ساختار کابل های شبکه دریایی چگونه است

پس از معرفی دانش پایه ازکابل شبکه دریاییدر شماره قبل، امروز به معرفی ساختار خاص کابل های شبکه دریایی می پردازیم.به بیان ساده، کابل های شبکه معمولی معمولا از هادی ها، لایه های عایق، لایه های محافظ و غلاف بیرونی تشکیل شده اند، در حالی که کابل های شبکه زره دار از هادی ها، لایه های عایق، لایه های محافظ، غلاف های داخلی، لایه های زره ​​و غلاف بیرونی تشکیل شده اند.مشاهده می شود که کابل های شبکه زره دار نه تنها دارای یک لایه زره اضافی نسبت به کابل های شبکه معمولی هستند، بلکه دارای یک لایه اضافی از غلاف داخلی محافظ نیز هستند.در مرحله بعد، ما همه را گام به گام برای به دست آوردن درک عمیق تر از کابل های شبکه دریایی پیش می بریم.

1. هادی

رامواد کابل شبکههادی ها را می توان به مس قلع دار، مس خالص، سیم آلومینیومی، آلومینیوم با روکش مس، آهن روکش مس و انواع دیگر تقسیم کرد.طبق استاندارد IEC 61156-5-2020، هادی های مسی جامد آنیل شده با قطر بین 0.4 میلی متر تا 0.65 میلی متر برای کابل های شبکه باید استفاده شود.در عین حال، مردم به طور فزاینده ای نیاز به نرخ انتقال و پایداری کابل های شبکه دارند.رساناهایی با رسانایی ضعیف مانند سیم آلومینیوم، آلومینیوم با روکش مس و آهن با روکش مسی به تدریج در بازار حذف شده اند و مس قلع شده و مواد مس لخت اکثریت قریب به اتفاق بازار را اشغال کرده اند.در مقایسه با هادی های مسی خالص، مس قلع دار خواص شیمیایی پایدارتری دارد و می تواند در برابر خوردگی هادی ها در اثر اکسیداسیون، مواد شیمیایی و رطوبت مقاومت کند و در نتیجه پایداری مدار را حفظ کند.
ساختار هادی کابل شبکه به هادی جامد و هادی رشته ای تقسیم می شود.همانطور که از نام آن پیداست، هادی جامد به یک سیم مسی منفرد اشاره دارد، در حالی که هادی رشته ای از چند سیم مسی با مقطع کوچک تشکیل شده است که به شکل مارپیچی، متحدالمرکز پیچیده شده اند.مهم ترین تفاوت بین هادی های رشته ای و هادی های جامد عملکرد انتقال آنها است.به دلیل بزرگتر بودن سطح مقطع سیم، تلفات درج کمتر می شود.بنابراین، میرایی هادی های رشته ای 20٪ -50٪ بیشتر از هادی های جامد است.و به ناچار شکاف هایی بین رشته های سیم مسی در هادی رشته دار وجود دارد که در نتیجه مقاومت DC بالاتری دارد.در اکثر سناریوها، مهندسان تمایل دارند از کابل های شبکه هادی جامد استفاده کنند.هنگام مواجهه با موقعیت‌های خاص که به فضاهای باریک و سیم‌کشی انعطاف‌پذیر نیاز دارند، از هادی‌های رشته‌ای انعطاف‌پذیرتر برای برآوردن نیازهای نصب استفاده می‌کنند.
اکثر کابل های شبکه از دو مشخصات هادی استفاده می کنند: 23AWG (0.57mm) و 24AWG (0.51mm).CAT5E از هادی های 24AWG استفاده می کند، در حالی که CAT6، CAT6A، CAT7 و CAT7A به عملکرد انتقال بهتر نیاز دارند، بنابراین هادی های 23AWG استفاده خواهند شد.البته مشخصات IEC به وضوح مشخصات سیم را برای انواع مختلف کابل شبکه طبقه بندی نمی کند.تا زمانی که فرآیند تولید عالی باشد و عملکرد انتقال مطابق با الزامات باشد، هادی های 24AWG برای کابل های شبکه CAT6 و بالاتر نیز مناسب هستند.

2. عایق

لایه عایق کابل شبکه عمدتاً برای جلوگیری از نشت سیگنال ها در حین انتقال در کابل استفاده می شود و در نتیجه از نشت داده ها جلوگیری می شود.طبق استاندارد IEC60092-360 و مشخصات سیم کشی خانگی مانند GB/T 50311-2016، مواد پلی اتیلن با چگالی بالا (HDPE) یا پلی اتیلن فوم شده (PE Foam) عموماً به عنوان مواد عایق برای کابل های شبکه دریایی استفاده می شوند.پلی اتیلن با چگالی بالا مقاومت عالی در برابر دماهای بالا و پایین، خواص مکانیکی قوی، ثابت دی الکتریک بالا و تنش محیطی خوب دارد.با توجه به عملکرد عالی آن، بسیار مورد استفاده قرار می گیرد.پلی اتیلن فوم دار به دلیل خواص دی الکتریک بهتر برای کابل های شبکه با سرعت انتقال بالا با مشخصات CAT6A و بالاتر مناسب است.

3. اسکلت متقاطع

اسکلت متقاطع، همچنین به عنوان کیل متقاطع شناخته می شود، برای جدا کردن چهار جفت استفاده می شودکابل های شبکهدر چهار جهت مختلف، در نتیجه تداخل بین جفت ها کاهش می یابد.کیل متقاطع به طور کلی از HDPE با قطر 0.5 میلی متر تشکیل شده است.کابل های شبکه رده 6 و بالاتر به دلیل نیاز به انتقال داده های 1Gps یا بیشتر نسبت به "نویز" سیگنال حساس تر هستند.الزامات بالاتر برای توانایی ضد تداخل کابل ها.بنابراین برای کابل های شبکه رده 6 و بالاتر که از محافظ جفت سیم فویل آلومینیومی استفاده نمی کنند، از اسکلت متقاطع ایزوله چهار جفت سیم استفاده می شود.
با این حال، برای کابل های شبکه رده 5 و کابل های شبکه محافظ شده با جفت فویل آلومینیومی از اسکلت متقاطع استفاده نمی شود.از آنجایی که پهنای باند انتقال خود کابل شبکه Super Five زیاد نیست، ساختار جفت پیچ خورده خود کابل می تواند الزامات ضد تداخل را برآورده کند.بنابراین نیازی به اسکلت متقاطع نیست.فویل آلومینیومی که برای محافظت از کابل شبکه استفاده می شود می تواند از تداخل الکترومغناطیسی با فرکانس بالا جلوگیری کند.بنابراین نیازی به استفاده از اسکلت متقاطع نیست.طناب کششی در جلوگیری از کشیده شدن کابل شبکه و تاثیر بر عملکرد آن نقش دارد.در حال حاضر، تولیدکنندگان بزرگ کابل بیشتر از طناب های فایبرگلاس یا نایلونی به عنوان طناب کششی استفاده می کنند.

4. سپر

لایه محافظ کابل شبکه به فویل آلومینیومی و مش بافته شده اشاره دارد و لایه محافظ عمدتاً برای محافظت از تداخل الکترومغناطیسی و اطمینان از انتقال سیگنال پایدار استفاده می شود.لایه محافظ از تک محافظکابل شبکهتنها یک لایه فویل آلومینیومی با ضخامت کمتر از 0.012 میلی متر و نرخ همپوشانی بسته بندی کمتر از 20٪ است.لایه ای از فیلم پلاستیکی PET که معمولاً به عنوان Mylar شناخته می شود، بین کابل و لایه محافظ فویل آلومینیومی پیچیده می شود تا جریان جریان بین کابل و لایه محافظ فلزی را جدا کرده و از آسیب جریان بیش از حد به کابل جلوگیری کند.دو شکل کابل شبکه دو شیلد وجود دارد، یکی SF/UTP (محافظ کلی با بافته شده + فویل آلومینیومی) و دیگری S/FTP (محافظ نسبی با بافته کردن خارجی + سیم به فویل آلومینیومی).هر دو از فویل آلومینیومی و مش بافته شده تشکیل شده اند، که در آن مش بافته شده از سیم مسی قلع دار با قطر کمتر از 0.5 میلی متر ساخته شده است و تراکم بافت را می توان با توجه به شرایط محیطی سفارشی کرد.به طور کلی، چندین چرخ دنده معمولی مانند 45٪، 65٪ و 80٪ وجود دارد.طبق استاندارد طراحی IEC60092-350 برای کابل های دریایی، برای جلوگیری از آسیب استاتیکی باید یک سیم اتصال به زمین در تماس با سطح فلزی لایه محافظ به کابل شبکه محافظ تک لایه اضافه شود تا از آسیب استاتیکی جلوگیری شود، در حالی که کابل شبکه دو شیلد این کار را نمی کند. باید اضافه شود زیرا لایه بافته فلزی می تواند الکتریسیته ساکن را آزاد کند.

5. زره پوش

کابل شبکه زره دار به کابل شبکه با لایه محافظ زره فلزی اشاره دارد.هدف از افزودن یک لایه زرهی به کابل شبکه نه تنها افزایش حفاظت مکانیکی مانند استحکام کششی و مقاومت فشاری برای افزایش عمر مفید آن است، بلکه همچنین بهبود عملکرد ضد تداخل از طریق محافظت محافظ است.شکل زرهی کابل های شبکه دریایی عمدتاً زره بافته شده است که از سیم فولادی گالوانیزه، سیم مسی، سیم مسی با اندود فلزی یا سیم آلیاژ مس ساخته شده است که مطابق با استاندارد ISO7959-2 است.در فرآیند تولید واقعی، اکثریت قریب به اتفاق زره سیم از بافندگی سیم فولادی گالوانیزه (GSWB) و بافندگی سیم مسی قلع‌شده (TCWB) ساخته می‌شود.مواد GSWB استحکام مکانیکی بالاتری دارد و در برابر دماهای بالا مقاوم‌تر است و برای مکان‌هایی با نیازهای بالا برای استحکام کابل مناسب است.مواد TCWB دارای انعطاف پذیری قوی تر، شعاع خمشی کمتر، اما استحکام کمتری هستند و برای مکان هایی با نیازهای بالا برای چقرمگی کابل مناسب هستند.

6. ژاکت

غلاف بیرونیکابل شبکهمعمولاً به عنوان غلاف بیرونی شناخته می شود.عملکرد آن این است که چهار جفت کابل شبکه را در یک فضا قرار می دهد، سیم کشی را تسهیل می کند و از چهار جفت سیم در کابل های شبکه محافظت می کند.غلاف بیرونی نیاز به ظاهری گرد و یکنواخت دارد که یک کل همگن محکم را تشکیل می دهد و اجزای زیر را می پوشاند.هنگام جدا کردن غلاف بیرونی، آسیبی به عایق یا محافظ داخلی وارد نمی شود.با توجه به الزامات انجمن طبقه بندی DNV، ضخامت غلاف خارجی کابل شبکه دریایی Dt=0.04 · Df (قطر بیرونی ساختار داخلی غلاف) + 0.5 میلی متر و حداقل ضخامت 0.7 میلی متر است.مواد غلاف کابل های شبکه دریایی عمدتاً پلی اولفین ضد شعله بدون هالوژن کم دود (LSZH) است که به سه دسته LSZH-SHF1، LSZH-SHF2 و LSZH-SHF2 MUD طبقه بندی می شود و با محدوده مواد مشخص شده در IEC60092 مطابقت دارد. -360.هنگامی که مواد LSZH سوزانده می شود، چگالی دود بسیار کم است و حاوی هالوژن (فلورکلروبرومین ید استاتین) نیست، بنابراین مقدار زیادی گازهای سمی تولید نمی کند.شماره قبلی معرفی کرد که LSZH-SHF1 رایج ترین و مناسب ترین محیط های معمولی داخلی است، در حالی که LSZH-SHF2 و LSZH-SHF2 MUD برای محیط های شدیدتر مانند FPSO و نیروگاه های دریایی مناسب هستند.