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海缆结构设计优化方法

时间:2023-06-20 理论教育 版权反馈
【摘要】:根据光缆的使用长度,分为有中继海底光缆和无中继海底光缆。海洋中的环境极其复杂,除了大家熟知的水下压力和海水的腐蚀外,海底光缆还会受到人类活动和水下动植物、微生物的干扰影响。水下脐带缆属于海缆的一种。与通常海缆不一样的是,它不会埋设于海床,需要经常性的移动和拖曳,因此脐带缆会受到洋流的冲击,鱼类等水下生物的撕咬破坏,还会受到较大的径向水压,要求有很好的抗拉强度,光缆结构紧凑。

海缆结构设计优化方法

海缆的结构跟海缆使用环境有很大关系。按照目前国际上通行的标准,海水深度大于1000m的为深海光缆,小于1000m的为浅海光缆,也有一些机构以500m水深加以区分。

根据光缆的使用长度,分为有中继海底光缆和无中继海底光缆。有中继海底光缆传输系统指系统中包含海底光放大器,且需要通过海底光缆内的供电导体向海底光放大器进行远供供电;无中继海底光缆传输系统为无海底光放大器,不需要考虑海底光缆进行远供供电,实现端到端的跨海光缆传输。

海洋中的环境极其复杂,除了大家熟知的水下压力和海水的腐蚀外,海底光缆还会受到人类活动和水下动植物、微生物的干扰影响。一般来说,水面1000m以内的浅海区,容易受到海底微生物、附着生物、鲨鱼、海流、海浪等的影响和侵袭,也容易遭受渔船、钩锚等人类活动的伤害。水面1000m以下的区域受外来因素侵袭相对较少,但光缆所受海水压力大,有径向和纵向水密性要求,如遇地震火山等导致断缆事故时,打捞难度巨大,光缆所受的张力也大。所以,针对这些特征,设计有浅海光缆和深海光缆两大类。

从光缆整体结构来说,浅海光缆和深海光缆光单元差异不大,主要是外保护层的差异,含铠装层和外被层等。(www.xing528.com)

海缆设计的准则是通过各种经济、实用的手段对海缆中的光纤进行安全、可靠、全面的保护。海缆无中继距离长,施工、接续难度大,所以对海缆中光纤的可靠性要求较高,除光纤拉伸应变强度高外,还需损耗低,综合性能优。光缆则是尽可能的大长度,以减少整个系统光缆的接头,其所用材料需满足25年寿命要求,并且安全、可靠。

水下脐带缆属于海缆的一种。随着人类走向海洋,向海洋找资源,在距离水面以下几百米,甚至几千米的区域活动,水下探测器、水下机器人(ROV)、工程车等需要得到很好的控制,这种连接水上操作平台与水下设备、ROV等,集电力、通信传输于一体的综合线缆,称之为脐带缆,也称系留缆。与通常海缆不一样的是,它不会埋设于海床,需要经常性的移动和拖曳,因此脐带缆会受到洋流的冲击,鱼类等水下生物的撕咬破坏,还会受到较大的径向水压,要求有很好的抗拉强度,光缆结构紧凑。

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