海底電纜,又稱海底通訊電纜,是用絕緣材料包裹的導線,鋪設在海底,用于設立國家或地區之間的電信或電力傳輸。
首批海底通訊電纜提供電報通訊,後來開始引入電話通訊,以及互聯網通訊。現代的電纜還使用了光纖技術,並且設立更先進的電話通訊、互聯網與私人數據通訊,被稱爲海底光纜。海底光纜對比通訊衛星來傳輸數據有著壓倒性的優勢。雖然人造衛星的方案看似容易不少,但是通信衛星均部屬在3.5萬公裏高的地球同步軌道或甚至更遠的閃電軌道上,封包來回花費的時間與海底光纜相比會長很多,通訊品質和速度也無法相比。
截至2005年時,除南極洲之外,海底電纜已經覆蓋可聯通地球上所有洲。
結構
典型海底光纜的結構解析
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聚乙烯層
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聚酯樹酯或瀝青層
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鋼絞線層
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鋁制防水層
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聚碳酸酯層
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銅管或鋁管
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石蠟,烷烴層
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光纖束
曆史
海底光纖通訊電纜中繼器的解析圖
1839年,William Cooke和Charles Wheatstone開始進行第一次試驗,用一條銅線,加上簡單的包裹,純試驗性質。
商業電纜
全世界第一條海底電纜是在1850年在英國和法國之間鋪設的,那是由John Watkins Brett的盎格魯-法國電報公司(Anglo-French Telegraph Company)開設的一條穿越英吉利海峽的電纜,從現在的角度來看當時的電纜品質粗劣,沒有其他任何保障。1851年11月13日,第一次架設了擁有受保護核心的電纜,即真正的電纜,1852年,大不列顛及愛爾蘭被連接在一起。1852年海底電報公司第一次用纜線將倫敦到巴黎連接在一起。1853年,英格蘭一個電纜橫跨北海,被架設到荷蘭。
跨大西洋的電報電纜
1858年賽勒斯由西場(Cyrus West Field)說服英國工業家基金第一次嘗試建立一條跨大西洋的電報電纜。但完成後只維持了1個月。這項技術一直存在不少問題。于是科學家們不斷嘗試更新的技術,1865年和1866年大東電報局則用更爲先進的技術,並産生了世界上第一個成功的跨大西洋電纜。1870年在印度用了這項新的技術。
海底電纜,以印度,新加坡,遠東和澳洲
1863年電纜從孟買連結到阿拉伯半島。
跨太平洋的海底電纜
1902年至1903年,海底電纜從美國大陸連接到夏威夷,1902年連接到了關島,1903年連接到菲律賓。1902年加拿大,澳洲,新西蘭和斐濟也完成了連線。
南極洲
南極洲是唯一沒有海底電纜聯結的洲。所有電話,影片和電子郵件流量必須通過衛星,因爲光纖電纜必須要能承受南極洲10米深冰流,-80˚C低溫以及大量的突發狀況。
中國內地
中國的第一條海底電纜是在1888年完成,爲中國福州川石島與台灣淡水之間,長177海裏,現已停用。
海南聯網工程爲連接廣東湛江徐聞和海南海口林詩島的500kV交流海底電纜,是目前中國最長的海底電纜,2009年6月投運,由中國南方電網超高壓輸電公司負責建設、運行、維護。海纜全長30公裏,終端站分別是徐聞終端站和林詩島終端站。
中國台灣
中國台灣的第一條海底電纜是在1887年完成:
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台灣至日本:台灣淡水與日本長崎之間。(已停用)
台南至澎湖:
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清朝時期台灣台南安平通往澎湖,長53海裏。
金門至廈門︰
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共2條線,一條從金門縣金甯鄉古甯頭到福建省大嶝島;另1條從金門縣金甯鄉慈湖烏山頭到福建省廈門觀音山。2條光纜系統是金廈專用線路,互爲備用,能確保通訊品質與可靠性。
國際電纜登陸點:
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宜蘭頭城:電纜從宜蘭縣頭城鎮連結美國、日本、東北亞、東南亞、澳洲、新西蘭、菲律賓等地。
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新北淡水:電纜從新北市淡水區連結。
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屏東楓港:電纜從屏東縣枋山鄉楓港連結中國內地、琉球、日本、韓國、關島,以迄美國西海岸的加州和奧勒岡州。
技術的發展
1980年代,開始有了光纖電纜的發展。1988年,跨大西洋電話電纜第一次使用了光學纖維TAT-8。
損壞
光纜修複的動畫
電纜往往容易遭到漁船的拖網、船錨或海洋生物的意外破壞,有時也會在戰時被敵軍破壞。1929年紐芬蘭大地震所引發大規模的海底崩塌,使得多條海底電纜同時受損。海底電纜受損有可能導致區域性互聯網和長途電話服務的中斷,造成難以估算的損失,例如2006年恒春地震正是一例。
修理深海電纜,首先要定位出損壞的位置,損壞的部分將帶到水面上修理。深水帶的電纜必須剪斷被破壞的部分,再帶到水面上與另一頭對接,重新修複的部分會較原來的更長一些。
加拿大新斯科細亞哈利法克斯附近有設立像 CS Cyrus West Field等數家修複公司,擁有專門修複電纜的修複船。有些大型的電信業者如法國電信、日本電信電話等也擁有自己的海纜船。
電纜鋪設船
法國電信的勒內·笛卡兒號海纜船