海洋電纜簡介

海底電纜，是用絕緣材料包裹的電纜，鋪設在海底，用於(yu) 電信傳(chuan) 輸。海底電纜分海底通信電纜和海底電力電纜。現代的海底電纜都是使用光纖作為(wei) 材料，傳(chuan) 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。海底通信電纜主要用於(yu) 通訊業(ye) 務，費用昂貴，但保密程度高。海底電力電纜主要用於(yu) 水下傳(chuan) 輸大功率電能，與(yu) 地下電力電纜的作用等同，隻不過應用的場合和敷設的方式不同。由於(yu) 海底電纜工程被世界各國公認為(wei) 複雜困難的大型工程，從(cong) 環境探測、海洋物理調查，以及電纜的設計、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(wei) 數不多，主要有挪威、丹麥、日本、加拿大、美、英、法、意等國，這些國家除製造外還提供敷設技術。

製作材料

海底光纜的核心是由細如毛發的高純度光纖製作，通過內(nei) 反射來引導光沿著光纖的路徑前進。海底電纜要能夠承受水下8公裏處的巨大壓力，相當於(yu) 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量的聚乙烯製作，整條電纜僅(jin) 有17毫米的厚度。

製作過程

在海底光纜的製作中，光纖首先會(hui) 被嵌入在類似果凍的化合物中，保護即使在與(yu) 海水接觸的情況下電纜也不會(hui) 損壞。然後將光纜裝入鋼管中，防止水的壓力將其破壞。接下來將其包裹在整體(ti) 強度極高的鋼絲(si) 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(si) ，並覆蓋瀝青塗層以防止海水腐蝕。

容量

海底電纜最多可以搭載80Tbps的數據量，相當於(yu) 在一秒鍾內(nei) 傳(chuan) 輸4.7GB容量。

產(chan) 品用途

海底通信電纜主要用於(yu) 長距離通訊網、通常用於(yu) 遠距離島嶼之間、跨海軍(jun) 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，主要用於(yu) 陸島之間、橫越江河或港灣、從(cong) 陸上連接鑽井平台或鑽井平台間的互相連接等。在一般情況下，應用海底電纜傳(chuan) 輸電能無疑要比同樣長度的架空電纜昂貴，但用它往往比用小而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.浸漬紙包電纜。適用於(yu) 不大於(yu) 45kV交流電及不大於(yu) 400kV直流電的線路。目前隻限安裝於(yu) 水深500m以內(nei) 的水域。

2.充油電纜。利用補充浸漬劑的方法消除電纜中的氣隙。當電纜溫度升高時，浸漬劑膨脹，電纜內(nei) 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(nei) 部壓力降低，供油箱內(nei) 浸漬劑又流入電纜，防止了氣隙的產(chan) 生，故可以用於(yu) 110千伏及以上線路。敷設於(yu) 水深可達500m。

3.充氣式（壓力輔助）電纜。使用浸漬紙包的充氣式電纜比充油式電纜更適合於(yu) 較長的海底電纜網，但由於(yu) 須在深水下使用高氣壓操作，故此增加了設計電纜及其配件的困難，一般限於(yu) 水深為(wei) 300m以內(nei) 。

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

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

種類及應用範圍

在小於(yu) 45kV的交流電以及小於(yu) 400kV的直流電線路中主要對浸漬紙包電纜加以應用，500以內(nei) 的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或者高達750kV的直流電中得到應用。因為(wei) 此種電纜屬於(yu) 充油式電纜，所以可以將其豪無困難地敷設在水深高達500m的海域裏。另外還有擠壓式絕緣電纜以及充氣式電纜，其中充氣電纜又稱為(wei) 壓力鋪助電纜，屬於(yu) 使用浸漬紙包的充氣式電纜，比充油式電纜更加適用於(yu) 相對較長的海底電纜網，由於(yu) 其需要使用高氣壓在深水下進行操作，這無疑加大了設計配件與(yu) 電纜的因難性，所以現在隻限於(yu) 在水深300以內(nei) 的海域使用。

發展曆史

1850年，人們(men) 在加萊(法國)和多弗(英國)之間鋪設了世界上第一條海底電纜，1858年8月由塞勒斯-韋斯特-菲爾德創立的一家英國私人公司在愛爾蘭(lan) (歐洲)與(yu) 紐芬蘭(lan) (北美洲)之間完成鋪設了第一條洲際海底通信電纜。

同陸地電纜相比，海底電纜有很多優(you) 越性:一是鋪設不需要挖坑道或用支架支撐，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，不受風浪等自然環境的破壞和人類生產(chan) 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，貝爾發明電話後，海底電纜加入了新的內(nei) 容，各國大規模鋪設海底電纜的步伐加快了。1902年環球海底通信電纜建成。

1960年，世界上第一台激光器問世，人們(men) 開始利用激光能在光導纖維中傳(chuan) 輸的特性來傳(chuan) 遞信息。

世界上有32個(ge) 國家與(yu) 地區通過海底光纜建立了最現代化的全球通信網絡，可同時進行30萬(wan) 路電話通話或數據傳(chuan) 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，可開通7560條電話電路。1997年在上海南匯又建設了一條天下無難事光纜(FLAG)，連接全球20個(ge) 國家，可開通12萬(wan) 條電話電路。我國開始建設中美、亞(ya) 歐兩(liang) 條光纜，總通信能力將猛增到132萬(wan) 路。

操作方法

海底電力電纜的整個(ge) 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上有所特殊，並要求電纜長度盡量延長。以下簡述浸漬紙電纜和擠壓式絕緣電纜的製造過程。浸漬紙電纜首先用絕緣紙繞包線芯，而後真空幹燥、浸油，完成導體(ti) 線芯後，再包鉛套，此時須經連續擠壓的過程。擠壓極長的電纜芯，屬於(yu) 極為(wei) 重要的步驟，須夜以繼日進行。充油式電纜的導線芯從(cong) 儲(chu) 缸到壓鉛機之間，經過一條虹吸輸送管，管內(nei) 注有除氣油，以反方向流向導線芯，以便隔絕線芯與(yu) 空氣的接觸。導線芯包上鉛套後，需在旋轉式平台上進行盤線(倘若電纜屬於(yu) 充油式或充氣式，則可以另行添加適量的金屬補強料)，再予電纜包上聚乙烯護套(擠壓聚乙烯護套也屬於(yu) 連續性的作業(ye) )，最後裹以二層鍍鋅鋼線的鎧裝，外複油麻浸漬物。在最後生產(chan) 的過程中，須在適當階段透過聚乙烯護套把鉛套和金屬帶接地。交聯聚乙烯電纜和乙丙橡膠絕緣海底電纜的大部分生產(chan) 過程，除了擠壓及合成橡膠絕緣層的硫化過程外，大體(ti) 上和紙絕緣鉛套電纜的製造過程相近，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(chong) 埋保護三個(ge) 階段。電纜敷設時要通過控製敷設船的航行速度、電纜釋放速度來控製電纜的入水角度以及敷設張力，避免由於(yu) 彎曲半徑過小或張力過大而損傷(shang) 電纜。其中，在淺灘段(南嶺側(ce) )敷設時，電纜敷設船停在距離海岸4.5千米的地方，通過岸上的牽引機牽引，將放置在浮包上的電纜牽引上岸，電纜上岸後拆除浮包，使電纜下沉至海底。深海段敷設時，電纜敷設船釋放出電纜，使用水下監視器、水下遙控車不斷地進行監視和調整，控製敷設船的前進速度、方向和敷設電纜的速度，以繞開凹凸不平的地方和岩石避免損傷(shang) 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。在沙地及淤泥區，用高壓衝(chong) 水產(chan) 生一條約2米深的溝槽，將電纜埋入其中，旁邊的沙土將其覆蓋;在珊瑚礁及粘土區，用切割機切割一條0.6-1.2米深的溝槽，把電纜埋入溝槽，自然回填形成保護;在堅硬岩石區，需在電纜上覆蓋水泥蓋板等硬質物體(ti) 實施保護。

發展前景

海底電纜是實施出口質量許可製度的產(chan) 品，生產(chan) 企業(ye) 須按規定取得由國家出入境檢驗檢疫部門頒發的出口質量許可證書(shu) ，方可生產(chan) 出口產(chan) 品。

目前我國的大陸和台灣島之間沒有直接的通信光纜連接，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，目前正在準備的“太平洋高速公路”海底光纜係統，長度將達到兩(liang) 萬(wan) 五千公裏，聯結中國、美國、日本、韓國等許多太平洋國家。

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洋的電報通訊。時至今日，隨著社會(hui) 經濟和科技發展，海底管線的種類越來越多。按照用途，海底管道可以簡單地分為(wei) 輸油管道、輸氣管道、輸水管道等；海底纜線主要有通信光纜、輸電電纜、通信電纜等。