Mit der Entwicklung der modernen Gesellschaft sind Netzwerke zu einem unverzichtbaren Bestandteil des täglichen Lebens geworden. Die Signalübertragung erfolgt über Netzwerkkabel (allgemein als Ethernet-Kabel bezeichnet). Als mobiler moderner Industriekomplex auf See wird die Schiffs- und Offshore-Technik zunehmend automatisiert und intelligenter. Die Umgebung ist komplexer und stellt höhere Anforderungen an die Struktur von Ethernet-Kabeln und die verwendeten Kabelmaterialien. Heute stellen wir kurz die strukturellen Merkmale, Klassifizierungsmethoden und wichtigsten Materialkonfigurationen von Marine-Ethernet-Kabeln vor.
1.Kabelklassifizierung
(1).Nach Übertragungsleistung
Die von uns üblicherweise verwendeten Ethernet-Kabel bestehen typischerweise aus Twisted-Pair-Kabeln mit Kupferleitern. Diese bestehen aus ein- oder mehradrigen Kupferleitern, PE- oder PO-Isoliermaterialien, die paarweise verdrillt sind, und aus vier Paaren, die zu einem vollständigen Kabel zusammengefügt sind. Je nach Leistung können verschiedene Kabelqualitäten ausgewählt werden:
Kategorie 5E (CAT5E): Der Außenmantel besteht üblicherweise aus PVC oder halogenfreiem Polyolefin mit geringer Rauchentwicklung. Die Übertragungsfrequenz beträgt 100 MHz und die maximale Geschwindigkeit 1000 Mbit/s. Diese Kabel werden häufig in Heim- und Büronetzwerken eingesetzt.
Kategorie 6 (CAT6): Verwendet hochwertigere Kupferleiter undPolyethylen hoher Dichte (HDPE)Isoliermaterial mit strukturellem Separator, wodurch die Bandbreite für eine stabilere Übertragung auf 250 MHz erhöht wird.
Kategorie 6A (CAT6A): Die Frequenz steigt auf 500 MHz, die Übertragungsrate erreicht 10 Gbit/s, verwendet normalerweise Mylar-Band aus Aluminiumfolie als Paarabschirmmaterial und wird mit einem leistungsstarken, halogenfreien Mantelmaterial mit geringer Rauchentwicklung für den Einsatz in Rechenzentren kombiniert.
Kategorie 7 / 7A (CAT7/CAT7A): Verwendet 0,57 mm sauerstofffreie Kupferleiter, jedes Paar abgeschirmt mitAluminiumfolie Mylarband+ durchgehendes Geflecht aus verzinntem Kupferdraht, das die Signalintegrität verbessert und eine Hochgeschwindigkeitsübertragung von 10 Gbit/s unterstützt.
Kategorie 8 (CAT8): Die Struktur ist SFTP mit doppelschichtiger Abschirmung (Mylar-Band aus Aluminiumfolie für jedes Paar + Gesamtgeflecht), und die Ummantelung besteht typischerweise aus hochflammhemmendem XLPO-Mantelmaterial, das Geschwindigkeiten von bis zu 2000 MHz und 40 Gbit/s unterstützt und für Verbindungen zwischen Geräten in Rechenzentren geeignet ist.
(2) Je nach Abschirmstruktur
Je nachdem, ob in der Struktur Abschirmmaterialien verwendet werden, können Ethernet-Kabel unterteilt werden in:
UTP (Unshielded Twisted Pair): Verwendet nur PO- oder HDPE-Isoliermaterial ohne zusätzliche Abschirmung, kostengünstig, geeignet für Umgebungen mit minimalen elektromagnetischen Störungen.
STP (Shielded Twisted Pair): Verwendet Mylar-Band aus Aluminiumfolie oder Kupferdrahtgeflecht als Abschirmmaterial, wodurch die Störfestigkeit verbessert wird und es für komplexe elektromagnetische Umgebungen geeignet ist.
Marine-Ethernet-Kabel sind häufig starken elektromagnetischen Störungen ausgesetzt und erfordern daher stärkere Abschirmstrukturen. Gängige Konfigurationen sind:
F/UTP: Verwendet Mylar-Band aus Aluminiumfolie als allgemeine Abschirmschicht, geeignet für CAT5E und CAT6, häufig verwendet in Bordsteuerungssystemen.
SF/UTP: Mylar-Band aus Aluminiumfolie und blankem Kupfergeflecht zur Verbesserung der allgemeinen EMI-Beständigkeit; wird häufig für die Strom- und Signalübertragung auf See verwendet.
S/FTP: Jedes verdrillte Paar verwendet Aluminiumfolie-Mylar-Band zur individuellen Abschirmung, mit einer äußeren Schicht aus Kupferdrahtgeflecht zur Gesamtabschirmung, gepaart mit hochflammhemmendem XLPO-Mantelmaterial. Dies ist eine gängige Struktur für CAT6A-Kabel und höher.
2. Unterschiede bei Marine-Ethernet-Kabeln
Im Vergleich zu landgestützten Ethernet-Kabeln unterscheiden sich Marine-Ethernet-Kabel deutlich in Materialauswahl und Konstruktion. Aufgrund der rauen Meeresumgebung – hoher Salznebel, hohe Luftfeuchtigkeit, starke elektromagnetische Störungen, intensive UV-Strahlung und Entflammbarkeit – müssen Kabelmaterialien höhere Standards hinsichtlich Sicherheit, Haltbarkeit und mechanischer Leistung erfüllen.
(1).Standardanforderungen
Marine-Ethernet-Kabel werden üblicherweise nach IEC 61156-5 und IEC 61156-6 ausgelegt. Horizontale Verkabelungen verwenden typischerweise massive Kupferleiter in Kombination mit HDPE-Isoliermaterialien, um eine bessere Übertragungsdistanz und Stabilität zu erreichen. Patchkabel in Datenräumen verwenden Litzenleiter aus Kupfer mit weicherer PO- oder PE-Isolierung für eine einfachere Verlegung in engen Räumen.
(2) Flammhemmung und Feuerbeständigkeit
Um die Ausbreitung von Feuer zu verhindern, werden bei Marine-Ethernet-Kabeln häufig halogenfreie, flammhemmende Polyolefin-Materialien (wie LSZH, XLPO usw.) als Ummantelung verwendet, die den Normen IEC 60332 (flammhemmend), IEC 60754 (halogenfrei) und IEC 61034 (raucharm) entsprechen. Bei kritischen Systemen werden Glimmerband und andere feuerbeständige Materialien hinzugefügt, um die Feuerbeständigkeitsnorm IEC 60331 zu erfüllen und sicherzustellen, dass die Kommunikationsfunktionen im Brandfall aufrechterhalten bleiben.
(3) Ölbeständigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Panzerungsstruktur
In Offshore-Anlagen wie FPSOs und Baggerschiffen sind Ethernet-Kabel häufig Öl und korrosiven Medien ausgesetzt. Um die Mantelbeständigkeit zu verbessern, werden vernetzte Polyolefin-Mantelmaterialien (SHF2) oder schlammbeständige SHF2-MUD-Materialien verwendet, die den Chemikalienbeständigkeitsnormen NEK 606 entsprechen. Zur weiteren Verbesserung der mechanischen Festigkeit können Kabel mit verzinktem Stahldrahtgeflecht (GSWB) oder verzinntem Kupferdrahtgeflecht (TCWB) gepanzert werden. Dies sorgt für Druck- und Zugfestigkeit sowie elektromagnetische Abschirmung zur Wahrung der Signalintegrität.
(4) UV-Beständigkeit und Alterungsverhalten
Marine-Ethernet-Kabel sind häufig direkter Sonneneinstrahlung ausgesetzt, daher müssen die Mantelmaterialien eine ausgezeichnete UV-Beständigkeit aufweisen. Typischerweise wird eine Polyolefin-Ummantelung mit Ruß oder UV-beständigen Additiven verwendet und nach den UV-Alterungsstandards UL1581 oder ASTM G154-16 geprüft, um physikalische Stabilität und eine längere Lebensdauer in Umgebungen mit hoher UV-Belastung zu gewährleisten.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass jede Schicht des Marine-Ethernet-Kabeldesigns eng mit der sorgfältigen Auswahl der Kabelmaterialien verbunden ist. Hochwertige Kupferleiter, HDPE- oder PO-Isoliermaterialien, Mylar-Band aus Aluminiumfolie, Kupferdrahtgeflecht, Glimmerband, XLPO-Mantelmaterial und SHF2-Mantelmaterialien bilden zusammen ein Kommunikationskabelsystem, das den rauen Meeresbedingungen standhält. Als Kabelmateriallieferant wissen wir, wie wichtig die Materialqualität für die Leistung des gesamten Kabels ist, und haben uns verpflichtet, zuverlässige, sichere und leistungsstarke Materiallösungen für die Schifffahrts- und Offshore-Industrie anzubieten.
Veröffentlichungszeit: 16. Juni 2025