Cables de comunicaciones submarinos transoceánicos

De nuevo hola Habr.

Ayer estaba el material publicado relativos a las juntas propia conexión del cable de fibra óptica de Google en el fondo del Océano Pacífico, que conectará los centros de datos de la empresa en Oregon Estados Unidos, Japón. Parece que este es un proyecto enorme valor de $ 300 millones. Y longitud de 10 000 km. Sin embargo, si usted cava un poco más profundo se hace evidente que este proyecto es excepcional, ya que hará un medio gigante para uso personal. Todo el planeta está ya firmemente enredado cables de comunicación bajo el agua y que son mucho más de lo que parece a primera vista. Intrigado por este tema, preparé el material educativo general para la curiosidad.






Los orígenes de la comunicación intercontinental. H4> La práctica de poner un cable a través del océano se remonta al siglo XIX. Como сообщает Wikipedia , los primeros intentos de conectar los dos continentes se llevaron a cabo las comunicaciones por cable en 1847. Con éxito vinculantes para el Reino Unido y el cable telegráfico transatlántico Estados Unidos fue sólo el 5 de agosto de 1858, pero en septiembre, la conexión se perdió. Se supone que la causa fue una violación de impermeabilización del cable y su posterior corrosión y rotura. Una relación estable entre el Antiguo y el Nuevo Mundo fue establecido sólo en 1866. En 1870, el cable se colocó en la India, lo que permitió vincular directamente a Londres y Bombay. Estos proyectos que participan algunas de las mejores mentes y los industriales de la época: William Thomson (Lord Kelvin gran tarde), Charles Wheatstone, hermanos Siemens. Como se puede ver, hace casi 150 años, la gente se dedicaban activamente en la creación de más de miles de kilómetros de líneas. Y en este progreso, por supuesto, no se detuvo. Sin embargo, el servicio telefónico con América fue establecido sólo en 1956, y las obras duraron casi 10 años. Más acerca de la colocación de los primeros cables telegráficos y telefónicos transatlánticos se pueden encontrar en el libro de Arthur C. Clarke «Voz sobre el océano» .

Dispositivo Cable h4> gran interés es el cable del dispositivo en bruto que se ejecutará a una profundidad de 5-8 km, ambos inclusive.
Se entiende que un cable de aguas profundas debe tener la siguiente serie de características básicas:

  • Durabilidad
  • Debe ser a prueba de agua (de repente!)
  • Mantener la enorme presión de las masas de agua a través de una
  • tiene la fuerza suficiente para la colocación y el funcionamiento
  • Materiales cable debe ser elegido de modo que cuando los cambios mecánicos (cable de extensión durante la operación / apilamiento, por ejemplo) no cambia su rendimiento
     


    La parte de trabajo del cable bajo la consideración de más casos que especialmente desde la óptica convencional no es diferente. Toda la esencia de cables de alta mar se encuentra en la protección de la parte de trabajo de este y maximizar su vida útil, como se muestra en el dibujo esquemático de la derecha. Analicemos el orden de nombramiento de todos los elementos estructurales.

    PE - una capa aislante externa tradicional del cable. Este material es una excelente opción para el contacto directo con el agua, ya que tiene las siguientes propiedades:
    La resistencia al agua, no reacciona con el álcali en cualquier concentración de una solución de sales neutras, ácidos y básicos, ácidos orgánicos e inorgánicos, incluso con ácido sulfúrico concentrado. I>

    Océanos contiene prácticamente todos los elementos de la tabla periódica, y el agua es un disolvente universal. El uso de un producto químico tal común. material industrial tal como polietileno es lógico y justificable, ya que en primer lugar era necesario excluir los ingenieros de cable y el agua de reacción, evitando así su destrucción bajo la influencia del medio ambiente. El polietileno se utiliza como un material aislante en el curso de la colocación de las primeras líneas telefónicas intercontinentales a mediados del siglo XX.
    Sin embargo, debido a su estructura porosa de polietileno no se puede proporcionar por cable impermeabilización completa, por lo que pasar a la siguiente capa.

    Mylar - un material sintético basado en la полиэтилентерефталата. Tiene las siguientes propiedades:
    no tiene olor, sabor. , Propiedades transparentes, no reactivos de alta barrera (incluyendo a muchos ambientes corrosivos), resistentes a la rotura (10 veces más fuerte que el PE), a la abrasión, al impacto. Mylar (o la URSS Lavsan) es ampliamente utilizado en la industria y el embalaje, textil, industria aeroespacial. A partir de ella, incluso coser carpas. Sin embargo, el uso de este material se limita a las películas de múltiples capas debido a la contracción durante el termosellado. I>

    Después de una capa de película de Mylar puede cumplir con el refuerzo de cable de alimentación diferente, dependiendo de las características reales del producto y su propósito. Se utiliza principalmente fuerte cable trenzado de acero para dar rigidez y resistencia suficientes, así como para contrarrestar las influencias mecánicas agresivas desde el exterior. Según algunos, vagando en el cable de red que viene de la EMR puede atraer a los tiburones que roen a través de cables. Justo en cable grandes profundidades apenas puesto en la parte inferior, sin cavar trincheras y puede coger los barcos de pesca con su equipo. Para protegerse contra tales influencias y cable trenzado de acero reforzado. Se utiliza en el alambre de acero de refuerzo pre-galvanizado. La amplificación del cable puede ocurrir de varias capas. La tarea principal del fabricante en el curso de esta operación es la uniformidad de esfuerzo durante el alambre de acero bobinado. Cuando refuerzo hace doble envoltura se produce en diferentes direcciones. Cuando no mantener el equilibrio en el curso de esta operación, el cable puede enrollarse espontáneamente en una espiral, formando un bucle.

    Como resultado de estas medidas de la masa de kilómetro lineal puede alcanzar varias toneladas. "¿Por qué no lo hace de aluminio ligero y duradero?" - Pregunta de muchos. El problema es que el aire es la película de óxido de aluminio estable, pero en contacto con agua de mar de metal activo puede entrar en una reacción química intensa con el desplazamiento de los iones de hidrógeno que tienen un efecto perjudicial sobre la parte del cable para el que se inició todo - fibra. Por lo tanto, utilizar el acero.

    Barrera de agua de aluminio , o alumopolyethylene capa se utiliza como otra capa de impermeabilización y blindajes de los cables. Alumopolyethylene es una combinación de papel de aluminio y una película de polietileno interconectados por adhesivo. Vinculación puede ser tan unilateral y de doble cara. Al otro lado del alumopolyethylene diseño parece casi imperceptible. El espesor de la película puede variar de un fabricante a otro, pero, por ejemplo, uno de los productores en el territorio de la Federación de Rusia el espesor del producto final es 0,15-0,2 mm unilateral en el apresto.

    Una capa de policarbonato se utiliza de nuevo para el refuerzo. Peso ligero, duradero y resistente a la presión y los golpes, el material es ampliamente utilizado en productos de uso cotidiano, como en bicicleta y moto cascos, también utilizados como material en la fabricación de lentes, CDs y productos de iluminación, opción de hoja se utiliza en la construcción de los dos material transparente. Tiene alta коэффициентом expansión térmica i>. La aplicación se encuentra en la producción de cables.

    tubo de cobre o de aluminio es parte del núcleo del cable y se utiliza para su proyección. Directamente en este diseño apilado tubos de cobre con fibra óptica en el interior. Dependiendo del diseño del cable, los tubos pueden ser varias y pueden ser entretejido de diferentes maneras. A continuación se presentan cuatro ejemplos de la organización de base del cable:






    Colocación de fibra para tubos de cobre que se llenan con gel tixotrópico elementos estructurales hidrofóbicos y metálicos se utilizan para el suministro a distancia de regeneradores intermedios - dispositivos que proporcionan recuperación de la forma del impulso óptico que se propaga a lo largo de la fibra se somete a distorsión.

    En términos de obtener algo como esto:




    Fabricación de cables h4> especialmente la producción de cable óptico de aguas profundas es que la mayor parte se encuentra cerca del puerto, tan cerca de la orilla del mar. Una de las principales razones de esta colocación es que los kilómetros lineales de cable pueden alcanzar masas de varias toneladas, y para la reducción de la cuenta requerida de empalmes en el proceso de colocación de la fabricante de cables para tratar de hacer el mayor tiempo posible. Normal ahora largo para un cable de este tipo se considera 4 km, lo que podría resultar en unos 15 toneladas de peso. Como se puede entender de lo anterior, el transporte de una bahía de aguas profundas tales Aceptar no la tarea más fácil logístico para el transporte terrestre. Tambores de madera de almacenamiento de cable convencional no presentarse como se ha descrito anteriormente para el transporte de masa y OK en la tierra, por ejemplo, tienen que disponer de toda la longitud del edificio "ocho" en las plataformas de ferrocarril gemelas para prevenir daños a la fibra óptica en el interior de la estructura.

    Cableado h4> Parecería que tener un producto de este tipo de aspecto poderoso puede enviarlo en buques y deje caer en el mar. La realidad es algo diferente. Colocación del cable - se trata de un proceso largo y laborioso. La ruta debe ser, por supuesto, rentable y seguro como el uso de diferentes métodos de protección del cable aumenta el coste del proyecto y aumenta el tiempo de amortización. En el caso de la colocación de los cables entre los diferentes países, debe obtener permiso para usar las aguas costeras de un país, debe obtener todos los permisos y licencias necesarias para llevar a cabo las obras de tendido de cables. Después de la exploración geológica realizada, la evaluación de la actividad sísmica en la región, el vulcanismo, la probabilidad de deslizamientos submarinos y otros desastres naturales en la región va a funcionar y, posteriormente, para poner por cable. De igual importancia son las predicciones de los meteorólogos, que las obras de la línea de tiempo no fueron estafados. Durante el estudio geológico de la ruta se tiene en cuenta una amplia gama de parámetros: la profundidad, la topología de fondo, la densidad del suelo, la presencia de objetos extraños, tales como rocas o restos de naufragios. Posible desviación Sólo estimado de la ruta original, es decir, la posible extensión del cable y aumentar el costo y la duración de la obra. Sólo después de todo el cable de trabajo preparatorio necesario se puede cargar en barcos y por el que se inicia.




    En realidad, el proceso de trazar SIFCO se vuelve muy claro.

    Acostado cable de fibra óptica en el fondo del mar / océano se extiende continuamente desde el punto A al punto B. El cable se coloca en la bahía a bordo de buques y se transporta al lugar de la bajada hasta el fondo. Estas bahías se ven así:


    Si usted piensa que es demasiado pequeño, entonces preste atención a esta foto:


    Después del lanzamiento de la nave en el mar sigue siendo únicamente la parte técnica del proceso. Controladores de comandos utilizando máquinas especiales relajarse el cable a una cierta velocidad y mantener la tensión necesaria del cable debido al movimiento de la nave se está moviendo a una ruta pre-creado.

    Se ve la parte así:



    Si cualquier problema, rotura o daños en el cable proporcionado anclajes especiales que le permiten elevar a la superficie y reparar la línea del área de problema.

    Y, por último, gracias a todo lo que podemos con la comodidad y de alta velocidad a Internet para ver las fotos y videos con los sellos de todo el mundo.

    En comentarios al artículo sobre el proyecto de Google de usuario Lux_In_Tenebris proporcionado lista de literatura interesante sobre este tema , tal vez alguien va a venir muy bien.

    Sólo por Yoman proporciona un enlace a un vídeo de la nave de cable «Tyco Resolute», gracias.



    Estimados lectores. El artículo es muy completo. Si usted tiene algo que decir sobre este tema, complementar o corregir - yo seré muy feliz. Se reporta en la PM, o comentario. I> h6>

    Fuente: habrahabr.ru/post/228415/

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