ما هو هيكل كابلات الشبكة البحرية

بعد إدخال المعرفة الأساسيةكابلات الشبكة البحريةفي العدد السابق، سنواصل اليوم تقديم الهيكل المحدد لكابلات الشبكة البحرية.ببساطة، تتكون كابلات الشبكة التقليدية بشكل عام من الموصلات، وطبقات العزل، وطبقات التدريع، والأغلفة الخارجية، في حين تتكون كابلات الشبكة المدرعة من الموصلات، وطبقات العزل، وطبقات التدريع، والأغماد الداخلية، وطبقات الدروع، والأغلفة الخارجية.ويمكن ملاحظة أن كابلات الشبكة المدرعة لا تحتوي فقط على طبقة درع إضافية مقارنة بكابلات الشبكة التقليدية، ولكنها تحتوي أيضًا على طبقة إضافية من الغلاف الداخلي الواقي.بعد ذلك، سنأخذ الجميع خطوة بخطوة للحصول على فهم أعمق لكابلات الشبكة البحرية.

1. موصل

المواد كابل الشبكةيمكن تقسيم الموصلات إلى النحاس المعلب، والنحاس النقي، وأسلاك الألومنيوم، والألومنيوم المغطى بالنحاس، والحديد المغطى بالنحاس، وأنواع أخرى.وفقًا لمعيار IEC 61156-5-2020، يجب استخدام الموصلات النحاسية الصلبة الملدنة بأقطار تتراوح بين 0.4 مم و0.65 مم لكابلات الشبكة.في الوقت نفسه، لدى الناس متطلبات عالية بشكل متزايد لمعدل النقل واستقرار كابلات الشبكة.تم التخلص تدريجيًا من الموصلات ذات الموصلية الضعيفة مثل أسلاك الألمنيوم والألمنيوم المغطى بالنحاس والحديد المغطى بالنحاس في السوق، حيث يحتل النحاس المعلب والمواد النحاسية العارية الغالبية العظمى من السوق.بالمقارنة مع الموصلات النحاسية النقية، يتمتع النحاس المعلب بخصائص كيميائية أكثر استقرارًا ويمكنه مقاومة تآكل الموصلات عن طريق الأكسدة والمواد الكيميائية والرطوبة، وبالتالي الحفاظ على استقرار الدائرة.
ينقسم هيكل موصل كابل الشبكة إلى موصل صلب وموصل مجدول.كما يوحي الاسم، يشير الموصل الصلب إلى سلك نحاسي واحد، بينما يتكون الموصل المجدولة من عدة أسلاك نحاسية صغيرة مستعرضة ملفوفة في شكل حلزوني، متحدة المركز.الفرق الأكثر أهمية بين الموصلات المجدولة والموصلات الصلبة هو أداء النقل.نظرًا لكبر مساحة المقطع العرضي للسلك، انخفض فقدان الإدخال.ولذلك، فإن توهين الموصلات المجدولة أكبر بنسبة 20% -50% من الموصلات الصلبة.وهناك حتماً فجوات بين خيوط الأسلاك النحاسية في الموصل المجدول، مما يؤدي إلى زيادة مقاومة التيار المستمر.في معظم السيناريوهات، يميل المهندسون إلى استخدام كابلات الشبكة ذات الموصلات الصلبة.عند مواجهة المواقف الخاصة التي تتطلب مساحات ضيقة وأسلاك مرنة، فسوف يستخدمون موصلات مجدولة أكثر مرونة لتلبية متطلبات التثبيت.
ستستخدم معظم كابلات الشبكة مواصفاتين من الموصلات: 23AWG (0.57 مم) و24AWG (0.51 مم).يستخدم CAT5E موصلات 24AWG، بينما تتطلب CAT6 وCAT6A وCAT7 وCAT7A أداء نقل أفضل، لذلك سيتم استخدام موصلات 23AWG.وبطبيعة الحال، فإن مواصفات IEC لا تصنف بشكل واضح مواصفات الأسلاك لمختلف أنواع كابلات الشبكة.طالما أن عملية التصنيع ممتازة وأداء النقل يلبي المتطلبات، فإن موصلات 24AWG مناسبة أيضًا لكابلات الشبكة CAT6 وما فوق.

2. العزل

يتم استخدام الطبقة العازلة لكابل الشبكة بشكل أساسي لمنع تسرب الإشارات أثناء النقل في الكابل، وبالتالي تجنب تسرب البيانات.وفقًا لمعايير IEC60092-360 ومواصفات الأسلاك المحلية مثل GB/T 50311-2016، تُستخدم مواد البولي إيثيلين عالي الكثافة (HDPE) أو البولي إيثيلين الرغوي (PE Foam) بشكل عام كمواد عازلة لكابلات الشبكات البحرية.يتمتع البولي إيثيلين عالي الكثافة بمقاومة ممتازة لدرجات الحرارة العالية والمنخفضة، وخصائص ميكانيكية قوية، وثبات عزل كهربائي عالي، وضغط بيئي جيد.نظرا لأدائه الممتاز، فإنه يستخدم على نطاق واسع.يعتبر البولي إيثيلين الرغوي مناسبًا لكابلات الشبكة ذات معدل النقل العالي مع CAT6A والمواصفات الأعلى نظرًا لخصائصه العازلة الأفضل.

3. الهيكل العظمي المتقاطع

يُستخدم الهيكل العظمي المتقاطع، المعروف أيضًا باسم العارضة المتقاطعة، للفصل بين الأزواج الأربعةكابلات الشبكةفي أربعة اتجاهات مختلفة، وبالتالي تقليل الحديث المتبادل بين الأزواج؛يتكون العارضة المتقاطعة عمومًا من HDPE بقطر 0.5 مم.تعد كابلات الشبكة من الفئة 6 وما فوق أكثر حساسية لإشارة "الضوضاء" نظرًا للحاجة إلى نقل بيانات بسرعة 1 جيجابت في الثانية أو أكثر.متطلبات أعلى لقدرة الكابلات على مقاومة التداخل.لذلك، بالنسبة لكابلات الشبكة من الفئة 6 وما فوق والتي لا تستخدم درع زوج الأسلاك من رقائق الألومنيوم، سيتم استخدام عزل هيكلي متقاطع لأربعة أزواج من الأسلاك.
ومع ذلك، لا يوجد استخدام للهيكل المتقاطع لكابلات الشبكة من الفئة 5 وكابلات الشبكة المحمية بأزواج رقائق الألومنيوم.نظرًا لأن عرض النطاق الترددي للإرسال لكابل شبكة Super Five نفسه ليس كبيرًا، فإن هيكل الزوج الملتوي للكابل نفسه يمكن أن يلبي متطلبات مكافحة التداخل.ولذلك، ليست هناك حاجة لهيكل عظمي متقاطع.يمكن لرقائق الألومنيوم المستخدمة لحماية كابل الشبكة نفسها أن تمنع التداخل الكهرومغناطيسي عالي التردد.ولذلك، ليست هناك حاجة لاستخدام الهيكل العظمي المتقاطع.يلعب حبل الشد دورًا في منع تمدد كابل الشبكة والتأثير على أدائه.في الوقت الحالي، تستخدم شركات تصنيع الكابلات الكبرى في الغالب حبال الألياف الزجاجية أو النايلون كحبال شد.

4. الدرع

تشير طبقة التدريع لكابل الشبكة إلى رقائق الألومنيوم والشبكة المنسوجة، وتستخدم طبقة التدريع بشكل أساسي لحماية التداخل الكهرومغناطيسي وضمان نقل إشارة مستقر.طبقة التدريع محمية واحدةكابل الشبكةهي طبقة واحدة فقط من رقائق الألومنيوم، بسماكة لا تقل عن 0.012 مم ومعدل تداخل التغليف لا يقل عن 20%.سيتم لف طبقة من الفيلم البلاستيكي PET، المعروف باسم مايلر، بين الكابل وطبقة التدريع المفردة من رقائق الألومنيوم لعزل تدفق التيار بين الكابل وطبقة التدريع المعدنية ومنع التيار الزائد من إتلاف الكابل.هناك نوعان من كابلات الشبكة مزدوجة الحماية، أحدهما هو SF/UTP (تضفير خارجي + درع شامل من رقائق الألومنيوم)، والآخر هو S/FTP (تضفير خارجي + درع جزئي من سلك إلى رقائق الألومنيوم).كلاهما يتكون من رقائق الألومنيوم وشبكة منسوجة، حيث تكون الشبكة المنسوجة مصنوعة من سلك نحاسي معلب بقطر لا يقل عن 0.5 مم، ويمكن تخصيص كثافة النسيج وفقًا للمتطلبات البيئية.بشكل عام، هناك العديد من التروس شائعة الاستخدام مثل 45% و65% و80%.وفقًا لمعيار التصميم IEC60092-350 للكابلات البحرية، يجب إضافة سلك تأريض ملامس للسطح المعدني لطبقة التدريع إلى كابل شبكة محمي بطبقة واحدة لمنع التلف الساكن، في حين أن كابل الشبكة مزدوج الحماية لا يجب إضافتها لأن طبقة الجديلة المعدنية يمكن أن تطلق كهرباء ساكنة.

5. درع

يشير كابل الشبكة المدرع إلى كابل الشبكة المزود بطبقة حماية مدرعة من مادة معدنية.الغرض من إضافة طبقة درع إلى كابل الشبكة ليس فقط تعزيز الحماية الميكانيكية مثل قوة الشد وقوة الضغط لإطالة عمر الخدمة، ولكن أيضًا تحسين الأداء ضد التداخل من خلال حماية التدريع.شكل الدرع لكابلات الشبكة البحرية هو بشكل أساسي درع منسوج، مصنوع من أسلاك الفولاذ المجلفنة، الأسلاك النحاسية، الأسلاك النحاسية المطلية بالمعدن، أو أسلاك سبائك النحاس التي تلبي معيار ISO7959-2.في عملية الإنتاج الفعلية، الغالبية العظمى من الدروع السلكية مصنوعة من نسج الأسلاك الفولاذية المجلفنة (GSWB) ونسج الأسلاك النحاسية المعلبة (TCWB).تتمتع مادة GSWB بقوة ميكانيكية أعلى وأكثر مقاومة لدرجات الحرارة العالية، مما يجعلها مناسبة للأماكن ذات المتطلبات العالية لقوة الكابل؛تتمتع مادة TCWB بمرونة أقوى، ونصف قطر انحناء أصغر، ولكنها أقل قوة، وهي مناسبة للأماكن ذات المتطلبات العالية لصلابة الكابل.

6. سترة

الغلاف الخارجي للكابل الشبكةومن المعروف عادة باسم الغلاف الخارجي.وتتمثل وظيفتها في تغليف الأزواج الأربعة من كابلات الشبكة في مكان ما، مما يسهل عملية التوصيل، ويحمي أزواج الأسلاك الأربعة في كابلات الشبكة.يتطلب الغلاف الخارجي مظهرًا مستديرًا وموحدًا، ليشكل كلًا متجانسًا ومشدودًا، ويغطي المكونات الموجودة أدناه.عند تقشير الغلاف الخارجي، فإنه لن يسبب ضررًا للعزل الداخلي أو التدريع.وفقًا لمتطلبات جمعية تصنيف DNV، سمك الغلاف الخارجي لكابل الشبكة البحرية Dt=0.04 · Df (القطر الخارجي للهيكل الداخلي للغلاف)+0.5 مم، والحد الأدنى للسمك هو 0.7 مم.مادة الغلاف لكابلات الشبكة البحرية هي بشكل أساسي مادة البولي أوليفين مثبطات اللهب منخفضة الدخان والخالية من الهالوجين (LSZH)، والتي يتم تصنيفها إلى ثلاث فئات: LSZH-SHF1، وLSZH-SHF2، وLSZH-SHF2 MUD، وتلبي نطاق المواد المحدد في IEC60092 -360.عند حرق مادة LSZH، تكون كثافة الدخان منخفضة جدًا ولا تحتوي على الهالوجينات (فلوروكلوربرومين اليود أستاتين)، لذلك لا تنتج كمية كبيرة من الغازات السامة.قدم العدد السابق أن LSZH-SHF1 هو الأكثر شيوعًا ومناسبًا لمعظم البيئات التقليدية الداخلية، في حين أن LSZH-SHF2 وLSZH-SHF2 MUD مناسبان للبيئات الأكثر شدة، مثل FPSO ومحطات الطاقة البحرية.