseguenza, i cavi di Categoria 6 e superiori senza schermatura a lamina per le singole coppie incorporano universalmente cross filler per isolare le quattro coppie intrecciate.
Al contrario, i cavi di Categoria 5e e quelli che utilizzano schermature a doppino omettono il cross filler. La configurazione a doppino intrecciato intrinseca dei cavi Cat5e fornisce una protezione dalle interferenze sufficiente per i loro requisiti di larghezza di banda più limitati, eliminando la necessità di un'ulteriore separazione. Analogamente, i cavi con schermature a doppino sfruttano la capacità intrinseca del foglio di alluminio di bloccare le interferenze elettromagnetiche ad alta frequenza, rendendo superfluo il cross filler.
L'elemento di resistenza alla trazione svolge un ruolo fondamentale nel prevenire l'allungamento del cavo, che potrebbe comprometterne le prestazioni. I produttori di cavi leader del settore utilizzano prevalentemente fibra di vetro o nylon come elemento di rinforzo per la trazione nelle loro strutture. Questi materiali offrono una protezione meccanica ottimale, mantenendo inalterate le caratteristiche di trasmissione del cavo.
4. Strato di schermatura: protezione elettromagnetica
Gli strati di schermatura sono costituiti da un foglio di alluminio e/o da una maglia intrecciata per bloccare le interferenze elettromagnetiche (EMI). I cavi a schermatura singola utilizzano uno strato di foglio di alluminio (≥0,012 mm di spessore con una sovrapposizione ≥20%) più uno strato di PET-mylar per prevenire le perdite di corrente. Le versioni a doppia schermatura sono disponibili in due tipologie: SF/UTP (foglio complessivo + treccia) e S/FTP (foglio per singola coppia + treccia complessiva). La treccia in rame stagnato (diametro del filo ≥0,5 mm) offre una copertura personalizzabile (tipicamente 45%, 65% o 80%). Secondo la norma IEC 60092-350, i cavi marini a schermatura singola richiedono un filo di drenaggio per la messa a terra, mentre le versioni a doppia schermatura utilizzano la treccia per le scariche elettrostatiche.
5. Strato di armatura: protezione meccanica
Lo strato di armatura migliora la resistenza alla trazione/schiacciamento e la schermatura EMI. I cavi marini utilizzano principalmente armature intrecciate conformi alla norma ISO 7959-2, con filo di acciaio zincato (GSWB) che offre elevata resistenza e resistenza al calore per applicazioni impegnative, mentre il filo di rame stagnato (TCWB) offre una maggiore flessibilità per spazi ristretti.
6. Guaina esterna: scudo ambientale
La guaina esterna deve essere liscia, concentrica e rimovibile senza danneggiare gli strati sottostanti. Gli standard DNV richiedono che lo spessore (Dt) sia 0,04×Df (diametro interno) +0,5 mm, con un minimo di 0,7 mm. I cavi marini utilizzano principalmenteLSZH (a bassa emissione di fumi e zero alogeni)materiali (gradi SHF1/SHF2/SHF2 MUD secondo IEC 60092-360) che riducono al minimo i fumi tossici durante gli incendi.
Conclusione
Ogni strato dei cavi Ethernet marini è frutto di un'attenta progettazione. Noi di OW CABLE ci impegniamo a far progredire la tecnologia dei cavi: non esitate a discutere le vostre esigenze specifiche con noi!
Data di pubblicazione: 25-03-2025