海洋（yáng）電纜簡介

海洋電（diàn）纜簡介

海底電纜，是用絕緣材料（liào）包裹的電（diàn）纜，鋪設在（zài）海底，用於電信傳輸。海底（dǐ）電纜分海底通信電纜和（hé）海（hǎi）底電力電纜。現代（dài）的（de）海底（dǐ）電（diàn）纜都是使用光纖作為材料，傳輸（shū）電話（huà）和互聯網信號。

海纜分海底通（tōng）信電纜和（hé）海底電力電纜。海底（dǐ）通信電（diàn）纜主要用（yòng）於通訊業務，費用昂貴（guì），但保密程度高。海底電力電纜主要用於（yú）水下傳（chuán）輸大功（gōng）率電能，與地（dì）下電力電纜的作用等同（tóng），隻不過應用的（de）場合和敷設的方式（shì）不同。由於（yú）海底電纜工程被世界各國公認為複雜困難的大型工程，從環境探測、海洋物理調查，以及（jí）電纜的設計、製造和安裝，都應用複雜技術，因而海底電纜的製造廠家在世界上為數不多，主要有挪威、丹麥、日（rì）本、加拿大、美、英、法、意等國，這些國家除製造外還提供（gòng）敷設技術。

製（zhì）作材料

海底光纜的核心是由細如毛發的高純度光（guāng）纖製作，通過內反射來引導光沿著光纖的路徑（jìng）前進。海底電纜（lǎn）要能夠承受水下8公（gōng）裏處的巨大壓力，相當於把一頭大象放在人的拇指所承受的重量。NEC公司所製造的深海電纜采用輕（qīng）量的聚乙烯製作，整（zhěng）條電纜僅有（yǒu）17毫米的厚度。

製（zhì）作過程

在（zài）海底光纜的製作中，光纖首先會被嵌入在（zài）類似果凍的化合物中，保護即使在與海水接觸（chù）的情況下電纜也不會損壞。然後將光纜裝入鋼（gāng）管中，防止水（shuǐ）的壓力將其破壞。接下來將其包（bāo）裹在整體強（qiáng）度極（jí）高的鋼絲之中，並（bìng）套在銅管之（zhī）中，最後套上聚乙烯材料的保護層。靠近大陸架的海岸，海底電纜（lǎn）的鋪設通常（cháng）采用輕質電纜搭配強度（dù）更大的鋼（gāng）絲，並覆蓋瀝青塗層以防止海水腐蝕。

容量

海底（dǐ）電纜最多可以搭載80Tbps的數據量，相當於在一秒鍾內傳輸4.7GB容量。

產品用途

海底通（tōng）信電纜主要用於長距離通訊網、通（tōng）常用於遠距離島（dǎo）嶼（yǔ）之間、跨海軍事（shì）設施等較重要的場合。海底電力電纜敷設距離較通信電纜相比要（yào）短得多，主要（yào）用於陸島之間、橫越江河（hé）或（huò）港灣、從陸上連（lián）接鑽井（jǐng）平台或鑽井平台間的互相連接等。在一般（bān）情況下，應用海底（dǐ）電纜傳輸電能無（wú）疑要（yào）比（bǐ）同樣長（zhǎng）度的架空（kōng）電纜昂貴，但用它往往（wǎng）比用小而（ér）孤立的發電站作地區性發電更經濟，在近海地區應用好處更多。在島嶼和河流較多的國家，此種電纜應用較廣泛。

分類

海底電纜發展至今，結構設計（jì）上做出多種探索和嚐試，主要包括以下幾種型式：

1.浸漬紙包（bāo）電（diàn）纜。適用於不大於（yú）45kV交流電及不大（dà）於400kV直流電的線路。目前隻限（xiàn）安裝於水深500m以內的水域。

2.充油電纜。利用補充浸漬劑的方法消除電纜中的（de）氣隙（xì）。當電纜溫（wēn）度升高時，浸漬劑膨脹，電纜內部壓力（lì）增加（jiā），浸漬劑流入供油箱；電（diàn）纜冷卻時浸漬劑收縮，電纜內部壓力降低，供油箱內浸漬劑又（yòu）流入電纜，防止了（le）氣隙的產生，故可以（yǐ）用於110千伏及以上線路。敷設於水深可達500m。

3.充（chōng）氣式（壓力輔助）電纜。使用浸漬紙包的（de）充氣式電纜比充油式電纜更適合（hé）於較長的海底（dǐ）電纜網，但（dàn）由於須在深水下使用高（gāo）氣壓操作，故此增加了設計電纜及其配件的（de）困難（nán），一般限於水深為300m以內。

4.“油壓”管電纜。隻適用於數公裏長的電纜係統，因為（wéi）要把極（jí）長的電纜拉進管道（dào）內，受到很大的機械（xiè）性限（xiàn）製。

5.擠壓式絕緣（交聯聚乙烯絕緣、乙丙橡（xiàng）膠絕緣）電纜。適用（yòng）於高達200kV交流（liú）電壓。乙丙橡（xiàng）膠較聚（jù）乙烯更能防止樹枝現象及局部泄電，使海底電纜更有（yǒu）效地發揮功能（néng）。

種類及應用（yòng）範圍（wéi）

在小於45kV的交流電以及小於400kV的直流電線路中主要對浸漬紙包電纜加以應用，500以內的（de）水深是現在限製的安裝水域；自容式充油電纜則在交流電線路（lù）或者高（gāo）達750kV的（de）直流電中得到應用（yòng）。因為此種（zhǒng）電纜屬於充油式電纜，所以可以將其豪無（wú）困難地敷設在水深高達500m的海域（yù）裏。另外還有擠壓式絕緣電纜以及（jí）充氣式電纜，其中充氣電纜又稱為壓力（lì）鋪助電纜，屬於使用浸漬紙包的充氣式電纜，比充（chōng）油式電纜更加適用於相對較長的海（hǎi）底電纜網，由於（yú）其需要使用高氣壓在深水下進（jìn）行操作，這無（wú）疑加大了設計配件與電纜的因（yīn）難性，所以現（xiàn）在隻限於在水深300以內的海域使用。

發展曆史

1850年，人們在加萊(法國)和多弗(英國)之間（jiān）鋪設了世界上第一（yī）條海底電纜，1858年8月由塞（sāi）勒斯-韋斯特-菲爾德創立的一家英國私人公司在愛爾蘭(歐洲)與（yǔ）紐芬蘭(北美洲)之間完成鋪設了第一（yī）條洲際海底通信電纜。

同陸地電纜相（xiàng）比，海底電纜有很多優越性:一是（shì）鋪設不需要挖坑道或用（yòng）支（zhī）架支撐，因而投資少，建設速度快;二是除了登陸地段以外，電纜大多在一定測試的海底，不受風（fēng）浪等自然環境的破壞（huài）和（hé）人（rén）類生產活動的幹擾，所以，電纜安全穩定，抗幹擾能力強，保密性能好。

1876年，貝爾（ěr）發明電話後，海底電纜加入了新的內容，各國大規模鋪設海底電纜的步伐加快（kuài）了。1902年環球海底通（tōng）信電（diàn）纜建成。

1960年，世界上第一台激光器問世，人們開始利用激光能在光導銅絲中傳（chuán）輸的特性來（lái）傳遞信息。

世界上（shàng）有32個國家與地區通過海底光纜建（jiàn）立（lì）了最現代化的全球通信網絡，可同時進行（háng）30萬路電話（huà）通話或數據傳輸。

海底光纜在中（zhōng）國也得到（dào）迅猛發展。1993年（nián）建成的中（zhōng）日海底（dǐ）光纜係統，可開通7560條電話（huà）電路。1997年在上海南匯又建設了一條天（tiān）下無難事光纜(FLAG)，連接全球20個（gè）國家，可開通12萬條電話（huà）電路。我國開始建設中美（měi）、亞歐兩條光纜，總（zǒng）通信能力將猛增到132萬路。

操作方法

海（hǎi）底電力（lì）電纜的整個製造過程同一般電力電纜基本相（xiàng）同，但在電纜機械強度和（hé）防腐要求上有所特殊，並要求電纜長度盡量（liàng）延長。以下簡述（shù）浸漬紙電纜和（hé）擠壓式絕緣（yuán）電纜的製造過程。浸漬紙電纜首先（xiān）用絕緣紙繞（rào）包線芯，而後真空幹燥、浸油（yóu），完成導體線芯後，再包鉛套，此時須經連續擠壓（yā）的過程。擠壓極長的電纜芯，屬於極為重要的步驟，須夜以繼日進行。充（chōng）油式電纜的導線（xiàn）芯從儲缸到壓鉛機之間，經過一條虹吸輸送管，管內（nèi）注（zhù）有除氣油，以反方向流向導（dǎo）線芯，以（yǐ）便隔絕線芯與空氣（qì）的接觸。導（dǎo）線芯包上鉛套後（hòu），需在旋轉（zhuǎn）式平台上進行盤線（xiàn）(倘若電纜屬於充（chōng）油式或充氣式，則可以（yǐ）另行（háng）添加適量（liàng）的金屬補強料)，再予電纜包上聚乙烯護套(擠壓聚乙（yǐ）烯護套也屬（shǔ）於連續性的作業)，最後裹以二層（céng）鍍鋅鋼（gāng）線的鎧裝，外複油麻浸漬物。在最後生產的（de）過程中，須在適當階段透過（guò）聚乙烯護套把鉛（qiān）套和金屬帶接地。交聯聚乙（yǐ）烯（xī）電纜和（hé）乙丙橡膠絕緣海底電纜的（de）大部分（fèn）生產過程，除了（le）擠壓及合成橡（xiàng）膠絕緣層的硫化過程（chéng）外，大體（tǐ）上和紙絕緣鉛套電（diàn）纜的製造過程相近，但不使用鉛護套。

敷設方式

海纜敷設主要包括電纜路由勘查清理、海纜敷設和衝埋保護三個階段。電纜敷設時要通過（guò）控製敷設船的航行速度、電纜釋放速度來控製電纜的入（rù）水角度以及敷設張力，避免由於彎曲半徑過小或張（zhāng）力過大而損傷電纜（lǎn）。其中，在淺灘段(南嶺側)敷設時，電纜敷設船停在距離海岸4.5千米的地方，通（tōng）過岸上的牽引機牽引，將（jiāng）放置在（zài）浮包上的電纜牽引上岸，電纜上岸（àn）後拆除浮包，使電纜（lǎn）下沉至海底。深海段敷設（shè）時，電纜敷設船釋放出電纜，使用（yòng）水下監視器、水下遙控車（chē）不斷地進行監視和調整，控製敷設船的前進速（sù）度、方（fāng）向和敷（fū）設電纜的（de）速度，以繞開凹凸不平（píng）的地（dì）方和岩石避免損傷電纜。

在施工的最後階段，主要是對海底電纜進行深埋（mái）保護，減小複雜的海洋環境（jìng）對海底電纜（lǎn）的影（yǐng）響，保證運行安全。在沙地及淤泥區，用高壓衝（chōng）水產生一（yī）條約2米深的溝（gōu）槽，將電纜（lǎn）埋入（rù）其（qí）中，旁邊的沙土將其覆蓋;在珊瑚礁（jiāo）及（jí）粘土區，用切割機切割（gē）一條0.6-1.2米深的溝槽，把電纜埋入溝（gōu）槽，自然回填形成保護;在堅硬岩石（shí）區，需在電纜上覆蓋水泥蓋板等硬質物體實施保護。

發展前景

海（hǎi）底電纜是實施出口（kǒu）質量許可製度的產品，生產企業須按規定取得由國家出入境檢驗檢疫部門（mén）頒發的（de）出口質量許可證書，方可生產（chǎn）出口產品。

目前我國的大陸（lù）和台灣島之間沒有直接的通（tōng）信光纜連接，一般都是通（tōng）過美國的海底（dǐ）光纜交換信息的，世（shì）界上的全球性的（de）Internet互聯網都是通過海底通信光纜來實現的，目前正在準備的“太（tài）平洋高速公路（lù）”海底光纜係統，長度將達到兩萬五千公裏，聯結中國、美國、日本、韓國等（děng）許多太（tài）平洋國家（jiā）。

1866年跨大西洋海底電纜（lǎn）鋪設成功，實（shí）現了歐（ōu）美大（dà）陸之間跨大西洋的電報通訊。時至今日，隨著社會經濟（jì）和科技發展，海（hǎi）底管線的種類越來越多。按照用途，海底管道可以簡單地分（fèn）為輸油管道、輸氣管道、輸水管道等；海底纜線主（zhǔ）要有通（tōng）信光（guāng）纜（lǎn）、輸電電纜、通信電纜等。