国内外海底光缆试验标准对比分析与思考

·可靠性性能

考虑到海缆长期暴露在海水中并在电场梯度中运行，以及潜在的腐蚀、电极调节和缆线断裂时进水情况，要对海缆进行试验来量化其可靠性性能。

渗水极限试验——万一海缆在海床上发生断裂，量化沿海缆渗水的极限。证明最大的渗水长度满足设计规范要求。

抗腐蚀试验——证明水下设备能够长期暴露在海水中；证明任何的腐蚀不会影响水下设备的电气、机械和光学性能。水下设备包含海缆、接头盒和终端。

试验方法：将水下设备浸入较高温度的海水中一段时间后，然后检测腐蚀的程度，如适用的话，确定氢气的产生。在试验前要制定海缆端部合适的密封的措施。

试验条件：加速老化的试验条件正在研究中；将试验样品浸入在50℃的充气海水中18个月。

高压试验——证明所设计能够进行中继或再生器供电的海缆在其寿命期间能够承受不中断的电场梯度增减。

绝缘完整性试验——证明海缆绝缘的连续性，防止发生内部裂缝腐蚀。证明海缆绝缘具备通过低音调电极进行海缆定位的特征。

·施工性能

考虑到海缆会受到外部的夹紧，如在最恶劣的天气条件下使用制动器以及使用常规的安装设备，因此要对海缆进行试验来量化其这方面的性能。

海缆夹层粘结力试验——证明海缆的元件具备足够的夹层粘结力，能够进行外部挤压而不会发生损坏。

试验方法：深海光缆最适合进行夹层粘结力试验，如轻型海缆和轻型保护海缆。准备标称为150～250mm海缆样品，对预暴露承力元件进行挤压后，要进行一定长度的绝缘试验，通常为25mm。根据海缆的要求，要对引起相邻海缆元件之间发生夹层移动的力进行评估。

试验条件：将样品放置到拉伸装置中，在装置中承力元件被挤压和牵引，而同时防止特殊的元件发生移动，将牵引力增加，直至相邻海缆元件的夹层发生移动。

海缆制动器试验——证明海缆在最恶劣的天气条件下能够承受制动器的挤压。

试验方法：在海缆的一端使用锚固装置将其端接，海缆的另一端使用制动器端接，该制动器离海缆另一端大约10m。海缆样品被安装在拉伸装置中。然后增加在样品上的负荷，负荷增加到相当于海缆在最恶劣天气条件下和最大设计水深条件下承受的应力。在整个试验中监控光纤衰减情况；记录所模拟的设计深度和天气条件。对于具体的海缆设计，要评估海缆的以下特征：

光纤衰减增加水平；

海缆上制动器的位移情况；

所试验海缆结构的外观和夹层粘结力水平；

试验条件：试验持续时间通常至少为90分钟。

国内外海底光缆试验标准对比分析与思考

国际海底光缆试验标准将试验项目分为5大类，共18项；国内海底光缆标准将试验项目分为4大类，共16项。国际海底光缆试验标准注重检验海底光缆系统的性能，并且试验条件尽量模拟海底光缆的敷设、回收、维修等实际工程条件对海底光缆进行试验，量化其性能。国内海底光缆的标准只检验海底光缆产品本身性能指标达到的情况，并未涉及到海底光缆系统，而且试验方法和试验条件还不尽科学、合理。

成缆光纤应变、抗静水压、机械疲劳、抗腐蚀和海缆夹层粘结力试验对于成缆光纤应变、抗静水压、机械疲劳、抗腐蚀和海缆夹层粘结力试验，国内标准中尚未做要求。尤其是机械疲劳和抗腐蚀试验，这是验证海底光缆的可靠性和寿命最有效的方法，虽然国际标准中对加速老化的条件还在研究中，但是国内标准对此却没有相关的要求。抗静水压试验是为了验证海底光缆是否能够承受设计水深的压力，而国内标准中只要求海底光缆的渗水长度，而且渗水试验的压力条件是固定的，如果海底光缆的敷设水深超过渗水压力指标，那么就没有试验来衡量海底光缆的抗水压能力。

机械性能试验

机械性能试验的条件国际标准规定的试验时间为1h，而国内标准中对试验时间的规定为1min。

过滑轮试验

国际标准中要求的过滑轮试验与国内标准要求的反复弯曲试验相似，但国际标准规定海缆在经过低负荷的反复弯曲后，还要将负荷增到海缆最深设计深度和最恶劣条件下承受的回收拉力，然后至少进行3次额外的海缆往返移动。而国内标准只要求进行海缆的反复弯曲试验，而且对滑轮直径的规定国际标准与国内标准也存在差异。抗卷绕试验与过滑轮试验相似，但国际标准中还要求海缆样品在室温下进行50次卷绕后样品在设计温度范围内的低温和高温条件下进行50次卷绕，这对海缆的要求就更为苛刻。

抗压扁试验

抗压扁试验证明海缆能够承受因存储在缆池中或因船上设备而产生的压扁力。国际标准中的试验条件结合海缆实际存储的情况将压力规定为最大负荷力以缆线装满缆船上缆池的重量为依据，通常缆池为10m深，或最大负荷由船上机械设备提供，以负荷大的为准。国内标准中只硬性地规定了具体值。

综上所述，通过对国内外海底光缆试验标准的对比分析发现，国际标准的内容更为全面，更关注海底光缆系统的质量、可靠性和寿命，试验条件与实际的敷设、回收和维修的工程条件相结合，试验条件更具科学性和合理性，而国内标准只强调海底光缆产品本身的性能指标，没有将试验条件与实际的工程条件相结合，而且试验项目有待完善。建议我国的标准机构和海缆行业相关单位不断加强对海底光缆标准的学习和研究，及时掌握国外先进的海底光缆设计、制造和试验理念，提高海底光缆设计和性能试验的科学性和合理性，进一步提高我国海底光缆的设计和制造水平。我国的试验装备机构也需要不断进行试验设备性能的研究和装备的更新，为海底光缆的制造企业提供更好更全的试验装备，与国际试验机构装备条件接轨。

结束语

为了适应国际海底光缆市场发展的需要，尽快让国产海底光缆参与跨洋海底光缆传输系统，尤其是有中继海底光缆系统的建设，相信在我国海底光缆行业众多人士的努力下，通过标准的完善、装备的研发更新，将更有利于提高我国海底光缆产品的科学化、合理化、标准化和规范化程度。通过与国际标准的进一步接轨，将能更好地推进海底光缆产品的贸易往来，为国家和企业创造更多的社会效益和经济效益。

作者：中天科技海缆有限公司　栗雪松　蔡炳余　陶新华　陈爱华