繼俄羅斯向歐洲輸送天然氣的「北溪-1」和「北溪-2」管道發生神秘泄漏後，挪威的海底電纜又因不明原因發生斷裂。

和天然氣的輸送管道不同，海底電纜不僅發揮著輸送能源的作用，還是穩定通信服務、金融網絡的重要渠道。但離譜的是，自去年以來挪威的海底電纜頻繁發生斷裂，2021年11月、2022年1月均發生過一次，而在自然條件下海底電纜不大可能被破壞。

海底電纜：究竟有什麼作用？

海底電纜簡稱海纜，是指鋪設在海床內部或表面的電纜，傳輸介質被緻密的絕緣材料包裹。海纜的規格有粗也有細，近海的電纜更粗，深遠海的電纜更細（和環境擾動強度有關），現代電纜的常見直徑為25mm，每公里重約1.4噸。

根據功能劃分，海纜可分為電力電纜和通信電纜，前者多用於海上風電等項目的電力輸送，鋪設距離較短，後者則用於連接不同國家和地區的通信，範圍和長度遠超電力電纜。

自1850年代第一條海底電纜鋪設開始，全球電纜的建設規模、設計理念不斷發展，目前的電纜不再局限於單一功能，光纖-電力的複合型電纜可同時實現傳輸電力和信號的功能，其內部既有導體又有光纖。

據估計，海底電纜承載了全球95%以上的數據傳輸和國際語音，它的優勢很難被其他通信方式所取代。和傳統的無線電報相比，海底電纜可實現長距離語音通信，安全性更高，而且不容易被攔截。

和衛星通信相比，海纜通信的優勢也一目了然：性價比更高，通信容量更大，傳輸速度更快。這是因為海纜傳輸的信號是光束而非電流，通信載體是由玻璃製成的光導纖維，單條光纖直徑僅為0.1mm，重量輕，質地軟，數百條光纖集束製成光纜，增加了通信容量。光束以全反射的方式傳遞，損耗低，幾乎可實現瞬時通信。

此外，海纜通信還不受電磁干擾，傳輸信號穩定，可靠性高，製作光纖的原材料（石英）也非常廉價。有諸多優勢傍身，海纜工程自然受到了各國重視，建造規模從20世紀90年代迅速擴大，如今全球已建成完善的海纜通信網絡。

歐洲是世界海纜鋪設密度最高、規模最大的地區之一，錯綜複雜的海纜線路組成了網際網路數據的「水下大動脈」。在這當中，挪威的海纜又是歐洲網絡數據的重要拼圖，斷裂事故產生的影響不容小覷！

海纜自帶三層「保護膜」

海底電纜在通信領域具有無與倫比的地位，鋪設環境又決定了其經常受到海底洋流的衝擊、海底物質的摩擦。因此，海纜的設計非常講究，在出廠時就自帶保護層。

以目前主流的光纖-電力複合電纜為例，其核心部位是導體和光纖。其中，導體要求導電性能良好，一般由銅或鋁製成。相比之下，銅的載流能力優於鋁，選用銅導體還可降低鉛、鋼絲等外層材料的使用量。

但在相同的傳輸容量下，銅導體電纜的成本是鋁導體電纜的1.1~1.8倍，銅的材料成本更貴。但即便如此，多數製造商仍選擇銅作為供電導體，由此也可看出，海纜的質量比經濟性更受重視。

說起質量，關鍵還是要看三大防護層：絕緣-屏蔽層、防護層以及鎧裝層。

1，絕緣-屏蔽層。絕緣材質包括交聯聚乙烯、乙丙橡膠，前者的應用最為廣泛，英文縮寫為XLPE。該材料是含有有機過氧化物的高級聚乙烯，比普通聚乙烯更耐熱、耐腐蝕。

除了絕緣層，導體和光纖外還包裹著屏蔽層，如導體屏蔽、絕緣屏蔽。據調查，多數製造商選用三層供擠和乾式交聯管制造交聯聚乙烯電纜，為導體構成了「導體屏蔽-絕緣-絕緣屏蔽」系統，形成穩定的介質界面，屏蔽效果頗為理想。

2，防護層。海底電纜的內部和外部都有防護結構，內部有金合鉛套、半導體PE護套，能保護金屬免受腐蝕和磨損。內護套多採用聚乙烯材料，有的款式也添加炭黑的半導電聚乙烯料，製造出聚合物護套。

外層的防護結構同樣也有多種材質組合，如：橡膠棉布帶、PP內墊層、瀝青層以及PP外被層。其中，橡膠棉布帶的標稱厚度為0.1mm，內墊層厚2.0mm，瀝青層厚0.5mm，外圍層厚4.0mm。外層防護與海水直接接觸，抗腐蝕能力強，為方便水下辨識，外被層普遍帶有顏色標記。

3，鎧裝層。除了絕緣和防護材質，鎧裝也是海底電纜的關鍵構件。所謂鎧裝，是由青銅、黃銅、銅或鋁等金屬按電纜的延伸方向以一定的節距絞制而成，常見的有1~2層。因而，鎧裝層具有金屬的結構強度，可為海底電纜提供機械保護。

有了這三層防護，海底電纜可經受大部分海底環境的考驗，正常使用壽命可達15~20年。除了材質本身的耐磨、耐蝕防護，工程人員還通過埋設、溝槽、穿管以及覆蓋的方式保護電纜，主流的埋設保護是將電纜埋在海床2.5~3.0m深處，最大限度減少了自然因素的影響。

只有在極少數情況下，海纜才可能會被破壞，比如：鯊魚啃咬，地震、海嘯等災害。但上述因素的發生率很低，並不是電纜破壞的主要原因。

科學家曾對大西洋和加勒比海的海纜維修事故進行過統計，結果顯示：在1959~1996年間，所有電纜事故中自然故障的占比不到9%，有90%以上的電纜事故都和人為活動有關。

造成電纜故障的人為因素，多見於拖網漁船作業、船隻拋錨，當然，也不排除有人蓄意破壞。真正棘手的是，海底電纜鋪設環境隱蔽，缺少水下監控證據，一旦被人為破壞就難以修復，也很難找出罪魁禍首。

海底電纜的維修是海洋工程中最大的難點之一。相對陸上電纜而言，海底電纜的維修時間更緊迫，施工風險大，受天氣、海域深度影響顯著，維修成本高出幾十至數百倍。

海纜維修的第一步就是要找到斷裂點。故障定位一般選用萬用表、兆歐表檢測故障電纜的對地絕緣電阻、相間電阻，初步判斷故障的性質。然後再用光時域反射儀（OTDR）或擴頻時域反射儀（SSTDR）等測量故障點，初步推斷出斷裂點距離平台或陸地的相對距離。

第二步是派遣維修船隻前往故障預測點，拋錨就位，在斷點附近放置標記浮標。關鍵性的程序是利用帶有剛性尖頭的抓斗在海床上來回拖拽，「耙地式」打撈電纜。接著將故障電纜用浮標綁定出水，用同樣的方式撈出另一端的電纜，兩端電纜在甲板上完成對接。

接下來的過程和陸地電纜的維修大致相同：切除故障點，進行導體直流電阻測量、絕緣測量、耐壓試驗，確定無故障後再連接接頭。

最後一步是檢驗接好的海纜，確保絕緣性能、通信質量。根據維修要求，接入海纜的長度比原先的故障海纜更長，最後呈U字型鋪設在海底。

在電纜維修方面，挪威顯然積累了豐富的經驗，加上斷裂點距離平台較近，海水深度適宜，預計幾天至一周就能修復。至於事故調查真相，相信也一定會水落石出，我們拭目以待。