Cablu submarin

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
O secțiune a unui cablu de telecomunicații submarin modern.
1 - Polietilenă
2 - bandă Mylar
3 - cabluri d ' din oțel
4 - barieră impermeabilă din aluminiu
5 - Policarbonat
6 - Tub de cupru sau aluminiu
7 - Vaselină
8 - fibră optică

În telecomunicații și inginerie electrică , cablul submarin este un cablu special construit și plasat pe fundul mării , un lac sau un râu (cablu subacvatic), utilizat pentru a transporta informații pe o secțiune sau coloana vertebrală a datelor rețelei de transport sau electricitate în transmisie electrică de rețea între cele două părți. Deci, există două categorii de cabluri submarine: cele pentru telecomunicații și cele pentru energie pentru transport.

Generalitate

Diagrama unui repetor optic de cablu submarin.

Primul cablu a fost pus destinat semnalului de transport telegrafic Morse . Apoi au pus cabluri pentru telefonie și trafic de date digitale (de exemplu, Internet ). Îmbunătățirea tehnologiei permite să crească din ce în ce mai mult cantitatea de date sau numărul de comunicații telefonice transmise. În prezent, o rețea densă de cabluri submarine conectează toate continentele, cu excepția Antarcticii , care este astfel conectată doar prin intermediul sateliților.

O hartă interactivă până în prezent a cablurilor submarine de pe glob este disponibilă pe site-ul web al societății de cercetare și consultanță TeleGeography [1] .

În ciuda apariției sateliților artificiali care pot acționa ca un satelit cu releu radio între continente, cablurile submarine sunt încă utilizate pe scară largă din două motive, în special. Un satelit geo-staționar trebuie plasat pe orbită la o înălțime de la suprafața 36 000 km pentru care calea de retur semnalul radio este mai mare de 72 000 km. Acest lucru ar însemna într-o comunicare o latență mult mai mare (răspuns de retur) între sfârșitul apelului și începutul răspunsului părții. Un cablu amplasat ideal între Roma și New York ar avea mai degrabă o lungime de 6 600 km. Cu toate acestea, mai mult decât latența, chiar și debitul este o variabilă importantă: un cablu submarin poate asigura un flux de date în ordinea terabiților / s , dimpotrivă sateliților care rulează în prezent la cel mult 1.000 de megabiți / s .

Istorie

Cabluri de telecomunicații

Primul experiment oficial de așezare a unui cablu sub apă a fost efectuat în 1845 în Golful Portsmouth de către compania SW Silver & Company. [2] Cu toate acestea, compania nu a reușit să treacă la o fază comercială pentru lipsuri financiare.

Primul cablu submarin destinat telegrafiei a fost așezat sub Canalul Mânecii între Anglia ( Dover ) și Franța ( Calais ) în august 1850 , de către compania anglo-franceză de telegraf Submarine Telegraph Co. [3] Cablul a rămas operațional câteva zile, după care a fost întreruptă poate de ancora unui pescar.

Curând s-a realizat necesitatea consolidării și blindării cablului pentru a-l apăra de pericolele provocate de navigație și de animalele marine. În 1852 a fost înființat primul Paris direct - Londra . Acesta a fost urmat în același an de linia Anglia Irlanda și, în 1853, de linia Anglia Olanda. [3]

În Italia au început să pună primul cablu submarin în 1854 în Sardinia , Corsica , La Spezia și Algeria și în strâmtoarea Siciliei.

Primele cabluri utilizate ca rășină izolatoare, gutaperca , derivate din planta tropicală gutaperca . Întrucât acest soi este teritoriu spontan în timpul coloniilor europene, au fost create monopoluri comerciale care controlau producția. [4]

Traseu prin cablu stabilit în 1858

Prima încercare de a pune un cablu prin Oceanul Atlantic a fost făcută în 1858 , după ce a strâns fondurile necesare prin emiterea de obligațiuni de stat. Instalarea a început de la cele două extreme, Irlanda și Newfoundland , folosind două nave. Jumătate din cablul total a fost încărcat pe fiecare barcă, 2200 km plus o rezervație. Lucrarea a continuat săptămâni cu greu, cablul s-a rupt de mai multe ori și a fost pescuit cu o răbdare enormă. Chiar și îndoiala despre prezența unui sabotor la bord s-a strecurat.

Trebuie considerat că lungimea cablului este mai mare decât distanța dintre litoral, deoarece este necesar să coborâți în adâncime și să urcați, dar și să depășiți văile și reliefurile subacvatice. Curenții oceanici pot, de asemenea, schimba cablul pe măsură ce coboară, prelungind și mai mult calea. Totuși, așezarea cablului este precedată de o campanie de detectare prin sondaje ale morfologiei fundului mării.

Acest prim cablu, întâmpinat cu mare accent de presa mondială, dar a funcționat doar o lună, după ce știrile au revenit pentru a trece săptămâni pentru a traversa oceanul între Europa și America .

O nouă încercare a venit în 1865 , prin activitatea investitorilor Atlantic Telegraph Co. , în ciuda eșecului cu câțiva ani înainte de a da încredere companiei, cumpărând noi obligațiuni. Această întreprindere a fost folosită doar o singură navă, fosta linie oceanică Great Eastern , readaptată ca navă posacavo încărcată cu aproape 2000 km de cablu. Lucrul ratat din cauza ruperii cablului după 600 km.

Lucrarea a fost finalizată în sfârșit în 1866 de către Anglo-American Telegraph Co., folosind aceleași vase de cablu. Aceeași companie a fost pescuită și a finalizat cablul 1865 . [5]

Au început să dezvolte cabluri adecvate pentru telefonie încă din 1920 , dar tehnologia nu a fost pe deplin dezvoltată înainte de cei patruzeci de ani . Primul cablu telefonic transatlantic între Scoția și Newfoundland (TAT-1) 25 septembrie a fost inaugurat în 1956 și avea o capacitate de 36 de canale vocale. [6]

Cabluri pentru transportul energiei

În 2002 a fost inaugurată o linie submarină de înaltă tensiune în curent continuu (HVDC) între Galatina ( Lecce ) și Aetos ( Grecia ) ( HVDC Italia-Grecia ). [7]

În anii următori, alte două cabluri sunt așezate în Italia, inclusiv Sardinia și Lazio și între Sicilia și Calabria, de către Terna , o companie care din 2005 activitățile de transport al energiei electrice sunt delegate. [8] Este cea mai lungă linie de energie electrică de 1.000 MW din lume ( SAPEI ) [9] deschisă în 2011 și a liniei electrice la cel mai lung curent alternativ din lume (Source-Rizziconi), deschisă în 2016. [10]

Probleme comune

Fără surse!
Această intrare sau secțiune privind telecomunicațiile nu menționează sursele necesare sau cei prezenți sunt insuficienți .
Comentariu: prea puține surse în această secțiune și în următoarea. Posibile riscuri ale cercetării originale
Puteți îmbunătăți această intrare adăugând citate din surse de încredere în conformitate cu liniile directoare privind utilizarea surselor .

Principalele probleme legate de cablurile submarine, precum și de natură electrică ( atenuarea și distorsiunea semnalului ) sunt de natură mecanică. Cablurile trebuie, de fapt, protejate de ancorele bărcilor, de plasele pescarilor, dar și de animalele marine care pot mușca sau străpunge materialul izolant. Din acest motiv, partea terminală a liniilor din apropierea coastelor are o armură mai mare, constând în general din unul sau mai multe straturi de plasă de oțel robustă. Porțiunea destinată să se întindă pe fundul mării are o secțiune mai mică, dar în orice caz un anumit grad de armare din oțel.

O altă problemă care trebuie luată în considerare la proiectarea cablurilor de mare adâncime, este reprezentată de presiunea apei, care crește cu aproximativ 10 MPa (100 atmosfere ) pe kilometru. Materialul izolant este de fapt comprimat de aceste presiuni enorme, provocând scăderea secțiunii cablului și modificarea „ impedanței liniei.

Potrivit unui raport [ necesită citare ] a " Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE), trebuie să alternative de studiu la rețeaua de cabluri submarine ca date care alimentează societatea contemporană, inclusiv tranzacțiile financiare și de comunicare pe Internet.

Securitatea acestei rețele este în pericol - El spune că documentul [ este necesară citarea ] - și dacă ceva nu merge bine, riscați apocalipsa economică. Motivul este simplu: o mulțime de informații importante trec prin acele „tuburi”. Cealaltă față a monedei cu capacitatea lor enormă este, prin urmare, faptul că constituie un blocaj la risc: în decembrie 2008, ruperea unui cablu în Mediterana a blocat, de exemplu, comunicațiile între Europa, Orientul Mijlociu și Asia de Sud-Est pentru peste 24 de ore.

Apoi trebuie să creați „ Backbones Global Backup” (practic o transmisie redundantă printr-o rețea alternativă de transmisie de date). " Sateliții nu sunt capabili să facă față aceluiași volum de trafic - se spune - capacitatea lor nu este nici măcar comparabilă." Și punctul de gândit este că nevoia crescândă de lățime de bandă este satisfăcută aproape exclusiv de cablurile submarine. Dependența de comunicare este în creștere și, prin urmare, mai multă tehnologie înseamnă, de asemenea, o expunere mai mare la riscul de avarii / disfuncționalități.

De asemenea, pot experimenta sabotaje umane legate de terorism și piraterie, dar și evenimente naturale (de exemplu, dezastre naturale ) sau accidentale. Punctele de densitate mai mare sunt: strâmtoarea Luzon la sud de Taiwan , strâmtoarea Malacca și Marea Roșie . În ianuarie 2008, o ruptură a cablurilor submarine a blocat legăturile dintre Europa și Statele Unite, pe de o parte, Egipt, India și țările din Golful Persic, pe de altă parte [11] . Revenind în timp, în decembrie 2006, un cutremur în largul coastei sudului Taiwanului a încetinit traficul de telefonie și internet în mare parte din Asia de Est.

Impactul unui astfel de eveniment ar fi, de asemenea, și mai presus de toate, economic și traumatic. Steve Malphrus de la Rezerva Federală SUA a scris: "Când rețelele de comunicații eșuează, serviciile financiare nu încetinesc. Se prăbușesc". Astfel, diverse lobby-uri și grupuri de reflecție lucrează deja pentru a promova ceea ce s-ar putea numi o mega lucrare publică la scară planetară. Există interese strategice (cine va controla rețeaua?) Și interese economice foarte puternice în joc: cât va costa o „coloană vertebrală globală de rezervă”? [12]

Tipuri de cabluri

Cabluri de telecomunicații

Cablurile pentru telecomunicații sunt destinate să transporte semnale electrice sau analogice de tip optic sau aproape exclusiv digitale . Ceea ce este important în acest caz este fidelitatea semnalului transferat și a lățimii de bandă sau a cantității de informații transportabile. Cu cât acest parametru este mai mare, cu atât randamentul economic al sistemului este mai bun.

Primele cabluri conțineau un singur fir conductor înconjurat de izolație, iar apa a acționat ca un scut și masă. Curentul din cablurile de cupru este de tip coaxial , cu unul sau mai mulți conductori înconjurați de un ecran metalic care acționează ca un ecran. Atenuarea semnalului cauzată de rezistența electrică a materialului necesită ca periodic de-a lungul cablului (fiecare câțiva kilometri) să fie prezente amplificatoarele . Datorită microelectronicii din anii cincizeci, aceste dispozitive sunt incluse într-o umflare a cablului și pot funcționa scufundate la mare adâncime.

O revoluție tehnologică a avut loc în anii optzeci, odată cu introducerea fibrei optice , care a devenit tehnologia preferată pentru cablurile de telecomunicații submarine. În comparație cu fibrele optice de cupru, sunt de fapt imune la interferențele electromagnetice, atenuează într-o măsură mult mai mică semnalul (permițând o distanță mai mare între amplificatoarele optice ) și au o capacitate de transport mult superioară; pentru a evita atenuările optice, unele porțiuni ale fibrelor optice sunt dopate cu atomi de erbiu , folosiți ca amplificator de lumină. Mai mult, este necesar să amplasați repetori (cu o greutate de 500 kg fiecare) la fiecare 50-60 km, deoarece semnalul tinde să se descompună.

Cabluri pentru transportul energiei

Transportul de energie electrică sub mare trebuie să țină seama de pierderile de energie prin izolație până la efectul Joule . În general, se preferă transferul de energie sub formă de curent continuu la tensiune înaltă ( HVDC , în comparație cu) curentul alternativ necesită un strat izolant mai mic pe o tensiune egală efectivă și nu prezintă pierderi cauzate de capacitate sau curentul reactiv. Pentru a fi interfațat cu rețeaua electrică de distribuție a curentului alternativ, la cele două capete ale liniei există două invertoare electronice (la un moment dat au fost utilizate convertoare rotative).

Linia este adesea reversibilă, adică capabilă să conducă electricitatea într-o direcție sau alta în funcție de nevoile rețelelor interconectate.

În sistemele de transmisie HVDC submarine, unul dintre cei doi poli este așezat în mod normal la sol în acest fel, este posibil să funcționeze în următoarele două configurații:

  • Monopolar în care circuitul de feedback - ul este constituit din pământul însuși, acest sistem prezintă, totuși, unele limitări ale utilizării datorită fenomenelor de coroziune electrochimie și este cauza perturbării busole vaselor magnetice și a echipamentelor electronice , în general. Un exemplu de acest tip este conexiunea baltică între Germania și Suedia, în care conexiunea este realizată de doi conductori care, totuși, funcționează în paralel.
  • Bipolar în care cablul de retur nu are nevoie de izolație, deoarece tensiunea menționată la masă este 0 și, în consecință, cablul este mult mai ieftin. Cu o conexiune bipolară, efectele negative asociate sistemului monopolar sunt eliminate.

Sistemul poate fi, de asemenea, construit inițial cu un sistem monopolar și apoi transformat ulterior într-un sistem bipolar cu adăugarea unui al doilea conductor.

Transportul de curent alternativ necesită prezența după o anumită întindere a unei sarcini mari de solenoizi , care nu poate fi plasată în fundul mării; acest lucru limitează distanța care poate fi parcursă

Notă

  1. ^ Harta cablurilor subamare , pe submarinecablemap.com. Adus la 18 noiembrie 2020.
  2. ^ Cantoni, Falciasecca, Pelosi , p. 54 .
  3. ^ A b Cantoni, Falciasecca, Pelosi , p. 81 .
  4. ^ Cantoni, Falciasecca, Pelosi , p. 80 .
  5. ^ Cantoni, Falciasecca, Pelosi , p. 82 .
  6. ^ Cantoni, Falciasecca, Pelosi , p. 107 .
  7. ^ Republica: Italia și Grecia s-au alăturat de pe linia electrică , pe ricerca.repubblica.it. Adus la 4 aprilie 2017.
  8. ^ Electric National Grid (RTN) , pe dezvoltareaeconomico.gov.it . Adus la 4 aprilie 2017 (arhivat din original la 5 aprilie 2017) .
  9. ^ Italy Today: Terna lansează înregistrările de energie subacvatică pe italiaoggi.it. Adus la 4 aprilie 2017.
  10. ^ IlSole24Ore: Terna, prin podul electric între Sicilia și Calabria , pe ilsole24ore.com. Adus la 4 aprilie 2017.
  11. ^ Cables Interruption 2008
  12. ^ Virgilio News

Bibliografie

  • V. Cantoni, G. Falciasecca și G. Pelosi, Istoria telecomunicațiilor, vol. 1, Firenze University Press, 2011.
  • RM Black, Istoria firelor și cablurilor electrice, vol. 1, EIT, 1983.

Elemente conexe

Alte proiecte

linkuri externe

Controlul autorității Tesauro BNCF 22752 · LCCN (EN) sh85018581 · GND (DE) 4180641-4 · BNF (FR) cb119804191 (dată) · BNE (ES) XX525880 (dată) · NDL (EN, JA) 00.564.651
Telematică Portal telematic : accesați intrări Wikipedia care vorbesc despre rețele, telecomunicații și protocoale de rețea
Adus de la „https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Cavo_sottomarino&oldid=122386276 ”