近年來，城市電網電纜化率不斷提高，電纜通道的建設和規模保有迅速增加。然而，伴隨著這一趨勢，電纜通道的結構病害問題也變得更為突出。

中國電力科學研究院有限公司、國網吉林省電力有限公司、聯合國網福建省電力有限公司、中國電建集團福建省電力勘測設計院有限公司、中國地質大學組成的攻關團隊，自2020年開始進行了為期三年多的研究，成功確立了電纜通道結構病害檢測與健康評估方法，并研發了電纜通道結構狀態智能感知和遠程監測系統。同時，提出了包含非開挖注漿法和噴筑法在內的電纜通道結構病害修復技術，構建了全面覆蓋檢測、監測、評估和修復的電纜通道結構健康管理技術體系，從而顯著提升了電纜通道結構的安全管理水平。

建立檢測和評估方法

為有據可依的電纜通道結構病害防治

電力電纜廣泛應用于我國城市電網、抽水蓄能、海洋輸電等場景。作為電力電纜敷設的結構載體，電纜通道主要包括電纜溝、電纜排管、電纜隧道、電纜橋架、綜合管廊電力艙等形式，其主要功能是保護電纜。由于地下環境、材料壽命、施工、運維等多方面因素的影響，部分電纜通道可能會出現裂縫、滲漏水、材料劣化等結構病害問題。這些問題不僅會影響日常運維工作，還會增加通道坍塌的風險。

一線運維人員通常只能發現結構表觀的病害，很難發現通道建筑結構內部隱蔽的病害。為了更好地了解電纜通道結構病害的特點和區域分布規律，解決通道結構病害檢測和評估方法的不足，攻關團隊在2017年至2022年期間，對國家電網有限公司系統下的19家省級電力公司的260余條電纜通道進行了調研。他們將電纜通道結構病害劃分為八種類型，深入研究了各種病害產生的原因以及對通道結構的影響。攻關團隊揭示了電纜通道結構病害與結構類型、建設時間等內部因素以及地層環境、氣候環境等外部因素之間的相關規律。通過實地驗證，攻關團隊對現有各種電纜通道結構病害檢測和健康評估方法進行了對比分析，最終提出了以無損手段為主的檢測方法，并建立了基于“層次分析法+模糊綜合評價法+專家打分法”的健康評估方法。

該方法已成功應用于吉林、遼寧、福建等地，取得了顯著效果。為了進一步規范相關技術要求，攻關團隊制定了中國電機工程學會的團體標準《電纜通道結構檢測與評估技術規程》。該標準于2021年3月正式發布，標志著電纜通道結構病害檢測評估有了明確的依據。

“智能感知+遠程監測”

實時了解電纜通道結構狀態

電纜及通道數量的迅速增長對電纜運維工作提出了新的挑戰，需要提升對電纜及通道狀態的智能感知能力。過去，用于監測電纜通道結構狀態的設備功能較為單一，需要人工現場采集監測數據，并且這些數據不便于集中管理。

因此，自2021年起，攻關團隊結合電力物聯網建設，確定了“邊-端-云”的設計架構，將監測電纜通道結構應力、變形、溫度等狀態的多個傳感器集成為一個，安裝在通道內的監測斷面上。通過自組網絡，采集到的數據定時傳輸至安裝在通道出口處的邊緣智能終端，再通過公網將數據傳回遠端的軟件平臺進行處理分析，實現對通道結構狀態的遠程智能感知。

在傳感器集成方面，攻關團隊提出了將溫度、濕度傳感器安裝在應變傳感器內部的方案。為了應對電纜通道內復雜的電磁環境，攻關團隊采用了電路硬件屏蔽、傳感器光電隔離等四項抗干擾措施，提高了數據采集及傳輸的質量。在數據傳輸方面，由于許多電纜通道僅在檢修口、通風井處有公網信號且信號較弱，攻關團隊設計了基于遠距離無線電自組網的多跳通信方式，確保了信號的可靠傳輸。

應用非開挖結構病害修復技術

提升電纜通道的使用壽命

擁有了檢測和評估方法，建立了狀態智能感知系統，攻關團隊還開展了病害治理技術的研究，以構建完整的電纜通道結構健康管理技術體系。他們圍繞滲漏水和結構損傷這兩種常見的電纜通道結構病害展開了治理技術研究。

在滲漏水治理方面，攻關團隊研發了非開挖注漿法，選擇水性聚氨酯作為注漿材料，并提出了注漿順序、注漿角度、注漿孔間距、鉆孔方式、布孔方式等注漿工藝關鍵要求。他們推出了基于水性聚氨酯單一注漿材料的“土體+裂縫”聯合注漿修復方法，形成了適用于電纜通道滲漏水的注漿法典型修復方案。該技術在福州的電纜通道中進行了工程應用，注漿后一次有效止水率達到了100%。

對于結構損傷治理，攻關團隊提出了非開挖噴筑法，基于電纜通道內部環境特點，設計了用噴筑法修復電纜通道的流程，并研發了適用于電纜通道的新型材料。今年4月，攻關團隊利用該方法修復了福州220千伏建新—先農電纜隧道一處管節側面開裂段和一處火災導致的管節保護層脫落段，使相關部位的結構承載力相較原設計提高了10%以上，修復段隧道壽命在原結構基礎上增加了約55年。