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为何要在深海中放置电缆,就不怕被船只或潜艇刮到吗?

提问时间:2023-07-05 11:29关键词:潜艇

为何要在深海中放置电缆,就不怕被船只或潜艇刮到吗?

点赞1、高密市 网友:魔戀精靈

一、为何要在深海中放置电缆?

海底电缆分为:海底通讯电缆和海底电力电缆


(一)海底通讯电缆

随着全球信息化的快速发展,使得世界各国之间的联系越来越紧密,网络和通讯是联系世界各国人民的桥梁和纽带。


现在99%的越洋互联网数据传输是通过海底电缆进行传输; 80%的光电通讯也是依赖于海底电缆。海底电缆是用绝缘外皮包裹的导线束铺设在海底,海水可防止外界光磁波的干扰,所以海底电缆的通讯噪音比较低;海底电缆通信中感受不到时间延迟。

目前,全球海底电缆的总长度已接近100万公里长,连接几十个国家和四大洲。

海底电缆通信已经有一百多年历史。 全世界第一条海底电缆是1850年在英国和法国之间铺设。中国的第一条海底电缆是在1988年完成。


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、制造和安装铺设,费用是高昂的。

(二)海底电力电缆


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。


二、放置在海底的电缆就不怕被船只或者潜艇刮到吗?

事实上,这样的情况是存在的。海底电缆因为被刮到而出现损坏的情况并不少见,几乎每一天都在发生。海底电缆最大的威胁是渔船,当渔船出海捕鱼作业时,船工向海里抛锚捕鱼,船工抛下的锚很容易刮到电缆并造成损坏。


铺设海底电缆也分两种情况:

一种是1000米以下的深海海底电缆,紧靠海底铺设,这种电缆是比较安全的,潜艇的潜航深度有限,是不会触碰到海底电缆的,更不用说在海面航行的船只了;

另一种就是1000米以上的浅海海底电缆,这一种电缆是比较容易遭到剐蹭损坏的,特别是普通船只和渔船抛锚以及渔民打鱼的渔具刮碰。

如今,在浅海航行的现代化的舰船都装备有电子海图,能够获得海底光纤电缆的大致位置而做出避让,很难对海底的电缆造成破坏。


反而是普通的船只,没有先进的设备,在抛锚和拖网时会刮到海底电缆。

这种情况无可避免,只能设立打渔区域,沿着海底电缆布置设立警示点来保护海底电缆免遭破坏。毕竟海底电缆一旦遭到破坏,不仅极大的影响跨国通信,修缮的过程更是复杂,要花费大量的人力、物力、财力。随着科技的发展,也许以后会有更多跟好的办法来解决这个问题。

点赞2、临海市 网友:花心症

海底电缆是不可能被船只或者潜艇刮到的,对海底电缆威胁最大的也就只有浅海区域的作业船只,这些在船上捕鱼或者进行其他作业的船只,一般都会进行抛锚起锚,甚至还有一些鱼网作业都会威胁到海底电缆的安全。

在大海当中铺设海底电缆,主要目的就是进行电力或者通讯的连接,而海底通讯电缆一般连接的是国与国之间的数据传输。像现在咱们的互联网时代,国与国之间的互联网数据一般都是通过海底通讯电缆进行传输。在这里你可能会有疑惑,国与国之间的互联网数据传输,为什么偏要利用海底电缆呢?

1.海底通讯数据传输电缆

其实这个解释起来也非常简单,像欧洲与美国之间的互联网数据传输,或者是我国与美国之间的互联网数据传输,除了利用海底通讯电缆进行连接之外,你觉得还有其他的连接传输方式吗?总不可能将这些通讯传输电缆,像高压电一样直接架在美国与欧洲大陆之间的大西洋上吧。如果工程人员真的这么想的话,那么在大西洋或者太平洋上架起一条通讯传输电缆,其建造施工难度不亚于直接在太平洋或者大西洋上建起一座大桥。

当然,在海底铺设电缆的施工难度也不意味着就很简单,甚至还称得上是世界公认最为复杂的工程。在海底铺设电缆的工程就包括了环境探测、海洋中的各种调查,另外还要包括了电缆本身的设计制造,当这些工作都准备完成之后,将海底电缆运送至目标海域进行实地安装也是件大事。而目前全世界近百个国家,以及主要人口所居住的4个大洲,这些区域的通讯传输都依靠海底电缆。

而海底通讯电缆的历史可以追溯到1850年,当时欧洲的英法两国之间就辐射了一条海底通讯电缆进行通讯使用,而我国的第1条海底通讯电缆到1988年才正式铺设完成,也就是到了这时,我国才真正进入了互联网通讯时代。

2.海底电力传输电缆

另外还有一种就是海底电力电缆,这种海底电缆铺设的主要目的就是进行电力传输,比如说岛屿与大陆之间的电力传输连接都要依靠海底电力电缆。而海底电力电缆并不像通讯电缆那样,动不动就是几千上万公里的连接长度,海底电力电缆主要连接的还是本国岛屿之间,或者是本国沿海区域的两座城市之间的电力传输连接,并不存在着国与国之间的长距离连接。而以上所提到的两个点之间,为什么要利用电缆进行电力传输,这个答案上面也已经讲到了。

岛屿与岛屿之间的电力传输,总归而言还是海底电缆比较合适。而利用海底电缆进行电力传输也是比较节约成本的,相比于在一些孤独的岛屿之上独立建造发电站而言,海底电缆的辐射连接会显得更加具有经济性。

再者,无论是海底通讯电缆还是海底电力电缆,为什么他们会选择在海底铺色也是有原因。比如说海底通讯电缆,将它深深铺设在海底就可以防止外界的各种电磁波干扰,这能够让互联网的数据通讯传输显得更加通顺。

海底电缆会不会被船只或者潜艇破坏呢?

一般情况下,海底电缆可分为浅海区域以及铺射在深海区域,辐射在深海区域的海底电缆也是最为安全,因为它受到人为作业船只的破坏几率几乎为零。而在浅海区域的海底电缆所受到的威胁就比较多,主要还是来自于在此区域作业的船只,比如说一些捕鱼船只的抛锚起锚,或者是鱼网拖网作业都会威胁到海底电缆的连接安全。像我国的海南岛以及与大陆之间的琼州海峡当中,都遍布着各种电力传输或者通讯传输电缆。曾经在一段时间里,海南的多个本地电视台,都会播放一则关于保护琼州海峡海底电缆的公益广告,主要目的就是为了提醒在琼州海峡作业的船只,必须要警惕可能会破坏海底电缆的情况发生。

而海底电缆遭到潜艇刮到,这种情况可能比你中500万彩票的几率还要低。你试想一下,海底电缆就是铺色在海底的海床上,如果潜水艇一旦刮到海底电缆,那么肯定意味着这艘潜艇已经碰到海底礁石。一旦这种情况发生,那么这艘潜艇肯定会面临着“艇”毁人亡的境地,根本就没有哪艘潜艇敢下沉到距离海底很近的区域。再者,潜艇大多都是游戈在各大洋之上,在这种情况下,潜艇不要说是无意中刮到海底电缆。就算是有意的,潜艇能够在茫茫大洋之上找到海底电缆的几率也非常难,如果真的有这种情况发生那么肯定就是上天注定的事情,根本就无法改变。

除了人为破坏之外,海底电缆所面临的损坏威胁还包括海洋生物,或者是海底地震与海啸自然灾害。比如,像在上世纪20年代末的“纽芬兰”大地震,就出现了海底电缆遭到地震导致的海底崩塌而损坏。

还有就是一些海洋当中的生物,比如说鲨鱼或者其他的一些海中动物,的确也有发生过鲨鱼将海底电缆咬断或者其他损坏的情况。

为了避免海底电缆在正常使用时遭到破坏,一般铺设海底电缆的地方都会在地图上有所标识,许多要从此处经过的船只一旦在地图上发现有标志海底电缆的地方,都会进行避让绕行。


“军器战位”

点赞3、焦作市 网友:青瓷。

我是一名远洋船员,2018年去越南装货,船舶突然失控,只能紧急抛锚,起锚的时候就把越南的海底电缆勾了起来,为此我们船长被开除了,我们全体船员都扣了一个月的工资,而我们的船公司赔了越南当局三千万美金。因为那次事故,要涉及到打官司,我们船在越南锚地抛锚了八个月,真的是终身难忘!

目前包括我国在内,很多国家都把特别重要的光缆、电缆从海底通过。不仅具有一定的保密性,受到人类活动的影响也比较小。特别是军事光缆,能走海底的话基本上都是在海底铺设。我们看似平静的海面,海底其实有很多我们不知道的人工作业项目。其实这个技术已经非常成熟了,京港澳大桥有一段就从海底通过,海底放置的水密管道。当然也有一定的光缆,电缆。

目前全球那么多的船舶在海面上航行,还有很多潜艇在海底航行,这些光缆和电缆就不怕被刮到吗?其实完全不用担心。刮到的几率就相当于中彩票一样。为什么会这样说呢?

第一:船舶虽然有很多,但是都在海面上航行,根本不会影响到海底的光缆。而潜艇虽然在海底航行,也是不会影响到光缆的,因为潜艇不可能紧贴着海底航行。另外国家在铺设海底光缆的时候会刻意的避开航道,会铺设在远离船舶的地方。另外在我们航海的海图上也会有标记禁止航行的区域。对于船舶来说最容易影响海底光缆的情况就是抛锚了,但是我们抛锚并不是随便抛的,因为锚链的长度有限,必须要抛在锚地里面!锚地里不可能有光缆,即便是紧急情况下下锚,那么大的海面勾到光缆的几率也是非常小的。

第二:海底并不是非常平静的,而是波涛汹涌!所以在架设海底光缆的时候并不是裸露在海底,而是埋在海底的泥土里。为了安全起见,光缆的外表还会用中空的钢管装起来。另外听我们船长介绍,海底铺设的工程师为了保证万无一失,喜欢把光缆铺设在有暗礁的地方。暗礁大家应该都熟悉,也就是海底的大石头,这种海底不管是商船还是潜艇都是非常害怕的,肯定要在离暗礁很远的地方航行,否则一旦撞到暗礁,肯定是船毁人亡。有暗礁的海域,并且电缆被埋在海底的泥沙下面。船舶怎么可能挂到呢!

第三:海底的光缆并不是铺完就没事了,它的每一个区域都有专门的部门监督看管,特别是军事光缆甚至装设有定位系统。如果有人故意破坏或者无意间破坏会被相关部门第一时间知道,并且立马采取果断措施。我们在越南那一次,幸亏不是军事光缆,否则我们船长要承担法律责任。他们是国家民用的海底电缆,即便如此我们船锚刚起来,我们自己人还没有发现刮到电缆呢!越南当局的海事局小艇已经开过来了,让我们就近去锚地抛锚,到最后我们才知道我们的船舶勾到他们的海底光缆了。

在海底铺设光缆或电缆还是比较安全的,它比在陆地上要安全很多。因为陆地上要涉及到建筑,挖沟!虽然有标语,也容易被误挖到,甚至有些非法人员可能存在偷盗行为。但是在海底这种情况基本不可能,不可能有人去偷!安全性和保密性都是特别高的。我国的军事光缆一般会选择从海底通过。

我见过工程船在海底铺设电缆的情况,他们先使用挖泥船在海底抽成一条整齐的海沟,然后用专业的铺设设备把光缆整齐的铺设好。再让潜水员下去处理一下细节,最后把海沟进行回填。整个铺设流程就结束了,我国铺设海底光缆的速度还是非常快的。铺设完成后,以后的日子就是监督维护工作了,偶尔还会有潜水员下去检查,确保万无一失。

我们在越南勾到海底光缆之后,他们的第一反应就是先派潜水员下水维修。维修好之后再调查我们是不是故意的?然后就是赔偿问题了,涉及到一定的海事官司。我们海员每次上船也就是八个月的时间,在那条船上面,天天不干活,待了八个月官司结束,我也就休假回家了。

你们对海底光缆还有其他的认识吗?欢迎下方留言,我们一起探究!

点赞4、锡林郭勒盟 网友:叽里咕噜

互联网如今已经成为我们生活中不可或缺的一部分,而几乎90%以上的数据通信都是通过海底电缆传输的。庞大的海底电缆遍布全世界各地,联接起了跨国通信。

有人要问了,为什么要把电缆铺设到海底,而不铺设到陆地上?难道不用担心被过往船只或潜水艇刮碰到吗?

为什么要把电缆铺设到海底?

我们知道有些国家不接壤,二者要想建立互联网通信,就只能用海底电缆来连接。更重要的是,海底铺设电缆,相比陆地,有种种优势。

第一,廉价高效,不用像在陆地上会受到山川河流,道路的限制,铺设需要挖坑或者架设在空中,海底铺设成本相对较低,施工速度快;第二,海水可防止外界光磁波的干扰,提高光缆的通信质量,据说海底光缆通信几乎感受不到时延;第三,不易受人类活动干扰及损坏。

海底电缆

目前,全球海底电缆沿着海底绵延100万公里,足足可绕地球赤道二十五个圈。一根电缆的内部核心是传输速率很快的多根光导纤维丝,简称光纤。光纤细如发丝,十分娇贵脆弱。

为了应对海洋中复杂恶劣的环境,防止被破坏。不得不对电缆进行过度包装来保护,所以其结构(如下图所示)还是很复杂的,其外部设置了好几层防护,直径可达 7 厘米左右。

因此,由内向外依次使用了铜管,钢丝线,沥青,聚乙烯(塑料)等材料层严密地包裹纤芯,以增加电缆的强度,使其能够防水侵入,耐海水腐蚀,抗海水高压等。

海底电缆的铺设其实已经有100多年的历史了,世界上第一条海底电缆是在1850年建成,比电话的发明还要早,连接了英国和法国。

值得一提的是,目前科学家还没有发现海底电缆,会对海洋环境造成任何不利影响。

海底电缆受到的威胁

海底电缆分为两类:深海电缆和浅海电缆。

深水域的海底电缆紧贴着海底铺设,受人类干扰较小,相对安全。潜水艇基本不会下到海底潜航,除非是有特殊任务,但也不能紧紧贴着海底航行呀,不怕触到底部礁石出事故吗?需要担心的是,这里会有鲨鱼出没,没事过来咬一咬,电缆最外层的高密度聚乙烯套就是为了防鲨鱼的,不过咬坏电缆的情况还是非常少见的。

浅海电缆就比深海电缆危险多了,渔民打捞渔具和船只的下锚都会破坏到电缆。

对于现代化的轮船和潜水艇,基本上都配备了先进的导航海图,上面能够清楚标识出海底电缆所在位置,可以绕行避让而不会影响到海底电缆。

反而是普通的船只和渔船,不具有精准的定位设备,渔民出海打渔使用的渔具,或者抛锚就比较容易刮碰到电缆而出现损坏。为了避免这种情况的发生,通常只能设立打渔区,或沿着浅海海底电缆的海面位置设立警示标识,提醒靠近船只,禁止在此处抛锚。

此外,对损坏海底电缆的责任人设有非常严厉的惩罚措施。毕竟一旦遭到破坏,对军用和民用的影响是很大的,而且修复的难度和成本也是极高的。

不过,想做到万无一失也是不可能的。对于地震海啸这种自然灾害,根本是无法避免,防不胜防的。

相信随着科学技术的发展,会有更好的预防方法或解决方案。

点赞5、昆明市 网友:南月泠雪

深海电缆容易被船只或潜艇刮到吗?

首先,船只和潜艇刮到电缆可不是小事,大概一年多以前,一位海南船长就因为捕鱼作业时切割光缆这件事,被判268.6万赔偿金和7年有期徒刑。因为,埋了光缆的地方是禁止抛锚区域,船只停靠和捕捞造成的光缆损坏都将受到严厉处罚,而潜艇则可以根据海底电子地图规避海缆区域。

船只和潜艇刮到电缆的情况,通常只有在浅水海域才可能发生,深海区域其实比浅水海域安全得多。这便是为什么放置在浅水海域的电缆,其粗壮程度可与成年男子的胳膊相提并论,而深水海域的电缆直径往往还达不到20毫米。

而且,即便真有想要破坏电缆的人,他也很难下到放置了电缆的深水海域。其次,在深海中放置的电缆,虽然纤芯看上去跟头发丝一般粗细,但里三层外三层的包裹保护并不容易被损坏,远比大家在陆地上看到的电缆结实得多。

实际上,国家和国家之间的跨国信息传输,绝大部分时候都是通过海底光缆实现,越洋互联网数据传输的占比更是达到了99%。

说到这里,可能有人会觉得我怎么把电缆和光缆混在一起了,其实,传统海底电缆就像是海底光缆的大哥,海底光缆的名字又叫做海底通讯电缆,只不过有了光纤技术加持。早在1850年的时候,全世界第一条海底电缆就将法国加莱和英国多弗两地的信息交流连接起来,而第一条链接纽芬兰和爱尔兰的洲际海底通信电缆,则是在1858年完成铺设。

海水那么深,施工人员是如何将光缆铺设在海底的?

海洋各处深度不一,大家觉得浅海区域可能还好一些,那些深海区域是如何完成电缆铺设的呢?这个时候就要说到海缆施工船,缆线在铺设之前就放置在船体中央区域巨大的圆形卷线盘装置之中。而我国的“启帆9号”(可承载5000吨海缆)就是目前全世界范围内载缆量最大的海缆施工船。

海缆施工船需要驶出海岸适当距离之后开始投放光缆,投放的过程中需要每间隔一段距离固定一个浮筒,目的是为了固定已经投放的缆线保持漂浮状态,以便等到牵引装置将缆线一端固定在岸边以后再将浮筒拆除,拆除浮筒之后的缆线就会因为自身重力作用而沉入海底。而最后一步,便是通过埋设犁(施工船尾部)将缆线埋入土里。

这个过程中,沙地和淤泥地带需要通过高压冲水形成2米深沟槽,在黏土和珊瑚礁区域,则需要用切割机开辟一条达到0.6米到1.2米深的水槽进行自然回填。当然了,如果海缆埋设区域刚好是坚硬的岩石地带,那么,这个时候就需要在电缆上覆盖硬质物体来进行保护,比如水泥盖板。

为什么要在深海中放置电缆?陆地上不好吗?

的确有镜头捕捉到鲨鱼咬坏海底电缆的情况,但自2006年以后,海底鱼类动物和鲨鱼对电缆的损坏概率就已经低于1%,这与海底光缆的基本结构很复杂有关,除了最里面的光纤束,外面至少还有烷烃层、聚乙烯层、钢绞线层、聚酯树酯或沥青层、聚碳酸酯层、铝制防水层、铜管或铝管和石蜡这些组成部分。

海底光缆不仅结构牢固,使用材料也比较轻,而且,它们还有陆地光缆无法具备的优势。比如,海底地形的高低起伏远没有陆地跨度那么大,在铺设电缆的时候完全不需要挖很深的坑道,又或者是修建支架来支撑。

其次,埋设在海底的电缆不容易被人类的生产活动干扰,如果没有发生大型海震,普通风浪并不足以对其产生明显影响。

简而言之,海底光缆就是比陆地光缆的实施更便捷,不仅投资相对更好,而且建设速度也会更快。与此同时,海底电缆的安全稳定性也相对更高,不仅具有良好的保密性,还具备较强的抗干扰能力,在没有突发意外的情况下,海底光缆的使用寿命通常可以达到25年左右。

点赞6、东莞市 网友:笑你作i

1. 布置海底电缆的原因

首先,海底电缆是用绝缘材料包裹的电缆,铺设在海底,用于电信传输。海底电缆分海底通信电缆和海底电力电缆。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,所以也叫海底光缆。

海底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。

图:全球部分海底电缆地图


2. 海底电缆发生损害的情况

海底电缆确实有被捕鱼的拖网渔船、船锚给破坏掉的情况。不过,除此之外,也有因为地震和海啸等不可抗力而被破坏的情况,比如1929年纽芬兰大地震,其引发的大规模的海底崩塌导致跨大西洋电缆损坏。以及,也发生过海底电缆被鲨鱼咬断和其他一些特殊情况比如战争时电缆被敌军破坏的情况。

在海底光缆的制作中,光纤首先会被嵌入在类似果冻的化合物中,保护即使在与海水接触的情况下电缆也不会损坏。然后将光缆装入钢管中,防止水的压力将其破坏。接下来将其包裹在整体强度极高的钢丝之中,并套在铜管之中,最后套上聚乙烯材料的保护层。靠近大陆架的海岸,海底电缆的铺设通常采用轻质电缆搭配强度更大的钢丝,并覆盖沥青涂层以防止海水腐蚀。

图:海底电缆结构图

也就是说,在正常的自然情况下,海底电缆是不会轻易损坏的。

但是,海底电缆一旦遭到破坏,不仅会对国际通信造成巨大影响,其造成的损失更是无法估算。

因此,为了尽量避免由于人为因素给海底电缆造成破坏的情况,一般情况下,在海底有光缆通过的地方被划作禁止抛锚区,不许船只停靠。这个原理和陆地上的光缆一样,我们经常在路上看到这样的标志“地下有光缆,禁止施工”。海底光缆需要保护,也需加强技术提高海缆自身的抗拉性。

点赞7、南通市 网友:半倚深秋

梁老师说事,为您回答这个问题。

为什么要在深海中放置电缆?这您就说笑了,不走海底,难道电缆要像架设高压线那样,用电塔架起来吗?真要是这么做了的话,在大海上架电塔,绝对没这条件啊!

您要知道在大海上很多时候,一眼望到头,都看不到一个岛屿,你咋架设电塔?

而且就算是能把电塔架设起来,您想过没有,大海上的无情,前脚他还艳阳高照,后脚就来了狂风暴雨,啥电塔也撑不住大海上的狂风吹。

风吹的狂野一点,保不齐电塔都给你拔了根。

这些前提搁到这里,我们再来看看世界上有多少条电缆,您就知道这里头的难度是多少了?

首先我们要知道一点,一说海底电缆,我们的印象是通讯用的通信电缆,其实这里头还有输电的电缆。

那么我们先以通信电缆加以说明。

根据资料显示,截止上个世纪末,世界上建立的各种海底通信电缆系统大约有一百七十多个,通过海底通信电缆联网的国家就有一百三十多个。

那么海底通信电缆发展到现在,这个数字会更多,至于多少,小编没有找到相关资料,但是找到了截止2019年的时候,全球铺设的海底通信电缆总数。

这些通信电缆有多少条呢?大约有四百二十条,听这个数据貌似不是很多,但说他的总长度,一准吓您一跳,目前的总长度已经超过了一百四十万公里。

如果您对这个数字感觉不出啥,小编给您做个比喻,就这些通信电缆连接到一块,绕地球这么一转,他能绕地球转上三十五圈。

至于这些通信电缆的价值,他已经超出了五百亿美元的价值,全世界95%的国际数据通信,都是依靠这些海底通信电缆进行传输的。

至于剩下的5%,那只能依靠太空中的卫星进行传输了。

那么说到这里,问题就来了,我们为什么不使用卫星传输呢?这多带劲啊!也不怕被船只和潜艇切断,导致传输中断的情况出现?

您要是有这想法,那就有点片面了。

海底通信电缆是有很多好处的,首先海底通信电缆他的通信能力特别大。

就这么一条海底电缆,他就顶得上两千颗以上的卫星的信息传输,厉害吧!经济实惠!

所以您自己算一算,发射一颗卫星的成本是多少钱?而且卫星这东西用个十来年之后燃料就差不多耗尽了,随后就得报废了,到时候还得补发。

而海底通信电缆他的设计寿命是二十五年,长了一半还多。

所以海底通信电缆的保质期足够的长,而且在这个期间,海底通信电缆搁到大海里头,只要不遇到被割断的情况,基本上就不存在任何维护的费用。

再有就是海水可是一个好东西,他可以防止外界的电磁波的干扰,所以通过海底通信电缆传输的信号,质量相当高,而且还没有延迟现象。

您就说吧,这么多好处,为什么不用海底电缆通信?

咋说呢?海底通信电缆,听着是挺不错的,但这家伙要铺设的话,也是一件相当费事的事情。

小编在这里给您举个例子,您就明白了。

第一条海底通信电缆问世是在1850年的时候,当然了这条通信电缆不是我们想象中的,里头包裹光纤的通信电缆,而是包裹铜线的电报电缆。

这条电报电缆是从法国的格里斯出发到英国的索基兰结束,全长四十五公里。

这算短的了,不长,所以难度不是很大。而且以当时的技术也就发送给莫尔斯电报密码。

其他国家的人一瞅,这电报电缆挺好使的,所以都想铺设,其中一个叫菲尔德的美国商人,更是疯狂,打算从美洲横跨大西洋,铺设一条连接欧洲和美洲的电报电缆。

您都不知道当时的电报发明者,摩尔斯都认为这个想法简直是疯了,这压根就不切实际的好吧。

结果呢?这美国商人不信邪,硬着头皮上,前后铺设了四次才成功。

头一次是在1857年的八月五号开始铺设,结果铺设了三百五十五海里之后,绞盘发生了问题,电报电缆断了直接掉海里头了。

第二次,他们打算从大西洋的中间开始铺设,然后向着加拿大和英国进行延伸,结果两支船队还没到中间位置就遭遇到了暴风雨,这事就黄了。

第三次的时候,干脆一头从英国出发,一头从加拿大出发,拉着电报电缆在中间汇合,然后再把两头连接起来就成。

这事最后成了,但是这条电报电缆也就传输了四百份电报,就报废了。

咋回事呢?技术不过关,电报电缆搁到大海里头被腐蚀了。

结果从美国这头发出去的信号,英国这头能收到信号,但不清晰。

这一次又废了。

后来在1866年的时候,这位美国商人又尝试了一次,这一次才算成功。

铺设成功之后,这位美国商人,当时就躲到自己的船舱里头哭了一通才出来。

难不难?太难了,这位先驱者用了九年的时间,才把这事搞定,所以在海底深处铺设电缆啥事您都会遇到。

通信电缆的事,就说道这里,接着说说通电电缆的事。

咋说呢?海底通电电缆使用的范围比较小,而且距离也短。

通常情况下这种电缆也就港湾,陆岛,钻井平台之间架设的水下大功率电能传输。

这东西的造价可比通信电缆贵多了,近海地区和多岛屿国家用得多,进入深海地区,没人会铺一条通电的电缆,这真不如自己搞一个发电机,发电来的痛快。

好了,接着我们来聊一聊,这些电缆的防护问题。

首先这些电缆的自身就要强悍一点,抗拉能力和抗腐蚀能力都得上去。

您就拿上边那个美国商人铺设横跨大西洋电报电缆的悲剧,就能体会到,明明铺设好了,结果没想到海水的腐蚀性,电报电缆用了一个月就报废了,这么干家底都能赔光了。

所以如今的通信电缆,他的结构相对要求就高,首先这光纤是被安装在一个螺旋形的U形槽里头,然后这槽里头塞进去油膏,没有的话就塞点弹性塑料体,总之得把他塞满形成一个纤芯。

内部处理好之后,再在这个纤芯周围裹上一层高强度的钢丝浇包。

啥叫浇包呢?简单地说就是一层包袱皮,把里头的东西包起来,当然了这钢丝做的胶包是有窟窿眼的,苏口译还得用防水材料把这些窟窿眼给填满了。

接着在这一层钢丝浇包的外边,再用铜带一圈圈地绕着将里头的东西再包上一层,形成一条铜管。

之所以弄这么个铜管,原因是远距离传输还得通电电才成。

那么在这个外头就是一层聚乙烯护套。

这一根通信电缆这才完成,这么个结构可以保护通信电缆,防止被船舶带动发生拉扯把这通信电缆给扯断了。

同时这个结构还可以,防止在铺设或者进行回收的时候,因为通信电缆本身太重,把自己给扯断。

咋说呢?在实际使用过程中,千奇百怪的问题你都能遇到。

这事到了上个世纪八十年代末期,就发生过海底铺设的通信电缆被鲨鱼给咬坏的事情。

所以后来再铺设的时候,通常会在鲨鱼经常出没的海域中,这一节通信电缆,会在原本的电缆外边再裹上一层钢带,再在外边加一层聚乙烯护套。

除了鲨鱼之外还会遇到地震,地震不仅会造成这些通信电缆的移位,严重的时候,会把这些通信电缆给扯断。

不说别的,在2006年的十二月二十六号的时候,小弯弯南部沿海地区就发生了两起六级以上的地震,而且是八分钟连着发生了两次。

到了第二天的时候,人们上网,就发现了很多雅虎这样的网站就上不去了。

进行排查发现,这一次地震,一次性就造成了六条主要通信电缆中断,所以要想访问美国,就得绕道,从欧洲,或者澳洲进入,当时的速度就大大的降低了。

再有就是,有的渔民不懂这东西,捞起来还以为是啥东西,直接给你剪断的。

您还别不信,世界上第一条电报电缆,也就是从法国到英国的那条电报电缆。

也就打了几份电报,这条电报电缆就中断了,后来进行排查,发现就是一个渔民把这条电报电缆给捞起来之后,给截下一节。

没法子这条电报电缆当时就报废了,到了第二年的时候,英国人又重新铺设了一条,这才又把通信连接上了。

所以海底通信电缆,被弄断,啥情况都会发生,不止是被船舶和潜艇弄断。

那么怎么预防这些事情呢?

这第一个就是增强通信电缆自身的抗拉能力,这就得在结构上和包装上下功夫,前边说过了,这里就不重复了。

接着就是从埋设的方法中下手了。

你把这通信电缆埋到土里,就可以减少被切断的风险。

那么如何埋呢?您比方说在小于二百米的浅海地区,直接在海底挖沟进行埋设就完事了。

那么深度大于二百米的深海地区,这挖沟就不现实了,毕竟平平常常也有个几千米,最深的地方能达到一万多米。

这个时候,就需要三个步骤,第一步,对要进行铺设的海域进行勘察,看看水底下的地形,深度,合不合适施工,搞出一个分析。

第二步确定了路线之后,这就开着敷设船过去进行铺设,这船会拖拽着一个类似挖掘机的东西,他的下边喷出高压水柱,直接对着海底冲水。

这一冲,海底的泥沙啥的,就被掀了起来。

第三步,趁着泥沙掀起的功夫,赶紧把这通信电缆搁下去,等到泥沙重新落下去的时候,这就相当于把通信电缆给埋到了海底。

而整个过程都会有水下监视器和水下遥控车进行监控,随时绕开不平的海底和岩石。

其实这些通信电缆在登陆之后,还会进行保护,一般会在外边再套上铸铁套管或者钢管进行埋设,这个深度大概在两米到三米之间。

除此之外还会用固定装置将登陆的这一段固定起来,然后会浇筑混凝土盖板再覆盖起来。

这些算是物理防护,尽量减少外界对通信电缆的伤害。

最后一种防护措施,就是上了法律手段。对于海底通信电缆的保护,不仅各个国家出台了法律法规,甚至是在国际上都有国际法来约束这事。

在这些条款中,都注明了,故意或者由于疏忽造成了重大干扰到了海底通信电缆的使用,这都会有相应的条款来针对的。

当然了为了防止那些个,不知道这里埋有通信电缆的人,在这里航行的时候,无意中破坏掉电缆,所以都会在各种电子图上提示,告诉这些船舶,这里有海底电缆禁区。

其实船舶防止的主要还是渔船,毕竟渔船下网捕鱼的时候,这网会下得更深一点。

这也是为什么,会让渔船去专门划定的渔场进行捕捞的一个原因。

如果一旦出现断点,进行修复特别的麻烦。

首先派出机器人下到水里,找到那个断点,然后让机器人把埋在海底的通信电缆给挖出来。

再打捞上来,然后进行修复。

修复的过程就得靠人工了,这可是个技术活,一般人来不了,都得是专业人员操刀才成。

而这种专业人员是很少的,一个城市大一点能够修复的人员也就三四个,小一点也就一两个。

修复完成之后,水下机器人,再在水底冲出一条沟来,将通信电缆重新填满进去,这才算完事了。

所以这修复工作是很麻烦的一件事。

那么今天就到这了,喜欢小编写的,您点个赞,再加个关注,方便以后常来坐坐。

点赞8、宜兴市 网友:怕瓦落地

请大家思考这么一个问题:全球通信尤其是跨过远距离通信,是靠什么通信的?很多人说是通过卫星,这其实大错特错,全球通信超过95%的数据量都是靠海底光缆实现的,这就是为什么要在深海中放置电缆的主要原因。当然了,海底电缆除了承担全球95%的跨国通信任务外,另一个作用就是为了电力输送,比如给海上钻井平台供电,给岛屿上的游乐设施供电等,至于电缆害怕船只刮到吗?这是当然,历史上可没少发生集装箱邮轮意外弄断海底电缆的事故。

这篇文章,站长就跟大家聊聊“海底电缆”的科普知识。

海底电缆就是铺设在海底的电缆,又细分为通信电缆以及电力电缆。

海底通信电缆

在海底电缆发明之前,人们的通讯方式是电报。直到1850年,人们在英吉利海峡上铺设了第一条长约46千米的海底电缆,实现了有效的跨海通讯。

所谓的全球互联网,就是世界各国的网络相互联接而组成的超大型局域网,其中实现洲际间的联接靠的是卫星通信和海底光缆。

不过卫星通信有两个缺陷,一个是带宽有限,另一个是价格不菲,这就导致了跨国通信存在一定弊端。

而海底电缆则具有信息容量大、传输距离长、抗干扰能力强、保密性好、价格低廉等优势。

因此发展至今,全球95%以上的国际数据都是通过海底光缆进行传输的,也就是说,基本上是海底光缆构建了今天的全球“宽带”互联网!

所以,不要因为“海底通信”的默默无闻,而忽略了海底光缆的伟大“贡献”哦!

海底电力电缆

海底电力电缆其实就是把咱们经常见到的陆上电网的电缆铺在了海底,用于海洋下的电力输送,这些电力输送对于海上风电项目的电能并网岛屿之间的电力互传以及海洋钻井平台等都具有十分重要的意义。

不过由于海底的环境更恶劣,海底电缆需要特殊材质以及更多的防护。

海底光缆到底是怎么铺设的?

那么,海底光缆是怎么埋的呢?难道是直接往海里一扔,就可以了吗?显然不是的。

海底光缆的铺设工程,被世界各国公认为最复杂且困难的大型工程之一。整个铺设过程可以分为两个部分,即浅海区域铺设深海区域铺设

上面这个图,就是海底光缆的铺设过程。

咱们先来讲讲在浅海区是如何铺设电缆的。在浅海区域,光缆敷设船停留在距离海岸数公里的位置,通过岸上牵引机的牵引,将放置在浮包上的光缆向岸边牵引,然后拆除浮包,使光缆依靠重力沉至海底。

下图是光缆敷设船:

光缆铺设船顾名思义就是运载大量的光缆的船舶,目前最先进的光缆敷设船,可以载重两千公里的光缆,并以每天两百多公里的速度铺设,效率大大提高。

说完了浅海,咱们再来讲讲在深海区是如何铺设电缆的。

深海区域由于地形复杂,无法目视得到地形地貌,因此要先使用水下检测器搭配水下遥控车,进行水下监视和调整,以避开海底不平整、有岩石的地方。

在完成路线勘察之后,就要进行光缆铺设程序了,这个时候,挖掘机上场了。

下图中这个家伙就是海底挖掘机,外形有点像咱们耕地用的犁,作用是利用高压充水在海底产生一条深约2米的沟槽,然后把光缆放到沟槽之中,最后再借助旁边的泥沙将光缆覆盖好。

说白了,海底挖掘机和咱们在农田里播种的流程差不多。

不过,这个工作过程说起来容易,但在这个过程中,光缆敷设船要特别注意航行速度、光缆释放速度,以控制光缆的入水角度以及敷设张力,避免由于弯曲半径过小或张力过大而损伤光缆中脆弱的光纤,其实是个技术活。

海底电缆的铺设是世界难题

海底电缆的铺设及维护是世界公认的难题,只有少数国家有能力完成,当然了,少数国家中肯定包括咱们中国。

2018年3月,中国第一艘5000吨新型海底电缆施工船成功出坞,该船总长110米,型宽32米,型深6.5米,最大吃水4.8米,入级中国船级社(CCS),是一艘钢质、非自航、方驳、新型海底电缆施工船。这艘名为“启帆9号”的船只对于国内电力及通讯行业来说,无疑是一个令人振奋的好消息,因为它能够有效完成海底电缆铺设和维修的重要任务。

“启帆9号”是中国自主研发的新型海底电缆施工船只,它将承接海上风电场海底电缆敷设施工、岛屿间互联供电机海缆检修等工作,同时它的成功出坞也为中国国内最高电压等级的500千伏交联聚乙烯海缆敷设工程再添一把利器。

海底电缆安全吗?

很多人问,海底电缆铺设在海底,难道就不怕海底的鲨鱼或者船只、潜艇给意外刮伤吗?

其实,近几年还真发生过几起海底电缆意外刮伤的事故,造成了非常大的损失。

比如,今年6月24日停靠在索马里-摩加迪沙港口外的MSC Alice号集装箱船意外弄断了索马里的海底光纤电缆。

而且不幸的是索马里南部和中部地区只通了一条光纤线路,这根光纤电缆被弄断后,导致索马里出现长达半个多月的大面积网络瘫痪,首都摩加迪沙也未能幸免。

据悉,此次光纤网络遭破坏是索马里数十年来损失最为严重的一次。自断网以来每天的经济损失高达1000万美元,目前损失已达1.5亿美元!现在,索马里中南部地区有近650万人都生活在没有网络的环境中,近200万在海外工作的人无法与家里取得联系。索马里政府说,这简直是一场“大灾难”,目前已扣留肇事船舶,要求MSC进行赔偿!

除了过往的船舶外,鲨鱼咬断电缆也是时有发生。

工程人员一般在有鲨鱼出没的地区,在海底光缆的外面还要加上钢带绕包两层和再加一层聚乙烯外护套。但即使是如此严密的防护,在80年代末还是发现过深海光缆的聚乙烯绝缘体被鲨鱼咬坏造成供电故障的实例。

除了上面因素外,地震等自然灾害也会造成海底电缆的损坏

例如在2006年台湾地区发生的强震,就造成了多条国际海底光缆受损、甚至中断,导致国内互联网用户无法正常访问国外网站。

同样的,2011年日本地区发生的强震,也导致国内用户无法登录到美国网站。

好了,这篇文章就科普到这了,不知道你学到知识了么,学到了的话麻烦给站长一个赞哦?

文章最后,请大家思考这么一个问题:海底电缆意外被弄断了该怎么维修呢?

欢迎在留言区讨论!

这里是科学驿站,我是站长,华中科技大学物理学博士,是一名热爱科学、热爱分享的科普答主,同时也是科学领域优质创作者、今日头条青云获奖者,如果我的文章有帮助到你,欢迎点赞和关注哦。

点赞9、普宁市 网友:神的女儿

在大洋之中有许多电缆和光缆,目前大部分都是光缆,如今高速的互联网就是通过这些光缆进行连接的,布设光缆需要专用的船舶,而这些光缆也就在布设的时候有机会悬在水中,布置完成之后就会落在海床上。

对于船舶来说在海上航行并不是可以任意行动的,对于商船来说为了航行的安全都是有固定航路,相关的国际机构会进行航路的协调工作,而布置光缆的位置会尽量避免这些航路。

实际上潜艇在水下航行是不会是在海底爬行,目前潜艇在水下的活动深度在500米以上,这个与海底光缆的位置差了不少,因为海底光缆都是布置在海底的。

所以说正常情况下海底光缆是不会被航行的船舶割断的,除非这艘船舶的螺旋桨接近了海底。

点赞10、龙岩市 网友:心已錘死

我是萨沙,我来回答。


为什么用海底电缆呢?

这是因为电缆通讯目前是无法取代的。

在二战时期,军用通讯主要要有线和无线通讯。

其中无线通讯主要是无线电报、无线电对讲机,有线通讯则是有线电报、有线电话。

事实证明,有线通讯远远强于无线通讯。

这是因为无线通讯受到很多因素的制约,天气较差或者距离较远,通讯质量就非常差。

以美军的无线电对讲机为例,通讯距离仅仅一二公里,遇到恶劣地形和恶劣天气,只有几百米距离,而且通讯质量非常差。


大家看看朝鲜战争老电影里面,志愿军战士对着无线电对讲机大声叫喊,就知道通讯水平如何了!

即便是无线电报,也会经常因为天气原因出现传输困难,一封电报要反复传送多次,大大耽误时间。

相反,有线通讯则完全没有这个问题。

常见的是野战电话,只要拉了电线,就可以任何打电话,通话质量同我们今天打电话没什么区别。

有线电报的信息传递也非常及时和准确,尤其重要的是有线传输不会被感染,而无线电经常被敌人干扰导致中断。


所以,有线传输直到今天也是不可取代的。

但是,有线传输需要拉线,在陆地上还没有问题,一旦跨洋就有南图了。

目前使用的都是海底电缆。

海底大体是没有风浪的,但对电缆仍然有要求。

目前海底电缆因为分为8层,但直径仅仅为25毫米。深海的电缆要求较低,每公里重量为1.5吨。浅海的电缆不同,每公里重2.2吨。

海底电缆早在1839年就出现了,到今天已经覆盖除了南极洲以外所有大洲。

海底电缆其实确实存在被破坏的可能。


因为海底电缆大部分不是埋在海底,只是布设在海底,是裸露的。

所以,浅海中一旦遇到拖网渔船、船锚甚至海洋生物,窦娥能存在破坏。

另外,自然条件也会影响电缆,大概1929年纽芬兰大地震,导致多条海底电缆受损。

不过,海底电缆的修理也是很迅速的。

今天的技术,可以迅速定为断裂的海底电缆位置,随后船只赶到海域,将电缆打捞上来快速修理完毕。


目前这种专门修复电缆的修复船,都是非常先进的,效率很高。

而且海底电缆的通讯一般是有备份的,并不是只有一条电缆,只有所有电缆同时断掉,通讯才会中断。

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