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海底电缆(undersea cable)是用绝缘材料包裹的导线,敷设在海底及河流水下,用于电信传输。现代的海底电缆都是使用光纤作为材料,传输电话和互联网信号。全世界第一条海底电缆是1850年在英国和法国之间铺设的。中国的第一条海底电缆是在1888年完成,共有两条,一是福州川石岛与台湾沪尾(淡水)之间,长177海浬 另一条由台南安平通往澎湖,长53海里。
分海底通信电缆和海底电力电缆。海底通信电缆主要用于通讯业务,费用昂贵,但保密程度高。海底电力电缆主要用于水下传输大功率电能,与地下电力电缆的作用等同,只不过应用的场合和敷设的方式不同。由于海底电缆工程被世界各国公认为复杂困难的大型工程,从环境探测、海洋物理调查,以及电缆的设计、制造和安装,都应用复杂技术,因而海底电缆的制造厂家在世界上为数不多,主要有挪威、丹麦、日本、加拿大、美、英、法、意等国,这些国家除制造外还提供敷设技术。我国现在能生产海底电力电缆的厂家有沈阳电缆厂、上海电缆厂等。目前我国应用的海底电力电缆仍然需要进口。
| ·用途 | Top |
海底通信电缆主要用于长距离通讯网、通常用于远距离岛屿之间、跨海军事设施等较重要的场合。海底电力电缆敷设距离较通信电缆相比要短得多,主要用于陆岛之间、横越江河或港湾、从陆上连接钻井平台或钻井平台间的互相连接等。在一般情况下,应用海底电缆传输电能无疑要比同样长度的架空电缆昂贵,但用它往往比用小而孤立的发电站作地区性发电更经济,在近海地区应用好处更多。在岛屿和河流较多的国家,此种电缆应用较广泛。
| ·种类和应用范围 | Top |
浸渍纸包电缆-适用于不大于45kV交流电及不大于400kV直流电的线路,目前只限安装于水深500m以内的水域;自容式充油电缆-适用于高达750kV的直流电或交流电线路。由于电缆为充油式,故可以毫无困难地敷设于水深达500m的海域;挤压式绝缘(交联聚乙烯绝缘、乙丙橡胶绝缘)电缆-适用于高达200kV交流电压。乙丙橡胶较聚乙烯更能防止树枝现象及局部泄电,使海底电缆更有效地发挥功能;“油压”管电缆-只适用于数公里长的电缆系统,因为要把极长的电缆拉进管道内,受到很大的机械性限制;充气式(压力辅助)电缆-使用浸渍纸包的充气式电缆比充油式电缆更适合于较长的海底电缆网,但由于须在深水下使用高气压操作,故此增加了设计电缆及其配件的困难,一般限于水深为300m以内。
| ·制造过程 | Top |
海底电力电缆的整个制造过程同一般电力电缆基本相同,但在电缆机械强度和防腐要求上有所特殊,并要求电缆长度尽量延长。下面简述浸渍纸电缆和挤压式绝缘电缆的制造过程。浸渍纸电缆首先用绝缘纸绕包线芯,而后真空干燥、浸油,完成导体线芯后,再包铅套,此时须经连续挤压的过程。挤压极长的电缆芯,属于极为重要的步骤,须夜以继日进行。充油式电缆的导线芯从储缸到压铅机之间,经过一条虹吸输送管,管内注有除气油,以反方向流向导线芯,以便隔绝线芯与空气的接触。导线芯包上铅套后,需在旋转式平台上进行盘线(倘若电缆属于充油式或充气式,则可以另行添加适量的金属补强料),再予电缆包上聚乙烯护套(挤压聚乙烯护套也属于连续性的作业),最后裹以二层镀锌钢线的铠装,外复油麻浸渍物。在最后生产的过程中,须在适当阶段透过聚乙烯护套把铅套和金属带接地。交联聚乙烯电缆和乙丙橡胶绝缘海底电缆的大部分生产过程,除了挤压及合成橡胶绝缘层的硫化过程外,大体上和纸绝缘铅套电缆的制造过程相近,但不使用铅护套。
| ·性能指标和检验方法 | Top |
主要是电性能指标和机械物理性能指标。这些指标和检验方法与地下电力电缆相同。
电性能指标:导体的直流电阻和交流阻抗;绝缘层的绝缘电阻;介质损耗;载流量;电缆的电容、电感;金属护层的感应电压和电流。
机械物理性能指标:电缆的机械强度;导体抗拉强度、伸长率;绝缘层材料的机械物理性能等。
检验方法:我国主要采用国际电工委员会推荐标准,有IEC60502、IEC540和IEC60141-1～IEC60141-4等,世界各国生产电缆的厂家大都有自己的标准,主要有日本JIS,英国BS,加拿大CSA等。
| ·包装及储运 | Top |
由于海底电缆希望制造的较长些,以减少接头,所以能在沿海生产为最好。其包装应不同于其它电缆。一般是将电缆盘绕于一个储缆盘或回转台上,以备装运到敷缆船,由敷缆船将电缆运到敷设地区。敷缆船是专门为敷设电缆而设计和建造的,船上也必须备有龙门吊、绞缆轴、充油系统等设施,但也可用其它有专门为敷设电缆而附加机械设备的船只。
| ·注意事项 | Top |
海底电缆是实施出口质量许可制度的产品,生产企业须按规定取得由国家出入境检验检疫部门颁发的出口质量许可证书,方可生产出口产品。
,目前我国的大陆和台湾岛之间没有直接的通信光缆连接,一般都是通过美国的海底光缆交换信息的,目前世界上的全球性的Internet互联网都是通过海底通信光缆来实现的,目前正在准备的“太平洋高速公路”海底光缆系统,长度将达到2万五千公里,联结中国、美国、日本、韩国等许多太平洋国家。
1966年跨大西洋海底电缆(The Atlantic Cable)铺设成功,实现了欧美大陆之间跨大西洋的电报通讯。时至今日,随着社会经济和科技发展,海底管线的种类越来越多。按照用途,海底管道可以简单地分为输油管道、输气管道、输水管道等;海底缆线主要有通信光缆、输电电缆、通信电缆等。
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