架空輸電線路與地埋天然氣輸氣管道間的安全風險預(yù)防與控制

梁棟梁

摘 要：在現(xiàn)今地埋天然氣管道建設(shè)當中，100～500V架空輸電線路存在近距離平行走線的情況，部分地段在安全距離方面存在著嚴重的不足情況，主要表現(xiàn)在接地裝置同輸氣管道交叉，并因此存在較為嚴重的事故隱患。本文將就架空輸電線路與地埋天然氣輸氣管道間的安全風險預(yù)防與控制進行一定的研究。

關(guān)鍵詞：架空輸電線路 地埋天然氣 輸氣管道 安全風險預(yù)防 控制

中圖分類號：TM726 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）12（a）-00-02

在我國現(xiàn)階段電力事業(yè)不斷發(fā)展、相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)速度不斷加快的情況下，經(jīng)常出現(xiàn)地埋天然氣輸氣管道同架空線路在同一走廊通過的情況，當兩者近距離平行走線、或者在走向方面存在交叉情況而安全距離不足時，則會對輸電線路的運行安全造成威脅，且對于輸氣管道來說，也存在著一定的腐蝕風險。對此，即需要能夠?qū)烧唛g的安全距離問題引起重視，并做好對應(yīng)的預(yù)防控制。

1 高壓線路對輸氣管道的安全影響

1.1 電磁感應(yīng)影響

根據(jù)電磁場相關(guān)理論，電路線路設(shè)備對金屬管道產(chǎn)生的影響有感性、阻性以及容性這3種耦合方式。其中，容性柔和對地下金屬管道所具有的影響最小，而感性耦合方式無論是對于處于地下的管道還是地上的管道都存在著一定的影響。在正常情況下，管道同三相將輸電線路間具有不同的距離，不同電流在管道上的感應(yīng)電動勢則因此無法相互抵消，并因此使金屬管道存在一定的感應(yīng)電壓，尤其是在電力線單相接地故障過程中，將具有最大的電磁場強度，且當管線具有越長平行接近長度時，則將具有更高的感應(yīng)電壓。阻性耦合影響方面，主要在電網(wǎng)故障狀態(tài)下反應(yīng)，即當局部接地網(wǎng)電位升高時，則將通過管道向外表面?zhèn)鬏敗Ｔ撾妷鹤罡吣軌蜻_到幾千伏，不僅將因此對人身安全造成威脅，且將對管道連接設(shè)備以及絕緣外層造成損壞。

1.2 交流干擾腐蝕影響

因大地屏蔽作用的存在，對于地埋輸氣管道來說，其通常不具有感應(yīng)電壓的產(chǎn)生。架空輸電線路方面，其對埋地輸氣管道通常會形成交流干擾腐蝕，該種情況主要發(fā)生在兩線一地制架空輸電線路方面，即傳輸導線為大地一相，同三相線路當中一相接地情況較為相似。如其同管道間所具有的安全距離不足，當管道處于交流電流回路、且大地存在交流電流時，因同土壤相比鋼管的電阻值較低，接地電流在實際傳輸當中則將以輸氣管道為載體使輸氣管道因此受到交流干擾腐蝕情況。在近年來相關(guān)技術(shù)不斷發(fā)展的過程中，兩線一地輸電方式已經(jīng)很少使用，對此，架空線路在輸氣管道的交流腐蝕方面發(fā)生的可能性相對較低。

1.3 雷擊影響

當輸電線路桿塔受到雷擊影響時，其中的一部分電流將經(jīng)過避雷線傳輸?shù)礁浇恢脳U塔位置，另一部分電流則將經(jīng)過桿塔接地體進入大地，并在進入到大地之后以半球形狀向外擴散，并因此在該區(qū)域形成高壓電場。當鐵塔接地體同輸氣管道間具有的距離較近時，桿塔接地體電流則將在輸氣管道防腐層以外形成更高的感應(yīng)電壓，且具有更大的危險性出現(xiàn)擊穿管道防腐層情況，甚至會因此導致火災(zāi)發(fā)生。而即使沒有擊穿防腐層，管道同大地間電容的存在，也會使電壓因此竄到管道上。

1.4 施工檢修影響

在架空輸電線路運行中，經(jīng)常會存在一定的改造施工情況，如挖掘基礎(chǔ)周圍、夯圖以及桿塔遷改等，都可能因此對輸氣管道的實際運行造成威脅，并因此使輸氣管道有較大的幾率遭到破壞。對于輸電線路接地體來說，其埋設(shè)的深度、方式以及位置等都將對線路的運行安全產(chǎn)生影響，需要能夠定期做好其維護以及開挖檢查工作，這也將對輸氣管道的正常穩(wěn)定運行帶來影響。

2 輸氣管道對高壓線路的影響

2.1 持續(xù)感應(yīng)影響

對于容性耦合來說，其對輸氣管道所具有的影響較小，而對于感性耦合來說，則將影響到輸氣管道。對于架空輸電線路來說，三相導線在輸氣管道方面存在一定的不平衡電流以及幾何不對稱情況，對此，在輸氣管道上，不同相電流產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢則無法互相之間抵消，在經(jīng)過感性耦合后，則會在平行管道上形成具有持續(xù)特征的感應(yīng)電壓，且當管道具有較長平行接近長度時，該電壓值將越高。

2.2 瞬時感應(yīng)影響

對于阻性耦合影響來說，其主要在電網(wǎng)發(fā)生故障的情況下發(fā)生反應(yīng)，即局部電網(wǎng)的點位不斷升高，經(jīng)輸氣管道向外表面?zhèn)鬏敗τ谠摲N電壓幅值來說，其最高可以達到幾千伏，且具有較短的作用時間，不僅將對人身安全造成威脅，且可能會造成設(shè)備的損壞，在出現(xiàn)對輸氣管道絕緣層、防腐涂層擊穿的情況下形成電弧對管壁造成燒傷，進而導致火災(zāi)事故的發(fā)生，對于臨近的輸電線路來說也可能造成破壞。在具體運行當中，即使絕緣層以及防腐層沒有被擊穿，因大地電容以及管道的存在，也可能使高壓出現(xiàn)竄到管道的情況。當輸電線路受到雷擊影響時，部分電流則會經(jīng)過地線傳遞到其相鄰位置的桿塔，另一部分電流則會經(jīng)接地體流入到大地當中。此時，入地電流則將經(jīng)過阻性耦合出現(xiàn)地電位升情況，也可能產(chǎn)生電弧而影響到同其靠近的輸氣管道。就目前很多輸氣管道來說，其在設(shè)計、規(guī)劃乃至施工環(huán)節(jié)都可能存在一定的漏洞，因埋設(shè)部分不能對國家相關(guān)標準的安全要求進行滿足而導致部分隱患的出現(xiàn)：首先，是輸氣管道發(fā)生爆炸或者泄露問題，并因此對附近位置架空線路的運行安全產(chǎn)生影響；其次，在外力因素的影響下，架空線路則可能出現(xiàn)導線斷落以及絕緣子斷串情況，當導線落到地面之后，則將產(chǎn)生瞬間電弧，在擊穿管道絕緣層、反腐涂層之后導致天然氣發(fā)生泄露、甚至導致爆炸事故的發(fā)生，對輸氣管道以及輸電線路的運行安全造成威脅；最后，在線路受到雷擊影響時，電流則將泄入到大敵當中，很可能導致防腐層出現(xiàn)被破壞問題。

3 預(yù)防與控制

為了避免上述問題出現(xiàn)，保障輸氣管道以及高壓線路的運行安全，即需要能夠從以下方面做好預(yù)防與控制：第一，管道局部改線。通常來說，都是先建設(shè)輸電線路鐵塔，從輸電線路以及輸氣管道兩者的安全運行角度考慮，則可以對管線情況進行全面的排查，對不符合要求的輸氣管道位置進行改道處理，保證110kV線路接地裝置同管道間具有5m以上的水平距離，220kV線路接地裝置之間具有5m以上水平距離，500kV線路接地裝置之間具有7.5m以上的水平距離；第二，改變接地方案。受到當?shù)匾?guī)劃情況限制，如果難以改變管道同線路接地體間的距離，則可以對線路接地體的型式進行改變，以此保證管道同線路接地體間在安全距離方面能夠?qū)σ筮M行滿足。做好線路桿塔接地的目標，即保證在電力傳輸當中故障電流能夠以較為順利的方式得到排放，且不會因高電位差的產(chǎn)生對人身與設(shè)備造成威脅。在雷擊情況下，為了能夠通過雷電流入地的導泄對塔頂位置的電位進行減少、對耐雷水平進行提升更好的限制桿塔接地電阻，則可以通過對接地管道垂直接地極長度與數(shù)量進行增加，以此在對接地電阻進行降低的基礎(chǔ)上獲得更好的分流效果。

4 結(jié)語

在上文中，我們對架空輸電線路與地埋天然氣輸氣管道間的安全風險預(yù)防與控制進行了一定的研究。在具體工作當中，需要能夠?qū)艿劳芸站€路兩者距離的安全隱患引起重視，以科學控制方式的應(yīng)用保障兩者的安全運行。

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