Эпопея прокладки первого трансатлантического телеграфного кабеля длилась 10 лет- 1857 г. по 1866 г. Для того, что бы кабель соединил Европу с Америкой понадобилось пять экспедиций. В 1854 г. Г. Филдом была основана «Нью-Йорско-Ньюфаундлендская и Лондонская телеграфная компания». Ей ставилась грандиозная задача: предстояло проложить кабель длиной около 4000 километров на океанских глубинах до 4500 м.
Что бы подготовить 4000 км. кабеля (с запасом на неровности океана по трассе), нужно было проволочить почти 30000 км. медной и свыше 500000 км. стальной проволоки.
Токопроводящая жила была не однопроволочной, а скручивалась из семи проволок, после чего покрывалась тремя тремя тонкими слоями гуттаперчивой изоляции. Сложной была конструкция брони: сначала семь тонких стальных проволок скручивались между собой в сренгу, затем 18 таких стренг накладывались на подушку из пропитанного джута. Весь кабель был изготовлен за полгода, следовательно производственная мощность составляла в среднем около 700 км в месяц. Жилу изолировала компания «Гутта Перча», бронировали кабель две другие фирмы.
Первая прокладка трансатлантического телеграфного кабеля началась из маленькой бухты Валенсия в юго-западной части Ирландии 6 августа 1857г. и окончилась неудачей из-за обрыва кабеля. Во время следующих прокладок кабель неоднократно обрывался. Тем не менее, 5 августа 1858г. подводная кабельная линия электросвязи длиной 3800 км была проложена. Наконец, электрический телеграф связал Европу с Америкой. Однако, уже 1 сентября аппарат не смог принять ни одного ясного сигнала. Линия, работавшая крайне неустойчиво, потеряла работоспособность и прекратила свое существование. Причиной выхода кабеля из строя, скорей всего, стал пробой изоляции слишком высоким для нее напряжением береговой питающей батареи-2000В. Напряжение увеличивали, чтобы усилить передаваемые сигналы.
Несмотря на неудачи, был накоплен огромный опыт, позволивший в корне изменить конструкцию кабеля, поднять на совершенно новую ступень уровень его производства и испытаний, повысить требования к материалам и к качеству сращивания отдельных строительных длин. К составлению технических условий на новый кабель были привлечены научные учреждения и видные ученые и инженеры.
Основоположником теории конструирования телеграфных кабелей является Уильям Томсон. Он вывел дифференциальные уравнения, определяющие значения напряжения и тока в любой точке линии в зависимости от параметров кабеля. Томсон первым предложил скручивать токопроводящую жилу из проволок для увеличения ее гибкости. Он способствовал усовершенствованию технологии кабельного производства, ужесточению контроля материалов, настоял на применении проволок из меди высокой электропроводности.
По конструкции и свойствам кабель, разработанный в 1860-х г. заметно отличался от своего предшественника. (рис.2) Сечение кабеля было увеличено в трое, следовательно, втрое уменьшилось сопротивление жилы. Несмотря на некоторое увеличение емкости, постоянная времени кабеля уменьшилась в 2,5 раза. Соответственно увеличились скорости распространения тока и телеграфной передачи.
Изоляция жилы была выполнена не из трех, а из четырех слоев гуттаперчи, причем сама токопроводящая жила и каждый слой гуттаперчи покрывались влагозащитным клейким компаундом, состоящим из трех частей гуттаперчи, одной части смолы и одной части гудрона. Изолированную жилу обматывали слоем просмоленного джута и покрывали броней, насей раз из одиночных стальных проволок. Новым явилось то, что каждая бронепроволока, в свою очередь, была покрыта слоем пропитанного джута толщиной, около 3мм. Делалось это главным образом для того, чтобы уменьшить вес кабеля при погружении в воду. Благодаря усилению конструкции в целом разрывная прочность кабелей 1865 и 1866 гг. по сравнению с кабелями 1857 и 1858гг. возросла в 2,4 раза.
Береговые концы линии имели усиленную – двойную броню для защиты от повреждений при трении о камни во время приливов и отливов и при случайных ударах корабельных якорей. Для этого поверх глубоководного бронированного кабеля накладывалась подушка из пропитанного джута и дополнительная более мощная броня, состоявшая из 12 стальных стренг, каждая из которых была скручена из трех проволок.
Четвертая прокладка трансатлантического кабеля началась 23 июля 1865г. из Ирландии. И снова возникли трудности. Приборы сигнализировали о повреждении изоляции. Оказалось, что твердая сталь, из которой были изготовлены проволоки брони, оказалась очень хрупкой и под действием тяжести уложенных один на другой витков кабеля ломалась на куски. Такие куски пропарывали изоляцию. Экспедиция закончилась неудачей.
Для следующей экспедиции был изготовлен новый кабель; на этот раз он имел броню не из твердых, а из мягких стальных оцинкованных проволок. Усовершенствовали приборы и механизмы на корабле.
Пятая экспедиция началась 13 июля 1866г. Она оказалась наиболее успешной. 27 июня 1866г. корабль бросил якорь в бухте Ньюфаундленда. Этот день принято считать началом регулярной постоянной электрической связи между Европой и Америкой.
Тогда же был поднят со дна океана кабель, затонувший ранее, испытан и сращен с запасным кабелем на судне. Таким образом, 8 сентября 1866г. второй кабель соединил оба материка.
Успех1866г. способствовал небывалому развитию техники подводных кабелей. Еще 4 кабеля пересекли Атлантику. Кабели прокладывали в Тихом и Индийском океанах, Средиземном море, Южной Атлантике.
Из отечественных подводных кабельных линий конца прошлого столетия наиболее значительны Каспийская (1879г. Красноводск-Баку), Сахалинская(1881г. залив Де-Кастри-Дуэ), Черноморские: Одесса-Константинополь и Севастополь-Варна.
В 1880-е годы конструкция подводных кабелей была значительно усовершенствована. Токопроводящая жила скручивалась не из семи одинаковых проволок, а состояла из центральной медной проволоки диаметром 3-3,1 мм и повива из 12 медных проволок диаметром 1,05 мм. Диаметр такой жилы возрос всего на 35-40%, а ее сечение увеличилось вдвое. Сопротивление жилы постоянному току уменьшилось, следовательно, еще более возросли скорости распространения тока и телеграфной передачи. Усилена была броня кабеля, ее теперь составляли не 12, а 18 (и даже 24) проволок диаметром 2,1-2,4 мм.
Прокладка подводных и подземных телеграфных кабелей продолжалась до конца 30-х годов нашего столетия. Телеграфные кабели сыграли существенную роль в развитии экономических и культурных связей, в политике и в военном деле. Именно подводные телеграфные кабели первыми соединили до того разобщенные сети электросвязи отдельных континентов в единую мировую систему связи. Однако, постепенно по мере развития линий телефонной связи, по которым, кроме телефонных, можно было передавать также телеграфные сообщения, чисто телеграфные кабели начали терять самостоятельное значение. В настоящее время они используются для целей железнодорожной сигнализации и блокировки.
Следует отметить значение телеграфных кабелей в развитии кабельной техники в целом. Именно при разработке телеграфных кабелей появились кабели как таковые, была разработана теоретическая база конструирования кабельных линий, разработаны первые конструкции кабелей и технологические процессы производства кабельных изделий.
1. Д.Л. Шарле «По всему земному шару» М. «Радио и связь»1985