مقدمة لكابلات الشبكة البحرية

مع تطور المجتمع الحديث، أصبحت الشبكة جزءًا لا غنى عنه في حياة الناس، ولا يمكن فصل نقل إشارات الشبكة عن كابلات الشبكة (يشار إليها بكابلات الشبكة).تعتبر أعمال السفن والبحر مجمعًا صناعيًا حديثًا يتحرك على البحر، مع زيادة الأتمتة والذكاء، وبيئات استخدام أكثر تعقيدًا.إن متطلبات كابلات الشبكة أعلى بشكل طبيعي من متطلبات البيئات الأرضية.اليوم، سأقدم باختصار كابلات الشبكات البحرية والسفن للجميع.

عادةً ما يكون كبل الشبكة الذي نتحدث عنه زوجًا ملتويًا.مادة الموصل لكابل الشبكة هي النحاس، مع موصلات مجدولة متعددة وموصلات صلبة مجدولة مفردة.تتم إضافة الموصلات النحاسية ذات العزل PE أو PO، ولفها عكس اتجاه عقارب الساعة في أزواج، ثم لفها في كابل بواسطة أربعة أزواج من الأسلاك.تتم إضافة الهيكل المتقاطع، وطبقة التدريع، وسلك التصريف، وطبقة النسيج حسب الحاجة، وأخيرًا يتم بثق الغلاف الواقي لإكمال الإنتاج.

1. تصنيف كابل الشبكة

يمكن تقسيم كابلات الشبكة شائعة الاستخدام إلىكات5E(سوبر خمس فئات)، CAT6 (ست فئات)، CAT6A (سوبر ست فئات)، CAT7 (سبع فئات)، CAT7A (سوبر سبع فئات)، CAT8 (ثماني فئات)، من بينها:

كابل شبكة Super Class 5: الجانب الخارجي لكابل الشبكة يحمل علامة CAT.5e، بتردد نقل يبلغ 100 ميجاهرتز ومعدل نقل أقصى يبلغ 1000 ميجابت في الثانية، وهو مناسب لشبكات جيجابت.الحصول على أداء أفضل من خطوط الفئة 5، وتحسين المؤشرات مثل NEXT، وPS-ELFEXT، وAtten، ودعم التطبيقات المزدوجة؛في الوقت الحاضر، يتم تصنيف جزء كبير من كابلات الشبكة ضمن الفئة 5، خاصة لاستخدامنا الخاص.
ستة أنواع من كابلات الشبكة: الجانب الخارجي لكابل الشبكة يحمل علامة CAT.6، مع أقصى تردد نقل يبلغ 250 ميجا هرتز ومعدل نقل أقصى يبلغ 1 جيجابت في الثانية، مناسب لشبكات جيجابت.يجب أن يكون للتوهين الشامل لنسبة الحديث المتبادل (PS-ACR) لأنظمة كابلات الفئة 6 هامش كبير عند 200 ميجا هرتز، مما يوفر ضعف عرض النطاق الترددي للفئة 5. أداء الإرسال لكابلات الفئة 6 أعلى بكثير من أداء معايير الفئة 5، مما يجعل إنه الأنسب للتطبيقات ذات معدلات النقل الأعلى من 1 جيجابت في الثانية.
كابل شبكة من الفئة 6 الفائقة: الجانب الخارجي لكابل الشبكة يحمل علامة CAT.6e أو CAT6A، بأقصى تردد نقل يبلغ 500 ميجا هرتز وسرعة نقل تبلغ 10 جيجابت في الثانية، وهو مناسب للاستخدام في شبكات 10 جيجابت.وهذا يجعل كابلات الشبكة Super Category 6 هي الزوج الملتوي الأكثر شيوعًا في أنظمة الكابلات، كما أن الأداء العالي لكابلات Super Category 6 الزوجية الملتوية يلبي بشكل كبير متطلبات النطاق الترددي عالي السرعة لمراكز البيانات.
كابل الشبكة من الفئة 7/الفئة الفائقة 7: الجانب الخارجي لكابل الشبكة يحمل علامة CAT7 أو CAT7A، مع الحد الأقصى لتردد الإرسال 600/1000 ميجا هرتز ومعدل نقل 10 جيجابت في الثانية.يتكون قلب الفئة 7 عمومًا من سلك نحاسي يبلغ سمكه حوالي 0.57 مم، وهو نحاس عالي النقاء وخالي من الأكسجين.وهذا يضمن مقاومة منخفضة للغاية، مما يجعل الإرسال أطول والإشارة أكثر استقرارًا.
كبل الشبكة من الفئة 8: كبل الشبكة من الفئة 8 من Cat8 هو أحدث جيل من وصلات الشبكة مزدوجة الحماية (SFTP)، والتي تحتوي على زوجين من الأسلاك، ويمكنها دعم عرض نطاق ترددي يبلغ 2000 ميجاهرتز، ولها معدل نقل يصل إلى 40 جيجابت/ثانية.بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يتوافق كابل الشبكة Cat8 مع جميع كابلات RJ45 وهو مصمم خصيصًا لتطبيقات 25/40GBASE-T.مع ذلك، مسافة الإرسال قصيرة، 30 مترًا فقط، مما يجعلها مناسبة بشكل خاص لتوصيل الخوادم، والمحولات، وإطارات التوزيع، والأجهزة الأخرى في مراكز البيانات ذات المسافة القصيرة.

وفقا لما إذا كان يجب الدرع:

كابلات الشبكةوتنقسم كذلك إلى زوج ملتوي محمي (STP) وزوج ملتوي غير محمي (UTP).
الزوج الملتوي المحمي (STP):
يتم تغليف الطبقة الخارجية بمادة معدنية، عادة ما تكون رقائق الألومنيوم، لتقليل الإشعاع ومنع التنصت على المعلومات.وفي الوقت نفسه، يتمتع بمعدل نقل بيانات مرتفع، ولكن السعر مرتفع، كما أن التثبيت معقد نسبيًا.
زوج ملتوي غير محمي (UTP):
لا تحتوي UTP على مواد درع معدنية، بل هناك طبقة واحدة فقط من المواد العازلة ملفوفة حولها، وهي رخيصة الثمن ومرنة نسبيًا في الشبكات.باستثناء بعض المناسبات الخاصة (مثل المناطق ذات الإشعاع الكهرومغناطيسي الشديد)، يتم استخدام UTP بشكل عام.UTP هو أيضًا كابل الشبكة الأكثر استخدامًا للاستخدام المنزلي.
تعتبر بيئة تطبيقات كابلات الشبكات البحرية معقدة نسبيًا، مع وجود مستوى عالٍ من التداخل الكهرومغناطيسي.بشكل عام، هناك متطلبات عالية للتدريع، والتي يمكن تقسيمها إلى الأنواع التالية بناءً على الشاشة الشاملة والشاشة الفرعية:
F/UTP: شاشة شاملة من رقائق الألومنيوم الخارجية، لا يوجد حماية بين أزواج الأسلاك؛يتم استخدام CAT5E وCAT6 بشكل شائع.
SF/UTP: شاشة عامة منسوجة بسلك نحاسي خارجي من رقائق الألومنيوم، بدون حماية بين أزواج الأسلاك، شائعة الاستخدام في CAT6.
S/FTP: درع جديلة الأسلاك النحاسية الخارجية، درع من رقائق الألومنيوم، تأثير درع جيد، CAT6A وما فوق سيستخدم هذا الهيكل.

2. الاختلافات في كابلات الشبكة البحرية

بالمقارنة مع كابلات الشبكات الأرضية، فإن كابلات الشبكات البحرية لديها اختلافات كبيرة في بيئة التركيب والاستخدام.على سبيل المثال، البيئة الكهرومغناطيسية على متن الطائرة معقدة، والمساحة ضيقة، ورطوبة الهواء والملوحة مرتفعة، والأشعة فوق البنفسجية الخارجية قوية، وبيئة التلوث النفطي عالية، ومتطلبات الوقاية من الحرائق عالية، وبيئة البناء قاسية ، ويصعب الإخلاء في حالة وقوع حوادث، الأمر الذي يتطلب متطلبات أعلى لأداء الكابلات المختلفة.
تم تصميم كابلات الشبكات البحرية بشكل عام وفقًا للمعيار IEC 61156-5/6.تعتبر المواصفة IEC 61156-5 مناسبة للوضع الأفقي لمسافات طويلة، وغالبًا ما تستخدم الموصلات الأساسية الصلبة، مع سلامة الموصل الجيدة ومسافة نقل الإشارة الأطول والأكثر استقرارًا.تعتبر المواصفة IEC 61156-6 مناسبة لمناطق العمل، مثل بيئات غرف الكمبيوتر، حيث يتم استخدام الموصلات الملتوية بشكل شائع، مما يجعل الكابلات أكثر مرونة ومناسبة لوضع الكابلات على مسافة قصيرة وضيقة.غالبا ما يستخدم للقافزات.

يقع النطاق العام لأنشطة السفن على سطح البحر.في حالة نشوب حريق، يصعب إخلاء الأشخاص، وتكون الكابلات قابلة للاشتعال.الدخان الناتج عن الاحتراق يمكن أن يسبب ضررا كبيرا لصحة الإنسان.من أجل تقليل الضرر الناتج عن حوادث الحريق، تستخدم كابلات الشبكة البحرية عادةً مادة البولي أوليفين المثبطة للهب منخفضة الدخان والخالية من الهالوجين (LSZH) كمادة للغلاف الخارجي، مما يلبي متطلبات مثبطات اللهب في IEC60332 ومتطلبات انخفاض الدخان والخالية من الهالوجين. من IEC 60754-1/2 وIEC 61034-1/2.في بعض السيناريوهات الخاصة، سيتم استخدام كابلات مقاومة للحريق ذات مستويات حماية أعلى، وستتم إضافة مواد مقاومة للحريق مثل شريط الميكا لتلبية متطلبات مقاومة الحريق وفقًا للمعيار IEC60331، مما يضمن أنه حتى بعد الحريق، يمكن للدائرة أيضًا أن تعمل عادة لفترة معينة من الزمن، وبالتالي تحقيق أقصى قدر من السلامة لحياة الناس وممتلكاتهم.

في بعض البيئات البحرية الخاصة، مثل منصات تكرير النفط البحرية (FPSOs)، والجرافات الكبيرة، وما إلى ذلك، تتطلب الكابلات اتصالًا طويل الأمد مع الرواسب، وملاط الزيت، والمواد المسببة للتآكل المختلفة.من أجل تحسين قوة الغلاف الخارجي للكابل بشكل فعال، يجب استخدام كابلات الغلاف الخارجي المصنوعة من البولي أوليفين المتقاطع (SHF2) أو المقاومة للطين (SHF2 MUD).إن البولي أوليفينات المتشابكة هي طريقة للتشعيع الفيزيائي أو التشابك بالتفاعل الكيميائي، مما يعمل على تحسين أداء البولي أوليفينات وتمكينها من الحصول على عمر خدمة أطول وخصائص فيزيائية أفضل بعد التشابك.يشير البولي أوليفين المتقاطع المقاوم للطين إلى البولي أوليفين المتقاطع مع مقاومة أقوى للتآكل ومقاومة التآكل، مما يمكّن الكابلات من تلبية متطلبات مقاومة الطين لمواصفات NEK 606.من أجل زيادة تحسين الأداء الميكانيكي للكابل، سيتم أيضًا إضافة درع معدني إلى الكابل، مثل الدرع المنسوج من أسلاك الفولاذ المجلفن (GSWB)، والدرع المنسوج من الأسلاك النحاسية المعلبة (TCWB)، وما إلى ذلك. بعد إضافة الدرع المعدني، يتم سيكون للكابل قوة ميكانيكية أفضل، وبالتالي حماية أفضلكابل الشبكةوالحد من حدوث كسور الضغط والتوتر.وفي الوقت نفسه، يمكن للدروع المعدنية أيضًا أن تلعب دورًا وقائيًا معينًا ضد تداخل المجال المغناطيسي الخارجي، مما يحسن سلامة نقل البيانات.

فضلاً عن ذلك،كابلات الشبكة البحريةمطلوب عمومًا أن تكون مقاومة للأشعة فوق البنفسجية (أي مقاومة للأشعة فوق البنفسجية).نظرًا لأن السفن والبيئات البحرية تتمتع بما يكفي من أشعة الشمس والأشعة فوق البنفسجية القوية والكابلات العادية سهلة التقادم، فإن الكابلات البحرية ستستخدم مصابيح زينون أو رذاذ الماء وفقًا لمعايير UL1581/ASTM G154-16 لإعادة إنتاج تأثير التجوية للكابلات المعرضة لأشعة الشمس والمطر أثناء الاستخدام الفعلي، وذلك لاختبار قدرة الكابلات على مقاومة الشيخوخة.