Merikaapeli

Poikkileikkaus merikaapelista. 1. Polyetyleeniä; 2. Mylar-nauhaa; 3. Säikeisiä teräsvaijereita; 4. Alumiininen vesieriste; 5. Polykarbonaattia; 6. Kupari- tai alumiiniputki; 7. Öljyhyytelöä; 8. Optisia kuituja.

Merikaapelit ovat merenpohjaan laskettuja kaapeleita, jolla välitetään tietoliikennettä tai sähköenergiaa. Vaativien olosuhteiden takia ne tulee rakentaa äärimmäisen vahvoiksi, ja pitkät välimatkat aiheuttavat myös teknisiä haasteita.

Tietoliikenne

Ensimmäiset merenalaiset tietoliikennekaapelit välittivät lennätinliikennettä. Sen jälkeiset kaapelit ovat välittäneet ensin puhelin- ja sittemmin dataliikennettä. Kaikki modernit kaapelit on tehty valokuidusta, ja ne välittävät sekä puhelin- että Internet-liikennettä.

Historia

Samuel Morse julkisti ja kokeili lyhyttä vedenalaista sähkötysjohtoa satama-altaassa vuonna 1842. Ensimmäiset tietoliikennekaapelit oli tehty kuparisäikeistä, ja niitä ympäröi vuonna 1847 kehitetty guttaperkka-niminen eristemateriaali. Menetelmää kokeiltiin ensimmäiseksi vuonna 1852, jolloin Englannin kanaaliin laskettiin Isoa-Britanniaa ja Ranskaa yhdistävä merikaapeli.

Atlantin alittanut kaapeli vuodelta 1858

Vuonna 1855 alkoi hanke, jossa laskettiin ensimmäinen Atlantin alittava kaapeli. Tämä kaapeli ei kuitenkaan toiminut kauan ensimmäisten sähkeiden välittämisen jälkeen. Laskemiseen liittyi merkittävästi vaikeuksia, ja kaapeli rikkoutui huonon eristämisen takia kuukauden päästä sen käyttöönotosta. Tämän jälkeen merikaapeleita laskettiin muutamaan otteeseen, mutta nekin epäonnistuivat. Vuoden 1866 S/S Great Easternista laskettu kaapeli oli menestyksekkäämpi, ja se sai julkisuutta, kun edellisenä vuonna laskettu kaapeli onnistuttiin korjaamaan. Kaapeliyhteys on siitä lähtien ollut yhtäjaksoista. Vuonna 1870 vedettiin merenalainen kaapeli Englannista Intiaan Bombayhin. Tyynenmeren alle laskettiin pitkiä kaapeleita 1902-1903 esim Yhdysvalloista Guamiin.

Muovieristimien keksiminen mahdollisti merikaapeleiden tekemisen puheluja varten. Tällöin tarvittiin signaalin vahvistimia. Nämä saivat käyttöjännitteensä kaapeliin sisältyvästä virransyöttöjohdosta.

1950-luvulla asennettiin koaksiaalipareista tehtyjä merikaapeleita, jotka mahdollistivat suuren määrän analogisia puhelukanavia. Vuodesta 1988 lähtien on käytetty valokuitukaapeleita, joissa voidaan siirtää digitaalisesti ääntä, tietoa, televisiokuvaa jne. Siirtonopeudet ulottuvat 2,5 Gb/s asti, joka vastaa yli 30 000 puhelinkanavaa nopeudella 64 kb/s.

Merikaapelit ovat suurilla välimatkoilla ainoa kunnollinen vaihtoehto satelliittiyhteyksille, jotka kattavat vain osan tiedonsiirtotarpeesta. Niiden etu suuriin tietoliikennesatelliitteihin verrattuna on pienempi vikaantumistodennäköisyys. Toinen etu on selvästi pienempi signaalin kulkemisaika.

Aiheesta muualla

• Kuvia tai muita tiedostoja aiheesta Merikaapeli Wikimedia Commonsissa

• Kartta merenalaisista tietoliikennekaapeleista (englanniksi)
• Merikaapeleiden historiaa, 1850–2006 (englanniksi)
• Atlantin kaapelin ja vedenalaisen sähkötyksen historiaa (englanniksi)
• Artikkeli merikaapeleiden laskemisesta vuodelta 1939 (englanniksi)

Sähkö

On lisäksi olemassa merenalaisia kaapeleita, joilla välitetään sähköenergiaa, mutta ne eivät ole kovinkaan pitkiä. Näissä tapauksissa käytetään suuria jännitteitä ja tasavirtaa (HVDC). Esimerkkejä merenalaisista sähkökaapeleista ovat Ahvenanmaan, Ruotsin, Suomen ja Viron väliset kaapelit.

Suurten sähkövirtamäärien siirtämiseen pidetään parhaimpana tasavirtaa, koska tasavirtakaapelit vaativat vähemmän loistehoa kuin merenalaiset vaihtovirtakaapelit. Sen lisäksi kolmivaiheinen vaihtovirta vaatii kolme johdinta, kun taas tasavirralle riittää yksi tai kaksi.

Vaihtovirtakaapeleiden pituutta rajoittaa aktiivisten johtimien ja ympäröivän maan (tai veden) välinen kapasitanssi. Tietyn kaapelipituuden jälkeen kaapelin kuluttama loisteho vie johtimen koko jännitteensiirtokapasiteetin, joten käyttökelpoisen virran siirtäminen tulee mahdottomaksi.

Katso myös

• Estlink
• Fenno-Skan
• Kotkan merikaapeli
• Ahvenanmaa–Naantali-merikaapeli