张 成，袁 静，赵 洋，李 光，李上国，张 铭
（国网北京市电力公司检修分公司，北京 100102）
摘 要： 介绍了电缆网的“1-N”风险的概念，认真分析其产生的原因，对北京地区风险隧道进行了全面统计和分类，给出了不同类型“1-N”风险隧道的差异化应对策略，目的在于解决现有的“1-N”风险问题。并进一步提出了在可研阶段加强相关单位供电方案、可研方案的审核的几个原则，避免了出现新的“1-N”风险隧道。
关键词： 电缆；隧道；“1-N”风险
0 引言
我国电力电缆敷设里程不断增长，常见的电缆敷设方式[1]有直埋敷设、电缆沟敷设、电缆桥梁敷设、竖井敷设、隧道敷设和水底电缆敷设等。电力电缆隧道是北京电网的重要设施，是北京市主配网电缆敷设的重要路径资源。经过多年持续建设，电力电缆隧道得到了迅猛发展，四通八达的地下电缆隧道网络日趋完善。而北京电缆网尤其是城八区，由于地下各类管线密集，电力电缆隧道路径资源，导致部分通道内电缆数量众多，断面饱和度高，如果发生1处电力电缆隧道火灾或土建结构损坏，存在导致1座及以上变电站同时停电的风险，也就是本文中所提出的电力电缆线路的“1-N”风险概念。
1 造成电力电缆隧道“1-N”风险的原因
1.1 土建结构
北京电缆网隧道始建于20世纪70～80十年代，为砖混结构，由于当时建设标准较低，隧道顶板覆土较浅，加上大型、重型车辆长期碾压，隧道结构出现顶板开裂、漏筋、保护层剥落等现象；再加上近年来北京城区地铁、热力、燃气等各种地下管线大规模施工对隧道周边土体的扰动[2]，使得老旧砖混隧道出现了很多隐患：如隧道主体结构开裂、错位、顶板钢筋锈蚀严重。
1.2 电网结构
1.2.1 变电站电缆出线口结构
由于设计建造时间较早、施工现场受城市地下管线限制等原因，部分变电站上级电源从同一出线口隧道进入变电站，当出线口隧道发生事故时，会造成该变电站全停，并使下级变电站失去电源。
1.2.2 电力线路“T接”结构
随着国民经济的快速发展，对于电力需求日益增大，当需要紧急供电或临时过渡性供电方案时，在不影响原线路供电的情况下，就近利用原有线路做“T”接联络线，不失为一种快速有效的方法[3]。但电缆线路和架混线路“T接”多个变电站，当单个变电站停电时，容易波及多个变电站全停或失去电源。
1.3 火灾
电力电缆隧道内的电缆易燃[4]，燃烧时产生大量的浓烟和易燃气体。电力电缆隧道空间狭长，火焰沿着电缆迅速蔓延燃烧。
电力电缆隧道火灾的主要原因为：（1）电缆中间接头制作质量不良、压接头不紧、接触电阻过大，长期运行造成的电缆头过热烧穿绝缘。电缆中间接头的施工质量好坏只能在运行中发现，运行时间越长越容易发生过热烧穿事故。（2）接地故障电流引起火灾。（3）长期超负荷运行、受潮和受热等。绝缘层会被损坏，发生短路等引起电缆火灾。
2 北京电力电缆线路“1-N”风险现状及分析
根据截至2013年5月份最新电缆网系统图，“1-N”风险隧道总量为153段。其中，存在一座及以上220 kV变电站全停的“1-N”风险隧道共11段，存在两座及以上110 kV变电站全停的“1-N”风险隧道共40段，存在一座及以上110 kV变电站全停的“1-N”风险隧道共102段。大部分“1-N”风险隧道分布于城八区电缆密集区域，影响较严重的如成寿寺终端站至左安门变电站隧道，长度为2 km，隧道内敷设多条10 kV、110 kV和220 kV高压电缆，如果电力电缆隧道发生事故，将直接导致220 kV左安门站及其所串带的4座市区110 kV变电站全停，造成市区内大面积的停电事故。
“1-N”风险隧道按照形成原因及应对策略的不同可以分为4类：第一类、隧道内密集多路高压电缆，可以通过改变电缆路径或新建隧道迁改电缆消除“1-N”风险；第二类、虽为双路供电，但上级电源单一，可以通过后期电源点的建设，增强对变电站电源的支撑；第三类、变电站电缆出口单一，进出线电缆敷设在同一出站口，可以通过变电站改造，增加出口数量和方向；第四类、涉及全停变电站为用户站，如110 kV奔驰汽车站、110 kV北辰会议中心站和110kV松下彩管站等，具体应对措施应根据用户用电需求及电网整体规划制定。
按照分类标准对153条“1-N”风险隧道进行细分，其中第一类隧道共有36条，第二类隧道共有88条，第三类隧道共有22条，第四类隧道共有7条。为永久性的解决存量的“1-N”风险隧道问题，应结合不同类型隧道的策略，分轻重缓急，研究制定规划方案，优先考虑长度短、投资省、运行维修方便的新隧道路径，对短期内没有条件开展改造的“1-N”风险隧道可以采取缩短巡视周期、定期结构检测和加装防火隔板等方式降低事故发生风险。
3 避免新增“1-N”风险的电缆网规划建设原则
在解决存量“1-N”风险隧道的基础上，应加强相关单位供电方案、可研方案的审核，建议把握以下几个原则，避免变电站新电源接入工程出现规划不合理，产生新增的“1-N”风险隧道。
（1）所选规划要符合城市规划管理部门制定的地下管线、隐蔽工程统一规划；
（2）线路规划应经济合理，尽量使长度短一些，线路路径避免绕道，因地制宜，综合技经指标确定规划方式；
（3）新变电站建设应有总体规划，建议具有不少于2个以上方向的上级电源，来自两个方向的上级电源敷设在不同路径电力隧道；
（4）新建变电站应有不同方向的高压电缆出线口，不同方向上级电源从不同电缆出线口进站；
（5）电缆线路“T接”结构容易扩大“1-N”风险隧道发生事故的规模，应避免在新建变电站和电缆线路时使用这种电网结构；
（6）新建电缆线路避免使用断面接近饱和、老旧砖混和常年温度较高的电力隧道；
（7）10 kV线路在可以使用其他路径（如：管井）的情况下，原则上不允许使用电力隧道敷设。
4 结论
本文介绍了电缆网的“1-N”风险的概念，认真分析其产生的原因，进一步全面统计了北京电缆网的“1-N”风险隧道，通过研究和总结，根据不同特点对风险隧道进行了分类，提出了不同类型“1-N”风险隧道的短期及长期的差异化应对策略，并强调了在可研阶段加强相关单位供电方案、可研方案的审核的几个原则，目的在于解决现有的“1-N”风险问题并避免出现新的“1-N”风险隧道，降低电缆网的安全风险，提高供电可靠性。
参考文献：
[1]史传卿.电力电缆[M].北京:中国电力出版社，2004.
[2]张彦辉,张洪青.北京电力隧道现状及检测技术研究[J].中国电力教育,2013(8):184-187.
[3]张丽芹.输电线路的一种T接联络方法[J].科技资讯,2012(2):133-134.
[4]赵晖.城市电力电缆隧道的防火和消防设计[J].华北电力技术,2010(6):49-54.