海洋ネットワークケーブルの構造は何ですか

基礎知識の紹介に続いて、海洋ネットワークケーブル前回に引き続き、今回も海洋ネットワークケーブルの具体的な構造についてご紹介します。簡単に言うと、従来のネットワーク ケーブルは一般に導体、絶縁層、シールド層、外部シースで構成されますが、外装ネットワーク ケーブルは導体、絶縁層、シールド層、内部シース、外装層、外部シースで構成されます。外装ネットワーク ケーブルには、従来のネットワーク ケーブルと比較して外装層が追加されているだけでなく、保護用の内部シース層も追加されていることがわかります。次に、海洋ネットワーク ケーブルについて皆さんに理解を深めていただくために、段階的に説明していきます。

1. 指揮者

のネットワークケーブルの材質導体は、錫メッキ銅、純銅、アルミニウム線、銅被覆アルミニウム、銅被覆鉄などのタイプに分類できます。IEC 61156-5-2020 規格によれば、ネットワーク ケーブルには直径 0.4 mm ～ 0.65 mm の固体の軟銅導体を使用する必要があります。同時に、ネットワーク ケーブルの伝送速度と安定性に対する要求もますます高まっています。アルミニウム線、銅クラッドアルミニウム、銅クラッド鉄などの導電性の弱い導体は徐々に市場から廃止され、錫メッキ銅や裸銅材料が市場の大部分を占めています。純銅導体と比較して、錫メッキ銅は化学的特性がより安定しており、酸化、化学物質、湿気による導体の腐食に耐えることができるため、回路の安定性が維持されます。
ネットワークケーブルの導体構造は単線導体と撚り線導体に分かれます。名前が示すように、単線導体は単一の銅線を指しますが、より線導体は複数の小さな断面の銅線が同心円状にスパイラル状に巻かれて構成されています。撚線導体と単線導体の最も大きな違いは、伝送性能です。ワイヤの断面積が大きいため、挿入損失は低くなります。したがって、より線導体の減衰は単線導体の減衰よりも 20% ～ 50% 大きくなります。また、より線導体の銅線間には必然的に隙間ができ、直流抵抗が高くなります。ほとんどのシナリオでは、エンジニアは単線ネットワーク ケーブルを使用する傾向があります。狭いスペースと柔軟な配線が必要な特殊な状況に遭遇した場合、設置要件を満たすためにより柔軟な撚り線が使用されます。
ほとんどのネットワーク ケーブルは、23AWG (0.57mm) と 24AWG (0.51mm) の 2 つの仕様の導体を使用します。CAT5E では 24AWG 導体が使用されますが、CAT6、CAT6A、CAT7、および CAT7A ではより優れた伝送性能が必要なため、23AWG 導体が使用されます。もちろん、IEC 仕様では、さまざまな種類のネットワーク ケーブルのワイヤ仕様が明確に分類されていません。製造プロセスが優れており、伝送性能が要件を満たしている限り、24AWG 導体は CAT6 以上のネットワーク ケーブルにも適しています。

2. 絶縁

ネットワークケーブルの絶縁層は主に、ケーブル内での伝送中の信号の漏洩を防ぎ、データ漏洩を防ぐために使用されます。IEC60092-360 規格および GB/T 50311-2016 などの国内配線仕様によれば、船舶ネットワーク ケーブルの絶縁材としては、高密度ポリエチレン (HDPE) または発泡ポリエチレン (PE フォーム) 材料が一般的に使用されます。高密度ポリエチレンは、高温および低温に対する優れた耐性、強力な機械的特性、高い誘電率、および優れた環境ストレスを備えています。優れた性能のため、広く使用されています。発泡ポリエチレンは誘電特性が優れているため、CAT6A 以上の仕様の高速伝送速度のネットワーク ケーブルに適しています。

3. クロススケルトン

クロス キールとも呼ばれるクロス スケルトンは、4 つのペアを分離するために使用されます。ネットワークケーブル4 つの異なる方向に送信することで、ペア間のクロストークを低減します。クロスキールは通常、直径 0.5 mm の HDPE で構成されます。カテゴリ 6 以上のネットワーク ケーブルは、1Gps 以上のデータを送信する必要があるため、信号の「ノイズ」の影響を受けやすくなります。ケーブルの耐干渉性能に対するより高い要件。したがって、アルミ箔ワイヤペアシールドを使用しないカテゴリ 6 以上のネットワーク ケーブルの場合は、4 ペアのワイヤのクロススケルトン絶縁が使用されます。
ただし、カテゴリ 5 ネットワーク ケーブルおよびアルミ箔ペアでシールドされたネットワーク ケーブルにはクロス スケルトンは使用されません。スーパーファイブネットワークケーブル自体の伝送帯域幅は大きくないため、ケーブル自体のツイストペア構造により耐干渉要件を満たすことができます。したがって、クロススケルトンは必要ありません。ネットワークケーブル自体のシールドにアルミ箔を使用することで、高周波電磁干渉を防止します。したがって、クロススケルトンを使用する必要はありません。張力ロープは、ネットワーク ケーブルが伸びてパフォーマンスに影響を与えるのを防ぐ役割を果たします。現在、大手ケーブルメーカーは主にグラスファイバーロープまたはナイロンロープを引張ロープとして使用しています。

4. シールド

ネットワークケーブルのシールド層はアルミ箔と編まれたメッシュを指し、シールド層は主に電磁干渉をシールドし、安定した信号伝送を確保するために使用されます。単一シールドのシールド層ネットワークケーブル厚さ0.012mm以上、巻き重ね率20%以上のアルミ箔1層のみです。一般にマイラーとして知られる PET プラスチック フィルムの層がケーブルとアルミ箔の単一シールド層の間に巻き付けられ、ケーブルと金属シールド層の間の電流の流れを隔離し、過剰な電流によるケーブルの損傷を防ぎます。二重シールド ネットワーク ケーブルには 2 つの形式があり、1 つは SF/UTP (外部編組 + アルミ箔全体シールド)、もう 1 つは S/FTP (外部編組 + 電線とアルミ箔間の部分シールド) です。どちらもアルミ箔と織メッシュで構成されており、織メッシュは直径0.5mm以上の錫メッキ銅線でできており、環境要件に応じて織密度をカスタマイズできます。一般に、45%、65%、80% など、よく使用されるギアがいくつかあります。海洋ケーブルの IEC60092-350 設計規格によれば、静電気による損傷を防ぐために、単層シールド ネットワーク ケーブルにシールド層の金属表面に接触するアース線を追加する必要がありますが、二重シールド ネットワーク ケーブルには追加の必要はありません。金属編組層が静電気を放出する可能性があるため、追加する必要があります。

5. 鎧

外装ネットワーク ケーブルとは、金属材料の外装保護層を備えたネットワーク ケーブルを指します。ネットワーク ケーブルに外装層を追加する目的は、引張強度や圧縮強度などの機械的保護を強化して耐用年数を延ばすだけでなく、シールド保護によって耐干渉性能を向上させることでもあります。海洋ネットワーク ケーブルの外装形態は主に、ISO7959-2 規格を満たす亜鉛メッキ鋼線、銅線、金属メッキ銅線、または銅合金線で作られた編まれた外装です。実際の製造プロセスでは、ワイヤーアーマーの大部分は亜鉛メッキ鋼線織り (GSWB) と錫メッキ銅線織り (TCWB) で作られています。GSWB 材料は機械的強度が高く、高温に対する耐性が高いため、ケーブル強度の要求が高い場所に適しています。TCWB 材料は、柔軟性が高く、曲げ半径が小さくなりますが、強度は低く、ケーブルの靭性が要求される場所に適しています。

6.ジャケット

の外側のシースネットワークケーブル一般にアウターシースとして知られています。その機能は、4 対のネットワーク ケーブルを空間内で包み込み、配線を容易にし、ネットワーク ケーブル内の 4 対のワイヤを保護することです。外側のシースは、丸くて均一な外観を必要とし、しっかりと均質な全体を形成し、下のコンポーネントを覆います。外装シースを剥がす際、内部の絶縁体やシールドを損傷することはありません。DNV 分類協会の要件によると、海洋ネットワーク ケーブルの外側シースの厚さは Dt=0.04 · Df (シースの内部構造の外径) + 0.5mm であり、最小厚さは 0.7mm です。海洋ネットワークケーブルのシース材質は主に低煙ハロゲンフリー難燃性ポリオレフィン（LSZH）で、LSZH-SHF1、LSZH-SHF2、LSZH-SHF2 MUDの3カテゴリに分類され、IEC60092で規定される材質範囲を満たしています。 -360。LSZH材は燃焼時の煙濃度が非常に低く、ハロゲン（フルオロクロロ臭素ヨウ素アスタチン）を含まないため、有毒ガスが大量に発生しません。前号では、LSZH-SHF1 が最も一般的でほとんどの屋内従来環境に適しているのに対し、LSZH-SHF2 および LSZH-SHF2 MUD は FPSO や洋上発電所などのより厳しい環境に適していることを紹介しました。