張 成，袁 靜，趙 洋，李 光，李上國，張 銘
（國網北京市電力公司檢修分公司，北京 100102）
摘 要： 介紹了電纜網的“1-N”風險的概念，認真分析其產生的原因，對北京地區風險隧道進行了全面統計和分類，給出了不同類型“1-N”風險隧道的差異化應對策略，目的在于解決現有的“1-N”風險問題。并進一步提出了在可研階段加強相關單位供電方案、可研方案的審核的幾個原則，避免了出現新的“1-N”風險隧道。
關鍵詞： 電纜；隧道；“1-N”風險
0 引言
我國電力電纜敷設里程不斷增長，常見的電纜敷設方式[1]有直埋敷設、電纜溝敷設、電纜橋梁敷設、豎井敷設、隧道敷設和水底電纜敷設等。電力電纜隧道是北京電網的重要設施，是北京市主配網電纜敷設的重要路徑資源。經過多年持續建設，電力電纜隧道得到了迅猛發展，四通八達的地下電纜隧道網絡日趨完善。而北京電纜網尤其是城八區，由于地下各類管線密集，電力電纜隧道路徑資源，導致部分通道內電纜數量眾多，斷面飽和度高，如果發生1處電力電纜隧道火災或土建結構損壞，存在導致1座及以上變電站同時停電的風險，也就是本文中所提出的電力電纜線路的“1-N”風險概念。
1 造成電力電纜隧道“1-N”風險的原因
1.1 土建結構
北京電纜網隧道始建于20世紀70～80十年代，為磚混結構，由于當時建設標準較低，隧道頂板覆土較淺，加上大型、重型車輛長期碾壓，隧道結構出現頂板開裂、漏筋、保護層剝落等現象；再加上近年來北京城區地鐵、熱力、燃氣等各種地下管線大規模施工對隧道周邊土體的擾動[2]，使得老舊磚混隧道出現了很多隱患：如隧道主體結構開裂、錯位、頂板鋼筋銹蝕嚴重。
1.2 電網結構
1.2.1 變電站電纜出線口結構
由于設計建造時間較早、施工現場受城市地下管線限制等原因，部分變電站上級電源從同一出線口隧道進入變電站，當出線口隧道發生事故時，會造成該變電站全停，并使下級變電站失去電源。
1.2.2 電力線路“T接”結構
隨著國民經濟的快速發展，對于電力需求日益增大，當需要緊急供電或臨時過渡性供電方案時，在不影響原線路供電的情況下，就近利用原有線路做“T”接聯絡線，不失為一種快速有效的方法[3]。但電纜線路和架混線路“T接”多個變電站，當單個變電站停電時，容易波及多個變電站全停或失去電源。
1.3 火災
電力電纜隧道內的電纜易燃[4]，燃燒時產生大量的濃煙和易燃氣體。電力電纜隧道空間狹長，火焰沿著電纜迅速蔓延燃燒。
電力電纜隧道火災的主要原因為：（1）電纜中間接頭制作質量不良、壓接頭不緊、接觸電阻過大，長期運行造成的電纜頭過熱燒穿絕緣。電纜中間接頭的施工質量好壞只能在運行中發現，運行時間越長越容易發生過熱燒穿事故。（2）接地故障電流引起火災。（3）長期超負荷運行、受潮和受熱等。絕緣層會被損壞，發生短路等引起電纜火災。
2 北京電力電纜線路“1-N”風險現狀及分析
根據截至2013年5月份最新電纜網系統圖，“1-N”風險隧道總量為153段。其中，存在一座及以上220 kV變電站全停的“1-N”風險隧道共11段，存在兩座及以上110 kV變電站全停的“1-N”風險隧道共40段，存在一座及以上110 kV變電站全停的“1-N”風險隧道共102段。大部分“1-N”風險隧道分布于城八區電纜密集區域，影響較嚴重的如成壽寺終端站至左安門變電站隧道，長度為2 km，隧道內敷設多條10 kV、110 kV和220 kV高壓電纜，如果電力電纜隧道發生事故，將直接導致220 kV左安門站及其所串帶的4座市區110 kV變電站全停，造成市區內大面積的停電事故。
“1-N”風險隧道按照形成原因及應對策略的不同可以分為4類：第一類、隧道內密集多路高壓電纜，可以通過改變電纜路徑或新建隧道遷改電纜消除“1-N”風險；第二類、雖為雙路供電，但上級電源單一，可以通過后期電源點的建設，增強對變電站電源的支撐；第三類、變電站電纜出口單一，進出線電纜敷設在同一出站口，可以通過變電站改造，增加出口數量和方向；第四類、涉及全停變電站為用戶站，如110 kV奔馳汽車站、110 kV北辰會議中心站和110kV松下彩管站等，具體應對措施應根據用戶用電需求及電網整體規劃制定。
按照分類標準對153條“1-N”風險隧道進行細分，其中第一類隧道共有36條，第二類隧道共有88條，第三類隧道共有22條，第四類隧道共有7條。為永久性的解決存量的“1-N”風險隧道問題，應結合不同類型隧道的策略，分輕重緩急，研究制定規劃方案，優先考慮長度短、投資省、運行維修方便的新隧道路徑，對短期內沒有條件開展改造的“1-N”風險隧道可以采取縮短巡視周期、定期結構檢測和加裝防火隔板等方式降低事故發生風險。
3 避免新增“1-N”風險的電纜網規劃建設原則
在解決存量“1-N”風險隧道的基礎上，應加強相關單位供電方案、可研方案的審核，建議把握以下幾個原則，避免變電站新電源接入工程出現規劃不合理，產生新增的“1-N”風險隧道。
（1）所選規劃要符合城市規劃管理部門制定的地下管線、隱蔽工程統一規劃；
（2）線路規劃應經濟合理，盡量使長度短一些，線路路徑避免繞道，因地制宜，綜合技經指標確定規劃方式；
（3）新變電站建設應有總體規劃，建議具有不少于2個以上方向的上級電源，來自兩個方向的上級電源敷設在不同路徑電力隧道；
（4）新建變電站應有不同方向的高壓電纜出線口，不同方向上級電源從不同電纜出線口進站；
（5）電纜線路“T接”結構容易擴大“1-N”風險隧道發生事故的規模，應避免在新建變電站和電纜線路時使用這種電網結構；
（6）新建電纜線路避免使用斷面接近飽和、老舊磚混和常年溫度較高的電力隧道；
（7）10 kV線路在可以使用其他路徑（如：管井）的情況下，原則上不允許使用電力隧道敷設。
4 結論
本文介紹了電纜網的“1-N”風險的概念，認真分析其產生的原因，進一步全面統計了北京電纜網的“1-N”風險隧道，通過研究和總結，根據不同特點對風險隧道進行了分類，提出了不同類型“1-N”風險隧道的短期及長期的差異化應對策略，并強調了在可研階段加強相關單位供電方案、可研方案的審核的幾個原則，目的在于解決現有的“1-N”風險問題并避免出現新的“1-N”風險隧道，降低電纜網的安全風險，提高供電可靠性。
參考文獻：
[1]史傳卿.電力電纜[M].北京:中國電力出版社，2004.
[2]張彥輝,張洪青.北京電力隧道現狀及檢測技術研究[J].中國電力教育,2013(8):184-187.
[3]張麗芹.輸電線路的一種T接聯絡方法[J].科技資訊,2012(2):133-134.
[4]趙暉.城市電力電纜隧道的防火和消防設計[J].華北電力技術,2010(6):49-54.