穿越海底的電流

傍晚躺在海邊的沙灘上，看著海島上亮起來的美妙燈光，我不禁思考了一個深刻的問題：

這電是從哪來的呢？四面都是海，難道是從海里鉆出來的？

沒錯！絕大部分跨海的電能都是通過海底電力電纜從浩瀚的海底傳輸而來。

海底電力電纜是用絕緣材料包裹的電纜，鋪設在海底，主要用于水下傳輸大功率電能，與地下電力電纜的作用類似，只不過應用的場合和敷設的方式不同。

這就是常見的海底電力電纜。同樣是電線，它和我們的手機充電線有什么區別呢？

手機充電線的內部是電源線和外部塑料層雙層結構，而海底電力電纜則足足有五層！分別是：導體、絕緣層、防水層、防護層、防腐層。從絕緣、防水、防護、防腐四大方面，由內到外組成安全屏障。為了穿越海底，海底電力電纜也是很拼的。 

那這長長的海纜是怎么放到水里并安全通上電的呢？要先經過這幾步。

第1步 路由勘察

海底這么大，地勢有“高山”有“峽谷”；有的地方“活躍”，火山地震頻發，有的地方深沉冷峻，宛若沉睡。要給海纜找個安全、受干擾因素較少的安家之所也不容易。

因此在海底電力電纜正式施工以前，有必要對電纜路由開展詳細的勘察工作，可以概括為“一查六探”。

● 查海洋規劃和開發活動：查閱海域開發、規劃資料。

● 探地形：探明路由區域的高低落差。

● 探地貌及障礙物：掃描海底地貌以及自然或人為的海底障礙物。

● 探地層剖面：探測淺部地層結構與巖性特征，判斷是否存在古河道、海底滑坡、活動斷層等不良地質。

● 探工程地質：采集和分析海底沉積物，確定地質狀況。

● 探腐蝕性環境：調查腐蝕性環境。

● 探海洋水文與氣象：采集潮汐、波浪、風雨雷電等海洋水文氣象極值參數，掌握水動力環境因素。

有了這樣的準備，我們的敷設作業可以啟動了。

第2步 敷設作業

簡單來說，敷設海纜就是，敷設船從海纜制造廠裝載著成盤的海纜來到岸邊，在海纜上每隔一段距離綁一個“救生圈”，將海纜浮起，陸地上的牽引機將海纜牽引上岸，電纜上岸后拆除“救生圈”，電纜就下沉至海底，敷設船沿設計線路“邊走邊放”，具體步驟如下：

（1）現場準備。電纜正式敷設前進行施工船舶試航、水下小型障礙物掃除等準備工作。

（2）運輸到位。海底電力電纜都是在沿江靠海的工廠制造的，電纜從工廠的碼頭直接盤繞到專門的船上，再運到海上。

海底電力電纜施工船——啟帆九號

（3）始端登陸。電纜登陸時，由牽引設備（如絞磨機）把捆綁著浮包（如輪胎等浮體材料）的電纜拉到登陸點岸上，電纜上岸固定后拆除浮包，使電纜下沉到海底。

（4）海中段埋設施工。通過電纜輸送系統將電纜施放至海底，利用埋設機將電纜埋入海床之下。敷設過程中應保證電纜敷設船行進速度和電纜轉盤的轉動速度相匹配。

（5）終端登陸。該步驟操作與始端登陸相似。

第3步 保護施工

敷設好的海纜是不是就可以從此“安穩度日”了呢？沒那么簡單，在海洋中，海纜還可能面臨著來自人為活動和自然活動的危害，主要分別為錨害和沖刷。對此，采取的有效措施包括：

（1）防錨害。即防止船錨的鉤掛造成的損傷?？稍陔娎|上方澆灌石料堆積層或設置混凝土聯鎖排以防止電纜被錨害，同時也可避免電纜遭受沖刷磨損。

（2）防磨損。即防止海底沙浪沖刷造成的損傷。主要采用包括基巖開槽、阻流板、套管等防護手段。套管防護是海底電力電纜工程中最常見的保護方式，可有效抵御海水沖刷磨損。

做完了這些總可以通電了吧？ 等等，海纜們還有體檢沒有做。

第4步 試驗檢測

海底電力電纜試驗的對象并不只是電纜本身，而是由電纜本體及所有附件（接頭和終端）組成整個電纜系統。

海底電力電纜敷設后的試驗主要用于檢查海底電纜安裝過程中是否有損傷，確定海底電纜系統的安裝質量和完整性，其主要的試驗項目是針對電纜絕緣的耐壓試驗。

耐壓試驗就是在電纜絕緣上施加一定的電壓，以此檢查電纜的電壓承受能力。大長度的海底電纜往往需要多臺設備組合才能完成該項試驗。

試驗設備

做完體檢的海纜從此元氣滿滿的踏上“工作崗位”，將源源不斷的電流穿越廣袤幽深的海底，從陸地送上海島。

緊急治療——海纜修復

就像地面上的電線會受到機械挖掘、電纜溝進水、環境過熱等因素造成的損傷，因為海水的腐蝕以及絕緣的老化，經年累月處于海底的電纜也會生病。

地面的電線損壞修復我懂，但這深深海底的電纜壞了怎么修呢？

（1）“聽診”。在長達數千米甚至數十千米的海底電力電纜中找出可能只有10厘米的故障點，猶如大海撈針，因此電纜故障點定位需要借助專業檢測儀器。運維人員利用儀器檢測出故障點距電纜岸上終端接頭的距離，并對照電纜實際路由坐標，劃定故障區域。

（2）“收治”。故障段電纜需打撈上船，確認具體故障點后，方能進行修復。打撈需要綜合考慮水深流速、電纜重量等因素，避免對電纜造成二次損傷。

（3）“治療”。電纜修復需要切除故障段，重新接上一段完好的備用電纜。修理接頭是實現此步驟的關鍵部件，負責把備用纜和原電纜的兩個斷點相接，完成修復。

（4）“出院”。電纜修復后，運維人員需要對其性能進行檢測，測試合格后將電纜重新敷設入海。

（5）“歸檔”。運維人員詳細記錄故障點位置、接頭位置及消耗備用電纜長度等數據，整理相關試驗報告，并保存歸檔。

防患未然——海纜監控

錨害是海底電力電纜健康運行面臨的最大威脅。

一體化智能預警系統綜合利用AIS、熱成像、雷達等多種監控技術進行船舶實時監控，并把各系統監測到的船舶信息融合在電子海圖上展示，同時系統還搭載視頻聯動追蹤和遠程語音裝置，能第一時間對可疑船舶進行干預、勸導，避免發生錨害事件。

海洋開發從未止步。伴隨水上漂浮城市、海上移動核電站、發電船等新興事物的涌現，海洋開發的步伐將會更為堅定，海洋輸電的應用領域也將不斷拓寬。海底電力電纜將塑造更為綠色的電網結構。

未來或許我們能探索出大規模的無線輸電技術，電能傳輸不再依賴電力電纜，開創電能傳輸的新紀元。

到了那時，你們也許在家就能用上海島上發的電。