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1、从电缆隧道建设看城市地下空间的利用2006年第3期上海电力从电缆隧道建设看城市地下空问的利用葛荣良(华东电力试验研究院科学技术信息所,上海200437)摘要:目前国内外大城市高负荷密度的城区,土地资源极其珍贵,架空线走廊资源愈来愈受到限制,在地下走廊十分拥挤的中心城区建造电缆隧道是城市地下空间开发利用的一种很好形式.介绍了国内外电缆隧道建设的实践,提出采用地下隧道改造城区电网已势在必行.关键词:城市地下空间;电缆隧道;城市电网;输电线路中图分类号:TU984.113文献标识码:Bl引言地下空间是地球上十分宝贵的资源,目前国内外大中城市用地普遍十分短缺,合理
2、开发和综合利用城市地下空间,可缓解城市发展与土地资源紧张的矛盾,提高土地利用率,对于扩大城市生存发展空间具有重要的现实意义,为进一步建设现代化城市开辟了广阔的前景,实现城市的集约化和持续有序化发展.城市地下空间的范围是指城市规划区以内,地表以下的空间,开发利用形式主要有地铁,人行通道,地下商业街,城市共同沟,各种地下库房和人防设施等.电缆隧道建设是城市地下空间开发利用形式之一,电缆隧道有圆形,矩形和马蹄形.电缆隧道断面形式主要取决于施工方法,采用暗挖法施工的隧道一般为圆形,采用明挖法施工的隧道一般为矩形或马蹄形.电缆隧道是能容纳十几条或更多电缆线路的地下土
3、建设施,将电缆线路敷设于已建成的电缆隧道中的安装方式称为电缆隧道敷设.在地下走廊十分拥挤的中心城区建造电缆隧道,可以在同一路径敷设多回路高压电缆线路,但电缆隧道建设规划应与城市电网整体建设规划同步进行.一般在以下情况之一应建设电缆隧道:同一路径35kV电缆超过1O根;220kV电缆≥3回路;市区220kV,500kV变电所前;500kV电缆通道.电缆隧道的建设和应用,为城市重要地区,重要路段完成电力架空线入地创造了条件.同时,电缆隧道把大截面,大长度电力电缆引入市区,实现城市地下空间的深度开发,有利于构建城市地下电力通道的综合网络.2国外电缆隧道建设的实践
4、国外大多数变电站都通过电缆与电网相连,为改善城市中心商业区及其周围地区电力系统,以保证在该地区居住和工作的人能获得安全和可靠的电力供应.电缆隧道是把变电站连接起来的一种方式,但隧道并非是连接电网的唯一方式.电缆还可以敷设在沿街的壕沟里,但国外壕沟开挖方案往往被当地政府否决,因此变电站的连接选择了电缆隧道方案.随着国外城市,尤其是大城市,特大型城市的供电线路密度加大和电力需求的增长,将超高压线路引入市中心,推动了超高压地下输电系统的发展,相继建成不同电压等级的隧道.国外一些国家电缆隧道建设的实践主要有:(1)日本.日本东京电力公司(TEPCO)确定了超高压线
5、路引入市中心计划(拟建设13条线路),建成了目前的超高压地下输电系统.这一系统以围绕市区的500kV外环系统为起点,建设尽可能靠近市中心的275kV地下输电线路.同时使各处的地下系统相互连接,确保供电高可靠性.东京电力公司在电力电缆隧道工程中积累了丰富的经验,现公司拥有460km的电缆隧道和270km共享隧道.东京电力公司的新丰洲(Shin-Toyosu)变电站是日本建的第一座地下500kV变电站,它位于东京市中心城区,于2000年11月21日投运.新丰洲变电站和新京叶变电站(Shin-Keiyo变电站,处于500kV网架的内环)之间建成长达约40km的电
6、缆隧道,敷设世界上第一条长距离500kV交联聚乙烯(XLPE)电缆,按二回路(未来按三回路)建一243—上海电力2006年第3期设.500kV地下电缆系统是辐射状运行,以防产生275kV地下电缆系统那样的强大环流.此外,日本还研制出地下隧道内电力电缆的温度监视系统,已在154,275kVXLPE电缆上得以验证.并用于275kV的OF电缆隧道.(2)英国.英国国家电网公司伦敦电力基础设施建设400kVXLPE(交联聚乙烯)地下电缆线路项目,连接Elstree和StJonh'SWood变电站,线路长20km.该线路电缆截面为2500mm,承载电流最高达3700
7、A,输送容量1600MVA(额定电流2309A),是世界上容量最大的交联聚乙烯电缆线路.根据季节和优先运行原则,允许6h的3700A过载运行;在冬季或夏季带83正常运行负荷时,允许3min的17kA过载运行.该条电缆线路隧道途经伦敦郊区崎岖不平的山地,但在整个20km的距离中,标高变化不超过2～3m.隧道的地下深度从Elstree处的6m到StJonh'SWood的大约24m处.电缆隧道采用拱形结构,所有电缆在Elstree处通过直径10.3m的垂直竖井送入隧道,然后沿20km线路牵引敷设.该项目于2004年完成,大大提高了伦敦电网的供电能力和可靠性.(3
8、)德国.德国柏林市议会于1991年初作出决定,将柏林市已有的约17
