海洋電纜簡介

海洋電纜簡介（jiè）

海底電纜，是用絕緣材料包裹的電纜，鋪設在海底，用於電信傳輸。海底電（diàn）纜分海底通信電纜和海底電力電纜。現（xiàn）代的海底電纜都是使用光纖作為材料，傳（chuán）輸電話和互聯網信號。

海纜分海底通信電纜和海底電力電纜。海底通（tōng）信電纜主要用於通訊業務，費用昂貴（guì），但保密程度高。海底電力電（diàn）纜主要用於（yú）水下傳（chuán）輸大功率電能（néng），與地下電力（lì）電纜的作用等同，隻不過應（yīng）用的（de）場合和敷（fū）設的方式不同。由於海底電（diàn）纜工程被世界（jiè）各（gè）國公認為複雜（zá）困難的大型工程，從環境探測、海洋物理調查，以（yǐ）及電纜的設計、製造和安裝，都應用複雜技（jì）術，因而海底電（diàn）纜的製造廠家在世界上為數不多，主要有挪威（wēi）、丹麥、日本、加（jiā）拿（ná）大、美、英、法、意等國，這些國家除製造外還提（tí）供敷設（shè）技術。

製作材料

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

製作過程

在海底光纜的製作中，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的情況（kuàng）下電纜也不會損壞。然（rán）後將光纜裝入鋼管中，防止水（shuǐ）的壓力將其破（pò）壞。接下來將其包裹在整體強度極高的鋼絲之中，並套在銅管之中，最後套上聚乙烯材料的保護層。靠近大陸架的海岸，海底電纜的鋪設通常采用輕質電纜搭配強度更大的鋼絲，並（bìng）覆蓋瀝青塗（tú）層以防止海水腐（fǔ）蝕。

容量

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

產品用途（tú）

海底通信電纜主要用（yòng）於長距離通訊網、通常用於（yú）遠距離島嶼之間、跨海軍事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短得多，主（zhǔ）要用於陸島之間、橫越江河或港灣、從陸上連（lián）接鑽井平台（tái）或鑽井平台間的互相連接等。在一般（bān）情況下，應用（yòng）海底電纜傳（chuán）輸電能無疑要比同樣（yàng）長度的（de）架空電纜昂貴，但用它往往比用小而孤（gū）立（lì）的發電站作地區性發電更經濟，在近海地區應用好處（chù）更多。在（zài）島嶼和河流較（jiào）多的國家，此種電纜應用較廣泛。

分類

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

1.浸漬紙（zhǐ）包電纜。適用於（yú）不大於45kV交流電及（jí）不大於400kV直流電的線路。目（mù）前隻限安（ān）裝（zhuāng）於水深500m以內的水域。

2.充油（yóu）電纜。利用（yòng）補充浸（jìn）漬劑的方法消除電纜中的氣隙（xì）。當電（diàn）纜溫度升高時，浸漬劑膨脹，電纜內（nèi）部壓力增加，浸漬劑流入供油箱；電纜冷卻時浸漬劑收縮，電纜內部壓力降低，供油箱內浸漬劑（jì）又流入電纜，防止（zhǐ）了氣（qì）隙的產生，故可以用於110千伏及以（yǐ）上線路。敷設於水深可達500m。

3.充氣式（壓力輔助）電纜。使用浸（jìn）漬紙包的充氣式電纜比（bǐ）充油式（shì）電纜更（gèng）適（shì）合於較長的海底電纜網，但由於須在深水下使用高氣壓操作，故此增加了設計電纜（lǎn）及其配（pèi）件的困（kùn）難，一般限於水深為300m以內。

4.“油壓”管電纜。隻適（shì）用於數公裏長的電（diàn）纜係統，因為要把極長的電纜拉進管道內，受到很大的機械性限製。

5.擠壓式絕緣（交聯聚（jù）乙烯（xī）絕（jué）緣、乙丙橡膠絕緣）電（diàn）纜。適用於高達200kV交（jiāo）流電壓。乙丙橡膠較聚乙烯更能防止樹枝現象及局部（bù）泄電，使海底電纜更（gèng）有（yǒu）效地發揮功能。

種（zhǒng）類及應用範圍

在小於45kV的交（jiāo）流電以及小於400kV的直流電線路中主要對浸（jìn）漬紙包電纜加以應用，500以內的水深是現在限製的安裝水（shuǐ）域；自容式充油電（diàn）纜則在交流（liú）電線（xiàn）路或者高達750kV的直流電中得（dé）到應用。因為此（cǐ）種電纜屬於（yú）充油式電（diàn）纜，所以可以將其豪無困難地敷設在水深高達500m的（de）海域裏。另外還有擠壓式絕緣電纜以及充氣式電（diàn）纜，其中充（chōng）氣電纜又稱為壓力鋪助電纜，屬於使用浸漬紙包的充氣（qì）式電纜，比充油（yóu）式電纜更加適用於相對（duì）較長的海底電纜網（wǎng），由於其需要使用高氣壓在（zài）深水下進行操作，這無疑加（jiā）大了設計配件與電纜的因難性，所以現在隻限於在水深300以內的海域使用（yòng）。

發（fā）展曆史

1850年，人們（men）在（zài）加萊(法國)和（hé）多弗(英國)之間鋪設（shè）了世界上第一條海（hǎi）底電纜，1858年8月由塞勒斯-韋斯（sī）特-菲爾德（dé）創立（lì）的一家英國私人公司在愛爾蘭(歐洲)與紐芬蘭(北美洲)之間完成鋪設了第一條洲際海底通信電纜。

同（tóng）陸（lù）地電纜相比（bǐ），海底電纜有（yǒu）很多優越性:一是（shì）鋪設不需要挖（wā）坑道或用支架支撐，因而（ér）投資少，建設速度快;二是除了登（dēng）陸地段以外，電（diàn）纜大多在（zài）一定測試的海底，不受風（fēng）浪等自（zì）然環境的破壞（huài）和人類生產活動的幹擾，所（suǒ）以，電纜安全穩定（dìng），抗幹擾能力強，保密性能好。

1876年，貝爾（ěr）發明電話後，海（hǎi）底電纜加入了新的內容，各（gè）國大規（guī）模鋪設海底電纜的步伐加（jiā）快了。1902年環球海底通信電（diàn）纜建成。

1960年，世界（jiè）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輸（shū）的特性來傳遞信息。

世界上有32個國家與（yǔ）地區通過海底光纜建立了最現代化的全球通信網（wǎng）絡，可同時進（jìn）行30萬路電話通話（huà）或數據（jù）傳輸。

海底光纜在中國也得到迅猛發展。1993年建成的中日海底光纜係統，可（kě）開通7560條電（diàn）話電路。1997年在上（shàng）海南匯又建（jiàn）設了一條天下無難事光纜(FLAG)，連接全球20個國（guó）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（tiáo）光纜（lǎn），總通信能（néng）力將猛增（zēng）到132萬路。

操作方法

海底電（diàn）力電纜的整個製造過程同一般電力電纜基本相同，但在電纜機械強度和防腐要求（qiú）上有所（suǒ）特（tè）殊，並要求電纜長度盡量延長。以下簡述浸漬紙（zhǐ）電纜和擠壓式絕緣（yuán）電纜的製造過程（chéng）。浸漬紙電纜首先用絕緣紙繞（rào）包線芯，而後真空幹燥、浸油，完成導體線芯後，再包鉛套，此時須經連續擠壓的過程。擠壓極長的電纜（lǎn）芯，屬（shǔ）於極為重要的步驟，須夜以繼日進行。充油式電纜的導線（xiàn）芯從儲（chǔ）缸到壓鉛機之（zhī）間，經過一條虹吸輸送管，管內注有除氣油，以反方向流向導線芯，以便隔絕線芯與空氣的接觸。導線芯包上鉛（qiān）套後，需在旋轉（zhuǎn）式平台上（shàng）進行（háng）盤線(倘若電纜（lǎn）屬於充油式或充氣式（shì），則可以另行添加適量的（de）金屬補強料)，再予電纜包上聚乙烯護（hù）套(擠壓聚乙烯護套也屬於連（lián）續性的作業)，最後裹以二（èr）層（céng）鍍鋅鋼線的鎧裝，外複油麻浸（jìn）漬物。在最後生產的（de）過程中，須在適當階（jiē）段透過聚（jù）乙烯（xī）護套把鉛套和金屬帶接地。交聯聚（jù）乙烯（xī）電纜和乙丙橡膠絕緣海底電（diàn）纜的大部分生產過（guò）程，除了擠壓及合成橡膠絕緣層的硫化（huà）過程外，大體上和紙絕緣鉛套（tào）電纜的製造過程相近，但不使用（yòng）鉛（qiān）護套。

敷設方式

海（hǎi）纜敷設主要包括電纜路由勘查清理、海纜敷設和（hé）衝埋保護三個階段。電纜敷設（shè）時要通過控製敷（fū）設（shè）船的航行速度、電纜釋放速度來（lái）控製（zhì）電纜的入水角度以及敷設張力，避免（miǎn）由於彎曲半徑過小或（huò）張（zhāng）力過大而損傷電纜。其中，在淺灘段(南嶺側)敷設時，電纜敷設船停在距離海（hǎi）岸4.5千米（mǐ）的地方，通過岸上的牽引機牽引，將（jiāng）放置（zhì）在浮包上的電纜牽引上岸，電纜上岸後拆除（chú）浮包，使電纜下沉至海底。深海段（duàn）敷設（shè）時，電纜敷設船釋放出電纜，使用水（shuǐ）下監視器、水下（xià）遙控（kòng）車不（bú）斷地進行監視和調整，控製敷設船的前進速度、方向和敷設電（diàn）纜的速度，以繞（rào）開凹凸不（bú）平的地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保護，減小複雜的海洋環境對海底電纜的影響，保證運行安全。在沙地及（jí）淤泥區（qū），用高壓衝水產生（shēng）一條約2米深的溝槽，將電纜埋入其中，旁邊的沙土將其覆（fù）蓋（gài）;在珊瑚礁及粘土區，用切（qiē）割機切割一條0.6-1.2米深的溝槽，把電纜（lǎn）埋入溝槽，自然回填形（xíng）成保（bǎo）護;在堅（jiān）硬（yìng）岩（yán）石區，需（xū）在電纜上覆蓋水（shuǐ）泥蓋板等硬質物體實（shí）施保護。

發展前景

海底電纜是（shì）實施出口質量許可製度的產品，生產（chǎn）企業須（xū）按規定取得（dé）由（yóu）國家（jiā）出入境檢驗檢（jiǎn）疫部門頒發的出口質（zhì）量許可證書（shū），方可生產出口產品。

目前我國的大陸和台灣島之間沒有直接的通信光（guāng）纜（lǎn）連接（jiē），一般都是通過美國的海底光纜交換信息的，世界上的全球性的Internet互聯網都是通過海底通信光纜來實現的，目前正在準備（bèi）的“太（tài）平洋高（gāo）速公路”海底光纜係統，長度（dù）將達到兩萬五千公裏，聯結中國、美國、日本、韓國等許（xǔ）多太（tài）平洋國家。

1866年跨大西洋海底電纜鋪設成功，實現了歐美大陸之間跨大西（xī）洋的電報通訊。時至今日，隨著社會經濟和科技發展，海底（dǐ）管線的種類越來越（yuè）多。按（àn）照用途，海底管道可以簡單地分為輸油管道、輸氣管道、輸水管（guǎn）道等；海底纜線主要有通信光纜、輸電電（diàn）纜、通信（xìn）電纜等。