Cabos de rede submarinos: estrutura, desempenho e aplicações

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Cabos de rede submarinos: estrutura, desempenho e aplicações

Com o desenvolvimento da sociedade moderna, as redes tornaram-se parte indispensável da vida cotidiana, e a transmissão de sinais de rede depende de cabos de rede (comumente chamados de cabos Ethernet). Como um complexo industrial moderno e móvel no mar, a engenharia marítima e offshore está se tornando cada vez mais automatizada e inteligente. O ambiente é mais complexo, impondo maiores exigências à estrutura dos cabos Ethernet e aos materiais utilizados. Hoje, apresentaremos brevemente as características estruturais, os métodos de classificação e as principais configurações de materiais dos cabos Ethernet marítimos.

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1. Classificação de Cabos

(1) De acordo com o desempenho da transmissão

Os cabos Ethernet que usamos com frequência são geralmente fabricados com estruturas de pares trançados de condutores de cobre, contendo condutores de cobre simples ou multifilares, materiais de isolamento de PE ou PO, trançados em pares, e então quatro pares formando um cabo completo. Com base no desempenho, diferentes níveis de qualidade de cabos podem ser selecionados:

Cabo de Categoria 5E (CAT5E): A bainha externa é geralmente feita de PVC ou poliolefina livre de halogênios e com baixa emissão de fumaça, com frequência de transmissão de 100 MHz e velocidade máxima de 1000 Mbps. É amplamente utilizado em redes domésticas e de escritórios em geral.

Categoria 6 (CAT6): Utiliza condutores de cobre de qualidade superior epolietileno de alta densidade (HDPE)Material isolante com separador estrutural, aumentando a largura de banda para 250 MHz para uma transmissão mais estável.

Categoria 6A (CAT6A): A frequência aumenta para 500 MHz, a taxa de transmissão atinge 10 Gbps, normalmente utiliza fita de alumínio Mylar como material de blindagem do par e é combinada com material de revestimento de alto desempenho, com baixa emissão de fumaça e livre de halogênios, para uso em centros de dados.

Categoria 7 / 7A (CAT7/CAT7A): Utiliza condutor de cobre isento de oxigênio de 0,57 mm, cada par blindado comFita adesiva de alumínio Mylar+ Trançado geral de fios de cobre estanhado, melhorando a integridade do sinal e suportando transmissão de alta velocidade de 10 Gbps.

Categoria 8 (CAT8): A estrutura é SFTP com blindagem de dupla camada (fita Mylar de folha de alumínio para cada par + trança geral), e a bainha é tipicamente de material XLPO altamente retardante de chamas, suportando até 2000 MHz e velocidade de 40 Gbps, adequada para conexões entre equipamentos em centros de dados.

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(2). De acordo com a estrutura de blindagem

De acordo com a utilização de materiais de blindagem em sua estrutura, os cabos Ethernet podem ser divididos em:

UTP (Par Trançado Não Blindado): Utiliza apenas material isolante de PO ou HDPE, sem blindagem adicional, tem baixo custo e é adequado para ambientes com mínima interferência eletromagnética.

STP (Par Trançado Blindado): Utiliza fita de alumínio Mylar ou trança de fios de cobre como material de blindagem, aumentando a resistência à interferência e sendo adequado para ambientes eletromagnéticos complexos.

Os cabos Ethernet marítimos frequentemente enfrentam forte interferência eletromagnética, exigindo estruturas de blindagem mais robustas. Configurações comuns incluem:

F/UTP: Utiliza fita de alumínio Mylar como camada de blindagem geral, adequada para CAT5E e CAT6, comumente usada em sistemas de controle embarcados.

SF/UTP: Fita de Mylar com folha de alumínio + blindagem de malha de cobre nu, aumentando a resistência geral a EMI, comumente usada para transmissão de energia e sinal em embarcações.

S/FTP: Cada par trançado utiliza fita de alumínio Mylar para blindagem individual, com uma camada externa de malha de fios de cobre para blindagem geral, combinada com um revestimento XLPO de alta resistência à chama. Esta é uma estrutura comum para cabos CAT6A e superiores.

2. Diferenças entre cabos Ethernet marítimos

Em comparação com os cabos Ethernet terrestres, os cabos Ethernet marítimos apresentam diferenças claras na seleção de materiais e no projeto estrutural. Devido ao ambiente marítimo adverso — alta concentração de névoa salina, alta umidade, forte interferência eletromagnética, intensa radiação UV e inflamabilidade — os materiais dos cabos devem atender a padrões mais elevados de segurança, durabilidade e desempenho mecânico.

(1) Requisitos padrão

Os cabos Ethernet marítimos são geralmente projetados de acordo com as normas IEC 61156-5 e IEC 61156-6. A cablagem horizontal normalmente utiliza condutores de cobre sólido combinados com materiais de isolamento em HDPE para obter melhor alcance e estabilidade de transmissão; os cabos de conexão em salas de dados utilizam condutores de cobre trançado com isolamento mais flexível em PO ou PE para facilitar a passagem em espaços confinados.

(2) Retardância à chama e resistência ao fogo

Para evitar a propagação de incêndios, os cabos Ethernet marítimos geralmente utilizam materiais de poliolefina retardantes de chama, isentos de halogênio e com baixa emissão de fumaça (como LSZH, XLPO, etc.) para o revestimento, atendendo às normas IEC 60332 (retardante de chama), IEC 60754 (isento de halogênio) e IEC 61034 (baixa emissão de fumaça). Em sistemas críticos, fita de mica e outros materiais resistentes ao fogo são adicionados para atender aos padrões de resistência ao fogo da norma IEC 60331, garantindo a manutenção das funções de comunicação durante incêndios.

(3). Resistência a óleo, resistência à corrosão e estrutura de blindagem

Em unidades offshore, como FPSOs e dragas, os cabos Ethernet são frequentemente expostos a óleo e meios corrosivos. Para melhorar a durabilidade da bainha, são utilizados materiais de bainha de poliolefina reticulada (SHF2) ou materiais SHF2 resistentes à lama (MUD), em conformidade com as normas de resistência química NEK 606. Para aumentar ainda mais a resistência mecânica, os cabos podem ser blindados com malha de aço galvanizado (GSWB) ou malha de cobre estanhado (TCWB), proporcionando resistência à compressão e à tração, além de blindagem eletromagnética para proteger a integridade do sinal.

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(4). Resistência aos raios UV e desempenho de envelhecimento

Os cabos Ethernet marítimos são frequentemente expostos à luz solar direta, portanto, os materiais de revestimento devem ter excelente resistência aos raios UV. Normalmente, utiliza-se revestimento de poliolefina com negro de fumo ou aditivos resistentes aos raios UV, testado de acordo com as normas de envelhecimento por UV UL1581 ou ASTM G154-16 para garantir estabilidade física e vida útil prolongada em ambientes com alta incidência de raios UV.

Em resumo, cada camada do projeto de um cabo Ethernet marítimo está intimamente ligada à seleção criteriosa dos materiais. Condutores de cobre de alta qualidade, materiais de isolamento em HDPE ou PO, fita de alumínio Mylar, malha de fios de cobre, fita de mica, revestimento em XLPO e revestimento em SHF2 formam, em conjunto, um sistema de cabos de comunicação capaz de suportar os ambientes marítimos severos. Como fornecedores de materiais para cabos, compreendemos a importância da qualidade dos materiais para o desempenho de todo o cabo e estamos comprometidos em fornecer soluções de materiais confiáveis, seguras e de alto desempenho para os setores marítimo e offshore.


Data da publicação: 16 de junho de 2025