用途
海底通信電纜主要用於長距離通訊網、通常用於遠距離島嶼之間、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,主要用於陸島之間、橫越江河或港灣、從陸上連線
鑽井平台或鑽井平台間的互相連線等。在一般情況下,套用海底電纜傳輸電能無疑要比同樣長度的架空電纜昂貴,但用它往往比用小而孤立的發電站作地區性發電更
經濟,在近海地區套用好處更多。在島嶼和河流較多的國家,此種電纜套用較廣泛。
優點
同陸地電纜相比,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;二是除了登入地段以外,電纜大多在一定深度的海底,不受風浪等自然環境的破壞和人類生產活動的干擾,所以,電纜安全穩定,抗干擾能力強,保密性能好。
歷史海底電纜的鋪設
1850年,人們在
英國和
法國之間鋪設了世界上第一條海底電纜,1866年,
英國在
大西洋鋪設了一條連線英美兩國的海底電纜。
1876年,
貝爾發明電話後,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了。1902年環球海底通信電纜建成。
1906年,世界上第一台雷射器問世,人們開始利用雷射能在
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路,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發展。1993年建成的中日海底光纜系統,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),連線全球20個國家,可開通12萬條電話電路。現在我國開始建設中美、亞歐兩條光纜,總通信能力將猛增到132萬路。
截至2005年時,除
南極洲之外,海底電纜已經覆蓋了
世界上其他所有
洲。
商業電纜
全世界第一條海底電纜是
1850年在
英國和
法國之間鋪設,由 John Watkins Brett 's 盎格魯-法國電報公司(Anglo-French Telegraph Company)開設一條穿越
英吉利海峽的電纜,品質粗劣,沒有其他任何保障。
1851年11月13日,受保護的核心,即真正的電纜,被架設起來,
1852年,大不列顛及愛爾蘭被連線在一起。
1852年海底電報公司第一次將纜線聯繫
倫敦到
巴黎。
1853年,英格蘭由一個電纜橫跨北海,被加入到荷蘭。
跨大西洋的電報電纜
1858年賽勒斯由西場(Cyrus West Field),他們說服英國工業家基金第一次嘗試在打下一個跨大西洋的電報電纜。從一開始,並在運作中,只有1個月。這項技術一直存在不少問題。科學家們試圖在
1865年和
1866年不斷嘗試更新的技術,大東電報局則用更為先進的技術,並產生了世界上第一個成功的跨大西洋電纜。
1870年在印度又完成這項技術。
海底電纜,以印度,新加坡,遠東和澳洲
海底電纜橫跨太平洋
中國大陸
福建至台灣
福州川石島與
台灣(
淡水)之間,長177海浬。(已停用) “海南聯網工程” 目前中國最長的海底電纜是連線廣東湛江徐聞和海南海口林詩島的500kV交流海底電纜,2009年6月投運,由南方電網超高壓輸電公司負責建設、運行、維護。海纜全長30公里,終端站分別是徐聞終端站和林詩島終端站。
台灣
台灣至日本:台灣
淡水與
日本長崎之間。(已停用) 台南至澎湖:
宜蘭頭城:電纜從
宜蘭縣頭城鎮連結,美、日、東北亞、東南亞、澳、紐、菲律賓等地。 屏東枋山:電纜從
屏東縣枋山鄉連結中國大陸、琉球、日本、韓國、關島,以迄美國西海岸的加州和奧勒岡州。
製造過程
海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,並要求電纜長度儘量延長。下面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,而後真空乾燥、浸油,完成導體線芯後,再包鉛套,此時須經連續擠壓的過程。擠壓極長的電纜芯,屬於極為重要的步驟,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,經過一條虹吸輸送管,管內注有除氣油,以反方向流嚮導線芯,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盤線(倘若電纜屬於充油式或充氣式,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連續性的作業),最後裹以二層鍍鋅鋼線的鎧裝,外復油麻浸漬物。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過程,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,但不使用鉛護套。
技術的發展
20世紀80年代,開始有了
光纖電纜的發展。第一次跨大西洋電話電纜使用光學纖維 TAT-8,投產於
1988年。
由於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,以及電纜的設計、製造和安裝,都套用複雜技術,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、英、法、意等國,這些國家除製造外還提供敷設技術。中國現在能生產海底電力電纜的廠家有瀋陽電纜廠、上海電纜廠等。中國套用的海底電力電纜仍然需要進口。
損害
電纜往往容易遭到捕魚的拖網漁船,船錨破壞,甚至
鯊魚咬斷。電纜有時也被敵軍部隊在戰時破壞。
1929年紐芬蘭大地震,發生了一系列的跨大西洋電纜所引發大規模的海底崩塌。
一旦多條海底電纜同時受損(如遭
地震破壞),有可能導致區域性
網際網路和
長途電話服務的中斷,造成難以估算的損失,例如2006年恆春地震正是一例。
修理深電纜,損壞的部分是帶到水面上修理。深水帶的電纜必須剪斷被破壞的部份,再帶到水面上修復,重新修復的部份會較原來的更長一些。
一些港口附近重要的電纜線,成立有專門修復電纜的修復艦。新斯科細亞
哈利法克斯附近就有設立數家像 CS Cyrus West Field等修復公司。
主要電纜鋪設船
TYCO NSW ASN Marine Elettra; FT Marine Global Marine Systems Limited NTT World Engineering Marine Corporation (NTT-WEM) S. B. Submarine Systems YIT Primatel Ltd. E-MARINE IT International Telecom Inc. Subsea 7.