為何要在深海中鋪設電纜？如何保證不受海水腐蝕？不怕被船只和潛艇刮到嗎？
2021-06-08 14:10:53
作者：腐蝕與防護 來源：腐蝕與防護
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海底電纜
是用絕緣材料包裹的電纜，鋪設在海底用于電力和電信傳輸。海底電纜分為海底通信電纜和海底電力電纜。現代的海底電纜都是使用光纖作為材料傳輸信號。
1850年在法國加萊和英國多弗之間鋪設了世界上第一條海底電纜，1858年8月由塞勒斯-韋斯特-菲爾德創立的一家英國私人公司在歐洲愛爾蘭與北美洲的紐芬蘭之間完成鋪設了第一條洲際海底通信電纜。
中國的第一條海底電纜是在1888年鋪設完成的，從臺灣淡水至福州川石全長117海里（約433里），整個工程耗資22萬銀元。
為何要在深海中放置電纜呢？
至于為何要在深海中放置電纜，其實理由非常簡單，因為陸地已經被人類開發利用所剩無幾，電纜在陸地上規劃和鋪設難度非常大。
海底電纜鋪設簡單，島與島之間、國家與國家之間想要連接通訊別無它法，只能鋪設海底電纜。現在地球上99%的躍洋互聯網傳輸都是通過海底電纜傳輸信息的。地球上80%的光電通訊也是通過海底電纜運送傳輸的。海水可以防止外界光磁波的干擾，降低海底通信光纜的噪音，讓用戶感受不到時間延遲。
海底電纜分為海底通信電纜和海底電力電纜兩大類。
① 我們生活中常說的海底電纜指的是海底通信電纜，電纜外表用絕緣材料包裹，主要用于長距離通訊傳輸，比如島與島之間的通訊傳輸，跨區域之間的軍事信息傳輸等。
② 海底電力電纜傳輸距離短，主要用于陸島之間、江河或港灣從路上連接海洋，為在海洋中作業的工程設備輸送電力等。
海底電纜是如何鋪設的？
鋪設船是鋪設電纜最為核心和關鍵的設備，這種船的科技含量很高，我國在最近幾年才完全掌握這項技術。
我國第一艘5000噸新型海底電纜施工船啟帆9號是一艘鋼質、非自航、方駁、新型海底電纜施工船。該船總長110米，型寬32米，型深6.5米，最大吃水4.8米。
海底電纜鋪設是通過埋設犁（施工船尾部）將電纜埋入海底泥土中。在沙地和淤泥地通過高壓沖水形成2米深溝槽，在黏土和珊瑚礁區域需要用切割機開辟一條達到0.6～1.2米深的深槽，然后把電纜或光纖鑲嵌進深槽中自然回填。
如果電纜經過的設計區域剛好是堅硬的巖石地帶，設備無法在巖石上面挖溝或者開槽。遇到這種情況，只有將電纜自然沉落到海底的巖石上，需要在電纜上覆蓋起到對電纜保護的物體，比如巖石板材或水泥板等。
以前鋪設海底電纜，我國都是租借國外的電纜鋪設船，啟帆9號新型海底電纜施工船的研發成功讓我國的海底電纜鋪設工作擺脫了租借其他國家電纜鋪設船舶的情況，為我國海底電纜的鋪設以及維修工作帶來了極大的便利，同時也大大提升了我國在世界海底電纜鋪設項目中的話語權！
海水具有一定的腐蝕性，海底的電纜是如何保證不受海水腐蝕？
現在全球在海底鋪設的電纜，總長度接近100萬公里，地球赤道的總長度為4萬公里，也就是說，人類現今在海底鋪設的電纜總長度可以圍繞地球25圈！
海底光纖一般都非常粗壯，看上去很像輸油管道，實際上海底光纖最外面一層的盔甲是一種特殊的材質，可以有效保持內部光纖免受海水的腐蝕，保證通信的暢通和安全。
海底光纖的剖面圖
海水與淡水不同，海水含有鹽和各種礦物質，其腐蝕性是非常強的，一般的材料長時間在海水中浸泡很容易被腐蝕。
海底光纜的最外層是聚乙烯層，就是為了防止海水腐蝕。除了海水腐蝕之外，海底光纜還要承受海底壓力，地震、海嘯的自然因素和人為因素（漁民打撈作業）的重重考驗。
海底光纜和光纖還要預防海底魚類的廝咬，鋪設在海底的光纖或者電纜如果沒有加強鎧裝保護，極易出現一些故障；哪怕是有堅固的鎧裝保護，它的使用年限也只有25年，到期要及時更換。
放在深海中的電纜會被船或潛艇刮到嗎？
1850年，英國和法國在水下鋪設了第一條電纜用于傳輸電報，最初在海洋中鋪設的電纜是深深沉在水下的，有的地方海水深度達到幾千米，電纜靠自由落體加上海水的壓力自然沉在水底，因此當初鋪設電纜的船只和潛艇根本不可能觸碰到這些電纜。因為漁船和潛艇根本不可能到達海底幾千米的深度。
隨著世界科技日新月異的進步，1960年在海底鋪設通信光纖，這種光纖在海洋中鋪設分布非常廣泛。最初光纖鋪設得比較淺，漁民在淺海下拖網捕魚的時候很容易把光纖電纜拖起來，漁船把光纖脫斷造成巨額損失的事情在光纖鋪設初期時有發生。
后來為了保證通信光纖的正常通信并減少損失，就有了專門的海底電纜鋪設船。海底電纜鋪設船是利用機械在海底挖出一個深達數米的坑，然后通過鋪設船上的機械設置，把電纜鋪設到事先挖好的坑中，這樣船舶和潛艇根本觸碰不到深埋在海底地下的電纜和光纖。
同時，為了進一步預防漁船和潛艇可能對海底電纜和光纖的破壞，在鋪設電纜和有光纖經過的地方，都會在航海圖上做出詳細的標注，海面上也有相應的提醒標志。
結束語
海底電纜的鋪設為我們的生活帶來了更多便利，可以使萬里之外信息互通，現在99%的越洋互聯網數據傳輸是通過海底光纖進行傳輸的，80%的光電通訊也是依賴于海底電纜，所以保護海底電纜和光纖的安全非常重要。
現在淺海區域的電纜都是深埋在地下的，在漁船和潛艇的航海圖上都標注有電纜和光纖的鋪設位置，漁船和潛艇在經過這些區域時可以繞行。石油鉆探船和一些特殊的打撈船在作業區域如果有鋪設電纜的地方，都會有醒目的浮漂，作業區域電腦屏幕上也有醒目的光纖提示標志，因此我們不需要擔心船只潛艇對光纖和電纜造成破壞。
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