Heute möchte ich den detaillierten Aufbau von Marine-Ethernet-Kabeln erläutern. Vereinfacht ausgedrückt bestehen Standard-Ethernet-Kabel aus Leiter, Isolationsschicht, Abschirmschicht und Außenmantel, während gepanzerte Kabel einen Innenmantel und eine Panzerungsschicht zwischen Abschirmung und Außenmantel aufweisen. Panzerte Kabel bieten nicht nur zusätzlichen mechanischen Schutz, sondern auch einen zusätzlichen schützenden Innenmantel. Betrachten wir nun die einzelnen Komponenten im Detail.
1. Leiter: Der Kern der Signalübertragung
Ethernet-Kabelleiter sind in verschiedenen Materialien erhältlich, darunter verzinntes Kupfer, blankes Kupfer, Aluminiumdraht, kupferummanteltes Aluminium und kupferummantelter Stahl. Gemäß IEC 61156-5:2020 sollten Marine-Ethernet-Kabel massive, geglühte Kupferleiter mit Durchmessern zwischen 0,4 mm und 0,65 mm verwenden. Da die Anforderungen an höhere Übertragungsgeschwindigkeiten und Stabilität steigen, werden minderwertige Leiter wie Aluminium und kupferummanteltes Aluminium schrittweise ausgemustert, während verzinntes Kupfer und blankes Kupfer nun den Markt dominieren.
Im Vergleich zu blankem Kupfer bietet verzinntes Kupfer eine höhere chemische Stabilität und ist beständig gegen Oxidation, chemische Korrosion und Feuchtigkeit, um die Zuverlässigkeit der Schaltkreise aufrechtzuerhalten.
Leiter gibt es in zwei Ausführungen: Massivleiter und Litzenleiter. Massivleiter bestehen aus einem einzelnen Kupferdraht, Litzenleiter aus mehreren dünnen, miteinander verdrillten Kupferdrähten. Der Hauptunterschied liegt in der Übertragungsleistung – da größere Querschnitte die Einfügungsdämpfung verringern, weisen Litzenleiter eine um 20 bis 50 % höhere Dämpfung auf als Massivleiter. Die Abstände zwischen den Litzen erhöhen zudem den Gleichstromwiderstand.
Die meisten Ethernet-Kabel verwenden entweder 23AWG (0,57 mm) oder 24AWG (0,51 mm) Leiter. Während CAT5E typischerweise 24AWG verwendet, erfordern höhere Kategorien wie CAT6/6A/7/7A oft 23AWG für eine bessere Leistung. IEC-Normen schreiben jedoch keine spezifischen Drahtstärken vor – gut verarbeitete 24AWG-Kabel können dennoch die CAT6+-Spezifikationen erfüllen.
2. Isolationsschicht: Schutz der Signalintegrität
Die Isolierschicht verhindert Signalverlust während der Übertragung. Gemäß den Normen IEC 60092-360 und GB/T 50311-2016 verwenden Schiffskabel typischerweisePolyethylen hoher Dichte (HDPE)oder geschäumtPolyethylen (PE-Schaum)HDPE bietet hervorragende Temperaturbeständigkeit, mechanische Festigkeit und Beständigkeit gegen Spannungsrisse und ist daher vielseitig einsetzbar. Geschäumtes PE bietet bessere dielektrische Eigenschaften und ist daher ideal für Hochgeschwindigkeitskabel CAT6A+.
3. Kreuztrenner: Reduzierung von Signalübersprechen
Der Kreuztrenner (auch Kreuzfüller genannt) dient dazu, die vier verdrillten Paare physisch in unterschiedliche Quadranten zu trennen und so das Übersprechen zwischen den Paaren effektiv zu reduzieren. Diese Komponente besteht typischerweise aus HDPE-Material mit einem Standarddurchmesser von 0,5 mm und ist für Kabel der Kategorie 6 und höherwertiger Kabel, die Daten mit 1 Gbit/s oder schneller übertragen, unerlässlich, da diese Kabel empfindlicher auf Signalrauschen reagieren und eine höhere Störfestigkeit erfordern. Daher werden in Kabeln der Kategorie 6 und höher ohne individuelle Paarfolienabschirmung üblicherweise Kreuzfüller integriert, um die vier verdrillten Paare zu isolieren.
Im Gegensatz dazu verzichten Kabel der Kategorie 5e und solche mit paarweise geschirmter Folie auf den Cross-Filler. Die inhärente Twisted-Pair-Konfiguration von Cat5e-Kabeln bietet ausreichenden Interferenzschutz für die geringeren Bandbreitenanforderungen, sodass keine zusätzliche Trennung erforderlich ist. Kabel mit foliengeschirmten Paaren nutzen die inhärente Fähigkeit der Aluminiumfolie, hochfrequente elektromagnetische Störungen zu blockieren, wodurch der Cross-Filler überflüssig wird.
Das Zugfestigkeitselement spielt eine entscheidende Rolle bei der Verhinderung einer Kabeldehnung, die die Leistung beeinträchtigen könnte. Branchenführende Kabelhersteller verwenden in ihren Kabelkonstruktionen überwiegend Glasfaser- oder Nylonschnüre als Zugverstärkungselement. Diese Materialien bieten optimalen mechanischen Schutz bei gleichzeitiger Beibehaltung der Übertragungseigenschaften des Kabels.
4. Abschirmschicht: Elektromagnetischer Schutz
Abschirmschichten bestehen aus Aluminiumfolie und/oder Geflecht zur Blockierung elektromagnetischer Störungen. Einfach geschirmte Kabel bestehen aus einer Aluminiumfolienschicht (≥ 0,012 mm dick mit ≥ 20 % Überlappung) und einer PET-Mylar-Schicht zur Vermeidung von Stromlecks. Doppelt geschirmte Versionen sind in zwei Ausführungen erhältlich: SF/UTP (Gesamtfolie + Geflecht) und S/FTP (Einzelpaarfolie + Gesamtgeflecht). Das verzinnte Kupfergeflecht (≥ 0,5 mm Drahtdurchmesser) bietet eine anpassbare Abdeckung (typischerweise 45 %, 65 % oder 80 %). Gemäß IEC 60092-350 benötigen einfach geschirmte Schiffskabel einen Erdungsdraht, während doppelt geschirmte Versionen das Geflecht zur statischen Entladung nutzen.
5. Panzerschicht: Mechanischer Schutz
Die Panzerungsschicht erhöht die Zug-/Quetschfestigkeit und verbessert die elektromagnetische Abschirmung. Marinekabel verwenden hauptsächlich geflochtene Panzerungen gemäß ISO 7959-2. Verzinkter Stahldraht (GSWB) bietet hohe Festigkeit und Hitzebeständigkeit für anspruchsvolle Anwendungen, während verzinnter Kupferdraht (TCWB) für mehr Flexibilität in engen Räumen sorgt.
6. Außenmantel: Umweltschutz
Der Außenmantel muss glatt, konzentrisch und abnehmbar sein, ohne die darunterliegenden Schichten zu beschädigen. DNV-Standards erfordern eine Dicke (Dt) von 0,04 × Df (Innendurchmesser) + 0,5 mm, mit einem Minimum von 0,7 mm. Marinekabel verwenden hauptsächlichLSZH (raucharm, halogenfrei)Materialien (SHF1/SHF2/SHF2 MUD-Klassen gemäß IEC 60092-360), die giftige Dämpfe bei Bränden minimieren.
Abschluss
Jede Schicht unserer Marine-Ethernet-Kabel ist das Ergebnis sorgfältiger Entwicklung. Bei OW CABLE engagieren wir uns für die Weiterentwicklung der Kabeltechnologie – besprechen Sie Ihre spezifischen Anforderungen gerne mit uns!
Veröffentlichungszeit: 25. März 2025