海底電纜是如何鋪設(shè)的?水下電纜壞了又要如何維修?

海底電纜是用絕緣材料包裹的電纜,鋪設(shè)在海底,用于電信傳輸。海底電纜分海底通信電纜和海底電力電纜。那么,海底電纜怎么鋪設(shè)的?海底電纜斷了怎么修?


深海區(qū)的海底電纜是如何鋪的呢?



下面這張動圖可以看得比較清楚

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海底電纜是如何鋪設(shè)的?水下電纜壞了又要如何維修?的圖1


將海纜的一端固定在岸上,船慢慢向外海開動,一邊把電纜沉入海底,一邊利用下沉到海底的挖掘機(jī)進(jìn)行敷設(shè)。


海底電纜是如何鋪設(shè)的?水下電纜壞了又要如何維修?的圖2


這里提到兩個重要的設(shè)備:船(電纜船)、海底挖掘機(jī)。


1.架設(shè)跨洋電纜需要使用電纜船。鋪設(shè)時要把一大卷電纜放在船上,目前最先進(jìn)的電纜鋪設(shè)船可以載重兩千公里的電纜,并以兩百公里/天的速度鋪設(shè)。


海底電纜是如何鋪設(shè)的?水下電纜壞了又要如何維修?的圖3


在敷設(shè)前,要做好電纜路由勘察清理,進(jìn)行漁網(wǎng)漁具及殘留物清理,海船溝道開挖,海上導(dǎo)航信息發(fā)布,安全警戒措施等各項(xiàng)工作。海纜敷設(shè)施工船滿載海底電纜,抵達(dá)距離終端站5.5公里左右的指定敷設(shè)海域。海纜敷設(shè)施工船與另一艘輔助施工船對接,開始倒纜,將部分電纜轉(zhuǎn)移到輔助施工船上。


海底電纜是如何鋪設(shè)的?水下電纜壞了又要如何維修?的圖4


倒纜完成后,兩艘船分別向終端站方向開始敷設(shè)海纜。


海底電纜是如何鋪設(shè)的?水下電纜壞了又要如何維修?的圖5


深海部分海纜敷設(shè)通過動力定位船只,配備水下遙控機(jī)器人、自動定位等全自動化施工設(shè)備,準(zhǔn)確將海纜敷設(shè)到指定路由位置。


2.電纜鋪設(shè)船的另一個部分是海底的挖掘機(jī)它一開始將放在岸上,并連接電纜的固定端。它的作用有點(diǎn)像耕田的犁,對于電纜來說,它就是讓電纜沉入海底的配重物。


海底電纜是如何鋪設(shè)的?水下電纜壞了又要如何維修?的圖6


挖掘機(jī)將由船拖曳前進(jìn),并完成三個工作。


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第一是利用高壓水柱沖開海底的泥沙,并形成電纜溝;


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第二是通過電纜孔鋪設(shè)光纜;


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第三是埋線,將兩側(cè)的泥沙覆蓋在電纜上。


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簡單來說電纜鋪設(shè)船就是放纜線的,而挖掘機(jī)才是真正鋪設(shè)電纜的。但是跨洋電纜比較粗,柔韌性也比較差,所以船的前進(jìn)速度要嚴(yán)格控制。


海底電纜是如何鋪設(shè)的?水下電纜壞了又要如何維修?的圖11


另外,在地形崎嶇的海底,需要機(jī)器人不斷探測最佳路徑,防止巖石損壞電纜。


如果海底電纜壞掉了,如何修復(fù)?



即使鋪設(shè)得再完美電纜也很容易被損壞,有時船舶經(jīng)過或者錨會誤觸電纜,大型的魚類也會不小心破壞電纜外殼。2006年臺灣的地震引起多處電纜損壞,甚至敵軍也會蓄意破壞。


海底電纜是如何鋪設(shè)的?水下電纜壞了又要如何維修?的圖12


修復(fù)這些電纜不是一件容易的事,因?yàn)楹苄〉膿p壞都會導(dǎo)致電纜癱瘓。而要在幾萬公里的電纜上找到一個小缺口需要耗費(fèi)許多人力物力。


海底電纜是如何鋪設(shè)的?水下電纜壞了又要如何維修?的圖13


從深達(dá)幾百米甚至幾千米的海床上找到問題電纜,就如同大海撈針,而修復(fù)后再續(xù)接的難度也非常大。


找到故障點(diǎn)

修復(fù)的原理如下面這張動圖

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海底電纜是如何鋪設(shè)的?水下電纜壞了又要如何維修?的圖14


修復(fù)電纜首先需要通過兩端發(fā)射信號確定受損大致位置,然后派出機(jī)器人精準(zhǔn)定位并切斷這段電纜,最后再將備用的電纜連接上去。但連接過程將在水面上完成,電纜會被拖曳船提到水面上,并由工程師連接修復(fù),再放入海底。


海底電纜是如何鋪設(shè)的?水下電纜壞了又要如何維修?的圖15


海底電纜工程被世界各國公認(rèn)為復(fù)雜困難的大型工程。

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