現代社会の発展に伴い、ネットワークは日常生活に欠かせないものとなり、ネットワーク信号の伝送はネットワークケーブル（一般にイーサネットケーブルと呼ばれる）に依存しています。海洋・オフショア工学は、海上における移動型現代産業複合体として、ますます自動化・高度化が進んでいます。環境はより複雑化し、イーサネットケーブルの構造や使用されるケーブル材料に対する要求も高まっています。本稿では、海洋イーサネットケーブルの構造的特徴、分類方法、および主要な材料構成について簡単に紹介します。
1.ケーブルの分類
（１）伝達性能による
一般的に使用されるイーサネットケーブルは、銅導体ツイストペア構造で、単線または多線の銅導体、PEまたはPO絶縁材をペアで撚り合わせ、4ペアをまとめて1本のケーブルを形成します。性能に応じて、さまざまなグレードのケーブルを選択できます。
カテゴリ5E（CAT5E）：外被は通常、PVCまたは低煙ハロゲンフリーポリオレフィン製で、伝送周波数は100MHz、最大速度は1000Mbpsです。家庭や一般的なオフィスネットワークで広く使用されています。
カテゴリー6（CAT6）：より高グレードの銅導体を使用し、高密度ポリエチレン（HDPE）絶縁材と構造分離材を組み合わせることで、帯域幅を250MHzまで拡大し、より安定した伝送を実現した。
カテゴリー6A（CAT6A）：周波数は500MHzまで上昇し、伝送速度は10Gbpsに達します。通常、ペアシールド材としてアルミ箔マイラーテープを使用し、データセンターで使用するために高性能の低発煙ハロゲンフリーシース材と組み合わせて使用されます。
カテゴリ 7 / 7A (CAT7/CAT7A): 0.57mm の無酸素銅導体を使用し、各ペアはシールドされています。アルミホイル マイラーテープ+ 全体に錫メッキされた銅線編組を採用し、信号の完全性を向上させ、10Gbpsの高速伝送をサポートします。
カテゴリ8（CAT8）：構造はSFTPで、二重層シールド（各ペアにアルミ箔マイラーテープ、全体は編組シールド）を採用し、シースは通常、難燃性の高いXLPOシース材を使用し、最大2000MHzおよび40Gbpsの速度に対応し、データセンター内の機器間接続に適しています。
（２）遮蔽構造による
構造にシールド材が使用されているかどうかによって、イーサネットケーブルは以下のように分類できます。
UTP（非シールドツイストペア）：POまたはHDPE絶縁材のみを使用し、追加のシールドは不要。低コストで、電磁干渉が最小限の環境に適しています。
STP（シールド付きツイストペア）：アルミ箔、マイラーテープ、または銅線編組をシールド材として使用し、干渉耐性を向上させ、複雑な電磁環境に適しています。
船舶用イーサネットケーブルは、しばしば強い電磁干渉を受けるため、より高度なシールド構造が必要となる。一般的な構成は以下のとおりである。
F/UTP：アルミ箔マイラーテープを全体シールド層として使用し、CAT5EおよびCAT6に適しており、車載制御システムで一般的に使用されています。
SF/UTP：アルミ箔マイラーテープと裸銅編組シールドにより、EMI耐性が向上し、船舶用電源および信号伝送によく使用されます。
S/FTP：各ツイストペアは個別にアルミ箔マイラーテープでシールドされ、その外側には銅線編組による全体シールドが施され、さらに難燃性の高いXLPOシース材で覆われています。これはCAT6A以上のケーブルで一般的に用いられる構造です。
2. 船舶用イーサネットケーブルの違い
陸上用イーサネットケーブルと比較して、海上用イーサネットケーブルは、材料の選定と構造設計において明確な違いがあります。塩分濃度の高い霧、高湿度、強い電磁干渉、強烈な紫外線、そして可燃性といった過酷な海洋環境のため、ケーブル材料は安全性、耐久性、機械的性能に関してより高い基準を満たす必要があります。
（１）標準要件
船舶用イーサネットケーブルは通常、IEC 61156-5およびIEC 61156-6に基づいて設計されています。水平配線では、伝送距離と安定性を向上させるために、一般的にHDPE絶縁材と組み合わせた単線銅導体が使用されます。データルームのパッチコードでは、狭い場所での配線を容易にするために、より柔らかいPOまたはPE絶縁材と撚り線銅導体が使用されます。
（２）難燃性および耐火性
火災の延焼を防ぐため、船舶用イーサネットケーブルの被覆材には、低煙ハロゲンフリー難燃性ポリオレフィン材料（LSZH、XLPOなど）がよく使用され、IEC 60332難燃性規格、IEC 60754（ハロゲンフリー）規格、およびIEC 61034（低煙）規格に適合しています。重要なシステムでは、IEC 60331耐火性規格を満たすためにマイカテープなどの耐火性材料が追加され、火災発生時にも通信機能が維持されます。
（３）耐油性、耐腐食性、および装甲構造
FPSOや浚渫船などの海洋設備では、イーサネットケーブルは油や腐食性媒体にさらされることがよくあります。シースの耐久性を向上させるため、NEK 606耐薬品性規格に準拠した架橋ポリオレフィンシース材（SHF2）または耐泥性SHF2 MUD材が使用されます。さらに機械的強度を高めるため、ケーブルは亜鉛メッキ鋼線編組（GSWB）または錫メッキ銅線編組（TCWB）で被覆することができ、圧縮強度と引張強度に加え、電磁シールド効果によって信号の完全性を保護します。
（4）紫外線耐性および経年劣化性能
船舶用イーサネットケーブルは直射日光にさらされることが多いため、被覆材には優れた耐紫外線性が求められます。一般的には、カーボンブラックや耐紫外線添加剤を添加したポリオレフィン被覆材が使用され、UL1581またはASTM G154-16の紫外線劣化試験規格に基づいて試験が行われ、高紫外線環境下における物理的安定性と長寿命が確保されます。
要約すると、船舶用イーサネットケーブルの設計は、ケーブル材料の慎重な選定と密接に関係しています。高品質の銅導体、HDPEまたはPO絶縁材、アルミ箔マイラーテープ、銅線編組、マイカテープ、XLPOシース材、およびSHF2シース材が一体となって、過酷な海洋環境に耐えうる通信ケーブルシステムを形成します。ケーブル材料サプライヤーとして、当社は材料の品質がケーブル全体の性能に及ぼす重要性を理解しており、海洋およびオフショア産業向けに、信頼性が高く、安全で、高性能な材料ソリューションを提供することに尽力しています。
投稿日時: 2025年6月16日