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結(jié)構(gòu)發(fā)展1988年,在美國與英國、法國之間敷設(shè)了越洋的海底光纜(TAT-8)系統(tǒng),全長6700公里。
這條光纜含有3對光纖,每對的傳輸速率為280Mb/s,中繼站距離為67公里。這是第一條跨越大西洋的通信海底光纜,標(biāo)志著海底
光纜時代的到來。1989年,跨越太平洋的海底光纜(全長13200公里)也建設(shè)成功,從此,海底光纜就在跨越海洋的洲際海纜領(lǐng)域取代了同軸電纜,遠洋洲際間不再敷設(shè)海底電纜。
光纖的傳輸容量大,中繼站間的距離長,適用于海底長距離的通信。用于海底光纜的光纖比陸地光纜所用的光纖有更高的要求;要求低損耗、高強度、制造長度長,光纜的中繼距離長,一般都在50公里以上,在光纖的
傳輸性能方面要求在25年以內(nèi)不會變化。在海底光纜的結(jié)構(gòu)方面:要求能經(jīng)受強大的壓力和拉力,特別是深海光纜(敷設(shè)在水深1000米以上海底的光纜),在敷設(shè)和維修作業(yè)中除了光纜本身的重量外,還要加上海浪加到光纜上的動態(tài)應(yīng)力,在如此大的負荷條件下,光纜的應(yīng)變要限制在0.7~0.8%之內(nèi);海底光纜的結(jié)構(gòu)要求堅固、材料輕,但不能用輕金屬鋁,因為鋁和海水會發(fā)生電化學(xué)及應(yīng)而產(chǎn)生氫氣,氫分子會擴散到光纖的玻璃材料中,使光纖的損耗變大。因此海底光纜既要防止內(nèi)部產(chǎn)生氫氣,同時還要防止氫氣從外部滲入光纜。為此,在90年代初期,研制開發(fā)出一種涂碳或涂鈦層的光纖,能阻止氫的滲透和防止化學(xué)腐蝕。光纖接頭也要求是高強度的,要求接續(xù)保持原有光纖的強度和原有光纖的表面不受損傷。
按照上述要求和特點,海底光纜的基本結(jié)構(gòu)是將經(jīng)過一次或兩次涂層處理后的光纖螺旋地繞包在中心,加強構(gòu)件(用鋼絲制成)的周圍。幾種典型的深海光纜的結(jié)構(gòu):深海光纜,光纖設(shè)在螺旋形的U形槽塑料骨架中,槽內(nèi)填滿油膏或彈性塑料體形成纖芯。纖芯周圍用高強度的
鋼絲繞包,在繞包過程中要把所有縫隙都用防水材料填滿,再在鋼絲周圍繞包一層銅帶并焊接搭縫,使鋼絲和銅管形成一個抗壓和抗拉的聯(lián)合體,這個銅管還是傳送遠供電流的導(dǎo)體。在鋼絲和銅管的外面還要再加一層聚乙烯護套。這樣嚴密多層的結(jié)構(gòu)是為了保護光纖、防止斷裂以及防止海水的侵入,同時也是為了在敷設(shè)和回收修理時可以承受巨大的張力和壓力。
即使是如此嚴密的防護,在80年代末還是發(fā)現(xiàn)過深海光纜的聚乙烯絕緣體被鯊魚咬壞造成供電故障的實例。海纜系統(tǒng)的遠程供電十分重要,海底電纜沿線的
中繼器,要靠登陸局遠程供電工作。海底光纜用的數(shù)字中繼器功能多,比海底電纜的模擬中繼器的用電量要大好幾倍,供電要求有很高的可靠性,不能中斷。因此在有鯊魚出沒的地區(qū),在海底光纜的外面還要加上鋼帶繞包兩層和再加一層
聚乙烯外護套。
進入90年代,海底光纜已經(jīng)和衛(wèi)星通信成為當(dāng)代洲際通信的主要手段。我國自1989年開始到1998年底已經(jīng)先后參與了18條國際海底光纜的建設(shè)與投資。其中第一個在中國登陸的國際海底光纜系統(tǒng)是1993年12月建成的中國——日本(C-J)海底光纜系統(tǒng)。1996年2月中韓海底光纜建成開通,分別在中國青島和韓國泰安登陸、全長549公里;1997年11月,中國參與建設(shè)的球海底光纜系統(tǒng)(FLAG)建成并投入運營,這是第一條在我國登陸的洲際光纜系統(tǒng),分別在英國、埃及、印度、泰國、日本等12個國家和地區(qū)登陸,全長27000多公里,其中中國段為622公里;由中國電信和新加坡等地的電信公司共同發(fā)起的亞歐海底光纜系統(tǒng),延伸段正在建設(shè),該系統(tǒng)連接亞洲、歐洲和大洋洲,在33個國家和地區(qū)登陸,全長達38000公里,是世界上最長的海底光纜,采用先進的8波長
波分復(fù)用技術(shù),主干路由的設(shè)計容量高達40Gb/s,在中國上海、汕頭兩地登陸,1999年底建成開通。
海底光纜承擔(dān)的洲際通信業(yè)務(wù)量逐年上升,已經(jīng)超過了衛(wèi)星通信的業(yè)務(wù)量,成為現(xiàn)代洲際通信的主力。
檢驗方法主要是電性能指標(biāo)和機械物理性能指標(biāo)。這些指標(biāo)和檢驗方法與地下
海底電纜結(jié)構(gòu) 電力電纜相同。
電性能指標(biāo):導(dǎo)體的直流電阻和交流阻抗;絕緣層的絕緣電阻;介質(zhì)損耗;載流量;電纜的電容、電感;金屬護層的感應(yīng)電壓和電流。
機械物理性能指標(biāo):電纜的機械強度;導(dǎo)體抗拉強度、伸長率;絕緣層材料的機械物理性能等。
檢驗方法:我國主要采用
國際電工委員會推薦標(biāo)準(zhǔn),有IEC60502、IEC540和IEC60141-1~IEC60141-4等,世界各國生產(chǎn)電纜的廠家大都有自己的標(biāo)準(zhǔn),主要有日本JIS,英國BS,加拿大CSA等。
包裝儲運由于海底電纜希望制造的較長些,以減少接頭,所以能在沿海生產(chǎn)為最好。其包裝應(yīng)不同于其它電纜。一般是將電纜盤繞于一個儲纜盤或回轉(zhuǎn)臺上,以備裝運到敷纜船,由敷纜船將電纜運到敷設(shè)地區(qū)。敷纜船是專門為敷設(shè)電纜而設(shè)計和建造的,船上也必須備有龍門吊、絞纜軸、充油系統(tǒng)等設(shè)施,但也可用其它有專門為敷設(shè)電纜而附加機械設(shè)備的船只。
發(fā)展前景編輯,目前我國的大陸和臺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(lián)網(wǎng)都是通過海底通信光纜來實現(xiàn)的,目前正在準(zhǔn)備的“太平洋高速公路”海底光纜系統(tǒng),長度將達到2萬五千公里,聯(lián)結(jié)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(The Atlantic Cable)鋪設(shè)成功,實現(xiàn)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(jīng)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。
技術(shù)參數(shù)
電線電纜多根成束燃燒測試:BS EN 60332-3-24/ BS EN 60332-3-25
電線電纜多根成束燃燒測試:BS EN 50266-2-4/BS EN 50266-2-5
電線電纜單根燃燒測試:BS EN 60332-1-2
電線電纜煙密度測試:BS EN 61034-1/BS EN 61034-2
電線電纜毒性測試:BS EN 50305 Section 9.2
當(dāng)前國內(nèi)、國際海底電纜存在廣闊的市場及應(yīng)用前景,主要體現(xiàn)如下幾個市場:
1.沿海城市及島嶼市場
海底電纜是沿海島嶼與城市之間電力與通信的重要傳輸手段。我國沿海城市之間、島嶼之間及島嶼與大陸之間所需光電復(fù)合海底電纜和海底交聯(lián)電纜的2006年用量約為800km,到2020年預(yù)計需求量為3000km以上。
2.海上石油平臺用海底電纜市場
據(jù)了解,各類每座海上石油平臺上電纜的用量是:自升式平臺150km,半潛式平臺180km,采油平臺200km,生產(chǎn)平臺200km,生活平臺100km。
3.河流湖泊等水下電纜市場
由于改造江河、湖泊以及水庫大壩的需要,水下電纜應(yīng)用得越來越廣泛,在中國,主要分布在長江、黃河、怒江、錢塘江、珠江等市場。
4.海上風(fēng)力發(fā)電及輸電用海底電纜
建設(shè)海上風(fēng)電場是國際新能源發(fā)展的重要方向,也將是我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“方向中的方向”。中國已有近百家陸上風(fēng)電場,但海上風(fēng)力發(fā)電場建設(shè)才剛剛起步。對于海底電纜來說,其在海上風(fēng)力發(fā)電及輸電上的應(yīng)用擁有廣闊的市場前景。
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