王辉

摘 要：电力电缆是城市供电的主动脉，也是地下管线的重要组成部分。在此背景下，分析了海量电缆管理面临的内外部安全管理形势，并指出了目前电缆管理存在的难题，重点从人、财、物体制变革，状态监测，智能管控平台建设等方面提出建议。最后，介绍了基于物联网技术的“三位一体”管理模式，即解决“电缆在哪儿”“电缆怎么样”“电缆何时修”三大难题和实施情况。

关键词：电缆安全;地下管线管理;信息资源共享;人财物体制变革;智能管控平台

中图分类号：TP311.52;TP391.44;TN929.5 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2019）10-0017-03

1 形势分析

电缆管理质量不但关系行业自身建设，也关乎城市地下空间综合治理，但近年随着电缆资产快速增加，安全运行的内外部压力也在不断增大。

1.1 内部形势

伴随着城市化的推进，大量的架空线改为电缆入地，电缆资产增长迅速，电缆安全管理形势日益严峻[1]。近些年，国内发生多起由于电缆故障导致的严重电网事故，如2016年西安南郊变电站出线的35kV电缆故障导致起火，造成330千伏南郊变和8座110千伏变电站失压;大连海事大学附近66千伏电缆隧道内起火，造成7座66千伏变电站停电。电缆资产规模剧增，重大事故多发，电缆管理变革内部形势紧迫。

1.2 外部形势

电缆与燃气、电信、自来水等其他地下管线，共同组成城市的“生命线”。然而，由于管线间路径不明、信息不全的原因，这条城市“生命线”正成为威胁城市公共安全的“生病线”，甚至“夺命线”。据统计，2015-2018年间，全国仅媒体公开报道的地下管线事故平均每天就有5.6起。为此，近年来国家出台了《关于加强城市地下管线建设管理的指导意见》等政策文件，大力发展智慧城市和加强地下管线管理，要求实现综合管线系统和专业管线信息系统即时交换、共建共享、动态更新[2]。

内外部形势要求供电企业必须履行社会责任，在加强自身管理的同时，向政府共享电缆通道等准确、全面的数据，对接政府“智慧城市”建设，积极承担起维护城市地下空间安全的职责。

2 存在问题

2.1 电缆管理理念尚待突破

目前，电缆管理模式基本沿用架空输电线路管理方式。但电缆线路与架空线路有所不同，具有开放性、隐蔽性和共存性的个性特征。隐蔽性的特征要求需要对存量和增量电缆进行测绘，获取电缆准确三维位置信息，为运维和检修工作提供数据支撑。但目前尚未建立统一的测绘数据标准、测绘服务的价格标准;同时，部分省市尚未将用户投资工程和基建工程的竣工测绘纳入项目概算;此外，大多省市尚未设立测绘班组，测绘专业技术人员和装备缺乏。同时，电缆与其他地下管线共同存在地下空间，共存性的特征需要电力部门与其他地下管线共享信息，减少彼此之间的施工外力破坏，多方共同落实城市地下空间的治理。但目前出于传统数据安全性等方面考虑，尚缺少数据共享意识和意愿，存在管线信息孤岛。

2.2 电缆管理模式亟需建立

目前，各地普遍重视对电缆绝缘技术和智能运检技术等方面研究和应用，而电缆管理模式探索则相对薄弱，且尚未形成系统的电缆管理体系[3]。随着电缆技术的快速发展必须要建立与之相匹配的电缆专业管理模式。在管理方法上，目前主要是集团化统一管控模式，各地因地制宜进行管理模式创新还较为困难。因此，亟需要建立公司集团化统一管控与各地因地制宜相结合的涵盖规划、设计、施工、监理、验收和运维等环节电缆全寿命管理体系。

2.3 电缆资产现状不容乐观

现有电缆管理方式较为粗放，规划、设计、施工和运维环节未能有效衔接，导致电缆管理存在资产不清、状态不明、运行环境较为恶劣等问题。资产数据方面，目前电缆基础资料脱离真实地理信息背景，且存在电缆数据更新不及时，无法可视化查询，与其他地下管线缺乏信息共享等问题;状态评估方面，接地环流、温度等在线监测装置普及率较低，还未形成系统监测，高度依赖带电检测周期性数据，难以有效判断电缆运行趋势，仍处于一种故障后被动抢修的状态;运行环境方面，存在输配电同通道敷设，且彼此相互叠压，未能有效防火隔离，同时电缆和通道保护区周围经常存在大量市政施工，难以有效管控外力破坏风险。

3 重点工作建议

3.1 因地制宜变革电缆管理体制

改革电缆管理体制，从“横向优化组织架构”和“纵向明确各级公司的主体职责”两个维度破题，推动建立基于GIS的“一张图管理一张网”电缆管理理念。

在横向的组织架构上，一方面应先探索输配电电缆分离管理模式，成熟后转向输配电一体化的管理模式;另一方面根据电缆特性，从传统的电缆单线管理模式转向通道管理模式。纵向明确各级公司的主体职责，建立国网公司顶层设计，解决电缆管理的“共性”问题。各省公司协调建立相关业务渠道，给予地市公司人、财、物一定的自主权，在人力资源方面，成立电缆专业管理部门，加强对电缆专业人才培养，并成立基层测绘班组建制;在资金方面，对电缆管理的紧迫问题，如通道防火问题，通过专项资金进行保障;物资方面，中压电缆中间头尚待差异化物资采购。进而推行各市公司因地制宜，突破管理的思維定势，落地创新，实现“一城一策”。通过分权授解，明确各级公司权责，系统性地解决“存量”与“增量”问题。

3.2 遏制通道火灾隐患、外破等紧急问题

3.2.1 通道防火

在电缆的全寿命运行阶段内，采取“阻、疏、堵、隔、包、报”相应的措施，最大限度地消除电缆火灾的隐患。设计阶段，优先选用阻燃电缆;在施工阶段，将输电电缆与配电电缆线路形成明显的隔离带;运维阶段，及时采取防火包裹等措施。此外，临近热力管线、燃气管线时，加装在线监测装置，检测电缆本体及附件温度、井内沼气等可燃气体的含量。

目前，国内已出现多起由10kV配电电缆单相接地故障而最终导致的通道火灾事故，造成较大电网事故。究其原因，当10kV配电电缆产生单相接地故障时，该条配电电缆仍带电运行，长时间燃弧，而同沟电缆未上支架、或未有效采取防火阻隔措施，相互叠压，极易引发护层和绝缘起火，最终导致同沟敷设的输电电缆线路起火。因此，在综合考虑配网运行可靠性和输电电缆起火危害前提下，对现有的10kV电缆线路的单相接地继电保护策略进行重新调研，制定出更加可靠有效的继电保护策略。

3.2.2 防外力破坏

目前正处在城市建设快速发展期，市政管线等施工较多，由于不清楚电缆位置盲目施工，导致电缆设备外力破坏事故时有发生。探索建立一套地下管线施工“绿卡”审批制度，即要求施工单位在动工前会将相关施工方案报送电缆及通道管理部门备案，通过审批后方能进行施工，必要时进行施工现场监护。同时，设置防外力破坏管理专员，负责防外破的外联协调工作，与市政、交通、管线单位建立联络机制，提前获取电缆通道附近施工信息，并及时发布电力施工信息，防止施工误伤电缆。并进一步根据实际情

况执行差异化巡视策略，对周围施工密集地区，缩短巡视周期。电缆与地下管线联络示意图如图1所示。

3.3 部署智能管控平台等长远问题

建立基于地理信息背景的具有空间化、数字化、网络化、智能化和可视化的电缆的资源信息平台，对电缆进行动态跟踪智能化管理。建立切实可行的信息共享机制，保证电缆及通道的竣工测量以及普查成果及时准确地进入城市地下管线数据库，并实现实时共享和动态更新，助力政府打造一个完整、动态、有生命力的城市地下管线信息系统。同时，平台有效集成电缆在线监测、检测、巡视、试验、缺陷的数据，实现不同类型测量数据的交互式分析及深度特征挖掘，通过平台专家系统建立起电缆设备故障预警体系，进一步提升电缆线路运维数据管理与分析诊断水平，推进电缆线路智能化运维的深入应用，实现电缆线路运行状态实时智能诊断分析与检修策略修订。

4 应用案例

4.1 电缆“三位一体”管理体系（图2）

苏州供电公司基于新一代信息技术、物联网技术与电网设备深入融合的基础上，逐步实现以三维测绘、物联网状态感知、剩余寿命评估等电缆技术管理为基础，以管孔审批、通道准入、智能巡检等流程管控为抓手，以大数据分析、信息化云平台为支撑，一体化整合在线监测、检测、巡视、试验、缺陷的数据，深入挖掘数据价值，实现设备运行状态诊断和干预以系统自动判断为主，人工决策为辅的智慧电缆“三位一体”协同管理机制，最终系统解决“电缆在哪儿”、“电缆怎么样”、“电缆何时修”问题。

4.2 技术管理

4.2.1 陀螺仪三维测绘

采用陀螺仪测绘是获取电缆隐蔽通道最有效的技术手段，陀螺仪测绘可获取电缆准确的三位数据信息，为电缆拖拉管、顶管等隐蔽设施管理提供有效支撑，如图3。

4.2.2 物聯网状态监测

通过将电缆传统制造工艺与新兴技术有机融合，创新研发智能接地箱，集成八大类传感设备，实现了对通道内接地环流、有害气体等运行、环境变量的在线监测，突破性地实现了电缆沟内环境与本体的监测共融，全面覆盖城市地下电缆，使得电缆线路运行状态可控、在控、能控。

4.2.3 电缆寿命评估

应用大数据技术深入挖掘电缆数据特征，利用Weibull分布和Crow-AMSAA模型建立了苏州地区电缆故障预测模型，在全国率先形成适应江南水域地区特大型城市电网的电缆寿命预测模型，实时掌握所有电缆的运行健康状况和发展趋势，帮助电缆运行和管理人员制定电力电缆最佳维修、更换策略，并为长远的优化维护、监测规划和全寿命周期管理打下坚实的基础。

4.3 流程管控

如图4，构建电缆全寿命周期管理体系，覆盖电缆及通道从规划设计到退役报废的全过程，并考虑每个环节的事前、事中、事后管理，将影响电缆安全运行的环节消除在前序环节，实现对电缆及通道资产的安全管控。

4.4 信息化平台

平台分为感知层、网络层、平台层和应用层。感知层是通过在电缆及通道前端安装分布式传感装置，实现对电缆局放、接地环流8大类21项参数的实时获取。网络层采用VPN无线专网连接，确保电力数据的安全性。平台层是整个框架的核心，集成了大数据存储、运算和分析等功能，能够对感知层采集的数据做出处理，为应用层提供决策依据;应用层是电缆管理的落脚点，对平台层提供的分析结果做出响应，实现对电缆的智慧管理。

5 结语

构建电缆及通道安全管控的新模式，不仅是电网企业卓越运行，保障城市电力供应安全的需要，更是关乎建设智慧城市、政务数据共享的必由之路。为此，需要优化从集团总部到地市公司三层的人、财、物管理，构建涵盖规划设计到退役报废的全寿命周期管理，近期在重点解决通道火灾隐患问题，遏制重大电网事件发生势头的同时，部署电缆及通道智能管控平台建设，有效对接政府政务数据，实现智慧能源与智慧城市有机融合。

参考文献

[1] 杜岳凡.高压电缆运行管理的问题与分析[J].中国电力企业管理，2019（3）：48-49.

[2] 刘皓，闫春江，赵永强，等.电缆网精益化管理系统研究[J].电气技术，2018（4）：87-91.

[3] 张东霞，苗新，刘丽平，等.智能电网大数据技术发展研究[J].中国电机工程学报，2018，35（1）：2-12.