海底光缆按保护形式分为轻型海缆、轻型保护海缆、单层铠装海缆、双层铠装海缆和岩石铠装海缆,几种典型的海缆结构如图4-8~图4-12所示。轻型海底光缆应用在深海段,其机械强度应满足深海表面敷设施工和维护打捞的要求;铠装型海底光缆应用在浅海段、近岸段,其机械强度应满足埋设施工和维护打捞的要求。
图4-8 轻型海缆截面图
图4-9 轻型保护海缆截面图
图4-10 单层铠装海缆截面图
图4-11 双层铠装海缆截面图
轻型海缆和轻型保护海缆通常适用水深大于1000m,单层铠装海缆通常适用水深为20~1000m,双层铠装海缆和岩石铠装海缆通常适用水深为0~20m。海底光缆选型要求如下:
(1)光学性能
1)海缆中光纤的传输特性应符合ITU-TG.652、G.654或G.655中的规定,可以通过选择合适的光纤类型来优化系统的性价比。
图4-12 岩石铠装海缆截面图
2)海缆中光纤的芯数应结合中远期容量需求通过技术经济比较确定,成缆后的光纤传输特性的变化应限制在指定范围内。
3)在系统设计寿命内,光缆中光纤的衰减常数和色度色散系数应稳定地保持在指定范围内。
(2)电气性能
1)绝缘电阻:无中继海缆绝缘电阻(电导体及金属管对地)不小于10000MΩ·km;有中继海缆绝缘电阻(电导体及金属管对地)不小于100000MΩ·km。
2)直流电阻:无中继海缆内应有用于故障定位的电导体,导体直流电阻应满足系统设计要求,宜不大于6Ω/km。有中继海缆中电导体直流电阻不大于1.0Ω/km。
3)耐电压:无中继海缆耐电压(导电体及金属钢管对地)不小于5000V(DC)。有中继海缆能经受45kV(DC)电压、时间长度5min的耐电压试验(电导体及金属管对大地)不击穿。
4)绝缘寿命:有中继海缆绝缘能经受100kV(DC)电压、时间长度为12h的加速老化绝缘寿命试验(电导体及金属管对大地)不击穿。
(3)机械性能
光纤保护:光纤在松套管中应具有一定的余长,光纤余长应满足光纤最小弯曲半径和机械性能对光纤应变的要求。
光缆保护:应对海底光缆提供良好的保护,使其在使用的深度免遭海洋生物、拖网和磨损等环境因素造成的损坏,防止外来攻击和船的活动造成的损坏,应防水、防潮和防外部压力。
典型永久拉伸负荷如下:
1)轻型海缆和轻型保护海缆:10kN;
2)单层铠装海缆:40kN;
3)双层铠装海缆:80kN;
4)岩石铠装海缆:50kN。
典型工作拉伸负荷如下:
1)轻型海缆和轻型保护海缆:20kN;
2)单层铠装海缆:60kN;
3)双层铠装海缆:120kN;
4)岩石铠装海缆:70kN。(www.xing528.com)
典型短暂拉伸负荷如下:
1)轻型海缆和轻型保护海缆:30kN;
2)单层铠装海缆:110kN;
3)双层铠装海缆:240kN;
4)岩石铠装海缆:120kN。
典型断裂拉伸负荷如下:
1)轻型海缆和轻型保护海缆:50kN;
2)单层铠装海缆:180kN;
3)双层铠装海缆:400kN;
4)岩石铠装海缆:300kN。
反复弯曲的要求如下:
1)轻型海缆和轻型保护海缆:反复弯曲50次,最小弯曲半径0.5m;
2)单层铠装海缆:反复弯曲50次,最小弯曲半径0.8m;
3)双层铠装海缆:反复弯曲30次,最小弯曲半径1.0m;
4)岩石铠装海缆:反复弯曲30次,最小弯曲半径1.0m。
抗压的要求如下:
1)轻型海缆和轻型保护海缆:10kN/100mm;
2)单层铠装海缆:15kN/100mm;
3)双层铠装海缆:40kN/100mm;
4)岩石铠装海缆:40kN/100mm。
冲击的要求如下:
1)轻型海缆和轻型保护海缆:100J;
2)单层铠装海缆:240J;
3)双层铠装海缆:390J;
4)岩石铠装海缆:390J。
(4)环境适应性
海底光缆能够经受敷设水深的静水压力,渗水的要求如下:
1)在5MPa水压下持续14d的渗水长度不大于200m;
2)在10MPa水压下持续14d的渗水长度不大于500m;
3)在35MPa水压下持续14d的渗水长度不大于700m;
4)在50MPa水压下持续14d的渗水长度不大于1000m。
(5)工作寿命
海底光缆工作寿命不少于25年。
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