簡議架空線入地改造工程設計

【摘要】隨著城鎮的經濟發展，電力線路入地以其架空線路無法比擬的優越性，替代架空線路應用于各行各業的配電網中。將各類管線均集中設置在一條溝道內，消除了通信、電力等系統在及地面上豎立的電線桿、高壓塔等，避免了路面的反復開挖，降低了路面的維護保養費用，確保了道路交通功能的充分發揮。

【關鍵詞】輸電線路；電纜敷設

1、架空線入地的必要性

隨著城鎮的經濟發展，電力線路入地以其架空線路無法比擬的優越性，替代架空線路應用于各行各業的配電網中。電力線路入地項目雖然建設投資費用較高，但是它敷設于地下，不占空間，有利于美觀，同時統一地下電纜通道，容納多回路線的同時，輸送容量的適應性和供電可靠性提高，電纜隱蔽在地下，最低程度地受外界條件和周圍環境的影響，這樣的優勢使得電纜線路的運行維護費用就相對而言小一些，同時降低了施工難度。

大凡裸露的金屬導體，很容易受大氣中酸堿氣體和水汽腐蝕，當然就使得架空線存有較多的危險隱患。大量存在的桿塔自然就避免不了發生碰線、高空拋物、風箏掛線等外損事故，更可能在風暴、大雪等災害性天氣時造成供電和通訊網絡的嚴重損壞。一般從通常意義上說，架空線路的事故及故障發生率要遠大于地下電纜線路，大約有10倍之多。

地下電纜每回線路傳輸能量比架空線路低，但是用它的總傳輸容量作對照卻遠遠高于架空線路。龐大的城市架空線路，很大程度上破壞了市容景觀，破壞了古鎮傳統或現代的建筑立面，這一切不但惡化了城市環境，也對人們產生了嚴重的視覺污染。

架空線的空間安全距離要求比地下管線更高，對相鄰土地的限制較多，因而大大降低了土地的利用價值。一旦架空線入地，建筑物或構造物離纜線的距離可以貼的很近，比架空線距離縮短2m甚至更多。

電磁場對人的影響雖然沒有量化標準，但人們在架空電力導線附近生活總不免會產生許多擔憂。同樣容量的電力架空線與地下電纜相比，網損要大得多，其產生的電磁場也要比地下電纜強。通常電力架空線30m處電磁場會產生1.29v/m電場。而敷設地下電纜，電磁場距離居住處2m就會降低很多，顯得絕對微弱。

2、架空線入地方案比選

2.1 電力線路入地的敷設方式選擇

合理選擇電纜敷設方式可以降低電力線路入地項目的建設費用。電纜敷設方式應視工程條件、環境特點和電纜類型、數量等因素，且按滿足運行可靠、便于維護的要求和技術經濟合理的原則來選擇。電纜敷設的方式一般有直埋敷設方式、保護管敷設方式、電纜構筑物敷設方式等以及上述幾種方式交互結合的方式敷設。

總體分為兩種方式：直埋敷設和非直埋敷設。直埋敷設不需要任何的外界保護構筑物，電纜直接埋于地下土中，只對回填土和墊層做一定的土質處理。同時采用直埋敷設不但節約投資，而且便于施工，縮短工期，效益顯著，但是直埋敷設的電纜在穿越公路、鐵路、街道時應穿于保護管中。非直埋敷設是電纜在外界保護構筑物的保護下埋于地下，電纜的保護構筑物包括排管、電纜溝、隧道及其他公用設施。電纜的非直埋敷設常采用排管、電纜溝等相結合的方式進行設計施工。

直埋敷設是較經濟、簡便的敷設方式，適用于易于開挖的人行道和建筑物的邊沿地帶。

排管敷設方式，適用于電纜條數較多且有機動車等重載地段，如市區道路、穿越公路、穿越綠化帶、穿越小型建筑物等。

電纜溝敷設方式適用于變電站出線及重要道路電纜條數較多的地段。電纜溝敷設便于檢修，節省運行費用，但電纜溝施工困難，投資大，應在變電站和重要道路建設以及改造的前期工作中統一規劃。

3、架空線與地下電纜成本比較措施

3.1 敷設成本

在充分考慮工程的復雜性，滿足現有架空線輸送能力的基礎上，提高綜合供電水平，測算結果為463～623萬元/公里道路。有統計表明，在我國一般架空線入地與地下電纜的建設費用之比是1：4。

3.2 運行和維修成本

地下電纜因惡劣天氣影響的意外損失較少，其電力中斷的損失明顯少于架空線。通常同一方向架空輸電線路只有2～4回，而埋設于地下的電纜線路可以達到20回。輸電線路的大概維修成本架空線為5500元/回路公里每年，而地下電纜只需要600元/回路公里每年。此外還必須考慮架空線系統的維護和整修的成本以及鐵塔和導線的預防性維護成本?？梢?，地下電纜的運行和維修成本明顯低于架空線。

3.3 綜合成本

隨著電纜制造和敷設技術的發展以及無維護解決方案的開發，地下電纜綜合成本在逐漸降低。最近十年由于固體絕緣材料的發展、電纜結構的優化、預制式電纜附件和更先進的電纜敷設技術的使用，地下綜合成本還在大幅度降低，與架空線綜合成本的差距正在不斷縮小。

4、可能的問題及解決方案

電纜作為地下網絡的敷設材料，其優點十分明顯，當然也存在一定的缺點，而且由于運行環境復雜，難于探測，所以對于電纜在地下網絡中將會出現的以下問題加以重視。

4.1 電纜進水

在已有的電纜長期運行過程中，發現電纜進水這一現象越來越成為影響電纜安全運行的潛在隱患。電纜進水后，在電場的作用下，會發生水樹老化現象，最后導致電纜擊穿。水樹是直徑在0.1米到幾微米充滿水的空隙集合，絕緣中存在的雜質、氣孔及絕緣與內外半導電層結合面的不均勻處所形成的局部高電場部位是發生水樹的起點。電纜進水后干燥處理非常困難，一般也沒有配置相應的設備。電纜進水的防止應以預防為主，采用以下措施：電纜頭應密封，電纜敷設后要及時進行電纜頭的制作，加強電纜頭制作工藝的管理。

4.2 外力事故

外力事故主要是由以下幾種原因造成的：地下管線單位敷設新管線或更換舊管線而造成的外力事故；對路橋和道路的改造及新建而造成的外力事故；地下管線單位臨時搶修造成的外力事故；平整路面而造成的外力事故。

在電纜施工時嚴格遵守安裝規程和驗收制度，把住每一道質量關；采用科學、合理的巡視法，提高運行工作的靈活性和巡視質量；在管線圖上標明電纜的具體走向和深度，以便施工部門加強重視。

4.3 過負荷運行及電纜終端頭套管出現污閃

過負荷運行將會使電纜的事故率增加，同時還會縮短電纜的使用壽命。定期清掃套管可以防止電纜終端頭套管出現污閃

4.4 腐蝕

由于土壤中的復雜情況及不同的土壤結構，使長期埋入地下的電纜受到不同程度的腐蝕。有腐蝕存在，電纜就會受到不同程度的傷害。

結束語

架空線入地工作是一個綜合電網結構、供電方式、道路管線資源的綜合利用等的系統工程。將各類管線均集中設置在一條溝道內，消除了通信、電力等系統在城市上空布下的道道蛛網及地面上豎立的電線桿、高壓塔等，避免了路面的反復開挖，降低了路面的維護保養費用，確保了道路交通功能的充分發揮。

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