СПОСОБ ПРОКЛАДКИ ПОДВОДНОГО КАБЕЛЯ Российский патент 1996 года по МПК H02G1/10 

Изобретение относится к электросвязи, а именно к технике подводных кабельных систем передачи и может быть использовано в процессе прокладки подводного кабеля на морском дне.

Известен способ прокладки подводного кабеля [1] В этом способе для прокладки подводного кабеля с буксира используют направляющий патрубок, а также гибкую цепь со скобами для крепления к ней кабеля и буйки с положительной плавучестью, обеспечивающие поддержание прокладываемого кабеля на плаву. Недостатком способа является невозможность его использования для прокладки подводного кабеля в труднодоступных районах Мирового океана, что обусловлено применением надводного кабельного судна (буксира).

Известен также способ и устройство для прокладки подводного кабеля [2] Данный способ предусматривает крепление прокладываемого подводного кабеля к тросу перед его подачей на кабельную машину для спуска в воду с помощью равномерно распределенных средств крепления таким образом, что в результате образуется составной кабель. В процессе прокладки перед подходом к кабельной машине прокладываемый кабель ослабляют, чтобы обеспечить компенсацию разности радиусов намотки кабеля и троса. Недостатком этого способа является сложность практической реализации и высокая вероятность возникновения аварии, обусловленные необходимостью прокладки одновременно с подводным кабелем троса, а также регулировки его натяжения и скорости подачи на кабельную машину.

Прототипом изобретения являеется способ прокладки подводного кабеля [3] Сущность этого способа заключается в подъеме со дна моря на борт кабельного судна и измерении характеристик прибрежного подводного кабеля между береговым оконечным пунктом А и кабельным судном, сращивании прибрежного подводного кабеля со стороны берегового оконечного пункта А с подводным кабелем, находящимся на кабельном судне, измерении характеристик срощенного подводного кабеля между береговым оконечным пунктом А и кабельным судном, прокладке срощенного подводного кабеля с заданной слабиной в направлении берегового оконечного пункта Б с использованием кабельного судна, подъеме со дна моря на борт кабельного судна и измерении характеристик прибрежного подводного кабеля между кабельным судном и береговым оконечным пунктом Б6 сращивании проложенного подводного кабеля с прибрежным подводным кабелем со стороны берегового оконечного пункта Б и измерении характеристик проложенного кабеля между береговыми оконечными пунктами А и Б.

Недостатком прототипа является невозможность осуществления прокладки в труднодоступных районах Мирового океана, в частности в арктических широтах под паковыми льдами, при неблагоприятных условиях (ветре, шторме, качке).

Цель изобретения обеспечение возможности прокладки подводного кабеля в труднодоступных районах Мирового океана в любое время года при любых погодных условиях.

Это достигается тем, что в способе прокладки подводного кабеля, заключающемся в подъеме со дна моря на борт кабельного судна и измерении характеристик предварительно проложенного прибрежного подводного кабеля между береговым оконечным пунктом А и кабельным судном, сращивании прибрежного подводного кабеля со стороны берегового оконечного пункта А с подводным кабелем, находящимся на кабельном судне, измерении характеристик срощенного подводного кабеля между береговым оконечным пунктом А и кабельным судном, прокладке срощенного подводного кабеля с заданной слабиной в направлении берегового оконечного пункта Б с использованием кабельного судна, подъеме со дна моря на борт кабельного судна и измерении характеристик предварительно проложенного прибрежного подводного кабеля между кабельным судном и береговым оконечным пунктом Б, сращивании проложенного кабеля с прибрежным подводным кабелем со стороны берегового оконечного пункта Б и измерении характеристик проложенного кабеля между береговыми оконечными пунктами А и Б, прокладка подводного кабеля в направлении берегового оконечного пункта Б осуществляется из подводного положения кабельным судном, выполненным в виде подводной лодки, для этого подводная лодка погружается на рабочую глубину, одновременно с погружением создается избыточное давление в ее рабочем отсеке, увеличивающееся пропорционально глубине погружения, при этом подводный кабель выводят через выпускное устройство за борт подводной лодки и прокладывают на морское дно со слабиной, регулируемой в том числе путем изменения глубины погружения подводной лодки.

Предлагаемый способ прокладки подводного кабеля поясняется фиг. 1 и фиг. 2.

Прокладка подводного кабеля предлагаемым способом осуществляется следующим образом. Подводный кабель, предназначенный для прокладки, укладывается в тенксы 2 в соответствии с планом, выданным проектной организацией. После выполнения этой операции тенксы 2 заполняются водой, и производится измерение характеристик кабеля. Заполнение тенксов 2 водой обеспечивает возможность выявления дефектов муфт сращивания кабеля при измерении сопротивления изоляии и своевременного их устранения.

После получения положительных результатов проверки выносится решение о готовности кабеля к прокладке. Подводная лодка 1 погружается на рабочую глубину. Одновременно с этим включаются компрессорные установки и начинается поступление сжатого воздуха в рабочий отсек 6 подводной лодки 1. В результате этого тенксы 2 осушаются, а в рабочем отсеке 6 создается избыточное давление воздуха, которое увеличивается пропорционально глубине погружения подводной лодки и препятствует проникновению забортной воды внутрь отсека 6. При этом прокладываемый кабель 5 захватывают, заводят на кабельную машину 7 и ставят на стопор перед выпускным устройством 8.

Подводная лодка 1 подходит к месту установки морского буя 3. При этом на кабельную машину 7 заводят грапнельный трос, через выпускное устройство 8 выводят его за борт подводной лодки 1 и с помощью водолазов крепят к находящемуся на морском дне концу прибрежного кабеля 4, предварительно отсоединенному от морского буя 3. Затем с помощью кабельной машины 7 конец прибрежного кабеля 4 поднимают и затягивают в рабочий отсек 6 подводной лодки 1, где ставят на стопор перед выпускным устройством 8. После этого измеряют характеристики прибрежного кабеля 4, сращивают его с кабелем 5, находящимся в тенксах 2, и измеряют характеристики срощенного кабеля между береговым оконечным пунктом А и подводной лодкой 1.

При условии положительных результатов измерений выносится решение о начале движения подводной лодки 1. Подводный кабель 5 снимается со стопора, и подводная лодка 1 начинает движение, одновременно подавая кабель 5 кабельной машиной 7, выходит на заданную трассу прокладки и осуществляет прокладку. В процессе прокладки кабель 5 из тенксов 2 с помощью кабельной машины 7 подается в выпускное устройство 8 и прокладывается на морское дно.

Одна из главных задач прокладки обеспечение заданной слабины подводного кабеля на морском дне. От того, насколько успешно она будет решена, зависит вероятность повреждения подводного кабеля в процессе его последующей эксплуатации и возможность его подъема со дна для проведения ремонта. На дно моря кабель должен укладываться со слабиной в среднем порядка 4-5% Завышение слабины приводит к увеличению расхода подводного кабеля и образованию на нем петель, а занижение повышает вероятность его повреждения рыболовными тралами и якорями из-за провисания на неровностях рельефа морского дна, обрыва вследствие статической усталости и значительно затрудняет процесс ремонта.

В прототипе слабина кабеля регулируется путем изменения параметров работы кабельной машины, что невозможно, когда прокладка кабеля осуществляется в автоматическом режиме с поддержанием постоянного натяжения или скорости подачи кабеля.

В предлагаемом способе регулировка слабины в процессе прокладки подводного кабеля осуществляется следующим образом. При ходе подводной лодки 12 на глубине Н кабель 5 выходит под углом α к поверхности морского дна (фиг. 2), который определяет слабину кабеля и зависит, главным образом, от веса в воде забортного кабеля между лодкой 1 и точкой соприкосновения с поверхностью морского дна. Увеличение глубины погружения подводной лодки 1 до величины Н приводит к уменьшению веса забортного кабеля в воде, увеличению угла a до величины a₁ и соответствующему увеличению слабины подводного кабеля 5 и наоборот.

Прокладка подводного кабеля осуществляется в направлении от берегового оконечного пункта А к береговому оконечному пункту Б. В процессе прокладки периодически производятся контрольные измерения характеристик прокладываемого кабеля. Корректировка точности хода подводной лодки по трассе прокладки осуществляется с помощью гидроакустической и спутниковой систем навигации.

На завершающем этапе прокладки подводная лодка 1 подходит к месту установки морского буя 9, к которому прикреплен конец заранее проложенного прибрежного кабеля 10 со стороны берегового оконечного пункта Б. Конец прибрежного кабеля 10 поднимается на борт подводной лодки 1, при этом в процессе подъема выполняют те же операции и в той же последовательности, что и в процессе подъема прибрежного подводного кабеля со стороны берегового оконечного пункта А, после чего проводится измерение характеристик прибрежного кабеля 10, сращивание его с проложенным кабелем 5 и окончательное измерение характеристик проложенного подводного кабеля между береговыми оконечными пунктами А и Б.

Эффективность предлагаемого способа прокладки подводного кабеля по сравнению с прототипом состоит в обеспечении возможности прокладки кабеля в труднодоступных районах Мирового океана, в частности, в арктических широтах под паковыми льдами, где возможность применения надводных кабельных судов ограничена или полностью отсутствует. Одновременно с этим обеспечивается возможность прокладки в любое время года при любых погодных условиях независимо от силы ветра, волнения моря, температуры воздуха и воды, осадков и т.п. Кроме того, следует учесть тот факт, что обеспечение возможности прокладки кабеля из подводного положения подо льдами позволит существенно сократить протяженность подводных кабельных линий, в частности, на трассах Россия-США-Канада и за счет этого уменьшить расход подводного кабеля с соответствующей экономией стоимости линии.

Сущность изобретения: прокладка подводного кабеля осуществляется из подводного положения кабельным судном, выполненным в виде подводной лодки, для этого подводная лодка погружается на рабочую глубину, одновременно с погружением создается избыточное давление в ее рабочем отсеке, увеличивающееся пропорционально глубине погружения, при этом подводный кабель выводят через выпускное отверстие за борт подводной лодки и прокладывают на морское дно со слабиной, регулируемой путем изменения глубины погружения подводной лодки. 2 ил.

Способ прокладки подводного кабеля, при котором поднимают со дна моря на борт кабельного судна и измеряют характеристики предварительно проложенного прибрежного подводного кабеля между береговым оконечным пунктом А и кабельным судном, сращивают прибрежный подводный кабель со стороны берегового оконечного пункта А с подводным кабелем, находящимся на кабельном судне, измеряют характеристики сращенного подводного кабеля между береговым оконечным пунктом А и кабельным судном, прокладывают сращенный подводный кабель с заданной слабиной в направлении берегового оконечного пункта Б с использованием кабельного судна, поднимают со дна моря на борт кабельного судна и измеряют характеристики предварительно проложенного прибрежного подводного кабеля между кабельным суднам и береговым оконечным пунктом Б, сращивают проложенный подводный кабель с прибрежным подводным кабелем со стороны берегового оконечного пункта Б и измеряют характеристики проложенного кабеля между береговыми оконечными пунктами А и Б, отличающийся тем, что прокладку подводного кабеля в направлении берегового оконечного пункта Б осуществляют из подводного положения кабельным судном, выполненным в виде подводной лодки, для этого подводная лодка погружается на рабочую глубину, одновременно с погружением создается избыточное давление в ее рабочем отсеке, увеличивающееся пропорционально глубине погружения, при этом подводный кабель выводят через выпускное устройство за борт подводной лодки и прокладывают на морское дно со слабиной, регулируемой путем изменения глубины погружения подводной лодки.