кабель под водой какой

Трансокеанические подводные кабели связи

И вновь привет, хабр.

Истоки межконтинентальной связи

Практика прокладывания кабеля через океан берет начало еще с XIX века. Как сообщает википедия, первые попытки соединить два континента проводной связью были предприняты еще в 1847 году. Успешно связать Великобританию и США трансатлантическим телеграфным кабелем удалось только к 5 августа 1858 года, однако уже в сентябре связь была утеряна. Предполагается, что причиной стали нарушение гидроизоляции кабеля и последующая его коррозия и обрыв. Стабильная связь между Старым и Новым светом была установлена только в 1866 году. В 1870 году был проложен кабель в Индию, что позволило связать напрямую Лондон и Бомбей. В эти проекты были вовлечены одни из лучших умов и промышленников того времени: Уильям Томсон (будущий великий лорд Кельвин), Чарльз Уитстон, братья Сименсы. Как видно, почти 150 лет назад люди активно занимались созданием по протяженности в тысячи километров линий связи. И на этом прогресс, понятное дело, не остановился. Однако, телефонная связь с Америкой была установлена только в 1956 году, а работы длились почти 10 лет. Подробно об укладке первого трансатлантического телеграфного и телефонного кабеля можно прочитать в книге Артура Кларка «Голос через океан».

Устройство кабеля

Несомненный интерес представляет непосредственное устройство кабеля, который будет работать на глубине в 5-8 километров включительно.
Стоит понимать, что глубоководный кабель должен иметь следующий ряд базовых характеристик:

Рабочая часть рассматриваемого нами кабеля, по большому случаю, ни чем особым от обычной оптики не отличается. Вся суть глубоководных кабелей заключена в защите этой самой рабочей части и максимального увеличения срока его эксплуатации, что видно из схематического рисунка справа. Давайте по порядку разберем назначение всех элементов конструкции.

Полиэтилен — внешний традиционный изоляционный слой кабеля. Данный материал является отличным выбором для прямого контакта с водой, так как обладает следующими свойствами:
Устойчив к действию воды, не реагирует со щелочами любой концентрации, с растворами нейтральных, кислых и основных солей, органическими и неорганическими кислотами, даже с концентрированной серной кислотой.

Мировой океан содержит в себе, фактически, все элементы таблицы Менделеева, а вода является универсальным растворителем. Использование такого распространенного в хим. промышленности материала как полиэтилен является логичным и оправданным, так как в первую очередь инженерам было необходимо исключить реакцию кабеля и воды, тем самым избежать его разрушения под воздействием окружающей среды. Полиэтилен использовался в качестве изолирующего материала в ходе прокладки первых межконтинентальных линий телефонной связи в середине XX века.
Однако, в силу своей пористой структуры полиэтилен не может обеспечить полной гидроизоляции кабеля, поэтому мы переходим к следующему слою.

Майларовая пленка — синтетический материал на основе полиэтилентерефталата. Имеет следующие свойства:
Не имеет запаха, вкуса. Прозрачный, химически неактивный, с высокими барьерными свойствами (в том числе и ко многим агрессивным средам), устойчивый к разрыву (в 10 раз прочнее полиэтилена), износу, удару. Майлар (или в СССР Лавсан) широко используется в промышленности, упаковке, текстиле, космической промышленности. Из него даже шьют палатки. Однако, использование данного материала ограничено многослойными пленками из-за усадки при термосваривании.

После слоя майларовой пленки можно встретить армирование кабеля различной мощности, в зависимости от заявленных характеристик изделия и его целевого назначения. В основном используется мощная стальная оплетка для придания кабелю достаточной жесткости и прочности, а так же для противодействия агрессивным механических воздействиям из вне. По некоторым данным, блуждающим в сети, ЭМИ исходящее от кабелей может приманивать акул, которые перегрызают кабели. Так же на больших глубинах кабель просто укладывается на дно, без копания траншеи и его могут зацепить рыболовецкие суда своими снастями. Для защиты от подобных воздействий кабель и армируется стальной оплеткой. Используемая в армировании стальная проволока предварительно оцинковывается. Усиление кабеля может происходить в несколько слоев. Основной задачей производителя в ходе этой операции является равномерность усилия в ходе намотки стальной проволоки. При двойном армировании намотка происходит в разных направлениях. При не соблюдении баланса в ходе данной операции кабель может самопроизвольно скручиваться в спираль, образуя петли.

В результате этих мероприятий масса погонного километра может достигать нескольких тонн. «Почему не легкий и прочный алюминий?» — спросят многие. Вся проблема в том, что на воздухе алюминий имеет стойкую пленку окисла, но при соприкосновении с морской водой данный металл может вступать в интенсивную химическую реакцию с вытеснением ионов водорода, которые оказывают губительное влияние на ту часть кабеля, ради которой все затевалось — оптоволокно. Поэтому используют сталь.

Алюминиевый водный барьер, или слой алюмополиэтилена используется как очередной слой гидроизоляции и экранирования кабеля. Алюмополиэтилен представляет собой комбинацию из фольги алюминиевой и полиэтиленовой пленки, соединенных между собой клеевым слоем. Проклейка может быть как односторонней, так и двухсторонней. В масштабах всей конструкции алюмополиэтилен выглядит почти незаметным. Толщина пленки может варьироваться от производителя к производителю, но, к примеру, у одного из производителей на территории РФ толщина конечного продукта составляет 0.15-0.2 мм при односторонней проклейке.

Слой поликарбоната вновь используется для усиления конструкции. Легкий, прочный и стойкий к давлению и ударам, материал широко используется в повседневных изделиях, например, в велосипедных и мотоциклетных шлемах, также применяется в качестве материала при изготовлении линз, компакт-дисков и светотехнических изделий, листовой вариант используется в строительстве как светопропускающий материал. Обладает высоким коэффициентом теплового расширения. Применение ему было найдено и в производстве кабелей.

Медная, или алюминиевая трубка входит в состав сердечника кабеля и служит для его экранирования. Непосредственно в эту конструкцию укладываются другие медные трубки с оптоволокном внутри. В зависимости от конструкции кабеля, трубок может быть несколько и они могут быть переплетены между собой различным образом. Ниже четыре примера организации сердечника кабеля:

Укладка оптоволокна в медные трубки которые заполнены гидрофобным тиксотропным гелем, а металлические элементы конструкции используются для организации дистанционного электропитания промежуточных регенераторов — устройств, осуществляющих восстановление формы оптического импульса, который, распространяясь по волокну, претерпевает искажения.

В разрезе получается что-то похожее на это:

Производство кабеля

Особенностью производства оптических глубоководных кабелей является то, что чаще всего оно располагается вблизи портов, как можно ближе к берегу моря. Одной из основных причин подобного размещения является то, что погонный километр кабеля может достигать массы в несколько тонн, а для сокращения необходимого кол-ва сращиваний в процессе укладки производитель стремиться сделать кабель как можно более длинным. Обычной нынче длинной для такого кабеля считается 4 км, что может вылиться в, примерно, 15 тонн массы. Как можно понять из вышеуказанного, транспортировка такой бухты глубоководного ОК не самая простая логистическая задача для сухопутного транспорта. Обычные для намотки кабелей деревянные барабаны не выдерживают описанной ранее массы и для транспортировки ОК на суше, к примеру, приходится выкладывать всю строительную длину «восьмеркой» на спаренных железнодорожных платформах, чтобы не повредить оптоволокно внутри конструкции.

Укладка кабеля

Казалось бы, имея такой мощный с виду продукт можно грузить его на корабли и сбрасывать в морскую пучину. Реальность же немного иная. Прокладка маршрута кабеля — это длительный и трудоемкий процесс. Маршрут должен быть, само собой, экономически выгодным и безопасным, так как использование различных способов защиты кабеля приводит к увеличению стоимости проекта и увеличивает срок его окупаемости. В случае прокладки кабеля между разными странами, необходимо получить разрешение на использование прибрежных вод той или иной страны, необходимо получить все необходимые разрешения и лицензии на проведение кабелеукладочных работ. После проводится геологическая разведка, оценка сейсмической активности в регионе, вулканизма, вероятность подводных оползней и других природных катаклизмов в регионе, где будут проводится работы и, в последующем, лежать кабель. Так же важную роль играют прогнозы метеорологов, дабы сроки работ не были сорваны. Во время геологической разведки маршрута учитывается широкий спектр параметров: глубина, топология дна, плотность грунта, наличие посторонних объектов, типа валунов, или затонувших кораблей. Так же оценивается возможное отклонение от первоначального маршрута, т.е. возможное удлинение кабеля и увеличение стоимости и продолжительности работ. Только после проведения всех необходимых подготовительных работ кабель можно загружать на корабли и начинать укладку.

Собственно, из гифки процесс укладки становится предельно ясным.

Прокладка оптоволоконного кабеля по морскому/океаническому дну проходит непрерывно из точки А в точку Б. Кабель укладывается в бухты на корабли и транспортируется к месту спуска на дно. Выглядят эти бухты, например, так:

Если Вам кажется, что она маловата, то обратите внимание на это фото:

После выхода корабля в море остается исключительно техническая сторона процесса. Команда укладчиков при помощи специальных машин разматывает кабель с определенной скоростью и, сохраняя необходимое натяжение кабеля за счет движения корабля продвигается по заранее проложенному маршруту.

Выглядит со стороны это так:

При каких-либо проблемах, обрывах, или повреждениях на кабеле предусмотрены специальные якоря, которые позволяют поднять его к поверхности и отремонтировать проблемный участок линии.

И, в итоге, благодаря всему этому мы можем с комфортом и на высокой скорости смотреть в интернете фото и видео с котиками со всего мира.

В комментариях к статье о проекте Google пользователь Lux_In_Tenebris предоставил список интересной по этой теме литературы, может быть, кому-то пригодится.

Так же пользователь YoMan предоставил ссылку на видео о корабле-кабелеукладчике «Tyco Resolute», спасибо.

Источник

Кабель под водой какой

Подводные кабеля выполняют свои функции в среде, которая отличается высоким давлением, особым химическим составом, влиянием других неблагоприятных факторов.

Поэтому марки кабеля для прокладки по дну конструируются так, чтобы кабельные трассы работали долго и бесперебойно. Эта статья об особенностях конструкции изделий данной разновидности, популярных марках, специфике подводного монтажа.

Подводный кабель – особенности конструкции

Кабели из разных групп, которые предназначены для подводной прокладки, должны быть задуманы и изготовлены таким образом, чтобы иметь и сохранять ряд обязательных свойств и характеристик:

Конструкция подводных кабелей различается в зависимости от условий их эксплуатации и монтажа. Рассмотрим, из чего может состоять кабель, предназначенный для прокладки по дну:

В конструкции подводных кабелей могут использоваться дополнительные герметизирующие слои из полимерных материалов, например, изобутилена, этилена, лавсана, майлара (пленки на основе полиэтилентерефталата), а также гелеобразные гидрофобные заполнители.

Обзор марок подводного кабеля

Подбор марко-размера кабельного изделия проводится после определения предполагаемых параметров его эксплуатации и подробной оценки условий монтажа кабель-трассы. Приведем несколько примеров марок подводных кабелей из различных групп, электрических, оптических, для связи и управления.

Прокладка кабеля по дну – особенности монтажа

Перед началом работ по прокладке подводного кабеля по дну проводится тщательная профессиональная экспертиза всех внешних условий и потенциальных угроз для будущей кабель-трассы, например:

Монтаж подводных кабельных линий обычно проводится с привлечением судов, кораблей, понтонов, барж и других плавучих средств. Короткие линии через мелкую воду могут прокладываться вручную.

Алгоритм прокладки подводного кабеля по дну примерно такой:

Для входа/выхода кабеля под поверхность воды используются трубы диаметром 1,6-2 Дн кабельного изделия. Их располагают на глубине не меньше 1 м нижнего уровня воды.

Для неустойчивых береговых линий и русел следует предусматривать дополнительное заглубление подводного кабеля.

На случай сверхнормативного натяжения кабельной линии на берегах оставляют определенный запас подводного кабеля: 10 м для рек, 30 для морей и океанов.

Источник

Кабель под водой какой

Водостойкий кабель применяется в следующих областях:

3. Силовые подводные кабели. Прокладываются по дну водоемов, изоляция должна быть устойчива к проникновению воды и химическому воздействию солей, на случай если кабель будет использоваться в морской воде. Кабель марки 3GSERAA применяется на морских платформах, и для прокладки по дну рек и озер, с многослойной изоляцией и защитной оболочкой из пропитанных битумом тканевых лент. Аналогичными свойствами обладает кабель марки 2XS2YRAA. Гибкий кабель Н07RN-F применяется в скважинах и шахтах, изоляция из этиленпропиленового каучука, обладает также устойчивостью к воздействию нефтепродуктов, механическим нагрузкам и возгоранию.

4. Оптические подводные кабели. Оболочка оптического подводного кабеля, имеет повышенную способность противостоять разрывам и растяжениям. Также такой кабель, как правило, имеет наружную броню, сплетенную из стальных проволок. Подводный оптический кабель делится на речной или морской, в зависимости от места использования. Морские подводные кабели также имеют свое деление по месту укладки, различают глубоководные, прибрежные и береговые виды оптического кабеля. Между собой они различаются степенью защиты сердечника: от одного слоя брони у прибрежных, до двойной брони и дополнительной стальной ленты у глубоководных. Имеет мощную защиту и береговой кабель: от различных воздействий его сердечник защищают два слоя брони, сделанные из проволоки, толщиной от 4 до 6 мм.

5. Подводный коаксиальный кабель. Марки кабеля КПЭК-5/18 и КПЭБ-5/18 имеют оболочку из полиэтилена низкой плотности толщиной в 2 мм. Промежутки между отдельными проводниками в таких кабелях залиты специальным составом из полиэтилена и полиизобутилена, который предохраняет от попадания воду в случае разрушения внешней изоляции. Поверх оболочки идет покрытие из медной ленты, далее наложен экран из двух лент, выполненных из стали толщиной 0,15 мм и двух медных, толщиной 0,1 мм, чередующихся между собой, и завершает покрытие прорезиненная лента из ткани или пластика.

Потребность в кабелях, способных бесперебойно и безопасно работать под водой возникает в разных отраслях, и благодаря постоянно тому, что ассортимент мировых производителей кабеля постоянно расширяется, подобрать кабель с необходимыми техническими характеристиками в сочетании с высокой водоустойчивостью становится вполне реальным.

Источник

КГ, ВВГ и NYM: разбираемся с типами кабеля и выбираем подходящий

Содержание

Если вы придете в магазин и посмотрите на кабели, то сразу нелегко будет понять, какой же выбрать. На вид они мало чем различаются. Только зоркий глаз профессионального электрика обратит внимание на количество жил, оболочку и маркировку. Наша статья поможет и вам разобраться с основными видами, которые распространены сегодня в жилых, офисных, торговых и промышленных помещениях.

В каждом месте предъявляются свои требования к электропроводке. Например, на автомойке она должна выдерживать высокую влажность. Уличное освещение на территории коттеджа надо делать с учетом воздействия на кабель ультрафиолета и низких температур. Для внутренней электропроводки важна ее негорючесть и низкое образование дыма. Вы уже знаете, какие требования предъявляются к вашему объекту? Тогда изучите нашу подборку и примите верное решение.

КГ – рассчитан на суровые условия

Пожалуй, лучшим решением для уличного использования является кабель с маркировкой КГ. Он имеет изоляционный слой из резины на основе натурального каучука. Причем такая изоляция используется и снаружи, и для самих жил. Это помогает изделию сохранять высокую гибкость даже при сильном морозе, а также делает его устойчивым к ультрафиолету – оболочка не растрескивается. Выдерживает повышенную влажность воздуха. Он подходит для наружного освещения дач, частных домов, предприятий. Может использоваться на автомойках и производственных участках. Часто является основой для создания удлинителей и питания оборудования.

Разбираемся с маркировкой

ВВГ – безопасное решение для жилых помещений

Если вы спросите электриков, какой самый распространенный тип кабеля для жилых домов, они ответят – ВВГ. Это самое популярное решение для внутренних электросетей и закрытых электроустановок с напряжением до 1 кВ. Максимальный срок службы составляет 30 лет. Этот тип кабеля пришел на смену ПВС как более надежный. Но в то же время это один из самых бюджетных вариантов на рынке, поэтому он пользуется таким большим спросом.

Разбираемся с маркировкой

В нем используются медные жилы, которых может быть от 2 до 5 штук. Также производитель указывает сечение. Например, 3×2,5 показывает наличие трех жил и сечение 2,5 кв. мм.

В этой категории электротехнических изделий есть несколько разновидностей:

ВВГ – это очень надежный кабель, который не поддерживает горение при одиночной прокладке. Если же в канал укладывается несколько таких кабелей пучком, то каждый из них необходимо изолировать в отдельную гофру.

NYM – уверенность на долгие годы

Разбираемся с маркировкой

Кабель такого типа может иметь от 1 до 7 жил из меди. Сечение может достигать 6 кв. мм. Вы можете найти изделие с маркировкой ls (low smoke), что означает пониженное дымообразование при нагреве. Буква J показывает наличие защитной заземляющей жилы желто-зеленого цвета. Если после названия нет буквы или стоит буква О, это значит отсутствие заземляющей жилы.

Что учесть при выборе кабеля

Внутри каждой описанной категории есть подвиды, и вы уже наверняка определились с наиболее подходящим кабелем для своих требований. Но есть и общие советы, которыми руководствуются при покупке.

Если вам нужна консультация по выбору, обращайтесь к нашим менеджерам. Они помогут подобрать подходящий кабель, сориентируют вас по параметрам, цене и срокам поставки. А если вы готовы сделать самостоятельный выбор, заходите в каталог и покупайте через сайт. У нас вы найдете электроустановочные изделия и другую продукцию категории «Электрика и свет». Поэтому сможете сделать электромонтаж под ключ, купив все на одном сайте!

Источник

Прокладка кабеля под водой: подбор кабеля, рекомендации по монтажу.

Прокладка силовых кабелей в воде используется в тех случаях, когда при пресечении широкого водоема отсутствуют мосты, а прокладка кабельной линии в обход оказывается дороже.

Для несудоходных водоемов подойдут кабели из сшитого полиэтилена. При выборе такого кабеля важно защитить его от возможных механических повреждений.

Если во время монтажа или эксплуатации невозможно избежать растягивающих нагрузок, то необходимо использовать кабели с проволочной броней.

Если водоем судоходный, то желательно использовать специальные марки кабелей, которые используют для электроснабжения нефтяных платформ, береговых подстанций, для ветрогенераторов. Их чаще всего устанавливаются на морях, для передачи связи между континентами.

Прокладка кабеля под водой производится следующим образом:

Прокладка кабеля с понтона производится по следующей технологии. На домкраты устанавливаются барабаны с кабелем на набережной реки, у подводного перехода. Кабель, сматываемый с барабана, укладывают на понтон восьмерками. Кабель должен иметь длину, предусмотренную проектом с учетом необходимого запаса кабеля по длине и профиля трассы.

Для того, чтобы осуществить подводный переход между колодцами набережных, необходимо конец кабеля, на который надет проволочный кабельный чулок, подать с помощью водолаза в трубу. Трубу необходимо предварительно смазать тавотом. Конец кабеля протягивается в колодец с помощью заложенного ранее троса, как показано на рисунке.

1 — понтон с кабелем; 2— проволочный чулок; 3 — водолазный бот; 4 — металлическая труба; 5 — береговой колодец; 6 — деревянная пробка на конце трубы; 7 — трос.

Следом за этим, по тросу, натянутому поперек реки, происходит медленное передвижение понтона вдоль подводной трассы прокладки. Во время движения на понтоне находятся рабочие. Они разматывают петли и опускают кабель в воду. При этом водолаз следует за понтоном и принимает кабель, укладывая его в необходимое место и положение на дне траншеи.

Как только понтон подходит к берегу на противоположной стороне, происходит повторение данной операции для протаскивания кабеля через трубу другого колодца. По аналогии с этим способом осуществляется прокладка остальных кабелей подводного кабельного перехода.

Прокладку кабеля с баржи рекомендуется проводить при ширине водоема от 200 метров. На баржу устанавливается барабан кабеля и две лебедки. Она пришвартовывается к одному берегу. Баржа движется поперек водоема с помощью лебедок, с которой передается конец троса на противоположный берег, где и закрепляется.

За регулирование и обеспечение наиболее точного направления баржи по трассе прокладки отвечает трос второй лебедки. Поэтому за якорь цепляют конец второй лебедки. Якорь заделывается в тот берег, где начинается прокладка кабеля, на расстоянии 200 метров вверх по течению. Течение реки преодолевается тяжением этой лебедки.

С помощью намотки троса на первую лебедку, происходит перемещение баржи поперек реки. При этом кабель сматывают с барабана и опускают в воду. В воде укладку кабеля на необходимое место осуществляют водолазы. Прямолинейность движения регулируется тяжением троса второй лебедки по установленным предварительно ориентирам и сигнальным вехам на берегу. Скорость такого способа прокладки кабеля не должна быть выше 12 м/мин.

Прокладку кабеля с самоходного судна либо с буксируемой и самоходной баржи рекомендуется производить через судоходные каналы и реки. Данная технология прокладки кабеля не имеет существенных различий, от предложенной выше.

Движение самоходного судна, в зависимости от скорости течения, необходимо производить под небольшим углом к трассе. Если река имеет быстрое течение, удержание буксируемой баржи требуется производить с помощью второго буксирного судна. Это необходимо, чтобы кабель прокладывался в соответствии с намеченной подводной трассой. Проводить прокладку кабеля необходимо в маловетренную погоду, при волнении не более 3 баллов.

Также прокладка кабеля может осуществляться со льда в зимнее время. Для этого осуществляется пробивка и очистка участка от льда шириной от 0,3 метра. Этот вид прокладки не требует специальных транспортных средств и поэтому получил широкое распространение. Трудоемкость данного способа прокладки состоит в очистке пространства с открытой водой, которое составляет 70% от всего объема работ. Производится очистка пространства с применением передвижной электрифицированной дисковой пилы.

После прогревания на барабане кабель разматывают вдоль открытого пространства. Затем его постепенно опускают на дно. Там он укладывается водолазами в подготовленную подводную траншею.

В береговых подводных траншеях стоит произвести защиту кабелей от механических повреждений. Она осуществляется с помощью установки на дне траншей песчаной постели толщиной 150—200 миллиметров. Поверх кабеля укладываются мешки с песком, а затем устанавливаются каменные наброски или бетонные плиты.

Чтобы предупредить обнажения кабеля, который выходит на берег и не имеет каменной защиты, необходимо укрепить берега забивкой свай, укладки плит и пр. В местах выхода из воды кабель также прокладывают в трубе. Один конец трубы должен находиться на отметке 0,5 метров ниже уровня минимальных вод, а другой— доходить до уровня максимальных вод.

Согласно действующим Правилам плавания по внутренним судоходным путям, подводные кабельные переходы обозначают на берегах сигнальными знаками на столбах или на гранитных набережных. Знаки устанавливают либо по границам зоны, где расположены переходы, либо в месте перехода.

«Доброе имя лучше большого богатства, и добрая слава лучше серебра и золота» Библия, Притчи 22:1

Источник