海底光缆常用计算公式
浅海双层铠装海底光缆破断拉力的计算
总第171期2008年第9期舰船电子工程Ship Electronic Enginee ring Vol.28No.998 浅海双层铠装海底光缆破断拉力的计算3胡 斌 周学军 王瑛剑(海军工程大学电子工程学院 武汉 430033)摘 要 通过讨论浅海双层铠装海底光缆破断拉力的计算方法,比较破断拉力按照铠装钢丝计算及使用抗拉强度数学模型计算两种方法,使用两种计算方法对浅海双层铠装海底光缆破断拉力进行了计算并分析了得出的结果。
关键词 海底光缆;破断拉力中图分类号 TN929.11Calcul ati on of t he S hallow Double 2ar moured SO FC Breaking ForceHu Bin Zhou Xuejun Wa ng Yingjia n(Electronic Enginee ring Institute ,Na val Univer sit y of Engineering ,Wuha n 430033)Abs tra ct This article discusse s t he shallow double 2ar mouredSOF C broke n for ce met hod of calculation ,compa red bro 2ken Rally calculated in accor dance wit h ar moured steel tensile stre ngth and t he use of mathematical models calc ula te ,the use of two methods of calculating shallo w double 2armour ed SOFC Brea king force were calc ulate d and analyzed the results.Ke y w ords submarine optical f iber cable ,bro ken force Class N umber TN929.111 引言浅海双层铠装海底光缆是用于岛屿与岛屿之间或大陆与岛屿之间的重铠装型海底光缆。
光纤与光缆的计算公式
光纤与光缆的计算公式
光纤与光缆是传输光号的重要器件，在通中有重要的作用。
光纤与光缆的计算公式是计算光纤与光缆的参数的基本方法，它们能够精准地反映光纤与光缆的性能。
光纤的计算公式主要包括以下几个方面：
1、折射率：折射率是光纤的一个关键参数，可以用公式
n=c/v来计算，其中n为折射率，c为光速，v为光纤的传输速率。
2、损耗系数：损耗系数可以用公式α=P/P0来计算，其中α为损耗系数，P为光纤传输时偏离平衡状态的功率，P0为平
衡状态时的功率。
3、折射指数：折射指数用公式η=n/n0来计算，其中η为
折射指数，n为光纤的折射率，n0为空气的折射率。
光缆的计算公式主要有以下几个方面：
1、总损耗：总损耗可以用公式L=Lc+Ls来计算，其中L
为总损耗，Lc为电缆损耗，Ls为光缆损耗。
2、损耗系数：损耗系数可以用公式α=P/P0来计算，其中α为损耗系数，P为电缆传输时偏离平衡状态的功率，P0为平
衡状态时的功率。
3、传输距离：传输距离可以用公式D=L/α来计算，其中D为传输距离，L为损耗，α为损耗系数。
以上就是光纤与光缆的计算公式，它们能够精确地反映光纤与光缆的性能，起着重要的作用。
光纤与光缆的计算公式可以帮助我们更好地掌握光纤与光缆的参数，从而更好地利用它们在通中的优势。
海底光缆数字传输系统工程设计规范
海底光缆数字传输系统工程设计规范总则：1.工程设计必须贯彻执行国家基本建设方针政策和技术经济政策。
2.工程设计必须保证通信质量，安全可靠，技术先进，便于施工维护，经济合理。
设计中应进行多方案比较，努力提高经济效益，尽量降低工程造价。
3.工程设计中采用的产品应符合国家现行标准及规定，未经鉴定合格和认证的产品不得在工程中使用。
4.本规范未涉及部分应符合现行通信行业标准《长途通信干线电缆线路工程设计规范》YD2002-92，《长途通信干线数字复用设备工程设计暂行技术规定》YDJ14-91中相关条款的规定。
5.海底光缆数字传输系统工程设计除应符合本规范外，尚应符合国家现行有关标准和规范。
当本规范与国家有关标准及规范有矛盾时，应以国家标准和规范为准。
传输标准及系统制式1.海缆系统的支路接口数字比特率、数字接口特性规定如下：a)数字系列比特率等级必须符合现行国家标准《脉冲编码调试通信系统系统》GB4110-83中的139264Kbit/s（四次群）数字信号和现行邮电部通信网技术体制《光同步传输网技术传输》（暂行规定）TZ015-94中的155520Kbit/s(STM)同步数字信号的规定。
b)139264 Kbit/s（四次群）数字信号接口的数字比特率偏差、脉冲波形特性、码型输入口与输出口规范等，必须符合现行国家标准《脉冲编码调制通信系统网络数字接口参数》GB7611的规定。
c)155520 Kbit/s（STM-1）同步数字信号接口的数字比特率偏差、脉冲波形特性、码型输入与输出口规范等，必须符合现行邮电部通信网技术体制《光同步传输网技术体制》（暂行规范）TZ015-94的要求。
2.海缆系统的线路传输速率应根据传输容量、光纤的芯数以及中继距离等要求，通过技术经济比较而确定。
3.海缆系统的容量应符合工程的网络组织要求。
海底光缆传输终端设备的容量可按近期业务量需要确定，海底光缆中光纤的芯数以及海底中继器的配置应按远期业务量的需要，经技术经济方案比较后确定，并应结合拟采用的系统工作速率统一进行考虑。
电缆常用的17个公式，可非常快速计算材料用量
电缆常用的17个公式，可非常快速计算材料用量17种常用计算公式1、导体的重量=截面积*导体比重（铜是8.89，铝是2.7）如铜电线120平方毫米计算：120*8.89=1066.8kg/km1. 导体的重量=截面积*导体比重（铜是8.89，铝是2.7）如铜电线120平方毫米计算：120*8.89=1066.8kg/km2、导体用量（Kg/Km）：=d^2*0.785 * G * N * K1 * K2 * C符号【^】表示：除号“d“表示：导体线径“G”表示：导体比重“N”表示：条数“K1”表示：导体绞入率“K2“表示：芯线绞入率“ C”表示：绝缘芯线根数3、绝缘用量（Kg/Km）：=（D^2 - d^2）* 0.7854 * G * C * K2“D”表示：绝缘外径“d”表示：导体外径“G”表示：绝缘比重“K2”表示：芯线绞入率“C”表示：绝缘芯线根数4、外被用量：（Kg/Km）= ( D1^2 - D^2 ) * 0.7854 * G“D1”表示：完成外径“D”表示：上过程外径“G”表示：绝缘比重5、包带用量：（Kg/Km）= D^2 * 0.7854 * t * G * Z“D”表示：上过程外径“t”表示：包带厚度“G”表示：包带比重“Z”表示：重叠率(1/4Lap = 1.25)6、缠绕用量：（Kg/Km）= d^2 * 0.7854 * G * N * Z“d”表示：导体线径“N”表示：条数“G”表示：比重“Z”表示：绞入率7、编织用量：（Kg/Km）= d^2 * 0.7854 * T * N * G / cosθθ = atan( 2 * 3.1416 * ( D + d * 2 )) * 目数 / 25.4 / T“d”表示：编织铜线径“T”表示：锭数“N”表示：每锭条数“G”表示：导体比重常见材料比重：铜-8.89；银-10.50；铝-2.70；锌-7.05；镍-8.90；锡-7.30；钢-7.80；铅-11.40；铝箔麦拉-1.80；纸-1.35；麦拉-1.37；PVC-1.45；LDPE-0.92；HDPE-0.96；PEF（发泡）-0.65；FRPE-1.7；Teflon （FEP）2.2；Nylon-0.97；PP-0.97；PU-1.21；棉布带-0.55；PP绳-0.55；棉纱线-0.488、护套厚度=(挤护套后的周长—挤护套前的周长)/2π9、护套厚度＝(挤护套后的周长—挤护套前的周长)×0.159210、绝缘厚度最薄点：标称值×90%-0.111、单芯护套最薄点：标称值×85%-0.112、多芯护套最薄点：标称值×80%-0.213、钢丝铠装根数=｛π×(内护套外径+钢丝直径)｝÷(钢丝直径×λ)14、钢丝铠装重量=π×钢丝直径²×ρ×L×根数×λ15、绝缘及护套的重量=π×(挤前外径+厚度)×厚度×L×ρ16、钢带的重量=｛π×(绕包前的外径+2×厚度-1) ×2×厚度×ρ×L｝/(1+K)17、包带的重量=｛π×(绕包前的外径+层数×厚度)×层数×厚度×ρ×L｝/(1±K)其中:K为重叠率或间隙率，如为重叠，则是1-K；如为间隙，则是1+K“ρ”表示：材料比重“L”表示：电缆长度“λ”表示：绞入系数。
海底光缆余长测试新方法可行性分析
光 通 信 研 究
Ｓ ＴＵＤＹ ＯＮ ＯＰＴＩ ＣＡＬ ＣＯＭ Ｍ ＵＮＩ ＣＡＴＩ ＯＮＳ
２ ２ Ｏ Ｏ１ ． ８
（ ｕｍ． ． ７ ） Ｓ Ｎｏ １ ２
光 纤 光 缆 技 术 与 应 用
海底 光缆 余 长 测 试新 方法 可 行 性 分析
系数 。
的分析 主要采 用解 析 法 ， 是 解 析法 存 在 一定 的局 但
限性 ， 析法 分析 得 出 的光 纤余 长计 算 公 式 是在 假 解
设 了一些 理想 条件 下推 导得 出的［ 。 由于影响 光纤 １ ］
余 长形成 的 因素有 很多 ， 余长 的稳 定性 、 均匀性 和分 布状 态很 难确 定 ， 目前仍 然 缺 少 精确 分 析 管 内光纤 余 长分 布形态 的实 验方 法 。本 文提 出两 种分 析管 内 光 纤余 长分 布形 态 的实 验 方 法 ： 能射 线 法 和 光 纤 高 光 栅法 ， 并从 理论 上分 析这两 种方 法 的可行性 。
Ｆ ａ ｉ ｉ ｔ ｔ ｄ ｎ ｎ ｗ ｅ ｔ ｇ ｍｅ ｈ ｄ ｆ ｒ ｆｂ ｒ ｅ ｃ ｓ ｅ ｇ ｈ ｏ ｕ ｍａ ｉ ｅ ｃ ｌ ｅ ｓｂ ｌ ｙ ｓｕ ｙ ｏ ｅ ｔ ｓｉ ｔ ｏ ｏ ｅ ｘ ｅｓ ｌｎ ｔ ｆｓ ｂ ｒｎ ａｂｅ ｉ ｎ ｉ ｓ
Ｈｕ ｎ ａ ａ ｇＨｕ ｎ，Ｗａ ｇＹｉｇＪ ｎ ｎ ｊａ ｎ
Ｔｈ ｓ ｐ ｐ ｒｐ ｅ ｅ ｔ ｗｏ ｅ ｐ ｒ ｎ ａ ｉｎ ｏ ｈ ｃ ｕ ａ ｅ ａ ａ ｙ ｉ ｏ ｈ ｉ ｅ ｘ ｅ ｓ ｌｎ ｔ ｎ ｔ ｅ ｓ ａｎ ｅ ｓｃ ｎ ｒ ｌ ｕ ｅ ｉｈ ｉ ａ ｅ ｒ ｓ ｎ ｓ ｔ ｘ ｅ ｉ ｍｅ ｔ ｔ ｓｆ ｒｔ ｅａ ｃ ｒ ｔ ｎ ｌ ｓｓ ｆｔ ｅｆｂ ｒｅ ｃ ｓ ｅ ｇ ｈ ｉ ｈ ｔ ｉ ｌｓ ｅ ｔ ａ— ｂ ，ｈ ｇ － ｏ ｔ ｅ ｅ ｇ ａ ｔ ｏ ｎ ｈ ｉ ｅ ｒ ｔｎ ｔ ｏ ｎ ｒ ｙ ｒ ｙ ｍｅ ｈ ｄ ａ ｄ ｔ ｅ ｆｂ ｒｇ ａ ｉｇ ｍｅ ｈ ｄ，ａ ｄ ｔ ｅ ｒ ｔｃ ｌ ｎ ｌ ｚ ｓ ｔ ｅｒｆ ａ ｉ ｉ ｔ ｓ ｎ ｈ ｏ ｅ ｉａｌ ａ ａ ｙ ｅ ｈ ｉ ｅ ｓｂ ｌ ｉ ． ｙ ｉ 底 光 缆 ； 纤余 长 ； 能射 线 ； 芯 光 纤 Ｂ ａ ｇ光 栅 海 光 高 三 ｒｇ 中 图分 类号 ： Ｎ８ ８ Ｔ １ 文献标志码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ ５８ ８ （０ ２ ０—０ ６０ １０ —７８ ２ １ ）４０ ３ —３
海底光缆常用计算公式
海底光缆常用计算公式海底光缆常用计算公式1、海缆在海水中的重量：对于无铠装海缆：W S＝W-(πd2/4)×1.025t/m3对于铠装海缆：W S＝W-(V1+V2+0.5V3)×1.025t/m3式中：W S——海缆在水中的重量（t/km)W——海缆在空气中的重量（t/km)D——海缆外径(mm)V1——每公里海缆芯体积(m3/mm)V1=(πd2/4)×1000(d—海缆芯外护套直径，m)V2——每公里铠装钢丝体积(m3/mm)V2=n×(πd2/4×0.98)×1000(n－钢丝根数，d1－钢丝直径，m) V3——每公里油麻护层体积(m3/km)V3=πd2/4－V1－V22、海缆的自由沉降速度H≈(2GWs/CFr)1/2(m/s)式中：g——落体加速度(9.8m/s2)W S——海缆在水中重量(t/km)C——阻力系数，因海缆外表结构不同而有差异，施工中取近似值为1.2r——海水密度(1.025kg/m3)F——海缆的投影面积等于海缆直径与长度的乘积(m3)3、海缆的布设张力(T,kg)T=W S?h4、海缆拉力与最大敷设深度4.1海缆拉力1)海缆的标称极限抗拉强度(UTS)F U=A1(fm1)+A2(fm2)+A3(fm3)+A4(fm4)+……式中：F U——海缆破断拉力(UTS)A1、A2、A3——分别为该海缆上所设相同直径的外铠装、内部抗拉钢丝及其他抗拉元件的截面积之和(mm2)fm1+ fm2 +fm3——分别为总面积为A1、A2、A3的抗拉元件的极限抗拉力2）海缆的标称短暂抗拉强度(NTTS)为允许加于海缆上的瞬间最大拉力。
一般取海缆UTS的62.5％左右3)海缆的标称工作抗拉强度(NOTS)为海缆施工中，允许加在海缆上的最大拉力。
一般取海缆UTS的37.5％左右4)海缆的标称永久抗拉强度(NPTS)为海缆敷设后允许残留的静态拉力，对海缆来说，应不大于UTS 的25％左右4.2海缆的最大敷设深度H max=(F NO/ W S)×1000(m)式中：F NO——海缆允许的最大拉力(kN)W S——海缆在水中的重量（kN/km)5、海缆打捞张力5.1打捞未断海缆的张力T=hW S(1+1/3S)式中：T——海缆在牵拉点所受的拉力(N)h——作业海缆水深(m)s——海缆敷设余长W S——海缆水中重量(N/m)5.2打捞已断海缆的张力T=a2(θS,H,V)Wh+ΔT式中：θS——打捞角H——流体动力常数V——船速6、海缆在受到破坏后渗水长度的计算L≤6×(P×10-5×t)1/2式中：L——海缆的渗水长度(m) P——海底的水压(Pa)T——渗水的天数（天）。
海底电缆技术资料
≤5%
涂层与包层同心度误差
μm
±12μm
涂层剥离力
N
衰减常数
波长1310nm时最大衰减
dB/km
≤0.35dB/km@1310nm
波长1550nm时最大衰减
dB/km
≤0.22dB/km@1550nm
色散常数
波长 1285～1330 nm
≤3.5ps/（nm·km）@1288～1339nm
波长 1550 nm
≤18ps/（nm·km @1550nm
零色散波长
Nm
1300～1324nm
零色散梯度
PS/nm².km
≤0.093 ps/（nm2·km）
海底电缆技术资料
海底电缆技术资料
一、海底电缆结构图和主要技术参数
（1）SCCF-YJQF41 26/35kV3×70mm2截面图及结构尺寸
（2）海底电缆主要技术参数
序号
材料名称
标称厚度mm
标称外径mm
1
铜导体+阻水带
2
导体半导电屏蔽
11.6
3
XLPE绝缘
10.5
32.6
4
绝缘半导电屏蔽
5
半导电阻水带
(1)光缆单元结构图
(2)光缆结构与特性参数
序号
项 目
单位
参数及说明
1
通信光纤
型号
波长
nm
1310 nm及1550 nm
光纤模场直径
μm
±0.5 µm (1310nm)
模场同心度误差
μm
≤μm
包层直径
μm
125±1%μm
包层不圆度
％
≤1%
外护套直径
常用线缆用量计算公式大汇总
常用线缆用量计算公式大汇总一、综合布线系统01、水平子系统，线缆用量计算方法电缆平均长度=(最远信息点水平距离+最近信息点水平距离)/2+2H(H-楼层高)实际电缆平均长度=电缆平均长度×1.1+(端接容限，通常取6)每箱线缆布线根数=每箱电缆长度/实际电缆平均长度电缆需要箱数=信息点总数/每箱线缆布线根数注：最远、最近信息点水平距离是从楼层配线间(IDF)到信息点的水平实际距离，包含水平实际路由的距离，若是多层设置一个IDF则还应包含相应楼层高度。
上面的“电缆平均长度”计算公式适应一层或三层设置一个楼层配线间(IDF)的情形。
02、主干子系统①铜线缆用量计算方法：电缆平均长度=(最远IDF距离+最近IDF距离)/2实际电缆平均长度= 电缆平均长度×1.1+(端接容限，通常取6) 每轴线缆布线根数= 每轴电缆长度/实际电缆平均长度电缆需要轴数= IDF的总数/每箱线缆布线根数注：最远、最近IDF距离是从楼层配线间(IDF)到网中心主配线架(MDF)的实际距离，主要取决于楼层高度和弱电井到设备间(MDF)的水平距离。
大多数电缆对数按照1：2(即1个语音点配置2对双绞线)计算，并分别选择25/50对电缆进行合理设计。
100对大对数电缆一般不要选择，因施工较困难。
②光缆用量计算方法：光缆平均长度=(最远IDF距离+最近IDF距离)/2实际光缆平均长度=光缆平均长度×1.1+(端接容限，通常取6)光缆需要总量=IDF的总数×实际光缆平均长度注：最远、最近IDF距离是从楼层配线间(IDF)到网中心主配线架(MDF)的实际距离，主要取决于楼层高度和弱电井到MDF的水平距离。
光纤芯数、单模、多模的选择若招标文件有明确的要求，则按要求设计，通用的选择是6芯多模光缆。
二、安全防范系统01、电视监控系统(1)视频电缆计算方法：通常选用SYV75-5规格。
电缆平均长度=(最远摄像机距离+最近摄像机距离)/2实际电缆平均长度=电缆平均长度×1.1+(端接容限，通常取6)电缆需要总数=摄像机总数x实际电缆平均长度 (米)注：最远、最近摄像机距离是指从安防监控中心机房到离安防机房最远、最近摄像机的实际距离，(注意楼层高度)。
海底光缆通信系统设计及应用研究
海底光缆通信系统设计及应用研究作者：曹景涛来源：《中国新通信》 2018年第19期【摘要】海底光缆通信系统有其特殊的特点，海底光缆在通信设计过程中需要考虑的问题比较多，其本身的容量也比较大，而且应该有很好的可靠性和安全性，具有较为优异的传递质量，并且在抗干扰能力方面要求比较高。
本文阐述了海底光缆通信工程，在设计过程中应该注意的关键问题，以及应用原理。
【关键词】海底光缆通信系统设计应用一、海底光缆通信系统的概述海底光缆通信系统由海底光缆、水下中继器、分路器和传输终端设备组成。
它大体上可以分为两大类：一类是有中继的中、长距离系统，适合沿海大城市之间的跨洋国际间通信；另一类是无中继短距离通信系统，在大陆与近海岛屿、岛屿间距离较短的通信系统中，常采用这种传输方式。
无中继系统采用光放大技术, 传输距离可达450-500km。
一般要求光缆系统的寿命大于25 年，海底光缆的寿命大于30 年。
二、海底光缆通信系统设计应选择易于埋设的海底，选择海流不急的海域，尽可能减少与其他海底光缆和管线的交越，没有海洋开发利用活动或者海洋开发利用规划的地区，才能够进行海底光缆的使用。
在工程设计的时候，要考虑到光缆传输的官方性和再生段的设计计算，需要考虑各种因素和参数，对于光纤的衰耗，设计计算的保护余量等等，维护和修复都应该做到设计完善。
其关键的技术计算是考虑到最坏值设计法所应该考虑的系统设计富余度，计算结果不能过于保守。
三、我国海底光缆的建设情况我国海底光缆概况：4 个入口和8 条光缆。
无论是登陆站数量，还是海底光缆数量，我国（大陆地区）相比欧美发达国家均相对较少，但其带来的好处是显而易见的——加强网络安全防护。
我国只有四个登陆站允许入境，这就为安全防护提供了极大地便利，即只需加强这四个“入口”的安全防护能力，即可抵御外来的网络安全威胁。
四、海缆设计1、海底光缆的路由调查。
海底光缆的路由设计要求能够在所有海底光缆上级业务主管部门审批之下，首先进行路由地点的备选，其自然环境，海底地形，地理位置的稳定性都应该被考虑在内，路由区现有的海洋开发活动及海洋开发利用规划实践，必须要征得渔业，交通，矿产，市政，军事等各个部门的规划同意。
海底光缆参数
海底光缆是一种铺设在海底的通信电缆，用于传输大量数据和语音。
其参数主要包括以下几项：
1. 传输速率：海底光缆的传输速率决定了其传输数据的能力。
通常，传输速率越高，数据传输的速度就越快。
2. 传输距离：海底光缆的传输距离取决于其使用的光纤和通信技术。
一般来说，海底光缆的光纤通信距离可以达到数千公里以上，大大扩展了其传输距离。
3. 线路损耗：海底光缆的线路损耗取决于多种因素，包括海底环境、海水腐蚀、光纤破损等。
因此，海底光缆需要进行定期维护和检修，以确保其长期稳定运行。
4. 光纤数量：海底光缆通常由多根光纤组成，光纤数量越多，传输容量就越大。
5. 维护方式：海底光缆的维护方式包括定期巡检、故障定位、修复等。
由于海底光缆的铺设和维护需要在深海中进行，因此需要采用高科技手段进行维护，以确保其长期稳定运行。
6. 材质：海底光缆通常使用高强度、耐腐蚀、耐老化的材料制成，如聚乙烯、钢丝等。
这些材料可以保证海底光缆在深海中的稳定性和使用寿命。
7. 铺设方式：海底光缆的铺设方式通常采用水下机器人或潜水器进行铺设，以确保其安全、准确、稳定地铺设在海底。
总之，海底光缆的参数包括传输速率、传输距离、线路损耗、光纤数量、维护方式、材质和铺设方式等多个方面，这些参数决定了海底光缆的性能和稳定性。
在选择和使用海底光缆时，需要根据实际情况选择合适的参数，以确保其长期稳定运行。
常用电线电缆计算公式
常用电线电缆计算公式
1.功率计算公式：
功率（P）=电压（U）×电流（I）
2.电流计算公式：
电流（I）=功率（P）÷电压（U）
3.电阻计算公式：
电阻（R）=电压（U）÷电流（I）
4.电容计算公式：
电容（C）= 电流（I）÷ 变化电压的速率（dU/dt）
5.电感计算公式：
电感（L）= 电压（U）÷ 变化电流的速率（dI/dt）
这些公式在电线和电缆的设计和选型中起着重要的作用。
以下是一些
常见的用途案例：
1.计算功率：
假设电源电压为220V，电流为5A，那么功率可以通过直接乘法计算：功率=220V×5A=1100W
2.计算电流：
假设负载功率为800W，电源电压为220V，那么电流可以通过除法计算：
电流=800W÷220V=3.64A
3.计算电阻：
假设电压为12V，电流为3A
电阻=12V÷3A=4Ω
4.计算电容：
假设电流变化速率为2A/s，变化电压为4V，那么电容可以通过除法计算：
电容=2A/s÷4V=0.5F
5.计算电感：
假设电压变化速率为5V/s，变化电流为2A，那么电感可以通过除法计算：
电感=5V/s÷2A=2.5H
这些公式可以用于计算和选择电线和电缆，在实际的电路设计和安装中非常有用。
值得注意的是，公式中的单位要保持一致以确保计算结果的准确性。
此外，在计算时还要考虑电线和电缆的长度、负载类型以及使用环境等因素。
因此，实际应用中需要综合考虑多个因素进行精确计算。
光缆设计计算公式集
dD D 2 2 * arcsin n 2 d D
（3-2）
试验证明 一般控制在 0~0.5mm 之间较为合适。 4 拉伸窗口 拉伸窗口就是在光缆在受到外界拉伸力的作用下伸长，而光纤未受力或光纤的应变为 零，此时光缆的伸长率就是光缆的拉伸窗口。 拉伸窗口是如何形成的呢？
i
i
S 为材料截面积；
光缆在光纤允许应变 1 下承受的拉力 F1 1 E总 S 总 光缆最大能承受拉力为 F F F1 光缆常用材料的模量 材料 PBT PE FRP 芳纶 钢丝 玻纤纱 6 光纤的弯曲半径 在光纤的拉丝、着色、复绕和光缆的制造、施工应用等过程中，光纤不 可避免的会受到应力应变的影响而产生一定的弯曲。 弯曲半径越小， 会引起
d D 1 sin 1 n
（3-1）
图 3-1
图 3-2
然而，套管和加强件并不是直线排列，套管在加强件上呈螺旋状，所以光缆的横截面应 该为图 3-2，套管的横截面为椭圆形，所以实际加强件尺寸应该比理论大，到底大多少比较 合适呢？这里引入绞和间隙的概念。 绞合间隙
p
弹性模量 GPa 2.20 1.10 50 120 190 50
线热膨胀系数 10 122.800 170.000 6.000 -2.000
6
K 1
密度 g / cm 1.310 0.950 2.200 1.410 7.8 2.2
3
12.2~13.5 6
光纤损耗明显甚至急剧的增大，对于一般的单模光纤来说，在 1310rim、 1550rim、 1625nm 测试波长下大于 60mm 的直径松绕 100 圈带来的附加损耗 都可以小于 0.1 dB。 所以在光缆的设计和生产过程中要严格控制光纤的弯曲半径。 由螺旋线的几何关系可得到曲率半径 R 对于光缆的光纤螺旋线 R 由 5-1 和 5-2 可得 光缆中光纤的弯曲半径
海底沙波对光缆铺设放缆余量计算的影响
海底沙波对光缆铺设放缆余量计算的影响!!周烨琦#王!锐=+##d中英海底系统有限公司&上海!=$$=A $'=d 上海交通大学船舶工程与建筑工程学院海洋工程国重点实验室&上海!=#$=A $$摘要!海底光缆是现代国际通信的主要基础设施%海底沙波运动的存在&给海床上光缆铺设时放缆余量的计算带来困难%如果放缆余量偏少则会造成铺设完的光缆在沙波两个波峰间存在悬空段&悬空段光缆在洋流和内波的作用下产生的涡激振动及与底床的往复运动会产生磨蚀&因而缩短光缆安全寿命%因此&海底光缆工程设计时&合理计算放缆余量是十分主要的工作内容%本文探讨海底沙波的成因+沙波床面上光缆受害的机理&分析了光缆放缆余量的计算方法&为海底光缆工程设计提供参考%关键词!海底光缆'沙波'波高'波长'放缆余量中图分类号 k "B E (=文献标志码L 文章编号 =$F B !=F !#=$=E $$#E B $B /0* #$(#=$T !",**9(=$F B !=F !(=$=E ($A (=$X +63:&+5&061:$)#-*+&\&/60-)'0+(M &K &(&-)*+#(*0+06S &+9(M D &/:+/#+5;60-G ,(*5#3H 0)):+*5#(*0+H #$3&S #;*+9Z e K k f *i&#R CL ^`O 8&=+W !"#2&,()272G $#:Z E *)2&%M 2B %D 2&%*&8.*Z D %.,4567845#$*&;$*2@>>@K >5.$2&*?@"#$*&;$*2h 2*,I ,&;e &2C %)G 27f 5#+$,,D ,-/*C *Dd )+$27%+7:)%50+%*&Q.2C 2D H &;2&%%)2&;5#7*7%]%f 6*Z ,)*7,)f ,-0+%*&H &;%&%%)2&;5#$*&;$*2@!>@K >5.$2&*X 4$'(-#5(!N 85:2-&3*,19&/26/,::83&/29&,3/256*02-*97*:2&3&3.-209-8/98-*.,-:,+*-3&39*-329&,326/,::83&/29&,3J ?8*9,97*1-*0*3/*,.83+*-D 29*-5*+.,-:0R 97*+&..&/869<9,62<,19&/26/256*0,397*0*25*+&0&3/-*20*+J V .97*2:,839,./256*62&+&06*009723-*i 8&-*+R &9D ,86+/280*97*/256*9,723'5*9D **397*9D ,1*2[0,.97*5*+.,-:0J k 3+*-97*2/9&,30,.,/*23/8--*39023+&39*-326D 24*0R 97*0801*3+*+0*/9&,3,.97*,19&/26/256*D ,86+'*3*-29*4,-9*)4&5-29&,3023+*4*3D *2-+8*9,,0/&6629,-<:,9&,30D &9797*0*25*+R 0,972997*02.*6&.*,.97*,19&/26/256*D ,86+5*07,-9*3J _7*-*.,-*R 9,+*9*-:&3*-*20,3256*6*3'97,./256*62<&3'&024*-<&:1,-9239920[&397*+*0&'3,.085:2-&3*,19&/26/256**3'&3**-&3'J _7&02-9&/6**)16,-*097*/280*0,.085:2-&3*5*+.,-:0R 97*:*/723&0:,./256*+2:2'*,397*5*+.,-:0*25*+R 23+2326<a *097*/26/8629&,3:*97,+,./256*62<&3'6*3'97-*+83+23/<&3,-+*-9,1-,4&+*-*.*-*3/*0.,-97*+*0&'3,.085:2-&3*,19&/26/256**3'&3**-&3'J &;@0-/'!085:2-&3*,19&/26/256*j 5*+.,-:0j D 24*7*&'79j D 24*6*3'97j 6*3'97-*+83+23/<!!#F T "年&全长#=$[:的连接大加那利岛和相邻特内里弗岛的世界上第一条海底商用光缆建成%#F T T 年&连通欧洲和美国全长"!$$[:的海底光缆建成%之后海底光缆通信技术得到了蓬勃的发展(#+=)%海底光缆的通信容量大+可靠性高+传输质量好&是现代国际通信的主要基础设施&承担世界上绝大部分互联网越洋数据和长途通信业务&在国际通信中起到重要的作用(E)%中国拥有绵长的海岸!基金资助*国家自然科学基金项目#B =#!#="T$%作者简介*周烨琦##F T F ,!$&男&硕士&主要从事海洋工程领域的研究工作%;M :2&6*26*)3a 7,8$7,9:2&6(/,:%通信作者*王锐##F T !,!$&男&博士&主要从事水力学+海岸动力学等领域的研究工作%;M :2&6*D B E $!$!B F "$0h98(*+8(/3%第#$卷!第A 期!=$=E 年#=月海洋工程装备与技术K U ;L ^;^`V ^;;O V ^`;Y k V >I ;^_L ^?_;U e ^K b K `f],6(#$&^,(A?*/(&=$=E!#E "!!海洋工程装备与技术第#$卷线长&且岛屿众多&大力开发建设中国沿海地区海底光缆通信系统&对于推动整个国民经济信息化进程+巩固国防具有重要现实意义%海底光缆铺设时采用的余量不但关乎建设成本&而且决定建设质量%海底光缆按其所在的位置可分为岸端+浅海和深海E 个部分%不同位置的水动力条件及受抛锚影响程度不同&铺设时放缆余量应该不同(A)%放缆量控制是光缆深海铺设准确性的重要手段(B)%如果没有足够的放缆量&光缆张力过大&光缆触底后无法紧贴海床轮廓&产生悬跨'如果放缆量过多&光缆太过松弛&触底光缆会出现绳套&光缆维修等产生的张力可能导致绳套出现扭结等故障%因此&须沿路由合理地分布放缆余量&以保证既紧贴海床轮廓不产生悬跨&也不出现绳套现象%从工程经验统计来看&海底光缆路由的平均放缆余量通常为E G ""G (A +")&且由于海底光缆往往很长&放缆余量的变化范围很大&其具体的取值方法尚缺乏科学支撑%江伟等(")针对深海光缆分析了海底光缆敷设施工余量控制的原理&将海底光缆余量分为区域余量+底部余量和释放余量&并提出了一种控制软件的操作流程和实施技术%郭俊宇等(!)通过模糊>V ?实现深海海缆定余量速度控制方法&当海底斜面角度发生大幅度变化时&可对设定余量进行自动修订&计算出符合当前船速+海底斜面角度施工的修订余量%但由于海底光缆的铺设通常应避开存在海底沙波运动的区域(A +T)&余量计算与控制不需要考虑沙波的影响&现有关于深海海缆铺缆余量的计算方法尚未考虑沙波因素%然而&沙波存在的区域往往范围广阔&如果避开它则显著增加光缆工程成本&有时&光缆路又别无选择地通过沙波海域%王伟平等(F)在对亚洲快线海底光缆香港段路由条件的调查中&发现大量沙波地貌&认为沙波移动会造成已铺设光缆的出露+悬空甚至移动等不良地质现象&危及光缆的安全&海缆的埋深和放缆余量需谨慎考虑%为此&本文将重点探讨海底沙波对光缆铺设余量计算影响等相关问题%首先&从海底沙波的成因+沙波床面上光缆受害的机理入手分析&进而得到可靠的光缆放缆余量计算方法%!!海底沙波的成因及几何特征#(#!海底沙波的成因海底地形地貌非常复杂&底床泥沙在波浪或潮汐等水动力作用下会形成大范围的沙波%海底沙波在我国大陆架海域普遍存在&且深水沙波规模和分布范围往往比近岸浅水区的大得多(#$)&而海缆铺设时不可能完全避开沙波区域%为使海缆铺设时具有合理的放缆余量&保证其安全使用寿命&需要分析海底沙波的成因和几何特征&以得到合理计算放缆余量的方法%由于海底洋流的存在&达到超临界状态的挟沙水流#弗汝德数U -,#$会形成深水沙波的床面形态(##)%产生沙波有两个必要条件*##$床面泥沙颗粒在水流的作用下可以产生运动&水体对底床的切应力+5必须大于底床颗粒运动的临界切应力&即*+5,,/-#!0W !$8B $##$式中&,/-为底床泥沙颗粒粒径8B $对应的起动希尔兹数'!0为底床泥沙的容重&^":E'!为水的容重&^":E'8B $为底床泥沙中值粒径&即小于该粒径的颗粒占沙样总重量的B $G &:%通常&能起动床面泥沙颗粒的临底水流为紊流%依据普朗特紊流理论&其紊流切应力可以表达为+V -D =+:+'#$=#=$式中&+为切应力&>2'-为水体密度&['":E'D 为掺混长度&:':为流速&:"0''为临底高度&:%+:V #D +-槡+'#E$对于临近海底&假设底床上的切应力为+$&水体掺混长度D V .'&.为卡门常数%式#E $积分可得临底的流速分布遵循对数关系*:V #.+5-槡63'Y .#A$假设高出平均床面8B $处的流速为$&则.VW #.+5-槡638B $#B$将#B$代入#A$得*:V #.+5-槡63'8B $#$#"$因此&床面泥沙颗粒在水体作用下能够运动的条件是+5,-.:,/-#!0W !$8B $63'8B $#$-./0=#!$#=$底床泥沙颗粒运动必须以推移质运动形式第A期周烨琦&等*海底沙波对光缆铺设放缆余量计算的影响!#E!!!!进行&而非悬移质运动形式%参与沙波形态演变的泥沙必须在沙波的背水面淤积下来%如果泥沙起动后直接成为悬移质&则无法淤积在背水面%#(=!海底沙波尺度深海沙波的尺度与当地洋流大小及方向+海底坡度以及海底床沙质特性等因素有关&在砂质海床上往往出现不同尺度的沙波%对于均匀流环境&沙波的几何特征如图#所示%海底沙波的高度为/&长度是前坡长度D.和背面坡长度D6之和6V D.Y D6%平均而言&前坡长度D.是背面坡长度D6长度的E倍(T)&即D.V E D6&D6V6"A %图#!沙波的几何特征!!在海洋环境下&I20*66&等(#=)观察东地中海黎凡特盆地#b*4239@20&3$海底&发现大范围不对称沙波&如图=所示%一类是新月形的沙波&波高E B"B$:&波长T E$"#A"B:&背流和迎流面的坡度分别为#=(=n"=E(!n和A(#n""(A n'另外一类有轻微弯顶部平行分布的沙波&其波高B"E$:&波长F#$"#"!$:&陡度大于B$&背流和迎流面的坡度分别为!(E n"=("n和E("n"$(B n%在我国南海和台湾海峡附近均存在大范围的大尺度海底沙波&在东沙群岛和台湾岛水深=#$$"E$$$:的海底存在波长为#(E"E(B[:+波高为#$"!!:的沙波(#E)%在南中国海的北部发现了东沙西沟+西台湾海峡+南台湾海峡和澎湖西沟A个沙波区域&波长可达=(T" !(=[:&波高可达E$""$:(#A)%当波峰与海沟方向正交或倾斜时&无论是在下坡方向还是随着离海沟距离的增加&泥沙波的尺寸都会逐渐减小%目前&尚缺乏对深海沙波尺度的理论研究&预测深海沙波只能采用明渠均匀流条件下沙波尺度计算公式%图=!b*4239@20&3海底的沙波分布!!在均匀流条件下沙波尺度计算方面&国外的代表性学者]23O&h3对水深大于$(#:的T A组美国水道试验站等完成的实验数据#泥沙粒径$(#F$"#(E B::$和==组野外数据#泥沙粒径$(E B"E("::$进行了回归分析&提出沙波高度和长度的计算公式(#B)*/TV$[##8B$T#$$[E##W*W$[B I$#=B W I$#T$/V$[$#B8B$T#$$[E##W*W$[B I$#=B W I$#F$!#E T !!海洋工程装备与技术第#$卷式中&I 为泥沙的状态参数&T 为水深&:%I Ve i +e +/-#$=W ###$$其中&/为波高&:'0为波长&:'T 为水深&:'e i +为沙粒摩阻流速&:"0&e i +V #;$[B".i $\e &而.i V #T 6,'#$Z "8F $$为谢才系数&e 为近底平均流速&:"0'e +/-为泥沙起动的临界摩阻流速&:"0'8F $为累计粒度分布数达到F $G 时所对应的颗粒粒径&:%在国内&代表性成果为武汉水利水电学院给出的公式(#")*/T V $[$T "e ;槡T #$T8B $#$#"A###$值得注意的是&上述公式在推导过程中采用的实验水深较浅&底床的相当光滑度#T "8B $$小&沙波尺度的发展受到抑制%而海洋中的水深相对河道而言则大得多&沙波尺度得到更多发展空间%鉴于床面上流速分布是底床切应力的决定要素&以及海洋临底流速和明渠流平均流速分布的相似性&上述公式中的水深应该取海洋近底层的边界层厚度&而非全海水深%动量边界层的计算公式(#!)如下**V*+63E $[E*+8#$Y =*+63=E $[E*+8#$##=$其中&*为动量边界层厚度&:'*+为边界层厚度&:'8为底床颗粒泥沙粒径&:%在水槽试验或天然浅水试验中&边界层厚度一般由流动深度决定&*+V T %B !光缆长度余量分析=(#!沙波上铺设光缆的放缆余量计算方法光缆的放缆余量M 以百分比表示如下*M V L 5W L 0L 0\#$$G ##E$式中&L 5为某一时段内的海底光缆布放长度&:'L 0为该时间内的海缆施工船只航行的距离&:%铺设在深海海底的光缆须完全贴合在海床上%因此&一个完整沙波上铺设光缆的最小长度应为6#V 6.Y 66V +#D =.Y 2槡=Y +=D =6Y 2槡=##A$式中&+#++=分别为前坡的形态系数和后坡的形态系数%对于对称正弦波型沙波&+#V +=1#[E%如果两波峰之间的放缆量小于6#&则在两个相邻波峰之间&海底光缆触底后无法紧贴海床上的沙波坡面而悬空%洋流和内波的不断作用导致悬跨的光缆涡激振动&最终导致材料疲劳而失效%这种往复振动促进光缆底下海床泥沙的流化&增大水流对光缆的淘刷能力%两个波峰间光缆悬空&临底的高浓度悬移质泥沙不断流过光缆&时刻产生磨蚀&缩短光缆安全寿命%因此&沙波对光缆余量的增量应该为M V +#D =.Y 2槡=Y +=D =6Y 2槡=W #D .Y D D $D .Y D 6\#$$G ##B$将D .2E D 6代入上式可得M V E A +##Y2E D 6#$槡=Y #A +=#Y 2D 6#$槡=W #()\#$$G ##"$利用泰勒级数展开*#Y2E D 6#$槡=V #Y #=2E D 6W#T 2E D 6#$=Y 4##!$#Y2D 6#$槡=V #Y #=2D 6W#T 2D 6#$=Y 4##T$近似地&+#V +=V .%则沙波对光缆放缆余量的增量应为M V E .A Y .T 2.D 6W.F "2D 6#$=Y .A Y (.T 2D 6W .E =2D6#$=W #)\#$$G ##F$M V =B .W #Y 2.D 6W."2D 6#$=()#=$$将D 6V 6"A 及.V #[E 代入上式&得M V $[E Y #[E 26W B [="26#$=()\#$$G #=#$值得注意的是&]23O &h3的研究认为(#A)&在明渠流的作用下&261#"![E &则相应的M V A ["=G %第A期周烨琦&等*海底沙波对光缆铺设放缆余量计算的影响!#E F!!!但由于试验水深有限&物理试验的波高可能相对偏高%因此&在光缆工程设计时&这个数值可能存在一定的误差&仍然需要高精度的海底沙波观测&进一步地验证&如采用海底声纳扫描观测沙波&其空间分辨率可达米级(#T)%=(=!放缆余量计算方法的应用不同大洋海底&由于洋流大小+方向不同&海底底质不同&以及海底坡度的变化&沙波的高度与长度会随时空而不断发生变化&放缆余量百分比也将不同%例如&在南中国海的北部发现了东沙西沟+西台湾海峡+南台湾海峡和澎湖西沟A个沙波区域&波长可达=(T"!(=[:&波高可达E$""$:%为消除沙波段的悬空&平均放缆余量应该增加#(E G%东地中海黎凡特盆地#b*4239@20&3$的新月形沙波&波高E B"B$:&波长T E$"#A"B:%为消除沙波段的悬空&平均放缆余量应该增加E(!G"A(B G%可见&对于存在新月形沙波的海底&平均的放缆余量宜大于E G%由上述分析可知&大洋海底的大尺度沙波运动危及海缆的安全&大尺度沙波的陡度是影响光缆铺设放缆余量的重要因素&计算光缆铺设放缆余量必须考虑大尺度沙波的影响%另外&光缆铺设放缆余量计算采用了动量边界层厚度代替水深&提高了计算的精度和降低光缆铺设时经过沙波存在区域时的风险%C!结!论本文在海底沙波尺度分析光缆铺设长度的余量影响&通过理论推导得出如下结论*##$为消除沙波隆突而造成的光缆悬空引发的疲劳破坏等问题&光缆铺设时必须增加光缆铺设长度的余量%#=$沙波对光缆铺设长度的余量可按公式#=#$计算%其中&沙波高度和长度的计算公式#T$+#F$及###$供参考'在光缆工程设计时&高精度的海底沙波尺度观测与分析非常重要%#E$新月形沙波的海底光缆的放缆余量应大于E G&其他类型沙波的海底光缆的放缆余量应大于#(E G%参考文献(#)谢福珍&王雄(世界上第一条商用海底光缆正在铺设(H)(光通信技术&#F T"&##$*E#((=)H,''*-09R>JL_\_g0k3+*-0*2%&5*-M,19&/U256*N<09*:0 P H Q J N*2_*/73,6,'<R#F F B R E"W!X S=F E A JP E Q U6*:2-*0Rb J_*6*.33&/29,b&3[@-2a&623+k N D&97^*D U256*P H Q J K/*23^*D0\_*/73,6,'<R=$#"R W#A X S B!B T J(A)柯超&王瑛剑&张鹏杨(基于悬链线模型的深水海光缆敷设技术研究(H)(通信技术&=$#"&A F#T$*##$A##$T((B)C,-a<[R_7,:20J N85:2-&3*>,D*-U256*0P I Q Je*&+*65*-'SN1-&3'*-@*-6&3R=$$F J#$J#$$!r F!T M E M"A=M$#=!$M F J(")王卫昀(海底光缆系统设计及线路余量的考虑(H)(电信工程技术与标准化&=$$"&#F#E$*A=A A((!)江伟&邵振宇&栗之炜(深海海底光缆敷设施工余量控制的原理和控制软件的应用(H)(海洋开发与管理&=$#T&E B#T$*F$F A((T)]23O&h3JN*+&:*39_-2301,-9R>2-9V V V S@*+%,-:023+ L6684&26O,8'73*00P H Q J H,8-326,.e<+-286&/;3'&3**-&3'R #F T A R##$W#=X S#"F E#T F#J(F)王伟平&张志强&秦宇博&等(亚洲快线海底光缆香港段路由条件及评价(H)(海洋测绘&=$#!&E!#A$*!#!B((#$)鲍才旺&姜玉坤(中国近海海底潜在地质类型及其特征(H)(热带海洋&#F F F&#T#E$*=A E#((##)I2&*-R c J b J R>2866R U J c J R U2-*00R?J CJ R*926J N85:2-&3* %23?*4*6,1:*39O*4*26*+5<V39*'-29*+e&'7O*0,689&,32920*90.-,:b2H,662%23R K..07,-*U26&.,-3&2R kJ N J L P H Q J H,8-326,.N*+&:*392-<O*0*2-/7R=$=$R F$W B X S A"T A!F JP#=Q I20*66&R]J RI&/266*.R L J R^,-:23+*28R L J R*926J L/9&4* %2869&3'U,39-,60@*+.,-:?*4*6,1:*39,32?**1M D29*-%23 P H Q J`*,6,'<R=$=#R A F W#=X S#A F B#B$$JP#E Q Z7,3'R`J R U2-9&'3<RIJ H J@J R c823'R Z J R*926J U</6&/ N9*1026,3'97*N,897_2&D23N7,2623+C*09>*3'78 N85:2-&3*U23<,30,397*^,-97*209*-3U,39&3*3926N6,1*,.97*N,897U7&32N*2P H Q J`*,6,'&/26N,/&*9<,.L:*-&/2 @866*9&3R=$#B R W#=!X S T$A T=A JP#A Q c823'R Z J R Z7,3'R`J RC23'R b J*926J R U7233*6M-*629*+ N*+&:*39C24*0,397*;209*-3N6,1*K..07,-*?,3'072 V0623+0R^,-97*-3N,897U7&32N*2P H Q J H,8-326,.L0&23;2-97N/&*3/*0R=$#A R!F W L X S B A$B B#J(#B)陈宇俊&解江&张泽&等(海底光缆环境影响因素综述(H)(电子产品可靠性与环境试验&=$#T&#N#$*=E==E"((#")钱宁(泥沙运动力学(I)(北京*科学出版社&#F T E((#!)C23'R O J V3/&1&*39U,3+&9&,3,.N*+&:*39I,9&,3&3`-*29 ?&:*30&,36*00%6,D?*197P H Q J L116&*+;/,6,'<23+ ;34&-,3:*3926O*0*2-/7R=$#F R#!W A X S F T E!F T"E JP#T Q U,42869R H J L J R c,09&/R N J R>2866R U J c J R23+N<64*09*-R Z J R U</6&/N9*1023+O*629*+N81*-/-&9&/26@*+.,-:0S@8&6+&3' @6,/[0,.?**1M D29*-?*1,0&9&,326N<09*:0RC*09*-3^,-97L:*-&/2P H Q J I2-&3*`*,6,'<R=$#"R E F E W##X S A=$J。
OPGW光缆相关计算公式
5-dc 010*R **t 1*1*ln *γθγθγ++C 5-dc 010*R *1*1*ln*γθγθγ++C O P G W 光缆相关计算公式1、 额定抗拉强度计算（RTS ）RTS =α ×A AS ×δAS +A AA δAA （kN ） 其中：α 为强度绞合系数A AA 为铝合金线（AA 线）总的截面积之和（mm 2） δAA 为铝合金线（AA 线）的破断应力（MPa ） A AS 为铝包钢线（AS 线）总的截面积之和（mm 2） δAS 为铝包钢线（AS线）的破断应力（MPa ） 2、 短路电流计算（I ）I = （kA ）其中：C ——OPGW 的热容量（J/cm.℃）γ——导体温度系数（1/℃）θ——允许上升的温度差（℃）θ0——环境温度与导线初始温度差（℃）t ——允许短路电流时间（秒）R dc 导体直流电阻 3、 允许短路电流容量计算（I 2t ）I 2t = （kA 2s ） R dc ——导体直流电阻4、 OPGW光缆弹性模量的计算（E）E =Σ（En*An）/ΣAn （N/mm2）其中：En为每种材料的弹性模量（N/mm2）An为对应的每种材料的截面积（mm2）5、线膨胀系数的计算（β）β=Σ（βn*En*An）/Σ（En*An）（1/℃）其中：En为每种材料的弹性模量（N/mm2）An为对应的每种材料的截面积（mm2）βn为对应的材料线膨胀系数值（1/℃）6、直流电阻的计算R =1/Σn(1/R mn)R mn =ρm/Σi (A mi/F i)其中：R为OPGW的直流电阻（Ω/km）R mn为每种材料的线性直流电阻（Ω/km）ρm为该种材料的电阻率A mi为第i层的给定材料的截面积F I为第I层的绞合系数O P G W 张力与弧垂和比载计算一、计算原则根据架空地线的力学计算原则进行计算。
二、主要计算公式光缆应力与弧垂：δ8gl f 2= (m) 光缆的比载：自重比载：3110S 9.8W g -⨯⨯= (N/m·mm 2) 冰重比载：3210S 9.8b)b(d 2.83g -⨯⨯+⨯= (N/m·mm 2) 自重和冰重比载：213g g g += (N/m·mm 2) 无冰时风压比载：3241016S 9.8Sin aKdV g -⨯⨯=θ (N/m·mm 2) 覆冰时风压比载：3251016S 9.8S i n 2b )V a K (d g -⨯⨯+=θ (N/m·mm 2) 无冰有风时综合比载：24216g g g +=(N ·mm 2) 有冰有风时综合比载：25237g g g += (N/m·mm 2)导线状态方程式： )t E(t 24Eg l 24E g l n 2n 2n 2n 222---=-αδδδδ。
海缆载流量计算
65
℃
ρa2= 1.72E-06 Ω . cm
Aa2=
π/4*铜丝直径2*铜丝根数 =
1.979202 cm2
Ra1=
ρa1/Aa1[1+αa1(θa1-20)]=
= 0.000102516 Ω / m
1.03E-06 Ω / cm
并联电阻
Ra= 1.4Ra1*Ra2/(1.4Ra1+Ra2)= 每相回路
{[Δθ-
Wd(0.5T1+T2 +T3+T4)-σ
DeHT4]/R/[T1 +(1+λ 1)T2+(1+λ1+ λ I= 2)(T3+T4)]}1/2 = 589.3503313 A
4
电场强度
Emax=
U0/[D内屏/2*ln(D绝/D内屏）=
Emin=
U0/[D绝/2*ln(D绝/D内屏）=
5 导体短路电流计算
111.02 cm
1.4095E-08 H / cm
H2=
0.314μe(μ1*df2/P/dA)sinβsinγ*10-8 =
= 1.40949E-06
H/m
1.4095E-08 H / cm
H3= 海中段总
0.4(μt-1)*df/dAcos2β*10-8 =
0
H / cm =
0
H/m
e) 损耗：
的电感分
d) 量
μe=
400
μ1=
43
df= 0.6 cm
dA= 8.54 cm 钢丝节径比
μt=
1
h= 13
γ= 0.785398
β= arctg(h/π）= 1.33368162
海底电缆铺设工程中的工程量计算与预算编制
海底电缆铺设工程中的工程量计算与预算编制随着信息时代的到来，海底电缆铺设工程逐渐成为国际间信息传输的重要途径。
海底电缆铺设工程不仅需要具备先进的技术设备和工艺，还需要准确的工程量计算与预算编制。
本文将重点探讨海底电缆铺设工程中的工程量计算与预算编制的相关内容，以指导相关工程实施。
一、工程量计算海底电缆铺设工程的工程量计算是工程预算编制的基础，合理、准确的工程量计算能够为预算编制提供可靠的依据。
在进行工程量计算时，需要考虑以下几个关键因素：1. 海底电缆长度：海底电缆的长度是工程量计算的重要指标之一。
通过准确测量实际需要铺设的海底电缆长度，可以计算出所需要的电缆的数量以及制造成本。
2. 敷设深度：敷设深度是指海底电缆所埋设的深度，它对工程量计算与预算编制有着重要影响。
敷设深度决定了铺设所需的设备和工艺，对成本和工期有着直接的影响。
3. 铺设方式：海底电缆可以采用不同的铺设方式，例如直埋、挖沟、海床浮置等。
不同的铺设方式对工程量计算与预算编制也有着不同的影响。
通过选择合适的铺设方式，可以降低成本，提高效率。
4. 材料选择：海底电缆铺设工程所使用的材料对工程量计算与预算编制也有着重要影响。
选择合适的电缆材料、绝缘材料以及保护材料，可以提高工程的质量，降低维护成本。
二、预算编制预算编制是海底电缆铺设工程管理的重要环节，合理的预算编制有助于确保工程的质量和进度，降低成本和风险。
在进行预算编制时，需要考虑以下几个方面：1. 人工费用：海底电缆铺设工程需要大量的人力资源，人工费用是预算编制的重要部分。
通过合理的工时计算和劳动力成本预估，可以得出合理的人工费用预算。
2. 材料费用：材料费用是预算编制的另一个重要元素。
根据工程量计算所得到的海底电缆数量和所需材料的价格，可以计算出所需要的材料费用。
3. 设备费用：海底电缆铺设工程需要使用各种设备和工具，设备费用也是预算编制的重要组成部分。
通过合理的设备选择和设备租赁费用预估，可以得出合理的设备费用预算。
漏缆孔洞间距计算公式
漏缆孔洞间距计算公式
在海底光缆敷设过程中，为了确保光缆的稳定性和安全性，需要在光缆上打孔
安装漏缆器。
而漏缆器的间距是一个非常重要的参数，它直接影响着光缆的敷设质量和性能。
因此，如何合理地计算漏缆孔洞间距成为了海底光缆敷设工程中的一个重要问题。
漏缆孔洞间距的计算公式可以通过以下步骤得到：
1. 确定光缆的直径和重量，首先需要测量光缆的直径和重量，这些参数是计算
漏缆孔洞间距的基础数据。
2. 确定海底环境条件，海底的地形、水深、水流等环境条件会对光缆敷设产生
影响，需要对这些条件进行充分的了解和评估。
3. 确定漏缆器的类型和规格，不同类型和规格的漏缆器对孔洞间距的要求是不
同的，需要根据实际情况选择合适的漏缆器。
4. 计算漏缆孔洞间距：根据光缆的直径、重量、海底环境条件和漏缆器的规格，可以利用以下公式来计算漏缆孔洞间距：
漏缆孔洞间距 = 光缆直径 + 2 漏缆器长度 + 安全间距。
其中，安全间距是指为了防止光缆在海底敷设过程中发生意外情况而设置的
保护间距，一般取光缆直径的1.5倍。
通过以上公式，可以得到合理的漏缆孔洞间距，从而确保光缆的稳定性和安全性。
除了以上的计算公式，还需要考虑一些其他因素对漏缆孔洞间距的影响，例如
光缆的材质、海底的地形和水流情况等。
在实际的光缆敷设工程中，需要综合考虑这些因素，通过现场实测和经验总结，得出最合理的漏缆孔洞间距。
总之，漏缆孔洞间距的计算是海底光缆敷设工程中的一个重要环节，它直接关系到光缆的敷设质量和性能。
通过合理的计算和综合考虑各种因素，可以确保光缆的稳定性和安全性，从而顺利完成光缆敷设工程。
海底光缆的题目
海底光缆的题目
关于海底光缆的题目有很多，以下是一些例子：
1. 海底光缆的重要技术指标之一是能够承受几百至一千个大气压的水压，已知海水的密度P海水≈10^3kg/m^3，求：
如果一条光缆铺设在海面下400m深处时，它受到海水的压强是多少？若某光缆接线盒是长、宽、高分别为、、的长方体，它能悬浮在海水下任意深度处，则这个接线盒自身重是多少？画出接线盒的受力示意图。
2. 说明香港成为国际电路枢纽的主要条件。
3. 分析海底光缆投资少且稳定的主要原因。
以上只是部分题目，更多题目建议查阅海底光缆相关书籍或文献，获取更全面的信息。
常用线缆行业计算公式汇总更新（2023年）
常用线缆行业计算公式汇总更新（2023年）线缆行业的公式应用很多，但主要都是集中在电力线缆，在消费类领域的于线缆行业的葵花宝典，电线电缆手册上面均介绍的甚少，基于此，我们整理发布如下，供各位线缆行业朋友圈的朋友们参考和交流01：常用线缆行业计算公式汇总02：线缆行业公式大全03：【常用电线公式分享】第十课04：【常用电线成本核算公式分享】第七课05：【电线电缆常用材料及用量计算分享】第二课人工成本（C1）：人工成本（元/Km）＝（D×K÷V÷T÷60÷F÷S）×（1＋A）×1000D：操作员的日薪（元/人日）K：成品中该制程的条数，以LAN Cable为例，芯线制程为8，对绞为4，集合与外被为1;V：制程中机器的线速（M/min）;T：一天的工时，以12小时计（hr/日）;F：制程中机器的操作率（%）S：每人操作台数（台/人）A：间接人工成本（%）原料成本（C2）：原料成本（元/Km）＝U×B×（1＋E）U：原料单价（元/Kg）B：原料用量（Kg/ Km）E：制程中原料消耗量（%）水电成本（C3）：水电成本（元/Km）＝P×T×R×G÷V÷T÷60÷FP：制程中机器的用电量（Kw）;T：一天的工时，以12小时计（hr/日）;R：用电汇率（元/Kw hr）G：用电比率（%）;V：制程中机器的线速（M/min）F：制程中机器的操作率（%）设备仪器折旧成本（C4）：设备仪器折旧成本（元/Km）＝H÷（Y×12×25）÷（V×24×60×F）H：设备仪器取得金额（元）Y：设备仪器折旧年数（年）;V：制程中机器的线速（M/min）F：制程中机器的操作率（%）（备注：检验仪器之V与F参照外被押出机）包装成本（C5）：包装成本（元/Km）＝K÷L×1000铜线长度计算方法：L为长度（单位：M),m为质量（单位：KG)d 为单根铜OD(单位：mm),n为绞合的根数芯线绝缘材料用量计算方法：计算公式：M=(D2-d2n)×0.7854×P[M為每KM之芯线材料需要的用量(單位:kg),D為芯線OD(單位:mm),d为单根导体OD(單位:mm)n为绞合的导体根数,P为所用材料的密度(詳情查下表)外被（护套）材料用量计算方法：m=[OD2-(OD-2d)2]×0.7854×P[m外被料质量,d为皮厚(适用于空管及半充实)],一般电线电缆标准会规定外被最小平均厚度（Min Average Thickness）和任意点最小厚度（Min Thickness at Any Point）除此规定外，外被厚度的确定还应考虑实际生产能力。
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海底光缆常用计算公式
1、海缆在海水中的重量：
对于无铠装海缆：W S＝W-(πd2/4)×1.025t/m3
对于铠装海缆：W S＝W-(V1+V2+0.5V3)×1.025t/m3
式中：W S——海缆在水中的重量（t/km)
W——海缆在空气中的重量（t/km)
D——海缆外径(mm)
V1——每公里海缆芯体积(m3/mm)
V1=(πd2/4)×1000(d—海缆芯外护套直径，m)
V2——每公里铠装钢丝体积(m3/mm)
V2=n×(πd2/4×0.98)×1000(n－钢丝根数，d1－钢丝直径，m)
V3——每公里油麻护层体积(m3/km)
V3=πd2/4－V1－V2
2、海缆的自由沉降速度
H≈(2GWs/CFr)1/2(m/s)
式中：g——落体加速度(9.8m/s2)
W S——海缆在水中重量(t/km)
C——阻力系数，因海缆外表结构不同而有差异，施工中取近似值为1.2
r——海水密度(1.025kg/m3)
F——海缆的投影面积等于海缆直径与长度的乘积(m3)
3、海缆的布设张力(T,kg)
T=W S•h
4、海缆拉力与最大敷设深度
4.1海缆拉力
1)海缆的标称极限抗拉强度(UTS)
F U=A1(fm1)+A2(fm2)+A3(fm3)+A4(fm4)+……
式中：F U——海缆破断拉力(UTS)
A1、A2、A3——分别为该海缆上所设相同直径的外铠装、内部抗拉钢丝及其
他抗拉元件的截面积之和(mm2)
fm1+ fm2 +fm3——分别为总面积为A1、A2、A3的抗拉元件的极限抗拉力
2）海缆的标称短暂抗拉强度(NTTS)
为允许加于海缆上的瞬间最大拉力。
一般取海缆UTS的62.5％左右
3)海缆的标称工作抗拉强度(NOTS)
为海缆施工中，允许加在海缆上的最大拉力。
一般取海缆UTS的37.5％左右
4)海缆的标称永久抗拉强度(NPTS)
为海缆敷设后允许残留的静态拉力，对海缆来说，应不大于UTS的25％左右
4.2海缆的最大敷设深度
H max=(F NO/ W S)×1000(m)
式中：F NO——海缆允许的最大拉力(kN)
W S——海缆在水中的重量（kN/km)
5、海缆打捞张力
5.1打捞未断海缆的张力
T=hW S(1+1/3S)
式中：T——海缆在牵拉点所受的拉力(N)
h——作业海缆水深(m)
s——海缆敷设余长
W S——海缆水中重量(N/m)
5.2打捞已断海缆的张力
T=a2(θS,H,V)Wh+ΔT
式中：θS——打捞角
H——流体动力常数
V——船速
6、海缆在受到破坏后渗水长度的计算
L≤6×(P×10-5×t)1/2
式中：L——海缆的渗水长度(m)
P——海底的水压(Pa)
T——渗水的天数（天）。