Article on other languages:
- Podmořský_kabel
- Søkabel
- Seekabel
- Submarine_communications_cable
- Cable_submarino
- Merikaapeli
- Câble_sous-marin
- כבל_תת_ימי
- Kabel_komunikasi_bawah_laut
- 海底ケーブル
- Onderzeekabel
- Undervannskabel
- Cabo_submarino
- Подводный_коммуникационный_кабель
- เคเบิ้ลใต้น้ำ
- 海底電纜
 |
del.icio.us |
 |
Digg |
 |
Furl |
 |
|
 |
Rojo |
| Add to OnlyWire |
Il cavo sottomarino è un cavo appositamente costruito e posato sul fondo del mare, di un lago o un fiume (cavo subacqueo), usato per trasportare informazioni o energia elettrica tra le due sponde.
Esistono quindi due categorie di cavi sottomarini, quelli per telecomunicazioni e per trasporto di energia.
Il primo cavo posato era destinato al trasporto del segnale del telegrafo Morse. Successivamente si sono posati cavi per la telefonia ed il traffico di dati digitali (es. Internet). Il miglioramento della tecnologia permette di aumentare sempre più la quantità di dati o il numero di comunicazioni telefoniche veicolate. Attualmente (2005) una fitta rete di cavi sottomarini collega tutti i continenti tranne l'Antartide.
Nonostante l'avvento dei satelliti artificiali, i cavi sottomarini sono ancora ampiamente utilizzati per un motivo in particolare. Un satellite geostazionario deve essere posto in orbita ad una altezza dalla Terra di 36.000 chilometri per cui il percorso di andata e ritorno compiuto dal segnale radio è di circa 72.000 chilometri. Alla velocità della luce le microonde impiegano circa un quarto di secondo a percorrerlo. Questo significherebbe in una telefonata dovere attendere mezzo secondo (andata e ritorno della risposta) tra la fine della propria frase e l'inizio della risposta dell'interlocutore. Un cavo idealmente posato tra Roma e New York avrebbe invece una lunghezza di 6.600 chilometri e causerebbe un ritardo totale di soli 5 centesimi di secondo
Indice |
Problematiche comuni
I problemi principali relativi ai cavi sottomarini oltre che di natura elettrica (attenuazione e distorsione del segnale) sono di natura meccanica. I cavi devono infatti essere protetti dalle ancore delle imbarcazioni, dalle reti dei pescatori, ma anche dagli animali marini che possono mordere o perforare il materiale isolante. Per questo motivo la parte terminale delle linee vicino alle coste ha una corazzatura maggiore, costituita in genere da uno o più strati di robusta rete di acciaio. La porzione destinata a giacere sul fondale ha sezione minore, ma comunque un certo grado di armatura in acciaio.
Un altro problema di cui tenere conto in fase di progettazione dei cavi di grande profondità, è rappresentato dalla pressione dell'acqua, che aumenta di circa 10MPa (100 atmosfere) ogni chilometro. Il materiale isolante viene infatti compresso da queste enormi pressioni, causando la diminuzione della sezione del cavo e l'alterazione dell'impedenza della linea.
Cavi per telecomunicazioni
I cavi per le telecomunicazioni sono destinati a trasportare segnali elettrici di tipo analogico oppure, ormai quasi esclusivamente, digitali. Ciò che è importante in questo caso è la fedeltà del segnale trasferito e la banda passante, ovvero la quantità di informazione trasportabile. Maggiore è questo parametro, migliore è la resa economica dell'impianto.
I primi cavi contenevano un unico filo conduttore circondato da isolante, e l'acqua agiva da schermo e massa. I cavi in rame attuali sono di tipo coassiale, con uno o più conduttori circondati da una calza metallica che agisce da schermo. L'attenuazione del segnale causata dalla resistenza elettrica del materiale richiede che periodicamente lungo il cavo (ogni diversi chilometri) siano presenti degli amplificatori. Grazie alla microelettronica dagli anni '50 questi dispositivi vengono inclusi in un ingrossamento del cavo e possono operare immersi a grande profondità.
Una rivoluzione tecnologica si ebbe negli anni '80 con l'introduzione della fibra ottica, divenuta ormai la tecnologia di elezione per i cavi sottomarini per telecomunicazioni. Rispetto al rame le fibre ottiche sono infatti immuni ai disturbi elettromagnetici, attenuano in misura molto inferiore il segnale (permettendo una maggiore distanza tra gli amplificatori) ed hanno una capacità di trasporto enormemente superiore.
Cavi per trasporto di energia
Il trasporto di elettricità sotto il mare deve tenere conto delle perdite di energia attraverso l'isolante e per effetto Joule. In generale si preferisce trasferire l'energia sotto forma di corrente continua ad alta tensione (HVDC), poiché rispetto alla corrente alternata richiede un minore strato isolante a parità di tensione efficace e non presenta perdite causate dalla capacità o dalla corrente reattiva. Inoltre è possibile utilizzare l'acqua come polo di ritorno, riducendo ad uno o due i cavi necessari contro i tre che devono essere utilizzati in un sistema trifase. Per essere interfacciata con la rete elettrica di distribuzione a corrente alternata, alle due estremità della linea sono presenti due inverter elettronici (un tempo erano usati convertitori rotanti).
La linea è spesso reversibile, in grado cioè di condurre l'elettricità in un senso o nell'altro a seconda delle necessità delle reti interconnesse.
Il sistema a corrente continua presenta alcune limitazioni all'impiego dovute ai fenomeni di corrosione elettrochimica e in quanto causa di disturbo alle bussole magnetiche delle navi.
Il trasporto in corrente alternata richiede la presenza dopo un certo tratto di un grosso solenoide di carico, che non può essere collocato in fondo al mare; questo limita la distanza che può essere coperta.
Storia
Il primo esperimento ufficiale di posa di un cavo sotto l'acqua fu effettuato nel 1845 nella baia di Portsmouth dalla ditta S.W. Silver & Company. La società non fu però in grado di passare ad una fase commerciale per carenze finanziarie.
Il primo cavo sottomarino destinato alla telegrafia fu posato sotto La Manica tra l'Inghilterra (Dover) e la Francia (Calais) nell'agosto del 1850, dalla Società Telegrafica Anglo-Francese Submarine Telegraph Co. Il cavo rimase operativo pochi giorni, dopo i quali venne interrotto forse dall'ancora di un pescatore.
Ci si rese ben presto conto della necessità di irrobustire e corazzare il cavo per difenderlo dai pericoli causati dalla navigazione e dagli animali marini. Nel 1852 fu stabilita la prima linea diretta Parigi-Londra.
In Italia si iniziarono a posare i primi cavi sottomarini dal 1854 tra Sardegna, Corsica, La Spezia e Algeria, e nel canale di Sicilia.
I primi cavi impiegavano come isolante una gomma naturale, la Guttaperca, ricavata dalla pianta tropicale Gutta percha. Poiché questa varietà è spontanea dei territori all'epoca colonie europee, si crearono monopoli commerciali che ne controllavano la produzione.
Il primo tentativo di posare un cavo attraverso l'oceano atlantico fu fatto nel 1858, dopo avere raccolto i fondi necessari mediante emissione di obbligazioni pubbliche. La posa iniziò dai due estremi, l'Irlanda e Terranova, per mezzo di due navi. Su ciascuna imbarcazione era caricato metà del cavo totale, 2200 chilometri più una riserva. I lavori procedettero per settimane tra mille difficoltà, il cavo si ruppe più di una volta e fu ripescato con enorme pazienza. Si insinuò perfino il dubbio della presenza di un sabotatore a bordo.
Bisogna considerare che la lunghezza del cavo è maggiore della distanza tra le coste, poiché è necessario scendere in profondità e risalire, ma anche superare valli e rilievi subacquei. Le correnti oceaniche possono anche spostare il cavo durante la discesa, allungando ulteriormente il percorso. La posa del cavo è comunque preceduta da una campagna di rilevamento mediante scandaglio della morfologia del fondale.
Questo primo cavo, accolto con grande risalto dalla stampa mondiale, funzionò però solamente un mese, dopodiché le notizie tornarono ad impiegare settimane per attraversare l'oceano tra Europa ed America.
Un nuovo tentativo si ebbe nel 1865, per opera della Atlantic Telegraph Co. Gli investitori, nonostante l'insuccesso di pochi anni prima diedero fiducia all'impresa, acquistando nuove obbligazioni. In questa impresa fu impiegata un'unica nave, l'ex transatlantico Great Eastern, riadattato come nave posacavo e caricato con quasi 2000 chilometri di cavo. L'opera falli in seguito alla rottura del cavo dopo 600 chilometri.
L'opera fu finalmente conclusa nel 1866 dalla Anglo-American Telegraph Co. utilizzando la stessa nave posacavi. Nella stessa impresa fu ripescato e completato il cavo del 1865.
Si iniziarono a sviluppare cavi adatti per la telefonia a partire dal 1920, ma la tecnologia necessaria non fu completamente sviluppata prima degli anni '40. Il primo cavo telefonico transatlantico tra la Scozia e Terranova (TAT-1) fu inaugurato il 25 settembre 1956 ed aveva una capacità di 36 canali voce.
Nel 2003 è stata innaugurata una linea sottomarina tra Galatina(Lecce) e Aetos(Grecia).
Voci correlate
Collegamenti esterni
- Storia del cavo transatlantico e della telegrafia sottomarina
- Rete elettrica italiana, compresi gli elettrodotti sottomarini
