赵 洋，李 光，张 成

　　（国网北京市电力公司检修公司, 北京 100026）

　摘 要：电力隧道的运行健康水平直接影响了城市输配电力网络的安全性和可靠性，这其中隧道网络的畅通是考量隧道运行健康水平的一个重要因素，也是决定未来隧道资源可持续利用的一个重要指标。通过制定隧道资源利用的评价原则，对北京地区隧道资源进行了全面调研和分析，给出了大量详实的数据，同时后续资源的优化利用措施进行了分析和研究，并给出结论。

关键词： 电力隧道；城市输配电；电力网络

0 引言

　　随着国内城市化建设不断地推进，对于城市输、配电网络安全性、可靠性和美观性的要求越来越高。这也就推动了电力电缆在城市输配电网络中使用率的急速攀升。而电力隧道作为电缆敷设的一个重要的通道，其自身的安全性和可靠性将直接导致城市输配电网络的健康运行水平。但由于前期的规划、设计使用缺乏统筹考虑，电力隧道局部的瓶颈点不断增多，局部阻塞、发热等情况逐渐成为了影响隧道和电缆设备正常运行的一个重要问题。

　　目前，国网北京检修分公司所辖隧道约为700 km。由于对10 kV电缆占用通道资源缺乏有效的超前管控，造成局部区域断面饱和，影响主配网电缆的安全运行，同时降低了电力隧道资源的合理利用水平。

　　鉴于上述情况，本文针对北京地区五环内电力隧道的断面资源占用情况进行了全面调查，按断面饱和程度进行分类统计，并由此分析隧道资源不合理使用的原因，同时给出下一步的优化工作建议。

1 隧道资源利用评价原则

　　按照电缆隧道典型设计[1]，三类常见隧道的配网电缆容量如图1～图3所示。图1表示矩形截面结构隧道（明开、砖混），可敷设10kV共计24条；图2表示直墙拱形截面结构隧道（暗挖、盾构等），可敷设10 kV共计24条；图3表示圆形截面结构隧道（圆管），可敷设10 kV共计18条。现将断面饱和程度共分为4类：

　　（1）饱和状态。断面饱和程度达到90%以上。

　　（2）近饱和状态。断面饱和程度达到60%-90%。

　　（3）一般状态。断面饱和程度达30%-60%。

　　（4）空闲状态。绿色线条表示区域内断面饱和程度在30%以下。

2 隧道资源占用分析

　　根据现场调研结果，可知五环内隧道资源占用情况分布不均，资源占用情况较高的区域集中分布在三环以内及东北部地区，该情况应与北京市各区域的规划及发展程度密切相关，在较成熟的商业、金融、居住中心的隧道断面饱和、甚至超饱和的现象突出，同时环线隧道、向中心城区输电的隧道也普遍拥挤。其中饱和隧道的具体位置主要位于早期建设的变电站出线隧道以及部分三通井、四通井位置；近饱和隧道主要位于四环内的主干线道路，大致符合城市用电需求分布规律。空闲及一般状态隧道主要位于四环外的西、南部地区及目前经济建设相对较慢的地区。

　　图4表示二环内电力隧道资源占用分布情况，饱和隧道占总量的32%，集中出现在早期建设的变电站出线隧道和东二环沿线隧道。其中变电站出线隧道饱和区域达20余处（左安门、朝阳门站、西直门站等），东二环沿线隧道连续饱和状态的达4.2 km，严重影响运维工作，降低了主网电缆的安全运行水平。隧道资源近饱和区域已达44%。

　　图5表示二环至三环隧道资源占用分布情况，饱和隧道占总量的20%，集中出现在北三环、东三环地区地段，由于商业、住宅等供电需求较大，使得该区域隧道断面饱和（西大望站、北太平庄站、白家庄站等）。西三环、南三环沿线的隧道占用率较低，但随着丽泽商务区的建设，饱和区域将日益增多，有必要超前规划，统筹调度。

　　图6、图7表示三环以外隧道资源占用分布情况，整体来看，电力隧道资源占用情况良好，但局部地区也出现饱和现象，例如望京区域的广顺大街，由花家地变电站至东湖变电站，有近2.5 km的饱和区段，其主要原因是广顺大街作为望京区域的主要建设干道，其周边供电需求量大，且周边电源点较少，可形成网状结构隧道较少，造成大量10 kV电缆均需通过该段隧道。

3 现状问题分析及工作建议

　　统计分析饱和隧道的分布区域，主要有以下5方面的共同特征.

　3.1 变电站出线隧道饱和

　　早期建设的变电站，普遍存在进出线隧道饱和的问题，其主要原因为规划建设时未预留足够的出线口，地区供电需求迅速增长且大多采用直配电缆，使出线口电缆数量不断增加，导致饱和。

　　建议：对出线隧道饱和的变电站，运行部门应及时发送饱和区域预警，应严格控制新增电缆，必要时可在临近位置新建开闭站、电缆通道等满足负荷接入需求，并切出部分现状电缆。对于增加变电站容量的，应配套规划建设电缆通道。

3.2 部分三通井、四通井饱和

　　三通井、四通井是多方向隧道的汇集点，容易集中大量10 kV电缆，断面易饱和，进而成为了非常明显的瓶颈点，影响相邻区域隧道的合理使用，且电缆和通道的运维相当困难。

　　建议：对10 kV电缆汇集形成的饱和区域进行专项分析并提出优化建议，迁改部分电缆（例如：方庄区域管道资源利用分析及优化建议）。同时应重点管控三通井、四通井处10 kV电缆敷设情况，避免因施工不当造成通道拥堵；此外，具备条件时应局部新建隧道、管井等联络通道，打通瓶颈，提高隧道通流能力。

3.3 三环内干线隧道饱和

　　早期建设的三环内干线隧道饱和问题较为突出，其中北三环、东三环地区较为显著，而周边续建的一些支线隧道没有得到合理利用，降低了电力隧道资源合理利用水平。

　　建议：严格控制这部分隧道敷设新的10 kV电缆，提升周边支线隧道、管井利用率，同时对路径不合理的电缆进行迁改；另外，因南北向输配电联络通道较少，部分电缆明显绕行，且不可避免地造成“1-N”现象，例如：南二环、南三环之间输电通道只有左安门、右安门两条隧道，有必要在南二三环中段打通1～3条联络线。

　　（2） 电缆通道资源缺乏统筹调度

　　目前，北京隧道、管井等电缆通道资源多头管理，且规划、设计、使用、运维等明显脱节，缺乏统筹考虑，综合利用水平很低。一些电力隧道资源饱和区域附近的管井却几乎处于闲置状态。究其原因，可能是为便于施工、节约成本及缩短工期等，大部分10 kV电缆首选隧道进行敷设。

4 结论

　　针对本文中上述调研和分析情况，应该统一调度电缆通道资源，运行单位应对电力隧道饱和区域提出预警及优化建议，并通知规划部门与营销部门；规划部门应对运行单位提出的饱和区域编制通道优化方案，通过规划建设联络线、构建环隧道网等方式有效降低现状电力隧道资源饱和区域的占用情况，同时针对城市规划建设对隧道网的建设应向前延伸，超前规划；营销部门应及时掌握现状电力隧道资源占用情况，应结合运行部门提出的实际情况对饱和区域禁止敷设新的10 kV电缆，近饱和区域严格控制敷设新的10 kV电缆，一般及空闲区域合理利用电力隧道资源，避免资源浪费现象发生。同时相关部门提出配网电缆应优先使用管井敷设；为确保通道资源的有序使用，建议将通道断面审批环节前置到10 kV供电方案之前，或在供电方案之前增加供电通道咨询环节；此外，现状隧道资源占有率较高区域应逐步进行优化，降低供电风险。

参考文献

　　[1]明挖电缆隧道设计导则[S].国家电网公司企业标准,2014.