Merikaapeli

Merikaapelit ovat merenpohjaan laskettuja kaapeleita, jolla välitetään tietoliikennettä tai sähköenergiaa. 
Vaativien olosuhteiden takia ne tulee rakentaa äärimmäisen vahvoiksi, ja pitkät välimatkat aiheuttavat myös teknisiä haasteita.

Tietoliikenne 

Ensimmäiset merenalaiset tietoliikennekaapelit välittivät lennätinliikennettä. Sen jälkeiset kaapelit ovat välittäneet ensin puhelin- ja sittemmin dataliikennettä. Kaikki modernit kaapelit on tehty valokuidusta, ja ne välittävät sekä puhelin- että Internet-liikennettä.

Historia 

Samuel Morse julkisti ja kokeili lyhyttä vedenalaista sähkötysjohtoa satama-altaassa vuonna 1842. Ensimmäiset tietoliikennekaapelit oli tehty kuparisäikeistä, ja niitä ympäröi vuonna 1847 kehitetty guttaperkka-niminen eristemateriaali. Menetelmää kokeiltiin ensimmäiseksi vuonna 1852, jolloin Englannin kanaaliin laskettiin Isoa-Britanniaa ja Ranskaa yhdistävä merikaapeli.

Vuonna 1855 alkoi hanke, jossa laskettiin ensimmäinen Atlantin alittava kaapeli. Tämä kaapeli ei kuitenkaan toiminut kauan ensimmäisten sähkeiden välittämisen jälkeen. Laskemiseen liittyi merkittävästi vaikeuksia, ja kaapeli rikkoutui huonon eristämisen takia kuukauden päästä sen käyttöönotosta. Tämän jälkeen merikaapeleita laskettiin muutamaan otteeseen, mutta nekin epäonnistuivat. Vuoden 1866 S/S Great Easternista laskettu kaapeli oli menestyksekkäämpi, ja se sai julkisuutta, kun edellisenä vuonna laskettu kaapeli onnistuttiin korjaamaan. Kaapeliyhteys on siitä lähtien ollut yhtäjaksoista. Vuonna 1870 vedettiin merenalainen kaapeli Englannista Intiaan Bombayhin. Tyynenmeren alle laskettiin pitkiä kaapeleita 1902–1903 esimerkiksi Yhdysvalloista Guamiin.

Muovieristimien keksiminen mahdollisti merikaapeleiden tekemisen puheluja varten. Tällöin tarvittiin signaalin vahvistimia. Nämä saivat käyttöjännitteensä kaapeliin sisältyvästä virransyöttöjohdosta.

1950-luvulla asennettiin koaksiaalipareista tehtyjä merikaapeleita, jotka mahdollistivat suuren määrän analogisia puhelukanavia. Vuodesta 1988 lähtien on käytetty valokuitukaapeleita, joissa voidaan siirtää digitaalisesti ääntä, tietoa, televisiokuvaa jne. Niiden siirtonopeudet ulottuvat 60 Tb/s:een asti, joka vastaa noin 940 miljoonaa puhelinkanavaa nopeudella 64 kb/s.

Merikaapelit ovat suurilla välimatkoilla ainoa kunnollinen vaihtoehto satelliittiyhteyksille, jotka kattavat vain osan tiedonsiirtotarpeesta. Niiden etu suuriin tietoliikennesatelliitteihin verrattuna on pienempi vikaantumistodennäköisyys. Toinen etu on signaalin selvästi nopeampi kulkemisaika.

Sähkö 

Sähköenergian välittämiseen on laskettu merenalaisia kaapeleita, mutta ne eivät ole kovinkaan pitkiä. Niissä käytetään suuria jännitteitä ja tasavirtaa (HVDC). Esimerkkejä merenalaisista sähkökaapeleista ovat Ahvenanmaan, Ruotsin, Suomen ja Viron väliset kaapelit. Tasavirtaa pidetään parhaana suurten sähkövirtamäärien siirtämiseen, koska tasavirtakaapelit vaativat vähemmän loistehoa kuin merenalaiset vaihtovirtakaapelit. Sen lisäksi kolmivaiheinen vaihtovirta vaatii kolme johdinta, kun taas tasavirralle riittää yksi tai kaksi.

Vaihtovirtakaapeleiden pituutta rajoittaa aktiivisten johtimien ja ympäröivän maan (tai veden) välinen kapasitanssi. Tietyn kaapelipituuden jälkeen kaapelin kuluttama loisteho vie johtimen koko jännitteensiirtokapasiteetin, jolloin käyttökelpoisen virran siirtäminen tulee mahdottomaksi.

Lähteet

Katso myös 

 Estlink
 Fenno-Skan
 Kotkan merikaapeli
 Ahvenanmaa–Naantali-merikaapeli

Aiheesta muualla

 Kartta merenalaisista tietoliikennekaapeleista 
 Merikaapeleiden historiaa, 1850–2006 
 Atlantin kaapelin ja vedenalaisen sähkötyksen historiaa 
 Artikkeli merikaapeleiden laskemisesta vuodelta 1939 
 Maapallon hermosäikeet, Hakkapeliitta, 18.01.1938, nro 3, s. 10, Kansalliskirjaston digitaaliset aineistot

Tietoliikenne
Sähkö