海（hǎi）洋電纜簡介

海（hǎi）底（dǐ）電纜，是用絕緣材料包裹的電纜，鋪設在海底，用於電信（xìn）傳輸。海底電（diàn）纜分海（hǎi）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（zuò）為材料，傳輸電話和互聯網信號。

海纜分海底（dǐ）通信電纜和海底電力電纜。海底通信電纜主要用於通訊業務（wù），費用昂貴，但保密（mì）程度高。海底（dǐ）電力電纜主要用於水下傳（chuán）輸大功率電能，與地（dì）下電力電纜的作用等同，隻不過應用的（de）場合和敷設的方式不同。由於（yú）海底（dǐ）電纜工程（chéng）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（diào）查，以及電纜（lǎn）的設計、製造（zào）和安（ān）裝，都應用複雜技術，因而海底電纜的製造廠家（jiā）在世界上為數不多，主要有挪威、丹麥、日本、加拿大、美、英、法、意（yì）等國，這些國家除製造外還（hái）提供敷設技術。

製作材料

海底光纜的核心是由細如毛（máo）發的高純度光纖製作，通過內（nèi）反射來引（yǐn）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公裏處（chù）的（de）巨大壓力，相（xiàng）當（dāng）於把一頭大象放在人的拇指所承受的（de）重量。NEC公司所製（zhì）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（dù）。

製作過程

在海底光纜的製作中，光纖首先會被嵌入在類似果凍的化合物中，保護即使在與海水接觸的情況下電纜也不會損壞。然後將光纜裝入鋼管中，防止水的壓（yā）力將其破壞。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（xī）材料的保護層。靠近大陸架的海（hǎi）岸（àn），海底電纜的（de）鋪設通常采用輕質電纜搭配強度更大（dà）的鋼絲，並覆蓋瀝（lì）青塗層以（yǐ）防止海水腐蝕。

容量

海底電纜（lǎn）最多可以搭載80Tbps的（de）數（shù）據量，相當於在一秒鍾內傳輸4.7GB容量。

產品（pǐn）用途

海底通信電（diàn）纜主要（yào）用於長距離通訊網、通常用於遠距離（lí）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（jù）離較通信電纜相比（bǐ）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井平台間的互相連接等（děng）。在一般情況下，應用海底電纜傳輸電能無疑要（yào）比同樣長度的架空電纜昂貴，但用它往往比用小而孤立（lì）的發電站作地區性發（fā）電更（gèng）經濟，在近海地區應（yīng）用（yòng）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（jié）構設計上做出多種探索和嚐試，主要（yào）包括以下幾種型（xíng）式：

1.浸漬（zì）紙包電纜。適用（yòng）於不大於45kV交流電及不大於400kV直流電（diàn）的線路。目前隻限安裝於水（shuǐ）深500m以（yǐ）內的水域。

2.充油電纜。利用補充浸漬劑的方法消（xiāo）除電纜中的氣隙。當電纜溫度升高時，浸漬劑膨脹，電纜內部壓力增（zēng）加，浸（jìn）漬劑流入供油箱；電纜冷卻（què）時浸漬劑收縮，電纜內部壓（yā）力降低，供油箱內浸漬劑又流入電纜，防止了氣隙的產生，故可以用於110千伏及以上線路。敷設於水深可達500m。

3.充氣式（壓力輔助）電纜。使用浸漬（zì）紙包的充氣（qì）式（shì）電纜比充油式電纜更適合於較長的海底電纜網，但（dàn）由於須在深水下使用高氣壓操作，故（gù）此增加了設計電纜及其配件的困難，一般限（xiàn）於水深為300m以內。

4.“油壓”管電（diàn）纜。隻（zhī）適用於數公裏長（zhǎng）的電纜（lǎn）係統，因為要把（bǎ）極長的電纜拉進（jìn）管道內，受（shòu）到很大的機械性（xìng）限（xiàn）製。

5.擠壓式絕緣（交聯聚乙烯絕緣、乙丙橡膠絕緣（yuán））電纜（lǎn）。適用於高達（dá）200kV交流電壓。乙丙橡膠較聚乙烯（xī）更（gèng）能防止（zhǐ）樹枝現象（xiàng）及局部泄電，使海底（dǐ）電纜更有效地發揮功能。

種類（lèi）及應用範圍

在小於45kV的交流電以及小於400kV的直流（liú）電線路（lù）中主要對（duì）浸（jìn）漬紙包電纜加以應用，500以內的水深是現在限製的安（ān）裝水域；自（zì）容式充油電纜則在（zài）交流電線路或者高達750kV的直流電中得到應用（yòng）。因為此種電纜屬於充油式（shì）電纜，所以可以將其豪無困（kùn）難地敷設在水深高達500m的海域裏。另外還有擠壓（yā）式絕緣電纜以及充氣式電纜，其中充氣電纜又稱（chēng）為壓力鋪助電纜，屬於使用浸漬紙包的充氣式電纜，比充油式電纜更加適用於（yú）相對較長的海底電纜網，由於（yú）其需要（yào）使（shǐ）用高氣壓（yā）在深水下進行操作，這無（wú）疑加大（dà）了（le）設計配件與電纜的因難（nán）性，所以現在隻限（xiàn）於在水深300以內的海域使用。

發展曆史

1850年，人們在加萊（lái）(法國)和多弗(英國)之間鋪（pù）設了世界上第一條海底電纜，1858年8月由塞勒斯（sī）-韋斯特-菲爾德創立的一家英國私人公司在愛爾蘭(歐（ōu）洲)與紐（niǔ）芬蘭(北美（měi）洲（zhōu）)之間完成鋪設（shè）了第一條（tiáo）洲際海底通信電纜（lǎn）。

同陸地電纜相比，海（hǎi）底電纜有很（hěn）多優越性:一是鋪設（shè）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（bú）受（shòu）風浪等自（zì）然環境（jìng）的破壞和人類生產活動的幹擾，所以，電（diàn）纜安全穩定，抗幹擾能力強，保密性能好。

1876年，貝爾發明電（diàn）話後，海底電纜加入了（le）新的內容，各國（guó）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（chéng）。

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

世界上有32個國家與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（shí）進行30萬路電話通話或（huò）數據傳輸。

海（hǎi）底光纜在中（zhōng）國也得到（dào）迅猛發展。1993年建（jiàn）成的中日海底光纜係統，可開通7560條電（diàn）話電路。1997年（nián）在上海南匯又建設了一條天下無難事光纜(FLAG)，連接全（quán）球20個國家，可（kě）開（kāi）通12萬條電話電路。我國開（kāi）始建（jiàn）設中美、亞歐兩條光（guāng）纜，總通信能力將猛增到132萬路。

操作方法

海（hǎi）底電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上有所特殊，並要求電纜長度盡量延（yán）長。以下簡述浸漬（zì）紙電纜和擠壓式絕緣電纜的（de）製造過程。浸漬紙電纜首先用絕緣（yuán）紙繞包線芯（xīn），而後真空幹燥、浸油，完成導體線芯後，再包鉛套，此時須經（jīng）連續擠壓的（de）過程。擠壓極長的電纜芯，屬於極為重要的步驟，須（xū）夜以繼日進行。充油式電纜的導線（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。導線芯包上鉛套後，需在旋轉式平台上進行（háng）盤線(倘若電纜屬（shǔ）於充油式或（huò）充氣式，則（zé）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連續性的作業)，最（zuì）後裹以二層鍍鋅鋼線的鎧裝（zhuāng），外（wài）複油麻（má）浸漬物。在最後生產的過程中，須在適當階段透（tòu）過聚（jù）乙烯（xī）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（lǎn）的大部分生（shēng）產過程，除了擠壓及合成橡膠絕緣層（céng）的硫化過程外，大體上和紙絕緣鉛套電纜的製造過程相近，但不使用鉛護套。

敷設方式

海纜敷設主要包括電纜路由勘（kān）查清理、海纜敷設和衝埋（mái）保護（hù）三個階（jiē）段。電纜敷設時（shí）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，避免由於彎曲（qǔ）半徑過小或（huò）張力過大而損（sǔn）傷（shāng）電纜。其中，在淺灘段(南嶺（lǐng）側)敷設時，電纜敷設船停在（zài）距離海岸4.5千米的地方，通過岸上的（de）牽引機（jī）牽引（yǐn），將放置在（zài）浮包上的電纜（lǎn）牽引上岸，電纜上岸（àn）後拆（chāi）除浮包，使（shǐ）電纜下沉至海底（dǐ）。深海段敷設時，電纜敷設船（chuán）釋（shì）放（fàng）出電纜，使用水下（xià）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、方向和敷設電纜的速度，以繞開凹凸（tū）不平的地方和岩石避免損（sǔn）傷電纜。

在施工的最後（hòu）階段（duàn），主（zhǔ）要是對海底電（diàn）纜進行深埋（mái）保護，減小複雜的海洋環境對海底電纜的（de）影響，保證運行安全（quán）。在沙地及淤泥區，用高壓衝水產生一條約2米深的溝槽，將電纜埋入其中，旁邊的沙土將其覆蓋;在珊（shān）瑚礁（jiāo）及粘（zhān）土區，用切割機切割一條0.6-1.2米深的溝槽（cáo），把電纜埋（mái）入溝槽，自然回填形成保護;在堅硬岩石區，需在電纜上覆蓋（gài）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（zhì）度的產品，生產企業須按規定取得由國家出入境（jìng）檢（jiǎn）驗檢疫部門頒發的出口質量（liàng）許可證書，方可生產出口產品。

目前我國的大陸（lù）和台灣島之（zhī）間沒（méi）有直（zhí）接的通信光纜連接，一般都是通（tōng）過美國（guó）的海底光纜交換信息的，世界上（shàng）的全球性的Internet互聯網都是通過海底通信光纜（lǎn）來實現的，目前正（zhèng）在準備（bèi）的“太平洋高（gāo）速公路”海底（dǐ）光纜係統，長度將達到兩萬五千公裏（lǐ），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（lǎn）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，隨著社會經濟和科技發展，海底管線的種類越（yuè）來越多。按照用途，海底管道可以簡單地分為輸（shū）油管道、輸氣管道（dào）、輸水管道等；海（hǎi）底（dǐ）纜線主要有通信光纜、輸電電纜、通（tōng）信電纜等。