可繞地球22圈，90萬公里海底光纜是如何建成的?
2017-12-16 電力傳媒 電力傳媒
互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)是我們生活中不可或缺的一部分，而海底光纜則是互聯(lián)網(wǎng)的“中樞神經(jīng)”，它承載了全球90%以上的國際語音和數(shù)據(jù)傳輸，沒有它，互聯(lián)網(wǎng)只是一個(gè)局域網(wǎng)。要知道全球的海底光纜總長達(dá)90萬公里，可繞地球22圈。
全球海底光纜分布
海底光纜長這樣
海底光纜與陸地光纜一樣，中間是頭發(fā)絲大小的纖芯，不過，海底光纜需更為加強(qiáng)的鎧裝保護(hù)。從外到內(nèi)分為：聚乙烯層、聚酯樹脂、鋼絞線層、鋁制防水層、碳酸樹脂層、銅管、石蠟、烷烴層，最后才到光纖。
這么多層的保護(hù)都是為了防止海水的腐蝕，外層的聚合物層是為了防止海水和加固鋼纜反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，即使外層真的被腐蝕，內(nèi)層的銅管、石蠟、碳酸樹脂也會(huì)防止氫氣危害到光纖。但不管這個(gè)機(jī)制設(shè)計(jì)得多么好，光纖還是會(huì)損壞的，一般來說，光纜的壽命是25年。
深海區(qū)的海底光纜是如何鋪的呢?
下面這張動(dòng)圖可以看得比較清楚
↓↓
將光纜的一端固定在岸上，船慢慢向外海開動(dòng)，一邊把光纜或電纜沉入海底，一邊利用下沉到海底的挖掘機(jī)進(jìn)行敷設(shè)。
這里提到兩個(gè)重要的設(shè)備：船(光纜船)、海底挖掘機(jī)。
1.架設(shè)跨洋光纜需要使用光纜船。鋪設(shè)時(shí)要把一大卷光纜放在船上，目前最先進(jìn)的光纜鋪設(shè)船可以載重兩千公里的光纜，并以兩百公里/天的速度鋪設(shè)。
2.光纜鋪設(shè)船的另一個(gè)部分是海底的挖掘機(jī)，它一開始將放在岸上，并連接光纜的固定端。它的作用有點(diǎn)像耕田的犁，對于光纜來說，它就是讓光纜沉入海底的配重物。
挖掘機(jī)將由船拖曳前進(jìn)，并完成三個(gè)工作。第一是利用高壓水柱沖開海底的泥沙，并形成光纜溝;第二是通過光纜孔鋪設(shè)光纜;第三是埋線，將兩側(cè)的泥沙覆蓋在光纜上。
簡單來說光纜鋪設(shè)船就是放纜線的，而挖掘機(jī)才是真正鋪設(shè)光纜的。但是跨洋光纜比較粗，柔韌性也比較差，所以船的前進(jìn)速度要嚴(yán)格控制。
另外，在地形崎嶇的海底，需要機(jī)器人不斷探測最佳路徑，防止巖石損壞光纜。
目前最先進(jìn)的光纜鋪設(shè)船可以載重2000公里的光纜，并以200公里/天的速度鋪設(shè)。
海底光纜敷設(shè)船展示
這艘船由ABB公司建造，可以敷設(shè)和修復(fù)交直流電纜和光纜。
如果海底電纜壞掉了，如何修復(fù)?
即使鋪設(shè)得再完美光纜也很容易被損壞，有時(shí)船舶經(jīng)過或者錨會(huì)誤觸光纜，大型的魚類也會(huì)不小心破壞光纜外殼。2006年臺(tái)灣的地震引起多處光纜損壞，甚至敵軍也會(huì)蓄意破壞光纜。
修復(fù)這些光纜不是一件容易的事，因?yàn)楹苄〉膿p壞都會(huì)導(dǎo)致光纜癱瘓。而要在幾萬公里的光纜上找到一個(gè)小缺口需要耗費(fèi)許多人力物力。
從深達(dá)幾百米甚至幾千米的海床上找到直徑不到10厘米的問題光纜，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(dòng)圖
↓↓
修復(fù)光纜首先需要通過兩端光纜發(fā)射信號確定受損大致位置，然后派出機(jī)器人精準(zhǔn)定位并切斷這段光纜，最后再將備用的光纜連接上去。但連接過程將在水面上完成，光纜會(huì)被拖曳船提到水面上，并由工程師連接修復(fù)，再放入海底。
1858年英國架設(shè)世界第一條海底電纜時(shí)中國正處在被鴉片熏的烏煙瘴氣，直到1988年中國才鋪設(shè)了第一條海底電纜，時(shí)隔三十年中國的海底光纜技術(shù)已居世界前列。
目前中國自行研制的第二代海底光纜已經(jīng)開始建造并鋪設(shè)，美國和日本去年才開始使用同類型的光纜。而中國的海底光纜核心指標(biāo)拉絲技術(shù)的速度也是達(dá)到了2800m/min，比美國的2000m/min還要快。同時(shí)華為即將修建一條連接南美洲和非洲的長達(dá)6000km的海底光纜，打破了美國廠商在海底光纜市場的壟斷。
|
