简议架空线入地改造工程设计

简议架空线入地改造工程设计

随着城镇的经济发展，电力线路入地以其架空线路无法比拟的优越性，替代架空线路应用于各行各业的配电网中。将各类管线均集中设置在一条沟道内，消除了通信、电力等系统在及地面上竖立的电线杆、高压塔等，避免了路面的反复开挖，降低了路面的维护保养费用，确保了道路交通功能的充分发挥。

标签：输电线路；电缆敷设

1、架空线入地的必要性

随着城镇的经济发展，电力线路入地以其架空线路无法比拟的优越性，替代架空线路应用于各行各业的配电网中。电力线路入地项目虽然建设投资费用较高，但是它敷设于地下，不占空间，有利于美观，同时统一地下电缆通道，容纳多回路线的同时，输送容量的适应性和供电可靠性提高，电缆隐蔽在地下，最低程度地受外界条件和周围环境的影响，这样的优势使得电缆线路的运行维护费用就相对而言小一些，同时降低了施工难度。

大凡裸露的金属导体，很容易受大气中酸碱气体和水汽腐蚀，当然就使得架空线存有较多的危险隐患。大量存在的杆塔自然就避免不了发生碰线、高空抛物、风筝挂线等外损事故，更可能在风暴、大雪等灾害性天气时造成供电和通讯网络的严重损坏。一般从通常意义上说，架空线路的事故及故障发生率要远大于地下电缆线路，大约有10倍之多。

地下电缆每回线路传输能量比架空线路低，但是用它的总传输容量作对照却远远高于架空线路。庞大的城市架空线路，很大程度上破坏了市容景观，破坏了古镇传统或现代的建筑立面，这一切不但恶化了城市环境，也对人们产生了严重的视觉污染。

架空线的空间安全距离要求比地下管线更高，对相邻土地的较多，因而大大降低了土地的利用价值。一旦架空线入地，建筑物或构造物离缆线的距离可以贴的很近，比架空线距离缩短2m甚至更多。

电磁场对人的影响虽然没有量化标准，但人们在架空电力导线附近生活总不免会产生许多担忧。同样容量的电力架空线与地下电缆相比，网损要大得多，其产生的电磁场也要比地下电缆强。通常电力架空线30m处电磁场会产生1.29v/m电场。而敷设地下电缆，电磁场距离居住处2m就会降低很多，显得绝对微弱。

2、架空线入地方案比选

2.1 电力线路入地的敷设方式选择

合理选择电缆敷设方式可以降低电力线路入地项目的建设费用。电缆敷设方

式应视工程条件、环境特点和电缆类型、数量等因素，且按满足运行可靠、便于维护的要求和技术经济合理的原则来选择。电缆敷设的方式一般有直埋敷设方式、保护管敷设方式、电缆构筑物敷设方式等以及上述几种方式交互结合的方式敷设。

总体分为两种方式：直埋敷设和非直埋敷设。直埋敷设不需要任何的外界保护构筑物，电缆直接埋于地下土中，只对回填土和垫层做一定的土质处理。同时采用直埋敷设不但节约投资，而且便于施工，缩短工期，效益显著，但是直埋敷设的电缆在穿越公路、铁路、街道时应穿于保护管中。非直埋敷设是电缆在外界保护构筑物的保护下埋于地下，电缆的保护构筑物包括排管、电缆沟、隧道及其他公用设施。电缆的非直埋敷设常采用排管、电缆沟等相结合的方式进行设计施工。

直埋敷设是较经济、简便的敷设方式，适用于易于开挖的人行道和建筑物的边沿地带。

排管敷设方式，适用于电缆条数较多且有机动车等重载地段，如市区道路、穿越公路、穿越绿化带、穿越小型建筑物等。

电缆沟敷设方式适用于变电站出线及重要道路电缆条数较多的地段。电缆沟敷设便于检修，节省运行费用，但电缆沟施工困难，投资大，应在变电站和重要道路建设以及改造的前期工作中统一规划。

3、架空线与地下电缆成本比较措施

3.1 敷设成本

在充分考虑工程的复杂性，满足现有架空线输送能力的基础上，提高综合供电水平，测算结果为463～623万元/公里道路。有统计表明，在我国一般架空线入地与地下电缆的建设费用之比是1：4。

3.2 运行和维修成本

地下电缆因恶劣天气影响的意外损失较少，其电力中断的损失明显少于架空线。通常同一方向架空输电线路只有2～4回，而埋设于地下的电缆线路可以达到20回。输电线路的大概维修成本架空线为5500元/回路公里每年，而地下電缆只需要600元/回路公里每年。此外还必须考虑架空线系统的维护和整修的成本以及铁塔和导线的预防性维护成本。可见，地下电缆的运行和维修成本明显低于架空线。

3.3 综合成本

随着电缆制造和敷设技术的发展以及无维护解决方案的开发，地下电缆综合成本在逐渐降低。最近十年由于固体绝缘材料的发展、电缆结构的优化、预制式

电缆附件和更先进的电缆敷设技术的使用，地下综合成本还在大幅度降低，与架空线综合成本的差距正在不断缩小。

4、可能的问题及解决方案

电缆作为地下网络的敷设材料，其优点十分明显，当然也存在一定的缺点，而且由于运行环境复杂，难于探测，所以对于电缆在地下网络中将会出现的以下问题加以重视。

4.1 电缆进水

在已有的电缆长期运行过程中，发现电缆进水这一现象越来越成为影响电缆安全运行的潜在隐患。电缆进水后，在电场的作用下，会发生水树老化现象，最后导致电缆击穿。水树是直径在0.1米到几微米充满水的空隙集合，绝缘中存在的杂质、气孔及绝缘与内外半导电层结合面的不均匀处所形成的局部高电场部位是发生水树的起点。电缆进水后干燥处理非常困难，一般也没有配置相应的设备。电缆进水的防止应以预防为主，采用以下措施：电缆头应密封，电缆敷设后要及时进行电缆头的制作，加强电缆头制作工艺的管理。

4.2 外力事故

外力事故主要是由以下几种原因造成的：地下管线单位敷设新管线或更换旧管线而造成的外力事故；对路桥和道路的改造及新建而造成的外力事故；地下管线单位临时抢修造成的外力事故；平整路面而造成的外力事故。

在电缆施工时严格遵守安装规程和验收制度，把住每一道质量关；采用科学、合理的巡视法，提高运行工作的灵活性和巡视质量；在管线图上标明电缆的具体走向和深度，以便施工部门加强重视。

4.3 过负荷运行及电缆终端头套管出现污闪

过负荷运行将会使电缆的事故率增加，同时还会缩短电缆的使用寿命。定期清扫套管可以防止电缆终端头套管出现污闪

4.4 腐蚀

由于土壤中的复杂情况及不同的土壤结构，使长期埋入地下的电缆受到不同程度的腐蚀。有腐蚀存在，电缆就会受到不同程度的伤害。

结束语

架空线入地工作是一个综合电网结构、供电方式、道路管线资源的综合利用等的系统工程。将各类管线均集中设置在一条沟道内，消除了通信、电力等系统在城市上空布下的道道蛛网及地面上竖立的电线杆、高压塔等，避免了路面的反

复开挖，降低了路面的维护保养费用，确保了道路交通功能的充分发挥。

参考文献：

[1]张晓丽，姜学峰.浅议城市综合管沟建设及在架空线入地改造中的作用[J].中国新技术新产品，2012（6）：80-81.

[2]林韬.关于城市架空线入地若干问题的思考[J].北京电力高等专科学校学报：自然科学版，2011.28：44-44.

[3]徐昌云.城市架空线路入地控制规划及其优化研究[D].上海交通大学，2003.