Avec le développement de la société moderne, les réseaux sont devenus indispensables au quotidien, et la transmission des signaux réseau repose sur des câbles réseau (communément appelés câbles Ethernet). En tant que complexe industriel moderne et mobile en mer, l'ingénierie marine et offshore devient de plus en plus automatisée et intelligente. L'environnement est plus complexe, ce qui impose des exigences plus élevées à la structure des câbles Ethernet et aux matériaux utilisés. Aujourd'hui, nous allons présenter brièvement les caractéristiques structurelles, les méthodes de classification et les principales configurations de matériaux des câbles Ethernet marins.
1. Classification des câbles
(1).Selon les performances de transmission
Les câbles Ethernet que nous utilisons couramment sont généralement constitués de paires torsadées de conducteurs en cuivre, composées de conducteurs monobrins ou multibrins, d'isolants en PE ou en PO, torsadés par paires, puis de quatre paires formant un câble complet. Selon leurs performances, différentes qualités de câbles sont disponibles :
Catégorie 5E (CAT5E) : La gaine extérieure est généralement en PVC ou en polyoléfine sans halogène à faible dégagement de fumée, avec une fréquence de transmission de 100 MHz et un débit maximal de 1 000 Mbps. Elle est largement utilisée dans les réseaux domestiques et professionnels.
Catégorie 6 (CAT6) : utilise des conducteurs en cuivre de qualité supérieure etpolyéthylène haute densité (PEHD)matériau isolant, avec un séparateur structurel, augmentant la bande passante à 250 MHz pour une transmission plus stable.
Catégorie 6A (CAT6A) : la fréquence augmente jusqu'à 500 MHz, le débit de transmission atteint 10 Gbit/s, utilise généralement du ruban Mylar en feuille d'aluminium comme matériau de blindage de paire et est combiné avec un matériau de gaine sans halogène à faible émission de fumée haute performance pour une utilisation dans les centres de données.
Catégorie 7 / 7A (CAT7/CAT7A) : utilise un conducteur en cuivre sans oxygène de 0,57 mm, chaque paire étant blindée avecruban Mylar en feuille d'aluminium+ tresse globale en fil de cuivre étamé, améliorant l'intégrité du signal et prenant en charge la transmission à grande vitesse de 10 Gbit/s.
Catégorie 8 (CAT8) : La structure est SFTP avec un blindage à double couche (ruban Mylar en feuille d'aluminium pour chaque paire + tresse globale), et la gaine est généralement un matériau de gaine XLPO hautement ignifuge, prenant en charge jusqu'à 2000 MHz et une vitesse de 40 Gbit/s, adapté aux connexions inter-équipements dans les centres de données.
(2). Selon la structure de blindage
Selon que des matériaux de blindage sont utilisés dans la structure, les câbles Ethernet peuvent être divisés en :
UTP (paire torsadée non blindée) : utilise uniquement un matériau isolant PO ou HDPE sans blindage supplémentaire, à faible coût, adapté aux environnements avec des interférences électromagnétiques minimales.
STP (paire torsadée blindée) : utilise du ruban Mylar en feuille d'aluminium ou une tresse en fil de cuivre comme matériau de blindage, améliorant la résistance aux interférences, adapté aux environnements électromagnétiques complexes.
Les câbles Ethernet marins sont souvent soumis à de fortes interférences électromagnétiques, nécessitant des structures de blindage plus robustes. Les configurations courantes incluent :
F/UTP : utilise du ruban Mylar en feuille d'aluminium comme couche de blindage globale, adapté aux CAT5E et CAT6, couramment utilisé dans les systèmes de contrôle embarqués.
SF/UTP : Ruban Mylar en feuille d'aluminium + blindage tressé en cuivre nu, améliorant la résistance EMI globale, couramment utilisé pour la transmission de puissance et de signal marine.
S/FTP : Chaque paire torsadée est dotée d'un ruban Mylar en feuille d'aluminium pour le blindage individuel, d'une couche extérieure tressée en fil de cuivre pour le blindage global, et d'une gaine XLPO hautement ignifuge. Cette structure est courante pour les câbles CAT6A et supérieurs.
2. Différences entre les câbles Ethernet marins
Comparés aux câbles Ethernet terrestres, les câbles Ethernet marins présentent des différences significatives en termes de choix des matériaux et de conception structurelle. En raison des conditions difficiles de l'environnement marin (brouillard salin élevé, forte humidité, fortes interférences électromagnétiques, rayonnement UV intense et inflammabilité), les matériaux des câbles doivent répondre à des normes plus strictes en matière de sécurité, de durabilité et de performances mécaniques.
(1).Exigences standard
Les câbles Ethernet marins sont généralement conçus conformément aux normes CEI 61156-5 et CEI 61156-6. Le câblage horizontal utilise généralement des conducteurs en cuivre massif associés à des matériaux isolants en PEHD pour une meilleure distance de transmission et une meilleure stabilité. Les cordons de raccordement des salles de données utilisent des conducteurs en cuivre toronné avec une isolation PO ou PE plus souple pour faciliter le routage dans les espaces restreints.
(2). Ignifugation et résistance au feu
Pour prévenir la propagation du feu, les câbles Ethernet marins utilisent souvent des gaines en polyoléfine ignifuge, sans halogène et à faible dégagement de fumée (LSZH, XLPO, etc.), conformes aux normes ignifuges CEI 60332, CEI 60754 (sans halogène) et CEI 61034 (à faible dégagement de fumée). Pour les systèmes critiques, du ruban mica et d'autres matériaux ignifuges sont ajoutés pour respecter la norme CEI 60331, garantissant ainsi le maintien des fonctions de communication en cas d'incendie.
(3). Résistance à l'huile, résistance à la corrosion et structure du blindage
Dans les unités offshore telles que les FPSO et les dragues, les câbles Ethernet sont souvent exposés au pétrole et aux milieux corrosifs. Pour améliorer la durabilité de la gaine, des matériaux de gaine en polyoléfine réticulée (SHF2) ou des matériaux SHF2 MUD résistants à la boue sont utilisés, conformes à la norme de résistance chimique NEK 606. Pour améliorer encore la résistance mécanique, les câbles peuvent être armés d'une tresse en fil d'acier galvanisé (GSWB) ou d'une tresse en fil de cuivre étamé (TCWB), offrant une résistance à la compression et à la traction, ainsi qu'un blindage électromagnétique pour protéger l'intégrité du signal.
(4). Résistance aux UV et performance au vieillissement
Les câbles Ethernet marins sont souvent exposés à la lumière directe du soleil ; les matériaux de gaine doivent donc présenter une excellente résistance aux UV. Généralement, une gaine en polyoléfine avec du noir de carbone ou des additifs résistants aux UV est utilisée et testée selon les normes de vieillissement UV UL1581 ou ASTM G154-16 afin de garantir une stabilité physique et une durée de vie prolongée dans des environnements à forte exposition aux UV.
En résumé, chaque couche d'un câble Ethernet marin est étroitement liée à la sélection rigoureuse des matériaux. Conducteurs en cuivre de haute qualité, isolants en PEHD ou PO, ruban Mylar en feuille d'aluminium, tresse en cuivre, ruban mica, gaine XLPO et gaine SHF2 forment un système de câbles de communication capable de résister aux environnements marins difficiles. En tant que fournisseur de matériaux pour câbles, nous comprenons l'importance de la qualité des matériaux pour la performance de l'ensemble du câble et nous engageons à fournir des solutions fiables, sûres et performantes pour les industries maritime et offshore.
Date de publication : 16 juin 2025