Sjøkabler

Lander mens du legger en transatlantisk kabel på Rockaway Beach , New York, september 1924 med trefat.
Arbeid i kystområdet for å koble til en sjøkabel, 1997

En sjøkabel (også kalt sjøkabel , spesielt utenfor sjøen også kalt undervannskabel ) er en kabel som i det minste i hovedsak legges i en vannkilde for dataoverføring eller også for overføring av elektrisk energi . Sjøkabler for energioverføring er ikke lenger egnet for overføring av konvensjonell trefaset vekselstrøm fra en lengde på rundt 70 km , i så fall må den mer komplekse høyspent likestrømstransmisjonen (HVDC) brukes. De legges for det meste av spesialskip, såkalte kabellag .

Gerhard Pauly ( Deutsche Telekom ) på interkontinentalkabel (1996)

På grunn av det teknisk kompliserte vedlikeholdet, må sjøkabler være ekstremt robuste. Uskjermede monopolære sjøkabler for høyspenningstrømoverføring må merkes på sjøkart , da magnetfeltet deres kan forstyrre skipets magnetkompasser i betydelig grad. På den annen side har undersjøiske vekselstrømskabler problemet med en veldig høy reaktiv effekt sammenlignet med gratis kabler , spesielt siden systemer for reaktiv effektkompensasjon er vanskeligere å installere under vann enn på land. I 2014 ble 95 prosent av internettrafikken mellom regioner i verden overført via sjøkabler. Mellom 2012 og 2014 ble det lagt et stort antall nye undersjøiske kabler, og tallet steg fra 150 til 285 kabler over hele verden.

Telekommunikasjonskabler i havets dyp

Struktur av en sjøkabel med optiske fibre
(1 - polyetylen, 2 - Mylar tape, 3 - ståltråder, 4 - aluminiums vannbeskyttelse, 5 - polykarbonat, 6 - kobber eller aluminiumsrør, 7 - Vaseline, 8 - optisk fiber)
Snitt gjennom en telekommunikasjonskabel med kobberledere

Havkabler muliggjør datakommunikasjon over store avstander og kan transportere datamengder som er større enn de kraftigste kommunikasjonssatellittene . En annen fordel sammenlignet med satellittforbindelser er signifikant kortere kjøretid for signalene. Imidlertid deler de en stor ulempe med satellitter: Akkurat som satellitter, kan havkabler bare modifiseres, vedlikeholdes, utvides eller på annen måte redigeres etterpå med stor innsats.

På grunn av det høye datavolumet brukes havkabler spesielt ofte i Atlanterhavet mellom Nord-Amerika og Europa. Det er bare noen få land som ennå ikke har forbindelse til en høytytende kommunikasjonskabel.

I begynnelsen ble analoge elektriske signaler fortsatt overført. Det er nå tråder av fiberoptiske kabler på havbunnen . En fiberoptisk kabel inneholder flere fiberpar; TAT-14 lagt i Nord-Atlanteren inneholder for eksempel fire. Ved å bruke såkalt “ multiplexing ” kan mange datastrømmer strømme samtidig via et par fibre . De siste fiberparene kan overføre en terabit med data per sekund. De fiberoptiske kablene ligger i et kobberrør, som er fylt med vannavvisende komposittmateriale. Rundt dette kobberrøret er det et aluminiumsrør for å beskytte det mot saltvannet, etterfulgt av stålkabler og, avhengig av beskyttelsesstyrken, flere lag plast . Kobberrøret fungerer også som en elektrisk leder for å levere strøm til de optiske forsterkerne som er sløyfet inn i kabelen, som kreves med intervaller (med moderne kabler 50–80 km) . Sjøvannet fungerer som returledning for å betjene forsterkeren. Driftsspenningen når størrelsesorden 10 kV. Sterkere pansrede kabler brukes utenfor kysten på grunn av den økende havbunnen og tilhørende risiko for skade fra ankere eller fisketrawlere . Imidlertid hjelper ikke disse forholdsreglene alltid. 28. februar 2012 kuttet et skip som ventet på en køye i havnen i Mombasa en sjøkabel med ankeret og lammet dermed en betydelig del av internettforbindelsen i Øst-Afrika .

Legging av sjøkabler

Legge sjøkabler (animasjon)

På grunt vann blir rørene gravd ned i havbunnen ved hjelp av spesielle kjøretøy. Med en såkalt leggplog , også kjent som en sjøplog , sprøytes vann fra kjøretøyets vanntank under høyt trykk på 1600 bar i sanden på sandjord, slik at kvikksand blir til og kabelen kan synke inn. Sanden stivner deretter igjen og dekker kabelen. På stranden føres kabelen inn i en sjakt og ledes til landingsstedet. Leggearbeidet med sjøplogen kan bare utføres ved lavvann og krever optimale jordforhold.

Nessie II, en jordfreser for maks. 14 m vanndyp

En annen metode for legging nær kysten er å frese sjøkabler med en sjøkabelfresemaskin. Denne typen legging kan også brukes med skiftende jordforhold opp til en leggedybde på 10 m, selv med tidevann. Maskinen åpner havbunnen med en fresekjede. Leggeakselen holder fresegraven bak fresekjeden. Sjøkabelen går gjennom installasjonsakselen og forlater den på det dypeste punktet. Det utgravde materialet kastes ut bak leggesjakten av fresekjeden og fyller nesten fullstendig grøften. Resten av gjenfyllingen gjøres av tidevannet.

historie

Telegrafkabel

Tegninger av den antatte lettelsen av havbunnen i Sentral-Atlanteren fra 1858 ( Harper's Weekly )
Kart over kabelruten fra 1858
Moderne illustrasjon av kabelbrudd på Great Eastern ( Illustrated London News )

Allerede i 1811 sendte tyske Samuel Thomas von Soemmerring elektriske signaler gjennom en gummi-isolert ledning som var lagt gjennom Isar nær München .

Imidlertid led disse tidlige forsøkene hovedsakelig av passende isolasjon. Siden oppfinnelsen av den elektriske telegrafen har flere metoder blitt prøvd ut for ideen om å legge undervannskabler . Men det var først Werner Siemens oppfant gutta-perchapressen i 1847 at godt isolerte kabler var mulige for installasjon under vann.

28. august 1850 ble den første sjøkabelen lagt mellom Dover og Cap Gris-Nez nær Calais , men den ble avbrutt av en fiskebåt med sine garn neste dag etter at det første telegrammet ble overført . Et år senere ble en pansret sjøkabel lagt mellom Storbritannia og Frankrike. Dette beviste seg og utløste legging av ytterligere sjøkabler - som ikke alltid hadde lang levetid.

Ytterligere forsøk, som å legge en kabel i Middelhavet mellom Algerie og Sardinia , mislyktes opprinnelig på grunn av utilstrekkelig utstyr. For eksempel var det ingen egnet kabelbrems som kunne brukes til å kontrollere viklingen av kabelen fra kabeltrommelen selv på store vanndyp. En av disse ble bare tilgjengelig med Werner Siemens ' bremsedynamometer .

Transatlantisk kabel

Siden det tok mer enn en uke å sende en melding fra Amerika til Storbritannia på midten av 1800-tallet, kom Cyrus W. Field på ideen om å legge en kabel på havbunnen i Atlanterhavet.

I 1856 ble "Atlantic Telegraph Co." grunnlagt for å skaffe de nødvendige midlene gjennom salg av aksjer. En kabel på over 4500 kilometer skulle legges fra Irland til Newfoundland . Skipene som ble brukt, Agamemnon og Niagara , begynte 3. august 1857 nær Irland, men måtte gi opp etter flere utvinnbare kabeltap og brudd etter en tid etter det endelige tapet av kabelen.

Leggingen av den 2200 engelske mil lange sjøkabelen mellom Europa (London) og USA begynte våren 1857. Etter øvelser i Biscayabukten våren 1858 og et mislykket forsøk i juni 1858 lyktes selskapet endelig i det tredje forsøket, startet 17. juli, etter noen vanskeligheter, og 5. august ble forbindelsen etablert. 16. august 1858 ble denne første havkabelen mellom Sørvest-Irland og Newfoundland satt i drift med utveksling av gratulasjonstelegram mellom dronning Victoria og den amerikanske presidenten James Buchanan . Den opprinnelige tiltrekningen ble imidlertid til en stor konkurs, ettersom det tok 16 timer å overføre den britiske dronningens hilsen til den amerikanske presidenten, selv om det bare var 103 ord. I september 1858 sviktet kabelen; Gutta-percha-belegget ble sannsynligvis skadet under leggingen, noe som medførte at kabelen ikke lenger var tilstrekkelig beskyttet mot korrosjon av sjøvannet. Problemet var at topografien og naturen på havbunnen knapt var kjent.

I 1864 ble en 5100 kilometer lang sjøkabel med forbedret beskyttelseskappe klargjort, og Great Eastern ble anskaffet som et leggskip, på den tiden den største linjelinjen i verden. 31. juli 1865 rev kabelen mens den ble lagt. Først i 1866 kunne den første kabelen legges med det andre forsøket, noe som på lang sikt ville sikre telegrafforbindelsen mellom Amerika og Europa.

Flere sjøkabler til Afrika

Noen år senere lyktes britene endelig ikke bare å nå USA via sjøkabler, men også det afrikanske kontinentet via Freetown i Sierra Leone. En annen sjøkabel gikk via Freetown til Cape Town.

Egypt ble en viktig stafett for ubåtkabeltelegrafi. I 1868 ble en sjøkabel lagt fra øya Malta til Alexandria i Egypt. Fra 1870 koblet denne delen indirekte London til Bombay.

Den høye ohmiske motstanden til linjene til disse lange kablene svekker signalet veldig, så det innkommende signalet måtte evalueres ved hjelp av et speilgalvanometer . Den store tverrkapasitansen til lederne og deres langsgående induktans fører til at signalene stiger og faller sakte, slik at bare tilstrekkelig langsom telegrafi var mulig og ingen lydoverføring av tale ( telefoni ).

Juridiske og politiske aspekter

I 1884 ble den internasjonale traktaten for beskyttelse av undersjøiske telegrafkabler undertegnet.

I 1911 forklarte telegrafpioneren Adolf Slaby til Colonial Technical Commission of the Colonial Economic Committee viktigheten av sjøkabler for hemmelig overføring av meldinger som følger:

“Det viktigste og mest interessante når ikke umiddelbart publikum. Den viktigheten marinen legger til gnisttelegrafi i dag har bedt dem om uopphørlig å oppfordre oppfinnere til å gjøre stadig mer fremgang. Men resultatene og virkemidlene som dette er oppnådd med blir ikke lenger publisert i dag, de holdes hemmelige. Man tror at trådløse telegrammer i marinen ikke bare overføres fra en skvadronenhet, men de byttes ut med flåter 1000 og flere kilometer unna, at disse telegramene søker en rute som ganske enkelt er foreskrevet for dem av telegrafoperatøren og som ikke forstyrrer med hverandre. "

Telefonkabler

Fra 1950 ble sjøkabler med skjøtede forsterkere for overføring av telefonsignaler mulig. Forsterkerne ble forsynt med høy spenning via den indre lederen på kabelen, returlederen var havet. I 1956 ble den første transatlantiske telefonkabelen lagt.

Fiberoptisk kabel

Reparasjon av en sjøkabel (animasjon)

På begynnelsen av 1980-tallet hadde optisk kommunikasjon modnet til det punktet at den britiske postadministrasjonen i 1980 prøvde å legge de første fiberoptiske sjøkablene i Loch Fyne , Skottland . I 1984 ble den første fiberoptiske forbindelsen fra øya til Isle of Wight satt i drift, i 1986 gjennom Den engelske kanal. I 1988 gikk TAT -8, den første transatlantiske fiberoptiske kabelen, i drift. På midten av 1990-tallet ble kobberkabler praktisk talt fullstendig forskjøvet , også på grunn av utvidelsen av kapasiteten som kreves av utviklingen av Internett .

Etterretningsovervåking

Som bærere av store mengder data i utenlandsk kommunikasjon har sjøkabler vært av interesse for etterretningstjenester siden utviklingen. Med Operasjon Ivy Bells siped USA en sovjetisk sjøkabel fra Stillehavsflåten fra 1971 til 1981 til store utgifter . Det er kjent at den britiske GCHQ ved den kypriotiske Yeroskipos Submarine Cable Station overvåker den globale kommunikasjonstrafikken via SEA-ME-WE 3 og muligens andre sjøkabler. I 2015 fotograferte Trevor Paglen en overvåkningskabel som angivelig tilhørte NSA / GCHQ over en sjøkabel i Atlanterhavet for fotoprosjektet Columbus III. Russiske skip som er egnet for spionasje og sabotasje inkluderer Jantar og Loscharik .

Den danske radioen og Süddeutsche Zeitung har ifølge orf.at 30./31. Mai 2021 rapporterer at den amerikanske amerikanske NSA bugged kommunikasjon (SMS, messenger services ...) av en rekke europeiske topp politikere i 2012–2014. I følge dette gjorde den danske utenriks- og militære etterretningstjenesten Forsvarets Efterretningstjeneste NSA i stand til å bruke Sandagergardan- lyttestasjonen til å utnytte et Internett- knutepunkt for flere sjøkabler i Danmark.

Strømkabel

I 1954 ble den første likestrømsledningen lagt mellom Gotland og fastlands- Sverige, etterfulgt av likestrømssjøkabler mellom Danmark og Sverige, Italia og Sardinia, de to øyene New Zealand og Storbritannia og Frankrike på 1960-tallet.

Utvalgte sjøkabelsystemer

Kabelmaskin ombord på Oceanic Viking

Kommunikasjonskabel

Sjøkabler lagt over hele verden (fra 2007)
Telekommunikasjonssjøkabler lagt over hele verden (fra 2015)
  • AC-1 (Europa ↔ Nord-Amerika)
  • ALBA-1 (Cuba ↔ Venezuela)
  • Apollo (Europa ↔ Nord-Amerika)
  • CANTAT (Canada ↔ Skottland)
  • COMPAC (Canada ↔ Hawaii ↔ New Zealand-Australia)
  • EASSy (Øst-Afrika, Asia, Europa), i drift siden 30. juli 2010
  • HW (California ↔ Hawaii)
  • ICECAN (Island ↔ Grønland ↔ Canada)
  • SAFEC (Taiwan ↔ Japan)
  • SAT-3 / WASC / SAFE (Sør-Afrika, Namibia, Angola, Den demokratiske republikken Kongo, Republikken Kongo, Kamerun, Nigeria, Togo, Ghana, Elfenbenskysten, Kapp Verde, Kanariøyene ↔ Portugal) fullført siden 1999 og 2000 henholdsvis
  • SCOTICE (Skottland ↔ Island)
  • SEA-ME-WE (Sørøst-Asia, Midtøsten, Vest-Europa)
  • TAT (Storbritannia ↔ Nord-Amerika)
  • TPC (Hawaii ↔ Japan)
  • Trans-Pacific-Express (TPE) (USA ↔ Kina)
  • Unity (America ↔ Asia), i drift siden 1. april 2010
  • WACS (Sør-Afrika, Vest-Afrika, Portugal, London), i drift siden 11. mai 2012
  • Marea (USA ↔ Spania)

Tre-fase kabel

DC strømkabel

se høyspenningstrømoverføring (HVDC)

Planlagte sjøkabler

  • Internetselskapet Google planlegger (fra juni 2014) å legge en sjøkabel for data mellom Japan og USA, kostnadene bør være 300 millioner amerikanske dollar.
  • Hansa PowerBridge for energioverføring er planlagt mellom Tyskland og Sverige . 50 Hertz Transmission og Svens Kraftnät, henholdsvis tyske og svenske nettoperatører, bestemte seg for å samarbeide i januar 2017, og planleggingen startet samme år. Den 300 km lange linjen fra Güstrow i Mecklenburg-Vorpommern gjennom Østersjøen til Hurva i Eslöv kommune skal overføre 700 MW kraft ved 300 kV DC over 105 km sjøkabler (tysk del) fra ferdigstillelse i 2024 / 2025. De totale investeringskostnadene bør være rundt 600 millioner euro.
  • Facebook planlegger (fra mai 2020) med “2Africa” -prosjektet å koble 23 land i Europa, Afrika og Midtøsten med et nettverk på 37.000 km fiberoptiske kabler under vann for å gi Afrika raskere internett. Kostnaden er estimert til en milliard dollar. I samme kilde blir Sea-Me-We 3 nevnt som et allerede eksisterende, enda lengre nettverk med 39 000 km sjøkabel som forbinder 33 land.
  • Med Echo og Bifrost planlegges kabelruter gjennom Javahavet for første gang (fra mars 2021) . Hver av de to kablene er ment å knytte Singapore, Indonesia og USA til hverandre. Echo skal fullføres av Google i samarbeid med den indonesiske teleoperatøren XL Axiata innen 2023, Bifrost av Facebook i 2024. I 2020 hadde bare 10 prosent av de 270 millioner indoneserne tilgang til bredbåndsforbindelse.

Se også

Sjøkabler i litteraturen

  • Stefan Zweig : Store øyeblikk av menneskeheten . Jubileumsutgave. Fischer, Frankfurt am Main 2002. (Under overskriften "Det første ordet om havet" beskriver Stefan Zweig leggingen av den første transatlantiske kabelen som et flott øyeblikk for menneskeheten)
  • John Griesemer : Rus . Piper Verlag, München 2005, ISBN 3-596-51000-7 . (en roman om den første sjøkabelen mellom Europa og Amerika på 1800-tallet)
  • Hans-Jürgen Teuteberg, C. Neutsch (red.): Fra vingetelegrafen til Internett. Historien om moderne telekommunikasjon. Steiner, Stuttgart 1998.
  • John Steele Gordon: A Thread Across the Ocean: The Heroic Story of the Transatlantic Cable . Harper Perennial, 2003, ISBN 0-06-052446-4 .
  • William Thompson: Kabelen: Ledningen som forandret verden. Tempus, 2007, ISBN 978-0-7524-3903-7 .
  • Chester G. Hearn: Circuits in the Sea. Mennene, skipene og Atlanterhavskabelen . Praeger, 2004, ISBN 0-275-98231-9 . (Engelsk)
  • Neal Stephenson : Mother Earth Mother Board. I: Kablet . Desember 1996. (Legging av sjøkabelen Fiber-Optic Link Around the Globe med dets tekniske, økonomiske og historiske aspekter ble utforsket av forfatteren Neal Stephenson på en tur rundt i verden i 1995/96 på vegne av Wired)

litteratur

weblenker

Commons : Sjøkabler  - samling av bilder, videoer og lydfiler

Individuelle bevis

  1. 24 1924 New York - Azores kabel. Historien om Atlantic Cable & Undersea Communications, Atlantic-Cable.com
  2. RP-Energie-Lexikon - reaktiv strøm, reaktiv effekt, aktiv strøm, kraft, tilsynelatende kraft, energitap, høyspentledninger, jordkabler, sjøkabler. I: energie-lexikon.info. Hentet 7. mars 2021 .
  3. Interaktivt kart viser vekst av sjøkabelenett siden 1989 . I: Mail Online . ( dailymail.co.uk [åpnet 6. januar 2017]).
  4. Katja Riedel: Da dronning Victoria ringte president Buchanan. På: Fokus på nettet.
  5. Otto Lueger : Leksikon over hele teknologien og dens hjelpevitenskap . 2. utgave. Deutsche Verlagsanstalt, Stuttgart og Leipzig 1920 ( zeno.org [åpnet 29. mai 2019] leksikonoppføring “Seekabel”).
  6. ^ Uoffisiell del - avisnyheter - London I: Osthavelländisches Kreisblatt , 8. april 1857, s. 2.
  7. Internasjonal traktat for beskyttelse av undersjøiske telegrafkabler (1887). Wikikilde
  8. ^ Lov for utførelse av den internasjonale traktaten om beskyttelse av undersjøiske telegrafkabler (tyske imperium, 1887). Wikikilde
  9. ^ Rudolf Goldschmidt, Adolf Slaby: trådløs telegrafi. I: Forhandlinger fra Colonial-Technical Commission of the Colonial-Economic Committee. Utgave 1, 1911, s. 30.
  10. Trevor Paglen fotograferer sjøkablene som blir tappet av NSA. I: VICE. Hentet 6. januar 2017 .
  11. Analyse: Kan russiske ubåter kutte vestens kabler?
  12. US-dansk spionasje: "Kort må være på bordet" eller f. 31. mai 2021, åpnet 31. mai 2021.
  13. ^ Kart over sjøkabelen . I: submarinecablemap.com . ( submarinecablemap.com [åpnet 25. september 2017]).
  14. SAT-3 / WASC / SAFE. ( Memento av 3. februar 2013 på Internet Archive ) Offisiell nettside
  15. seamewe3.com ( Memento av den opprinnelige fra 14 april 2010 i Internet Archive ) Omtale: The arkivet koblingen ble satt inn automatisk og har ennå ikke blitt sjekket. Vennligst sjekk originalen og arkivlenken i henhold til instruksjonene, og fjern deretter denne meldingen. @1@ 2Mal: Webachiv / IABot / www.seamewe3.com
  16. seamewe4.com ( Memento av den opprinnelige 13. april 2010 i den Internet Archive ) Omtale: The arkivet koblingen ble satt inn automatisk og har ennå ikke blitt sjekket. Vennligst sjekk originalen og arkivlenken i henhold til instruksjonene, og fjern deretter denne meldingen. @1@ 2Mal: Webachiv / IABot / www.seamewe4.com
  17. Peter-Michael Ziegler: Ny informasjonsvei mellom Kina og USA. I: Heise online . 19. desember 2006, åpnet 29. januar 2018 (tysk).
  18. ^ Enhetskabelsystem fullført, forbedrer trans-Pacific-tilkobling . Google Pressesenter 1. april 2010; Hentet 21. februar 2011.
  19. WACS undersjøiske kabel oppdatering . mybroadband.co.za, 11. mai 2012; åpnet 30. juli 2016.
  20. ^ Feirer ferdigstillelsen av den mest avanserte sjøkabelen over Atlanterhavet . microsoft.com, 21. september 2017; åpnet 23. september 2017.
  21. ^ Den lengste vekselstrømskabelen i verden , Manx Electricity Authority , Hentet 22. oktober 2008.
  22. ↑ Strømkabel gjennom midten av Achensee orf. At fra 25. oktober 2013.
  23. ABB Hannover Messe 2013: ABB viser 420 kV tre-leder sjøkabel - verdensrekordkabel - økonomi - Nordisk marked. I: www.nordic-market.de. Hentet 2. januar 2017 .
  24. https://www.nexans.de/Germany/2010/1510_Malta-Sicility%20Interconnector_dt.pdf Firma Nexans om kabelprosjektet, åpnet 12. november 2019
  25. Gülnazi Yüce: Ubåtkabelprosjekter (2-03) (PDF) presentert på First South East European Regional CIGRÉ Conference (SEERC), Portoroz, Slovenis, 7.-8. Juni 2016, åpnet 8. april 2018. (engelsk)
  26. Google ønsker å svelge leilighetskontrollfirmaet Dropcam orf.at, 21. juni 2014.
  27. Microsoft og Facebook bygger ny transatlantisk kabel. I: news.ORF.at. 26. mai 2016. Hentet 26. mai 2016 .
  28. Hansa POWER 50hertz.com, lagt 1 februar 2021, åpnet 29.03.2021.
  29. Emmanuel Paul: Facebook skal bygge $ 1 milliard undersjøisk internettkabel for raskere internett i Afrika techpoint.africa, 15. mai 2020, åpnet 29. mars 2021.
  30. Facebook og Google planlegger nye undervannskabler orf.at 29. mars 2021, åpnet 29. mars 2021.