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常见的高压和特高压输电线路，都是高压线凌空，高架耸立。而在长三角地区，有一段特高压交流环网线路，却是深埋于地下，且线路还从长江底穿江而过。
截止到去年10月，这条输电线路已经送电超过了1000亿千瓦时。相比于常规的输电线路，埋在地下的输电线路有什么不同？为什么是从江底穿过而非空中横跨？
先来看看，这段交流环网线路的起始点是哪里吧。
淮南到上海的交流环网输电
该线路起自淮南，经过南京、南通等地，终点在长江南岸的苏州和上海。而后从苏沪一带经浙江，再经过皖南，将线路对接到淮南，从而形成一个闭环。
线路分为北环和南环两大部分，属于1000千伏交流特高压输变电工程。长三角是国内经济比重最高的地区之一，这里的电力需求相比于其他地方也更多。
所需大部分电力，都是像西电东送这样的外部电力。因此，该交流环网输电线路，是整个华东特高压网架的主要组成部分。
说的简单一点，就是该线路主要是从外部输送电力到长三角地区。但是线路本身的架构和修建模式，跟传统的输电线路并不相同。
具体来看，北环线路也就是长江北岸的工程，从南京连接到南通以后，南通成为北岸的引接站。位于长江南岸的苏州，则是另一个引接站。
中间这段，正是需要跨越长江的区域。按照常规的思路，过江的线路，在两岸设置高架，将高压线架设起来即可。
如果线路过长，也可以在江心设置一两座高架，只要让线路顺利通过长江上空区域就行。
但是，在此前施工的时候，抛弃了这种常规的思路，而是采用了一种全新的方式，即把输电线路埋设在地下。尤其是过江的区域，在长江底下挖隧道，将线路架设在隧道的管道里。
都不用仔细计算，这种挖隧道埋入地底的方式，成本肯定高于常规的架设模式。为什么不用常规的方式，偏偏要用这种方式呢？这种方法具体又是怎样的一种情况呢？
埋入地下的气体绝缘输电线路
还在2018年8月，淮南经南京到上海的这段工程，就已经贯通完成了。这里面的贯通，也专门指穿越长江的隧道也完工了。
该工程的名称，当时叫苏通GIL综合管廊工程。建成并于2019年9月正式运行后，就叫苏通GIL管廊。其实从名称中的“管廊”就能看出来，设施的一部分是在地下的。
不过，该设施的关键并非“管廊”，而是英文名“GIL”。该英文简称，翻译成中文叫气体绝缘输电线路，也可以叫气体绝缘金属封闭输电线路。
设施的主要特点，是在地下隧道里铺设封闭的管道，输电线路就架设在管道之中。这种传输设备，是专门针对高电压、大电流的电力传输特点而设置的。
它和传统架空线路的区别在于，传统输电线路，容易受到地形和环境的影响。
比如说一个地区是高原或者多山地貌，高架设施在构筑的时候，技术难度大且成本高。
再比如多风的地区，台风天气或者暴雪天气等气象因素，都会不同程度影响到架空的输电线路。像2008年冬天南方的低温冰冻灾害，就严重影响了输电线路。
而把输电线路埋在地下的管道里，地形和气候因素将不会再影响到输电。此外，相比于在地面设置高架，地下管道还能有效节约空间资源。
从输电本身的角度看，地下管道输电，可以减少电磁的干扰和影响，故障率相比于传统的模式也比较低。在维护的时候，相比于高空维护，管道维护要更方便一些。
从上述几个有点看，地下的输电模式确实优于常规的高空输电。不过这样一来，一个问题就呼之欲出了：既然新方式这么好，为什么不大规模采用呢？
优点不少，然而它的缺点也很明显。首要的缺点就是成本高。该模式并非简单的把线路埋入地下，需要挖建隧道，同时绝缘设施也要达标。
设置高架和挖隧道的成本对比，显然前者的成本更低一些。就以苏通GIL管廊工程为例，光是挖过江隧道的工程，投资就高达47.63亿元。
所以说，如果将这种输电模式全面铺开使用，成本就要翻着倍的往上涨了。除了成本之外，这种地下输电的模式，实际也会受地形和地表因素的影响。
像山地地区，在地下挖隧道难度很大。再比如人口稠密建筑物密集的地区，在地下挖建大型的隧道，也会影响到地表的安全。
因此，是采用常规的输电模式，还是采用地下的模式，需要综合各种因素考虑。苏通GIL管廊工程，之所以穿江底而过，就是综合考虑后的结果。
江宽、成本高、影响航运
南通位于长江北岸，苏州和上海位于长江南岸，而这里的江面，相对于长江中上游地区，可是相当宽阔的。
因为这里是长江口，江面的宽度在几公里甚至几十公里以上。即便是江面最窄的地方，它的宽度也达到了惊人的5公里。
想象一下，在5公里宽的区域设置高架线路，中间线路凌空的部分过于长，因此中间也得设置高架，才能将高压线架设起来。
这样一来，中间的高架，势必就得设置在长江中。正式施工前的测量，这样的高架塔一座还不够，至少需要两座才行。
每座高架的高度，至少要达到450米以上。这么高，它的基座势必就要又大又深。经过测算，一座高架光是基底的面积，就相当于27个标准篮球场那么大。
而且整个施工过程，都是在长江里进行的，建设基底的过程很难，需要的混凝土至少要20多万立方米。无论是成本还是施工难度，都是不可承受的。
还有一项最关键的因素，这里是长江口，每天过往的船只数以千计，实际上每天过往的大型船只超过了3000艘。
如果在江心旷日持久的施工，对航运和周边的港口乃至整体的经济，都会产生不利影响。
即便是建成了，由于这是输电线路，未来这一地区的空域，也会受到线路的影响和限制。
所以，综合江面宽、成本高、影响航运和经济等因素，最终选择的方式是地下模式。
钱七虎是中国工程院院士，他率领的专家组在施工之前，对整体的情况进行了充分论证。负责工程的国家电网公司，最终决定挖建隧道。
穿江靠盾构机
既然采用地下模式，规划中的隧道长度为5468.5米，隧道的直径可达12.07米。隧道施工，自然又要用到盾构机。
这一工程使用的盾构机为“卓越号”，该盾构机隶属于中铁十四局，大直径盾构机是根据工程实际量身定制的。
而穿江施工的过程也很难，最深的地方，达到了78.4米。在这么深的地方施工，来自上面和四周的水土压力更是惊人。指甲盖大小的面积，就要承受10公斤的压力。
在国内建成和在建的穿江隧道中，它的深度和压力都是最高的。而且在长江底施工，地质条件更是相当复杂。
隧道的透水性、石英含量和密实度都很高，而且地底下还有很多有害的气体地层。富含沼气的地层，长度达到了1780米。
所以不管从哪个角度看，施工难度和风险都很高。为了克服这一个个难题，采用的盾构机的刀盘，前端的密封设计压力达到了最大。既可以顶住压力，也能在高压状态下施工。
施工开始后，每天的掘进速度为13.05米，整体工程只用了419天就全面贯通了，这一速度创造了国内掘进速度的新纪录。
施工后的监测也表明，隧道的沉降和隆起，水平位移和垂直位移都不超过1厘米。而且在施工过程中，没有发现任何渗漏点。
工程推进的很顺利，而且在施工期间，还接待了5600人次到施工现场参观。无论是质量还是管理以及建设进度，都属于行业内的标杆。
隧道的贯通，也意味着输电线路的设置可顺利推进了。
送电超1000亿千瓦时
工程于2018年完工，2019年9月，苏通GIL管廊开始运行。截止到去年10月份，通过管廊送电超过了1000亿千瓦时。
这意味着，整个华东地区接受的外电能力更多更强。充足的电力保障，满足了本地区的电力需求，同时也实现了资源更大范围的优化配置。
而且这一交流环网线路，可以为整个系统提供电压和频率稳定支撑，电网系统整体的故障率也降低了。
最重要的是，地下输电设施，技术上的进步，为下一步在别的地区的输电建设，提供了新的思路和解决方案。
从电力需求的角度看，越是人口稠密的地区需求越大。而这些地区偏偏建筑物密集，采取何种输电方式，往往需要综合各种因素考虑。
苏通GIL管廊工程，正是在这种背景下提供了一个全新的方向。未来再出现类似的情况，在技术和经验上，就有更多的参考了。
结语
从整体来看，无论是特高压交流电的输送，还是GIL这种输送方式，未来在各地的建设需求中，都会更多的应用到。
这样一来，已完成的工程，就是最好的标杆。那些技术细节和经验，更是宝贵的教材数据，对下一步类似的建设和施工，意义都是相当重大的。
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