架空输电线路与地埋天然气输气管道间的安全风险预防与控制

梁栋梁

摘 要：在现今地埋天然气管道建设当中，100～500V架空输电线路存在近距离平行走线的情况，部分地段在安全距离方面存在着严重的不足情况，主要表现在接地装置同输气管道交叉，并因此存在较为严重的事故隐患。本文将就架空输电线路与地埋天然气输气管道间的安全风险预防与控制进行一定的研究。

关键词：架空输电线路 地埋天然气 输气管道 安全风险预防 控制

中图分类号：TM726 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）12（a）-00-02

在我国现阶段电力事业不断发展、相关基础设施建设速度不断加快的情况下，经常出现地埋天然气输气管道同架空线路在同一走廊通过的情况，当两者近距离平行走线、或者在走向方面存在交叉情况而安全距离不足时，则会对输电线路的运行安全造成威胁，且对于输气管道来说，也存在着一定的腐蚀风险。对此，即需要能够对两者间的安全距离问题引起重视，并做好对应的预防控制。

1 高压线路对输气管道的安全影响

1.1 电磁感应影响

根据电磁场相关理论，电路线路设备对金属管道产生的影响有感性、阻性以及容性这3种耦合方式。其中，容性柔和对地下金属管道所具有的影响最小，而感性耦合方式无论是对于处于地下的管道还是地上的管道都存在着一定的影响。在正常情况下，管道同三相将输电线路间具有不同的距离，不同电流在管道上的感应电动势则因此无法相互抵消，并因此使金属管道存在一定的感应电压，尤其是在电力线单相接地故障过程中，将具有最大的电磁场强度，且当管线具有越长平行接近长度时，则将具有更高的感应电压。阻性耦合影响方面，主要在电网故障状态下反应，即当局部接地网电位升高时，则将通过管道向外表面传输。该电压最高能够达到几千伏，不仅将因此对人身安全造成威胁，且将对管道连接设备以及绝缘外层造成损坏。

1.2 交流干扰腐蚀影响

因大地屏蔽作用的存在，对于地埋输气管道来说，其通常不具有感应电压的产生。架空输电线路方面，其对埋地输气管道通常会形成交流干扰腐蚀，该种情况主要发生在两线一地制架空输电线路方面，即传输导线为大地一相，同三相线路当中一相接地情况较为相似。如其同管道间所具有的安全距离不足，当管道处于交流电流回路、且大地存在交流电流时，因同土壤相比钢管的电阻值较低，接地电流在实际传输当中则将以输气管道为载体使输气管道因此受到交流干扰腐蚀情况。在近年来相关技术不断发展的过程中，两线一地输电方式已经很少使用，对此，架空线路在输气管道的交流腐蚀方面发生的可能性相对较低。

1.3 雷击影响

当输电线路杆塔受到雷击影响时，其中的一部分电流将经过避雷线传输到附近位置杆塔位置，另一部分电流则将经过杆塔接地体进入大地，并在进入到大地之后以半球形状向外扩散，并因此在该区域形成高压电场。当铁塔接地体同输气管道间具有的距离较近时，杆塔接地体电流则将在输气管道防腐层以外形成更高的感应电压，且具有更大的危险性出现击穿管道防腐层情况，甚至会因此导致火灾发生。而即使没有击穿防腐层，管道同大地间电容的存在，也会使电压因此窜到管道上。

1.4 施工檢修影响

在架空输电线路运行中，经常会存在一定的改造施工情况，如挖掘基础周围、夯图以及杆塔迁改等，都可能因此对输气管道的实际运行造成威胁，并因此使输气管道有较大的几率遭到破坏。对于输电线路接地体来说，其埋设的深度、方式以及位置等都将对线路的运行安全产生影响，需要能够定期做好其维护以及开挖检查工作，这也将对输气管道的正常稳定运行带来影响。

2 输气管道对高压线路的影响

2.1 持续感应影响

对于容性耦合来说，其对输气管道所具有的影响较小，而对于感性耦合来说，则将影响到输气管道。对于架空输电线路来说，三相导线在输气管道方面存在一定的不平衡电流以及几何不对称情况，对此，在输气管道上，不同相电流产生的感应电动势则无法互相之间抵消，在经过感性耦合后，则会在平行管道上形成具有持续特征的感应电压，且当管道具有较长平行接近长度时，该电压值将越高。

2.2 瞬时感应影响

对于阻性耦合影响来说，其主要在电网发生故障的情况下发生反应，即局部电网的点位不断升高，经输气管道向外表面传输。对于该种电压幅值来说，其最高可以达到几千伏，且具有较短的作用时间，不仅将对人身安全造成威胁，且可能会造成设备的损坏，在出现对输气管道绝缘层、防腐涂层击穿的情况下形成电弧对管壁造成烧伤，进而导致火灾事故的发生，对于临近的输电线路来说也可能造成破坏。在具体运行当中，即使绝缘层以及防腐层没有被击穿，因大地电容以及管道的存在，也可能使高压出现窜到管道的情况。当输电线路受到雷击影响时，部分电流则会经过地线传递到其相邻位置的杆塔，另一部分电流则会经接地体流入到大地当中。此时，入地电流则将经过阻性耦合出现地电位升情况，也可能产生电弧而影响到同其靠近的输气管道。就目前很多输气管道来说，其在设计、规划乃至施工环节都可能存在一定的漏洞，因埋设部分不能对国家相关标准的安全要求进行满足而导致部分隐患的出现：首先，是输气管道发生爆炸或者泄露问题，并因此对附近位置架空线路的运行安全产生影响；其次，在外力因素的影响下，架空线路则可能出现导线断落以及绝缘子断串情况，当导线落到地面之后，则将产生瞬间电弧，在击穿管道绝缘层、反腐涂层之后导致天然气发生泄露、甚至导致爆炸事故的发生，对输气管道以及输电线路的运行安全造成威胁；最后，在线路受到雷击影响时，电流则将泄入到大敌当中，很可能导致防腐层出现被破坏问题。

3 预防与控制

为了避免上述问题出现，保障输气管道以及高压线路的运行安全，即需要能够从以下方面做好预防与控制：第一，管道局部改线。通常来说，都是先建设输电线路铁塔，从输电线路以及输气管道两者的安全运行角度考虑，则可以对管线情况进行全面的排查，对不符合要求的输气管道位置进行改道处理，保证110kV线路接地装置同管道间具有5m以上的水平距离，220kV线路接地装置之间具有5m以上水平距离，500kV线路接地装置之间具有7.5m以上的水平距离；第二，改变接地方案。受到当地规划情况限制，如果难以改变管道同线路接地体间的距离，则可以对线路接地体的型式进行改变，以此保证管道同线路接地体间在安全距离方面能够对要求进行满足。做好线路杆塔接地的目标，即保证在电力传输当中故障电流能够以较为顺利的方式得到排放，且不会因高电位差的产生对人身与设备造成威胁。在雷击情况下，为了能够通过雷电流入地的导泄对塔顶位置的电位进行减少、对耐雷水平进行提升更好的限制杆塔接地电阻，则可以通过对接地管道垂直接地极长度与数量进行增加，以此在对接地电阻进行降低的基础上获得更好的分流效果。

4 结语

在上文中，我们对架空输电线路与地埋天然气输气管道间的安全风险预防与控制进行了一定的研究。在具体工作当中，需要能够对管道同架空线路两者距离的安全隐患引起重视，以科学控制方式的应用保障两者的安全运行。

参考文献

[1] 李文麟.架空输电线路设计的关键点及控制[J].中国高新区，2017（16）：128.

[2] 黄吉祥.试论架空输电线路运行维护中存在的问题及解决措施[J].中国新技术新产品，2017（20）：47-48.

[3] 周剑.架空输电线路工程施工质量控制探析[J].现代国企研究，2017（16）：122.

[4] 李永江.浅析110kV架空输电线路迁移改造电缆线路施工[J].通讯世界，2015（1）：167-168.