城市電力電纜隧道建設(shè)前景

【摘要】本文概述了城市電力電纜隧道建設(shè)的必要性，同時分析了其基本特點，最后從電力電纜隧道的建設(shè)前景和電力電纜隧道的運行監(jiān)控這兩個角度對其未來的發(fā)展前景做了前景展望。

【關(guān)鍵詞】電力；電纜隧道；建設(shè)

1.城市電力電纜隧道的必要性

在國外的大型城市的發(fā)展中，以地下電纜方式取代傳統(tǒng)的架空線路已經(jīng)成為世界潮流。統(tǒng)計表明，在世界上的一些現(xiàn)代化都市，如柏林、東京、大阪、哥本哈根等，地下輸電線路的比例已經(jīng)超過70%。隨著我國城市化的快速發(fā)展，城市上部空間留給架空線路的空間也越來越小。城市架空線路已經(jīng)對城市建設(shè)造成了局限和困擾。在普遍使用架空線路的時代，城區(qū)供電線路的輸送容量還相對不大，建筑物布局可調(diào)整空間也比現(xiàn)在更為靈活。但如今城市規(guī)劃對功能性和美觀性的重視程度越來越高，架空下路在應(yīng)用空間和輸送容量方面都已經(jīng)越來越跟不上社會需要。

因此從實際輸送功率和美觀的角度看，采用地下電纜的形式來替代架空線路已經(jīng)顯現(xiàn)出其必要性。從功能上看，采用電纜線路能夠避免出現(xiàn)架空線路對綠化樹木生長高度的制約，且不占據(jù)城市地面空間，可根據(jù)實際需要對輸送容量進行調(diào)整，提高了供電的可靠性，同時對周圍環(huán)境的影響也更小，不易受到氣候變化的影響。從運行維護的角度看，采用地下電纜更為方便，能夠更方便的建立供電網(wǎng)絡(luò)。

我國的很多城市在地下電纜隧道方面也已經(jīng)做了嘗試，但全國范圍內(nèi)大規(guī)模的應(yīng)用還未出現(xiàn)。上海在這個方面的嘗試較多也較早，最早在1983年就建成了長度為100米的萬體館電纜隧道，用于支撐2回110KV充油電纜和35KV電纜。已經(jīng)建成了比較有代表性的楊高中路隧道、新江灣隧道、西藏路隧道等，在2006年完工了總長度達到17000米的世博站電力電纜隧道，并嘗試建立放射狀的電力電纜隧道網(wǎng)絡(luò)，這些電力電纜隧道在實用中已經(jīng)取得了很好的社會效益。

從總體上看，上海所建成的各類電力電纜隧道長度和規(guī)模呈現(xiàn)出越來越大的趨勢。雖然采用地下電纜線路具有諸多優(yōu)勢，但電纜線路的初期建設(shè)費用更高，很大程度上受到線路敷設(shè)方式的影響，對運行中的故障診斷的技術(shù)要求也更高等等相關(guān)問題，這些都是在城市電力電纜隧道應(yīng)用時值得研究的問題。

2.城市電力電纜隧道基本特點

如前文所述，電力電纜隧道的敷設(shè)方式對工程的造價具有很大的影響。采用合理的線路規(guī)劃和最佳的電纜敷設(shè)方式對于節(jié)省工程土建費用，提高日后工程維護的便利性都有直接關(guān)系。由于電纜敷設(shè)屬于地下工程，因此必然受到工程地質(zhì)條件、電纜類型以及電纜敷設(shè)數(shù)量的影響?，F(xiàn)有的敷設(shè)方式主要有直埋式、穿管式、電纜溝敷設(shè)和隧道敷設(shè)。對于大功率輸電，一般需要采用隧道式敷設(shè)。該類敷設(shè)方式可以滿足多回電力線路同路徑敷設(shè)的要求，也能夠滿足越來越大的輸電功率需要，因此隧道式敷設(shè)成為了城市電力電纜敷設(shè)的主要發(fā)展方向。

在結(jié)構(gòu)上一般隧道式敷設(shè)采取磚砼結(jié)構(gòu)，側(cè)壁采用厚磚墻，底部和頂板采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。采用這類結(jié)構(gòu)具有很高的建筑標(biāo)準(zhǔn)，可操作空間更大，可以為其他可能后期鋪設(shè)的管線預(yù)留位置，甚至可滿足檢修人員和設(shè)備通行需要。這就為電力設(shè)施的檢修維護提供了更為便捷的條件，對于縮短故障排查時間和施工安全性都非常有利，加之其良好的擴展性，已經(jīng)使得電力電纜隧道成為環(huán)節(jié)城市輸電線路擁堵的優(yōu)良方案，具有廣闊的發(fā)展前景。

3.城市電力電纜隧道網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)前景

從整體上看，我國很多城市都不同規(guī)模的建設(shè)了電力電纜隧道，但這些設(shè)置之間普遍存在著分布零散，相互關(guān)聯(lián)性差等特點，還缺乏系統(tǒng)性的電力電纜隧道網(wǎng)絡(luò)。因此建立系統(tǒng)性的電力電纜網(wǎng)絡(luò)也是未來的發(fā)展方向。從我國的實際情況出發(fā)，要建立這類網(wǎng)絡(luò)，應(yīng)當(dāng)遵循城市發(fā)展規(guī)劃和電網(wǎng)規(guī)劃，同時還要考慮到建設(shè)對周邊環(huán)境的影響。

當(dāng)前在架空線路入地時的一般都依附于市政改造工程，單獨建設(shè)的電力電纜隧道總體上看數(shù)量不多，往往是還要結(jié)合電力電纜排管的使用，逐步實現(xiàn)有架空線路的入地。在這一過程中，必然是伴隨著電力電纜隧道數(shù)量的逐步增加，由于之前架空線路的普遍存在，需要對現(xiàn)有架空線路和未來新建電力電纜隧道之間的規(guī)劃和協(xié)調(diào)，在電力電纜隧道的數(shù)量達到一定程度后，就需要從電網(wǎng)總體發(fā)展規(guī)劃的層面來考慮電力電纜隧道網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，從而實現(xiàn)將原有較為分散的電力電纜隧道進行有效整合，并依據(jù)電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃來建設(shè)未來重點電力電纜隧道主干網(wǎng)絡(luò)?？梢灶A(yù)見，在一定的時期內(nèi)，電力電纜隧道的主干網(wǎng)絡(luò)將是電力通道網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的重點，在完成主干網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，逐步完善各支線網(wǎng)絡(luò)，最終實現(xiàn)電力電纜隧道網(wǎng)絡(luò)對城市的全面覆蓋。

4.電力電纜隧道的運行監(jiān)控

電力電纜隧道能夠為電力電纜提供安全的庇護，使之具有良好的工作環(huán)境。由于電網(wǎng)設(shè)施的特殊性，對隧道內(nèi)電力電纜的安全監(jiān)控具有非常重要的現(xiàn)實意義，同時也是未來電力電纜隧道的建設(shè)、管理中的重要發(fā)展方向。我國在電力電纜隧道的建設(shè)初期，一般只能依靠人工沿著隧道沿線進行排查，對電纜的運行狀態(tài)進行常規(guī)巡視，檢查是否存在危險源、腐蝕、破損、絕緣性能、接地等項目是否滿足設(shè)計要求。但隨著電力電纜隧道的快速發(fā)展以及科技水平的進步，隧道內(nèi)的各類設(shè)備數(shù)量已經(jīng)到了靠人工排查無法有效應(yīng)付的階段。各類監(jiān)控系統(tǒng)，如消防警報系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)、電纜實時載流監(jiān)測系統(tǒng)等等的廣泛應(yīng)用，讓電力電纜隧道的安全監(jiān)控成為一個非常重要的命題。

西歐、日本等國家得益于豐富的實踐經(jīng)驗，在電力電纜隧道的監(jiān)控方面也出于領(lǐng)先地位，如日本西關(guān)電力公司采用的間接水冷系統(tǒng)、倫敦市中心電力電纜隧道監(jiān)控中所采用的分布式光纜測溫系統(tǒng)、氣體傳感系統(tǒng)等，都具有非常的監(jiān)控水平和執(zhí)行效率。但從總體上看，即便是具有較多實踐經(jīng)驗的國家，在電力電纜隧道的監(jiān)控方面也不是盡善盡美。當(dāng)前電力電纜隧道監(jiān)控的主要問題是隧道內(nèi)各類監(jiān)控系統(tǒng)種類眾多，有消防監(jiān)控系統(tǒng)、電流監(jiān)控系統(tǒng)、溫度監(jiān)控系統(tǒng)等等，盡管這些系統(tǒng)自身可能已經(jīng)具備較高的水平，能有效的承擔(dān)特定監(jiān)控功能，但各個監(jiān)控系統(tǒng)之間往往缺乏有效的協(xié)調(diào)，信息共享能力不夠，還缺乏真正意義上的綜合性電力電纜隧道綜合監(jiān)控系統(tǒng)。這也是在未來電力電纜隧道建設(shè)中具有廣泛應(yīng)用前景和實用價值的研究方向。

5.結(jié)語

城市電力電纜隧道隨著城市的快速發(fā)展，已經(jīng)呈現(xiàn)出了逐步取代傳統(tǒng)架空線路的趨勢，是未來城市電網(wǎng)建設(shè)的發(fā)展方向，具有廣闊的發(fā)展前景。在對電力電纜隧道的研究中，除了本身的工程建設(shè)外，隧道的監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計、監(jiān)控系統(tǒng)之間的整合將是研究的熱點之一，是值得深入研究的問題。

參考文獻

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