穿越海底的电流

傍晚躺在海边的沙滩上，看着海岛上亮起来的美妙灯光，我不禁思考了一个深刻的问题：

这电是从哪来的呢？四面都是海，难道是从海里钻出来的？

没错！绝大部分跨海的电能都是通过海底电力电缆从浩瀚的海底传输而来。

海底电力电缆是用绝缘材料包裹的电缆，铺设在海底，主要用于水下传输大功率电能，与地下电力电缆的作用类似，只不过应用的场合和敷设的方式不同。

这就是常见的海底电力电缆。同样是电线，它和我们的手机充电线有什么区别呢？

手机充电线的内部是电源线和外部塑料层双层结构，而海底电力电缆则足足有五层！分别是：导体、绝缘层、防水层、防护层、防腐层。从绝缘、防水、防护、防腐四大方面，由内到外组成安全屏障。为了穿越海底，海底电力电缆也是很拼的。 

那这长长的海缆是怎么放到水里并安全通上电的呢？要先经过这几步。

第1步 路由勘察

海底这么大，地势有“高山”有“峡谷”；有的地方“活跃”，火山地震频发，有的地方深沉冷峻，宛若沉睡。要给海缆找个安全、受干扰因素较少的安家之所也不容易。

因此在海底电力电缆正式施工以前，有必要对电缆路由开展详细的勘察工作，可以概括为“一查六探”。

● 查海洋规划和开发活动：查阅海域开发、规划资料。

● 探地形：探明路由区域的高低落差。

● 探地貌及障碍物：扫描海底地貌以及自然或人为的海底障碍物。

● 探地层剖面：探测浅部地层结构与岩性特征，判断是否存在古河道、海底滑坡、活动断层等不良地质。

● 探工程地质：采集和分析海底沉积物，确定地质状况。

● 探腐蚀性环境：调查腐蚀性环境。

● 探海洋水文与气象：采集潮汐、波浪、风雨雷电等海洋水文气象极值参数，掌握水动力环境因素。

有了这样的准备，我们的敷设作业可以启动了。

第2步 敷设作业

简单来说，敷设海缆就是，敷设船从海缆制造厂装载着成盘的海缆来到岸边，在海缆上每隔一段距离绑一个“救生圈”，将海缆浮起，陆地上的牵引机将海缆牵引上岸，电缆上岸后拆除“救生圈”，电缆就下沉至海底，敷设船沿设计线路“边走边放”，具体步骤如下：

（1）现场准备。电缆正式敷设前进行施工船舶试航、水下小型障碍物扫除等准备工作。

（2）运输到位。海底电力电缆都是在沿江靠海的工厂制造的，电缆从工厂的码头直接盘绕到专门的船上，再运到海上。

海底电力电缆施工船——启帆九号

（3）始端登陆。电缆登陆时，由牵引设备（如绞磨机）把捆绑着浮包（如轮胎等浮体材料）的电缆拉到登陆点岸上，电缆上岸固定后拆除浮包，使电缆下沉到海底。

（4）海中段埋设施工。通过电缆输送系统将电缆施放至海底，利用埋设机将电缆埋入海床之下。敷设过程中应保证电缆敷设船行进速度和电缆转盘的转动速度相匹配。

（5）终端登陆。该步骤操作与始端登陆相似。

第3步 保护施工

敷设好的海缆是不是就可以从此“安稳度日”了呢？没那么简单，在海洋中，海缆还可能面临着来自人为活动和自然活动的危害，主要分别为锚害和冲刷。对此，采取的有效措施包括：

（1）防锚害。即防止船锚的钩挂造成的损伤。可在电缆上方浇灌石料堆积层或设置混凝土联锁排以防止电缆被锚害，同时也可避免电缆遭受冲刷磨损。

（2）防磨损。即防止海底沙浪冲刷造成的损伤。主要采用包括基岩开槽、阻流板、套管等防护手段。套管防护是海底电力电缆工程中最常见的保护方式，可有效抵御海水冲刷磨损。

做完了这些总可以通电了吧？ 等等，海缆们还有体检没有做。

第4步 试验检测

海底电力电缆试验的对象并不只是电缆本身，而是由电缆本体及所有附件（接头和终端）组成整个电缆系统。

海底电力电缆敷设后的试验主要用于检查海底电缆安装过程中是否有损伤，确定海底电缆系统的安装质量和完整性，其主要的试验项目是针对电缆绝缘的耐压试验。

耐压试验就是在电缆绝缘上施加一定的电压，以此检查电缆的电压承受能力。大长度的海底电缆往往需要多台设备组合才能完成该项试验。

试验设备

做完体检的海缆从此元气满满的踏上“工作岗位”，将源源不断的电流穿越广袤幽深的海底，从陆地送上海岛。

紧急治疗——海缆修复

就像地面上的电线会受到机械挖掘、电缆沟进水、环境过热等因素造成的损伤，因为海水的腐蚀以及绝缘的老化，经年累月处于海底的电缆也会生病。

地面的电线损坏修复我懂，但这深深海底的电缆坏了怎么修呢？

（1）“听诊”。在长达数千米甚至数十千米的海底电力电缆中找出可能只有10厘米的故障点，犹如大海捞针，因此电缆故障点定位需要借助专业检测仪器。运维人员利用仪器检测出故障点距电缆岸上终端接头的距离，并对照电缆实际路由坐标，划定故障区域。

（2）“收治”。故障段电缆需打捞上船，确认具体故障点后，方能进行修复。打捞需要综合考虑水深流速、电缆重量等因素，避免对电缆造成二次损伤。

（3）“治疗”。电缆修复需要切除故障段，重新接上一段完好的备用电缆。修理接头是实现此步骤的关键部件，负责把备用缆和原电缆的两个断点相接，完成修复。

（4）“出院”。电缆修复后，运维人员需要对其性能进行检测，测试合格后将电缆重新敷设入海。

（5）“归档”。运维人员详细记录故障点位置、接头位置及消耗备用电缆长度等数据，整理相关试验报告，并保存归档。

防患未然——海缆监控

锚害是海底电力电缆健康运行面临的最大威胁。

一体化智能预警系统综合利用AIS、热成像、雷达等多种监控技术进行船舶实时监控，并把各系统监测到的船舶信息融合在电子海图上展示，同时系统还搭载视频联动追踪和远程语音装置，能第一时间对可疑船舶进行干预、劝导，避免发生锚害事件。

海洋开发从未止步。伴随水上漂浮城市、海上移动核电站、发电船等新兴事物的涌现，海洋开发的步伐将会更为坚定，海洋输电的应用领域也将不断拓宽。海底电力电缆将塑造更为绿色的电网结构。

未来或许我们能探索出大规模的无线输电技术，电能传输不再依赖电力电缆，开创电能传输的新纪元。

到了那时，你们也许在家就能用上海岛上发的电。