本日は、海洋イーサネットケーブルの詳細な構造についてご説明いたします。簡単に言うと、標準的なイーサネットケーブルは導体、絶縁層、シールド層、そして外皮で構成されていますが、装甲ケーブルはシールドと外皮の間に内皮と装甲層が追加されています。装甲ケーブルは、機械的な保護性能を高めるだけでなく、内皮による保護性能も備えています。それでは、各コンポーネントを詳しく見ていきましょう。
1. 導体：信号伝送の核
イーサネットケーブルの導体には、錫メッキ銅、裸銅、アルミニウム線、銅被覆アルミニウム、銅被覆鋼など、様々な材質があります。IEC 61156-5:2020では、海洋イーサネットケーブルには直径0.4mm～0.65mmの焼鈍銅導体を使用する必要があります。伝送速度と安定性の向上に対する需要が高まるにつれ、アルミニウムや銅被覆アルミニウムなどの低品質導体は段階的に廃止され、現在では錫メッキ銅と裸銅が市場を支配しています。
錫メッキ銅は、むき出しの銅に比べて化学的安定性に優れ、酸化、化学的腐食、湿度に耐え、回路の信頼性を維持します。
導体には、単線と撚線の2つの構造があります。単線は1本の銅線を使用し、撚線は複数の細い銅線を撚り合わせた構造です。主な違いは伝送性能にあります。撚線は断面積が大きいため挿入損失が低減しますが、単線に比べて減衰量が20～50%高くなります。また、撚線間の隙間によって直流抵抗も増加します。
ほとんどのイーサネットケーブルは、23AWG（0.57mm）または24AWG（0.51mm）の導体を使用しています。CAT5Eでは通常24AWGが使用されますが、CAT6/6A/7/7Aなどの上位カテゴリでは、より高いパフォーマンスを得るために23AWGが求められることがよくあります。ただし、IEC規格では特定のワイヤゲージは規定されておらず、良質な製造方法で製造された24AWGケーブルはCAT6+の仕様を満たすことができます。
2. 絶縁層：信号の完全性を保護する
絶縁層は伝送中の信号漏洩を防ぎます。IEC 60092-360およびGB/T 50311-2016規格に準拠した海洋ケーブルでは、通常、高密度ポリエチレン（HDPE）または泡状ポリエチレン（PEフォーム）HDPEは優れた耐熱性、機械的強度、環境応力亀裂耐性を備えており、幅広い用途に使用できます。発泡PEは優れた誘電特性を備えているため、高速CAT6A+ケーブルに最適です。
3. クロスセパレータ：信号のクロストークを低減
クロスセパレータ（クロスフィラーとも呼ばれる）は、4本のツイストペアを物理的に4分割し、ペア間のクロストークを効果的に低減するように設計されています。通常、標準直径0.5mmのHDPE素材で作られるこの部品は、1Gbps以上のデータ伝送速度を持つカテゴリー6以上のケーブルに不可欠です。これらのケーブルは信号ノイズに対する感受性が高く、優れた耐干渉性が求められるためです。そのため、個々のペアにフォイルシールドが施されていないカテゴリー6以上のケーブルでは、4本のツイストペアを分離するためにクロスフィラーが広く使用されています。
一方、カテゴリー5eケーブルおよびペアシールドフォイル設計を採用したケーブルでは、クロスフィラーは不要です。カテゴリー5eケーブルは、ツイストペア構造のため、限られた帯域幅に対して十分な干渉保護を提供するため、追加の分離は不要です。同様に、フォイルシールドペアケーブルは、アルミ箔が持つ高周波電磁干渉を遮断する特性を利用するため、クロスフィラーは不要です。
引張強度部材は、性能を損なう可能性のあるケーブルの伸びを防ぐ上で重要な役割を果たします。業界をリードするケーブルメーカーは、ケーブル構造における引張強度補強部材として、主にグラスファイバーまたはナイロンコードを使用しています。これらの材料は、ケーブルの伝送特性を維持しながら、最適な機械的保護を提供します。
4. シールド層：電磁波保護
シールド層は、EMIを遮断するためにアルミ箔と編組メッシュ、あるいはその両方で構成されています。シングルシールドケーブルは、アルミ箔層（厚さ0.012mm以上、重ね合わせ率20%以上）とPETマイラー層を1層ずつ使用し、漏電を防止します。ダブルシールドケーブルには、SF/UTP（アルミ箔＋編組）とS/FTP（個々のペアのアルミ箔＋編組）の2種類があります。錫メッキ銅編組（線径0.5mm以上）は、シールド率をカスタマイズ可能です（通常45%、65%、または80%）。IEC 60092-350規格では、シングルシールドの海洋ケーブルには接地用のドレインワイヤが必要であり、ダブルシールドケーブルでは編組を静電気放電に使用します。
5. 装甲層：機械的保護
装甲層は引張強度と圧縮強度を高め、EMIシールド性能を向上させます。船舶用ケーブルでは、主にISO 7959-2に準拠した編組装甲が採用されており、亜鉛メッキ鋼線（GSWB）は高強度と耐熱性を備え、要求の厳しい用途に適しています。一方、錫メッキ銅線（TCWB）は、狭いスペースで優れた柔軟性を発揮します。
6. 外側シース：環境シールド
外皮は滑らかで同心円状で、下層を損傷することなく取り外し可能でなければなりません。DNV規格では、厚さ（Dt）は0.04×Df（内径）+0.5mm、最小0.7mmと規定されています。船舶用ケーブルでは主に以下のものが使用されています。LSZH（低煙ゼロハロゲン）火災時の有毒ガスを最小限に抑える材料 (IEC 60092-360 準拠の SHF1/SHF2/SHF2 MUD グレード)。
結論
海洋イーサネットケーブルは、あらゆる層に綿密なエンジニアリングが施されています。OW CABLEは、ケーブル技術の進化に尽力しています。お客様の具体的なニーズについても、お気軽にご相談ください。
投稿日時: 2025年3月25日