Heute möchte ich Ihnen den detaillierten Aufbau von Marine-Ethernet-Kabeln erläutern. Standard-Ethernet-Kabel bestehen aus Leiter, Isolierschicht, Schirmung und Außenmantel. Armierte Kabel hingegen verfügen zusätzlich über einen Innenmantel und eine Armierungsschicht zwischen Schirmung und Außenmantel. Armierte Kabel bieten somit nicht nur einen besseren mechanischen Schutz, sondern auch einen zusätzlichen schützenden Innenmantel. Betrachten wir nun die einzelnen Komponenten genauer.
1. Leiter: Das Herzstück der Signalübertragung
Ethernet-Kabelleiter bestehen aus verschiedenen Materialien, darunter verzinntes Kupfer, blankes Kupfer, Aluminiumdraht, kupferplattiertes Aluminium und kupferplattierter Stahl. Gemäß IEC 61156-5:2020 sollten für Marine-Ethernet-Kabel massive, geglühte Kupferleiter mit Durchmessern zwischen 0,4 mm und 0,65 mm verwendet werden. Da die Anforderungen an höhere Übertragungsgeschwindigkeiten und Stabilität steigen, werden minderwertige Leiter wie Aluminium und kupferplattiertes Aluminium zunehmend durch verzinntes und blankes Kupfer ersetzt, die heute den Markt dominieren.
Im Vergleich zu blankem Kupfer bietet verzinntes Kupfer eine überlegene chemische Stabilität und ist beständiger gegen Oxidation, chemische Korrosion und Feuchtigkeit, um die Zuverlässigkeit der Schaltung zu gewährleisten.
Leiter gibt es in zwei Ausführungen: massiv und litzenförmig. Massive Leiter bestehen aus einem einzelnen Kupferdraht, während litzenförmige Leiter aus mehreren dünnen, miteinander verdrillten Kupferdrähten bestehen. Der Hauptunterschied liegt in der Übertragungsleistung: Da größere Querschnittsflächen die Einfügedämpfung verringern, weisen litzenförmige Leiter eine um 20–50 % höhere Dämpfung auf als massive. Die Zwischenräume zwischen den Litzen erhöhen zudem den Gleichstromwiderstand.
Die meisten Ethernet-Kabel verwenden Leiter mit einem Querschnitt von entweder 23 AWG (0,57 mm) oder 24 AWG (0,51 mm). Während CAT5E typischerweise 24 AWG verwendet, benötigen höhere Kategorien wie CAT6/6A/7/7A für eine bessere Leistung oft 23 AWG. Die IEC-Normen schreiben jedoch keine spezifischen Leiterquerschnitte vor – gut gefertigte 24-AWG-Kabel können dennoch die Spezifikationen von CAT6+ erfüllen.
2. Isolationsschicht: Schutz der Signalintegrität
Die Isolierschicht verhindert Signalverluste während der Übertragung. Gemäß den Normen IEC 60092-360 und GB/T 50311-2016 verwenden Seekabel typischerweise eine Isolierschicht.Polyethylen hoher Dichte (HDPE)oder aufgeschäumtPolyethylen (PE-Schaum)HDPE bietet hervorragende Temperaturbeständigkeit, mechanische Festigkeit und Beständigkeit gegen Spannungsrisskorrosion und ist daher vielseitig einsetzbar. Geschäumtes PE weist bessere dielektrische Eigenschaften auf und eignet sich daher ideal für Hochgeschwindigkeits-CAT6A+-Kabel.
3. Kreuztrenner: Reduzierung des Signalübersprechens
Der Kreuztrenner (auch Kreuzfüller genannt) dient der physikalischen Trennung der vier verdrillten Adernpaare in separate Quadranten und reduziert so effektiv das Übersprechen zwischen den Paaren. Dieses Bauteil, das üblicherweise aus HDPE mit einem Standarddurchmesser von 0,5 mm gefertigt ist, ist unerlässlich für Kabel der Kategorie 6 und höher, die Daten mit 1 Gbit/s oder schneller übertragen, da diese Kabel empfindlicher auf Signalrauschen reagieren und eine höhere Störfestigkeit erfordern. Daher verfügen Kabel der Kategorie 6 und höher ohne individuelle Adernpaar-Folienschirmung standardmäßig über Kreuzfüller zur Isolation der vier verdrillten Adernpaare.
Im Gegensatz dazu verzichten Kabel der Kategorie 5e und solche mit paarweiser Folienschirmung auf die Querverbindung. Die inhärente Verdrillung der Adernpaare in Cat5e-Kabeln bietet für die geringeren Bandbreitenanforderungen ausreichenden Schutz vor Störungen, sodass keine zusätzliche Trennung erforderlich ist. Ebenso nutzen Kabel mit foliengeschirmten Adernpaaren die Fähigkeit der Aluminiumfolie, hochfrequente elektromagnetische Störungen zu blockieren, wodurch die Querverbindung überflüssig wird.
Die Zugverstärkung spielt eine entscheidende Rolle bei der Verhinderung einer Kabellängung, die die Leistung beeinträchtigen könnte. Führende Kabelhersteller verwenden überwiegend Glasfaser- oder Nylonkordel als Zugverstärkung in ihren Kabelkonstruktionen. Diese Materialien bieten optimalen mechanischen Schutz bei gleichzeitiger Erhaltung der Übertragungseigenschaften des Kabels.
4. Schirmschicht: Elektromagnetischer Schutz
Die Schirmung besteht aus Aluminiumfolie und/oder einem Geflecht zur Abschirmung elektromagnetischer Störungen (EMI). Einfach geschirmte Kabel verwenden eine Aluminiumfolienlage (≥ 0,012 mm dick mit ≥ 20 % Überlappung) und eine PET-Mylar-Folie zur Verhinderung von Kriechströmen. Doppelt geschirmte Kabel sind in zwei Ausführungen erhältlich: SF/UTP (Gesamtfolie + Geflecht) und S/FTP (Einzeladerfolie + Gesamtgeflecht). Das verzinnte Kupfergeflecht (≥ 0,5 mm Drahtdurchmesser) bietet eine anpassbare Abdeckung (typischerweise 45 %, 65 % oder 80 %). Gemäß IEC 60092-350 benötigen einfach geschirmte Seekabel einen Erdungsdraht, während doppelt geschirmte Kabel das Geflecht zur elektrostatischen Entladung nutzen.
5. Panzerschicht: Mechanischer Schutz
Die Armierungsschicht erhöht die Zug- und Druckfestigkeit und verbessert die EMI-Abschirmung. Seekabel verwenden primär eine Geflechtarmierung gemäß ISO 7959-2. Verzinkter Stahldraht (GSWB) bietet hohe Festigkeit und Hitzebeständigkeit für anspruchsvolle Anwendungen, während verzinnter Kupferdraht (TCWB) eine bessere Flexibilität für beengte Platzverhältnisse ermöglicht.
6. Äußere Hülle: Umweltschutzschild
Der Außenmantel muss glatt, konzentrisch und abnehmbar sein, ohne die darunterliegenden Schichten zu beschädigen. Die DNV-Normen fordern eine Dicke (Dt) von 0,04 × Df (Innendurchmesser) + 0,5 mm, mit einem Mindestwert von 0,7 mm. Für Seekabel wird hauptsächlich … verwendet.LSZH (raucharm, halogenfrei)Werkstoffe (SHF1/SHF2/SHF2 MUD-Typen gemäß IEC 60092-360), die die Bildung giftiger Dämpfe bei Bränden minimieren.
Abschluss
Jede einzelne Schicht unserer Marine-Ethernet-Kabel zeugt von sorgfältiger Ingenieurskunst. Wir bei OW CABLE engagieren uns für die Weiterentwicklung der Kabeltechnologie – sprechen Sie uns gerne auf Ihre individuellen Anforderungen an!
Veröffentlichungsdatum: 25. März 2025