海洋電纜簡介

海底電纜，是用絕緣材料包裹的電纜，鋪設（shè）在海底（dǐ），用於電（diàn）信傳輸。海底電纜分海底通信電纜和海底電力電（diàn）纜。現代（dài）的海底電纜都（dōu）是使（shǐ）用光纖作為材料，傳輸（shū）電話和互聯網信號（hào）。

海纜分海底通信電纜和海底電力電纜。海（hǎi）底通信電纜主要用於通訊業務，費用昂（áng）貴，但保密程度高。海底電（diàn）力電纜主要用於水下傳輸大功（gōng）率電能，與地下（xià）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（tóng）。由於海底（dǐ）電纜工程被世界各國公認為複（fù）雜困難的大（dà）型工程，從環境探測、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數不多，主要有挪威、丹麥、日本、加拿大、美（měi）、英、法、意（yì）等（děng）國，這些國家除製造外還提供敷設技（jì）術（shù）。

製作材料

海底光纜的核心是由細如毛發的高純度（dù）光纖製作，通過內反射來引導光沿著光纖（xiān）的（de）路徑前進。海底電纜要能夠（gòu）承受水下8公裏處（chù）的巨（jù）大壓力，相當於把一頭大象放在人的（de）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（jù）乙烯製作，整條電纜僅有17毫米的厚度。

製作過程

在海（hǎi）底光纜的製作中，光纖首先會被嵌入在類（lèi）似（sì）果凍的化合（hé）物中，保護即使在與海水接觸的情況下（xià）電纜也不會損壞。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強度極高的鋼絲之（zhī）中，並套在銅管之中，最後套上聚乙烯材料的保護（hù）層（céng）。靠近大（dà）陸架的海岸，海底電纜的鋪設通常采用輕質電纜搭（dā）配強度更大的鋼絲，並覆（fù）蓋瀝青塗層以防止（zhǐ）海水腐蝕。

容量

海底電纜最多可（kě）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

海底通信電纜主要用於長距離（lí）通訊（xùn）網、通常用於遠距離島嶼之間（jiān）、跨海軍事設施等較重要的場（chǎng）合。海底電力（lì）電纜敷設距離較通信電纜相比要短得多，主要用於陸島之間、橫越江河或港灣、從陸上連接鑽井平台或鑽（zuàn）井平台間的互相（xiàng）連接等。在一般情況下，應（yīng）用海底電（diàn）纜傳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（xiǎo）而孤立的發電站作（zuò）地區性發電更經濟，在近海地區應用好處更多。在島嶼（yǔ）和河流較多的國家，此種電纜應用較（jiào）廣泛。

分類

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

1.浸漬紙包電纜。適用於（yú）不大（dà）於（yú）45kV交流（liú）電及不大於400kV直（zhí）流電的線路。目前隻限（xiàn）安裝於水深（shēn）500m以內的水域。

2.充（chōng）油電（diàn）纜（lǎn）。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，電纜內部壓（yā）力增加，浸漬劑流入供油箱；電纜冷卻時浸漬劑收縮，電纜（lǎn）內部壓力降低，供油箱內浸（jìn）漬劑又流入電纜，防止了氣隙的產生，故可以用於110千伏及（jí）以上線路（lù）。敷設於水深可達500m。

3.充氣式（壓力輔助）電纜。使（shǐ）用浸漬紙包的充氣式電纜比充（chōng）油式電纜更適（shì）合於較長的海底電（diàn）纜網，但由於須在深水下使用高氣壓（yā）操作，故此增（zēng）加了設計電纜及其配件的困（kùn）難，一般限於水深為300m以（yǐ）內。

4.“油壓”管電纜。隻適用於數公裏長的電纜係統，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（交聯聚乙烯絕緣（yuán）、乙丙橡膠絕緣）電纜。適用於高達200kV交流電壓。乙丙（bǐng）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（wéi）

在小於45kV的（de）交流電以及小於400kV的直流電線路中主（zhǔ）要對浸漬紙包電纜加以應用，500以內的水深是現在限製的安裝水域；自（zì）容式充油電纜則在交流電線路或者高達750kV的直流電中（zhōng）得到應用（yòng）。因為此種電纜（lǎn）屬於充油式電纜，所以可以將其豪（háo）無困難地敷設在水（shuǐ）深（shēn）高達500m的海域裏。另外還有擠（jǐ）壓式絕緣電纜（lǎn）以及充氣式（shì）電纜，其中充氣電纜又稱為壓力鋪助電纜，屬於使用浸漬紙包的充（chōng）氣式電纜，比充油式電纜更加適用於相對較長的海底電纜網，由於其需要使用高氣（qì）壓在深水下進行操作，這（zhè）無疑加大了設（shè）計配件與電纜的因難性，所以現在隻限於在水深300以內的（de）海域使用。

發展曆史

1850年，人們在加萊(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（fēi）爾德創立的一家英國私人公司在（zài）愛爾蘭(歐洲)與（yǔ）紐芬蘭(北美洲)之間完成鋪設（shè）了第一條洲際海底通信電纜。

同（tóng）陸地電纜（lǎn）相比，海底電纜有很（hěn）多優越（yuè）性:一是鋪（pù）設不（bú）需要（yào）挖坑道（dào）或用支架支撐，因而投資少，建設速度（dù）快;二是除了（le）登陸地段以外，電纜大多在一定測試的（de）海底，不受風浪等自然環境的破壞和人類（lèi）生產活動的幹擾，所以，電纜安全穩定，抗幹擾能力強，保（bǎo）密性能好。

1876年，貝（bèi）爾發明電話後，海底電纜加入了新的內容，各國大規（guī）模鋪設海底電纜的步伐加快了。1902年環球海底通信電纜（lǎn）建成。

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

世界上有32個（gè）國家與地區通過海底光纜建立了（le）最現代化的（de）全球通信網絡，可同時進行30萬路電話通話或數據傳輸。

海底光纜在中國也得到迅猛（měng）發展。1993年建成的（de）中（zhōng）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（gè）國家，可開通12萬條電話電路。我國開始（shǐ）建設中（zhōng）美、亞歐兩條（tiáo）光纜，總通信能力將猛增到132萬路。

操作方（fāng）法

海底電力電纜的整個製造過程（chéng）同一般電力電纜基本相同，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（xiàn）芯，而（ér）後真空幹燥、浸油，完成導體線（xiàn）芯後，再包鉛套（tào），此時須經連續擠壓的過程（chéng）。擠壓極長的電纜芯，屬於極為（wéi）重要的步驟，須夜以繼日進行。充油式電纜的導線芯從儲缸到壓鉛機之間（jiān），經過（guò）一條虹吸輸送管，管內注有除氣油，以反方向流（liú）向導（dǎo）線芯，以便隔絕線芯與空（kōng）氣的接觸。導線芯包上鉛套後，需在旋（xuán）轉式平台上進行盤線(倘若電纜屬於充（chōng）油式（shì）或充氣（qì）式，則可（kě）以另（lìng）行添加適量的（de）金屬補強料)，再（zài）予電纜包（bāo）上聚（jù）乙烯護套(擠壓聚乙烯護套也屬於連續（xù）性的作（zuò）業)，最後（hòu）裹以二層鍍鋅鋼線的鎧裝，外複油麻浸漬物。在最後生產的過程中，須在適當階段透過聚乙烯護（hù）套把鉛套和金屬帶接地。交聯聚乙（yǐ）烯電纜和乙丙橡膠絕緣海底（dǐ）電纜的大部分生產過（guò）程，除了擠壓及合成橡膠絕緣層的硫化過程外，大體上和紙絕緣鉛套電纜的製造過程相近，但不使用鉛護（hù）套。

敷設方式

海纜敷設主要包括電纜路（lù）由勘（kān）查清理、海纜敷設和衝埋保護三個階段。電纜敷設時要通過控製敷設船的航行（háng）速度、電纜（lǎn）釋放速度來控製電纜的入水角度以及敷設張（zhāng）力，避免由（yóu）於彎曲半徑過小或張力過大而（ér）損傷電纜。其中，在淺灘段（duàn）(南（nán）嶺側)敷設時（shí），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（shàng）岸（àn）後拆除浮包，使電纜下沉（chén）至海底。深海段敷設時，電纜（lǎn）敷設船（chuán）釋放出電纜，使用水下監視器、水下遙控車（chē）不斷地（dì）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電纜。

在施工（gōng）的最後階段，主要是對海底電纜進行深埋保護（hù），減小複雜的海洋環境對海底電纜的影響（xiǎng），保證運行安全。在沙地及淤泥區，用高壓衝水產生一條約2米（mǐ）深的溝槽，將電纜埋入其中，旁邊的沙土（tǔ）將其覆蓋;在珊瑚礁及（jí）粘（zhān）土區，用切割機（jī）切割（gē）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（jiān）硬（yìng）岩石區，需在電纜上覆蓋水泥蓋板（bǎn）等硬質物體實施保護。

發展前景

海底電纜是實施出口質量許可製度的產品，生產企業須按規（guī）定取得由國家出入境（jìng）檢驗檢疫部門（mén）頒發的出（chū）口質量許可證（zhèng）書，方可生產出口產品。

目前我國的大（dà）陸和台灣島（dǎo）之間沒有直接的（de）通信光纜連接，一般都是通過美國的海底光纜交換信息的（de），世界上的全球性的Internet互聯網（wǎng）都是通過海（hǎi）底通信光纜（lǎn）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（jiāng）達到兩萬五千公（gōng）裏，聯結中國、美國、日本、韓國等許多太平洋國（guó）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（zhì）今日，隨著社（shè）會經濟和科技發（fā）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輸（shū）油（yóu）管道、輸氣管道、輸水管道等；海底（dǐ）纜（lǎn）線主要有通信光纜、輸電電纜、通（tōng）信電纜等。