الشائع استخدامها كابل الشبكة الصناعية وينقسم الغلاف الخارجي إلى نوعين: كابل شبكة PUR و كابل شبكة بي في سي. في بعض البيئات المحددة، يجب استخدام كابل الشبكة PUR.

كابلات الشبكة المحمية بالبولي يوريثين (PUR).، ككابل اتصالات عالي الأداء، أظهر مزايا كبيرة في الأتمتة الصناعية ومراكز البيانات والمعدات الطبية وكابلات الشبكات في البيئات القاسية في السنوات الأخيرة. خصائص المواد الفريدة والتصميم الهيكلي يجعلها تتفوق بكثير على كابلات الشبكة العادية من حيث مقاومة التداخل، ومقاومة الطقس، والقوة الميكانيكية، مما يجعلها الحل المفضل لسيناريوهات التطبيقات الخاصة.

1. خصائص المواد كابل إيثرنت PUR: المزايا الكيميائية للبولي يوريثين

تمتلك مواد البولي يوريثان خصائص متعددة بسبب وجود مجموعات الإستر الأميني (- NHCOO -) في تركيبها الجزيئي. في كابل إيثرنت محمي بـ PURالغلاف الخارجي مصنوع من مادة البولي يوريثين لدن بالحرارة (TPU)، والتي تتمتع بنطاق صلابة قابل للتعديل (عادةً Shore A 70-95) ويجمع بين مرونة المطاط وقوة البلاستيك. بالمقارنة مع أغلفة PVC التقليدية، تتمتع الأغلفة الخارجية PUR بقوة شد تبلغ 35-50MPa واستطالة عند الكسر تزيد عن 400%، مما يحافظ على المرونة حتى في درجات الحرارة القصوى التي تتراوح من -40 درجة مئوية إلى 90 درجة مئوية. تتيح هذه الخاصية لها الانحناء والسير بشكل طبيعي في البيئات ذات درجات الحرارة المنخفضة مثل منصات التنقيب عن النفط ومحطات البحث العلمي القطبية.

الاستقرار الكيميائي هو ميزة أساسية أخرى. يتمتع البولي يوريثين بقدرة تحمل أعلى بكثير للزيوت المعدنية وزيت الوقود ومعظم المذيبات مقارنة بالـ PVC. تظهر البيانات التجريبية أن معدل التوسع الحجمي بعد نقعه في الديزل لمدة 72 ساعة أقل من 3%، في حين أن PVC يمكن أن يصل إلى أكثر من 15%. وهذا يطيل عمر كابلات شبكة PUR بنسبة 3-5 مرات في السيناريوهات التي يوجد فيها خطر التلوث النفطي والتآكل، مثل المصانع الكيماوية وتصنيع السيارات. يوضح تقرير الاختبار الصادر عن إحدى الشركات المصنعة لمعدات التشغيل الآلي الصينية أن كابل إيثرنت PUR CAT6A المستخدمة في الذراع الآلية لورشة العمل الخاصة بهم لم تتعرض لتشقق الغلاف لمدة 36 شهرًا في اتصال مستمر مع سائل القطع.

2. هيكل التدريع كابل شبكة PUR: نظام دفاع متعدد الطبقات

المعيار كابل إيثرنت محمي بـ PUR يعتمد نظام حماية مركب: يتم تغليف كل زوج من الكابلات الزوجية الملتوية بشريط مايلر من رقائق الألومنيوم (سمك ≥ 0.025 مم) لتحقيق حماية فردية، ثم يتم لفه بشبكة مضفرة من الأسلاك النحاسية المطلية بالقصدير (تغطية ≥ 85٪) لتشكيل طبقة التدريع الإجمالية. يمكن لهذا التصميم تخفيف التداخل الكهرومغناطيسي (EMI) إلى أكثر من 60 ديسيبل، وهو ما يتجاوز بكثير 30 ديسيبل لكابلات الشبكة غير المحمية. وفي اختبار مقارن في مركز للتصوير الطبي في شنغهاي، عندما كانت أجهزة التصوير بالرنين المغناطيسي تعمل، كان معدل الخطأ عاديا كابل بور CAT5e وصلت إلى 10 ⁻⁵ بينما كابل شبكة محمي بـ PUR بقي أدناه 10⁻⁸.

وفي سيناريوهات خاصة كابل إيثرنت بسلسلة سحب PUR سيستخدم أيضًا درعًا مضفرًا مزدوج الطبقة. على سبيل المثال، في مجال الطيران، كابل بور ستضيف طبقة مضفرة ثانوية من سبائك النحاس والنيكل لزيادة فعالية التدريع إلى 90 ديسيبل. ومن الجدير بالذكر أن عملية الترابط بين طبقة التدريع وغمد PUR أمر بالغ الأهمية. ستستخدم المنتجات عالية الجودة تقنية التغليف بالبثق لضمان أن تكون الفجوة بين الغلاف وطبقة التدريع أقل من 0.1 مم، وتجنب الإشعاع الثانوي الناتج عن "تأثير الهوائي".

3. اختبار الأداء الميكانيكي والمتانة كابل إيثرنت صناعي PUR

كابلات إيثرنت PUR لقد اجتازت ثلاثة اختبارات رئيسية للضغط الميكانيكي في السيناريوهات الصناعية:

● اختبار الانحناء المتبادل: في حالة نصف قطر 5D (حيث D هو قطر السلك)، بعد 5000 دورة ثني، يجب أن يكون التغير في خسارة النقل أقل من 3%. وفقا لبيانات الاختبار الفعلية للعلامة التجارية الألمانية، لها كابل شبكة PUR عالي المرونة لا تزال تحافظ على معيار ISO/IEC 11801-1 Class EA بعد 10000 اختبار.

● اختبار مقاومة التدحرج كابل شبكة PUR: بعد تحمل ضغط 100 كجم/سم²، تكون مقاومة العزل أكبر من 500 م أوم. ويرتبط هذا ارتباطًا وثيقًا بحشوة السيليكا النانوية المضافة إلى الغلاف، ويمكن أن تصل صلابتها على مقياس موس إلى المستوى 7.

● اختبار تقادم الأشعة فوق البنفسجية لكابل PUR Ethernet: بعد محاكاة 3 سنوات من التعرض الخارجي في معدات التقادم المتسارع QUV، يجب أن يكون معدل الاحتفاظ بقوة الشد أكبر من 80%. أداء غمد PUR مع مثبت أسود الكربون المضاف أفضل بنسبة 40% من أداء التركيبة العادية.

4.سيناريوهات التطبيق كابل شبكة PUR مرن

في مجال التصنيع الذكي يتم تطبيق كابل إيثرنت PUR مرن أصبحت سلاسل السحب من أبرز الأحداث. تظهر دراسة حالة من ورشة لحام سيارات معينة أنه في سلسلة السحب ذات تسارع قدره 2 م/ث² وشوط يبلغ 5 أمتار، يكون متوسط ​​عمر كابلات الشبكة العادية شهرًا واحدًا فقط، في حين أن التوهين كابل إيثرنت بسلسلة سحب PUR لا يزال يتم التحكم فيه ضمن 3 ديسيبل/100 متر بعد 24 شهرًا من التشغيل. ويرجع ذلك إلى ثلاثة تحسينات:

● الموصل مصنوع من النحاس الملتوي مع خصائص مضادة للانحناء (قطر السلك الواحد 0.08 مم)

● تغيير مادة الحشو إلى قلب مقوى بألياف الأراميد

● العزل مصنوع من مادة PE المعدلة، وهي مقاومة للانحناء

لقد حصلت كابلات PUR Ethernet من الدرجة الطبية على شهادة التوافق الحيوي (ISO 10993-5)، مع تصنيف مثبطات اللهب وفقًا لمعيار IEC 60332-1-2 وكثافة دخان أقل من 15% أثناء الاحتراق (اختبار FT4). في تطبيقات الروبوتات الجراحية، يمكن لهذا الكابل أن يتحمل التعقيم بالبخار بدرجة حرارة عالية عند 134 درجة مئوية، مع دورة تزيد عن 500 مرة.

5.PUR دليل اختيار كابل إيثرنت

● العدد/المواصفات الأساسية: معالج ثماني النواة شائع الاستخدام كات5e 4x2x0.14 (26awg); يختار كات6أ لجيجابت.

● التدريع: اختر التدريع المزدوج (S/بروتوكول نقل الملفات) لبيئات التدخل القوية؛ اختياري غير محمي (UTP) للبيئات العادية.

● نصف قطر الانحناء: كابل إيثرنت عالي المرونة بسلسلة السحب يتم اختياره وفقًا للقطر الداخلي لسلسلة السحب لتجنب كسر التعب الناتج عن كونه صغيرًا جدًا.

● درجة الحرارة/ البيئة: يجب اختيار بقع الزيت/PUR للاستخدام الخارجي؛ تفضيل درجة الحرارة المنخفضة (أقل من -20 درجة مئوية) للبولي إيثر PUR.

مع تقدم الصناعة 4.0، يظل معدل النمو السنوي لسوق كابلات إيثرنت المحمية بـ PUR العالمي مستقرًا عند 8.7٪ (بيانات Grand View Research)، ومن المتوقع أن تزيد حصة السوق في الصين من 320 مليون دولار في عام 2025 إلى 480 مليون دولار في عام 2030. مدفوعًا بمتطلبات الاتصالات الصعبة في البيئات القاسية، هذا كابل شبكة PUR مرن للغاية يعيد تعريف معيار النقل الموثوق.