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美国破坏力极强的飓风季即将结束。飓风佛罗伦萨在北卡罗来纳州和南卡罗来纳州造成的破坏超过140万用户将断电飓风“迈克尔”切断了一架飞机的服务大约900000客户佛罗里达州、阿拉巴马州、乔治亚州和卡罗来纳州。很快，冬季风暴将给这个国家的大部分地区带来风和雪。
各地焦虑的人们担心这些风暴可能会对他们的安全、舒适和便利造成影响。它们会影响我上班的通勤吗?我孩子上学的车?我的电力服务吗?
说到电力，人们会把注意力转向头顶上的电线，并怀疑如果这些电线埋在地下，他们的电力服务是否会更安全。但研究了这个问题之后对于公用事业公司和监管机构来说，我可以说答案并不那么简单。埋电线，也叫地下埋，费用昂贵，需要许多利益相关方的参与，而且可能根本解决不了问题。
上缴差饷的钱应该用在哪里?
公用事业公司不会免费提供服务，每个人每个月打开他们的公用事业账单都可以证明这一点。提供服务的所有成本最终都是由公用事业公司的客户支付的，因此，花在服务上的每一美元都要为这些客户提供良好的价值，这一点至关重要。每个州的公用事业监管机构都有责任确保公用事业公司以公正合理的价格提供安全可靠的服务。
但是，客户愿意为确保可靠性和降低风险支付多少钱呢?这是复杂的。考虑到消费者在汽车保险方面的选择。一些消费者通过零免赔额选择最大的保险覆盖范围。另一些人则对零免赔额带来的更高保费感到失望，选择了更高的免赔额和更低的保费成本。
为了为电力服务提供保障，监管机构和公用事业公司必须将个人客户的偏好汇总为电网的单一标准。这是一项需要通力合作的艰巨任务。
这是佛罗里达州的一个典范
佛罗里达州在2004-2005年飓风季节之后的反应提供了一个这类合作工作的模型．公用事业公司、监管机构和政府官员每年都举行会议，讨论佛罗里达州加强风暴措施的效果，并讨论这些措施应该如何发展，包括有选择地将电线地下埋起来。
这项合作的成果是完善公共事业“植被管理实践”——有选择地修剪树木和灌木，以避免与电力线路和变压器接触——以及一个模拟模型，以评估地下电力线路的经济成本和效益。
根据一份报告，在全国范围内，大约25%的新配电和输电线路是建在地下的2012年行业研究．一些欧洲国家，包括荷兰和德国，已经做出了对地下的重大承诺．
埋电线的成本约为每英里100万美元，但服务区的地理位置或人口密度可能会造成这一成本将成本减半或三倍．在2002年12月一场全国性的冰暴之后，北卡罗莱纳州公用事业委员会和电力公用事业公司探讨了将该州的输电线埋在地下的可行性，并得出结论，该项目将获得成功25年完成并提高125%的电费．这个项目一直没有开始，因为涨价对消费者来说是不合理的。
一个2010年工程研究公共服务委员会对哥伦比亚特区部分电力系统地下化的调查发现，由于公用事业公司试图将更多的服务区域地下化，成本迅速增加。该研究的结论是，战略性投资11亿美元(2006年的美元)可改善该公用事业服务范围内65%的客户的可靠性，但需要额外投入47亿美元，以改善其余35%的偏远地区客户的服务。
因此，该项目80%以上的成本将需要惠及略多于三分之一的客户。市长电力线地下工作小组最终建议10亿美元的加固工程这将使客户的账单在7年后平均增加3.23%。
转移风险
除了资金成本外，地下还可能对系统进行日常维护更加困难由于电力线路的可及性降低，因此成本更高。这可能还会增加在出现停机时修复系统的难度，从而延长每次停机的持续时间。公用事业监管机构和配电公司必须权衡这一成本与维修和维护电力系统在其头顶状态的成本。
电力服务是有价值的。劳伦斯伯克利国家实验室2009年的一项研究估计的经济成本为普通住宅客户提供中断电力服务八小时的收费为10.60元。对于一个普通的小型商业或工业客户，成本增加到5195美元，而对于一个中等到大型商业或工业客户，成本几乎增加到7万美元。因此，风暴硬化的经济效益是显著的。
除了地下建设的经济价值之外，人们还可以考虑其他的好处，比如美学方面的好处，这可能更难量化。电网的安全也是一个值得关注的问题。加州林业和消防部门最近得出结论，强风和地面上的电线是导致瀑布火灾的原因2017年10月．但是必须考虑所有的成本和收益，以确保客户的投资有价值。
就可靠性而言，说埋入电线可以保护它们免受风暴破坏是不正确的。它只是将一种风暴效应的损害风险转移到另一种。
例如，地下埋地确实可以减轻风事件造成的损害，如飞起的碎片、倒下的树木和树枝以及收集的冰雪。但其他方法，如适当的植被管理措施，用钢、混凝土或复合材料替换木杆，或用电线加固电线杆，可能在减轻风暴破坏方面几乎同样有效，而且可能成本更低。
此外，地下输电线可能更容易受到腐蚀性风暴潮和降雨或冰雪融化带来的洪水的破坏。更容易受到风暴潮和洪水影响的地区，由于地下埋地，将面临更不可靠(成本更高)的系统。
因此，将一些输电线转移到地下可能是一种降低公用事业基础设施受损风险的成本效益策略。但这些情况应该由当地的配电公司及其监管机构单独评估。否则，消费者最终将为他们的电力服务花费更多，得到的却更少。
Theodore J. Kury是佛罗里达大学能源研究主任。本文最初发表于谈话．
33的评论
有趣!我们的线路在地下，我们正在建造我们的新家，这是有意义的地区(茂密的树木，重要的丘陵/小山脉)。我也很欣赏没有到处都是电线的美感。这对房主和建筑商来说也是一笔可观的开支，因为这条线必须埋在房子和其他任何需要电力的建筑上，这是一项全面的投资
这篇文章的副标题是:这个想法很有吸引力，但把公用设施放在地下成本昂贵，而且在风暴中有自身的风险
在我家附近，很长一段时间，如果有人打喷嚏打得太厉害，就会停电。最近，为了使用作者的语言，输电线被埋在地下。这产生了巨大的影响。这些管线被放置在管道中(外观与邻居家的地源热泵管道中使用的材料类似)，并进行钻孔，大部分情况下不需要开放式沟槽。我相信塑料管道将在很大程度上避免文章中提到的腐蚀，使管道不容易受到洪水的影响。此外，电线被放置在管道后面，所以似乎可以在不挖开管道的情况下更换电线。所以，在我看来，最大的缺点是成本;我想在暴风雨后修理电线杆(和电线)也需要相当大的成本。此外，每隔几年就砍伐树木，就像我住的社区一样，不可能不花钱。
因为我在一个非常相关的领域(电信)工作，我可以谈谈这个问题。水管里充满了水。总是这样。你什么都阻止不了。往任何一个沙井里看，你都能看到水。管道把所有的水管连接在一起，所以水会在整个系统中扩散。腐蚀问题发生在连接处，终端，基本上所有连接的地方。要完全封住一切是很困难的。地下线路与空中线路的问题本质上是不同的，而不是更少。管道也可能被压碎或以其他方式阻塞，在这种情况下修复是非常困难的。 Imagine a crushed duct bank (usually the conduit runs are in large groups of many runs along a route) under a bush street. How do you fix it? Well, you have to close at least part of that busy street, sawcut the pavement, excavate the duct bank, correct the problem, put everything back together, repave the street. This can take a week or more. An aerial line across a steet can be repaired in a manner of hours.
由于感应和电容效应，地下线路的损耗也会更大(效率更低)，而在空中线路中这种效应要小得多。这可能导致最大线路长度有限(这就是为什么超过几十英里的海底电缆需要高压直流，而不是交流)。
就像大多数工程相关的事情一样，地下线路是一个比行业外大多数人意识到的更复杂的问题。上面提到的定向钻井是一种避免挖沟的好方法，但成本很高，偶尔还会撞到东西。我自己的团队过去也碰到过高压天然气管道。这项技术很棒，但也不是没有风险。
比尔
这很有趣。在我住的地方，电力和电信线路通常沿着街道(当在地下时)，而不是在街道下面——除了十字路口的十字路口——这意味着在统计上，街道下面发生问题的概率要小得多。
我也希望你能详述地下线路中更明显的电感和电容损耗。这是为什么呢?如果导体分开运行(假设你在这里谈论的是高电压、长距离线路)，并有足够的间隔，我看不出地下(长距离)传输有什么差。
至于撞东西，挖沟也会撞东西。顺便说一下，这个论点并不是说地下设施不是没有复杂性和风险的。他们的论点是，这种复杂性似乎并不比把电线挂在电线杆上更大，使它们容易受到频繁的天气相关事件和其他地面危害的影响。如果复杂性真的是主要问题，那么在新的开发中，地面上的线将更加普遍。问题在于将现有的地上配电线路“升级”为地下配电线路的成本。最后，我承认，与邻域配电网相比，适用于长距离输电的检查方法有所不同。
在路边的“绿化带”上运行线路总是可取的，但这并不总是可能的。想想在城市环境中，所有东西都是铺好的(啊!)另一个现在比几十年前更普遍的问题是地下通行权变得越来越拥挤。有时没有足够的空间来安装新的电缆，所以它就在街道下面。就电力系统而言，许多管道库都有50年以上的历史。如果道路被加宽，曾经在绿化带的管道堤现在就在道路下面。这其实是很常见的。顺便说一句，作为一名与这些系统打交道的设计工程师，我还可以告诉你，安装在路面下的系统意外损坏的情况要少得多。不叫挖小姐的园丁和房主不要在路上挖:-)
我可以详述电感和电容。我是一个情感表达。不过这很复杂。用于地下的高压电缆一般是同心设计，类似于有线电视使用的同轴电缆。导体上覆盖一层半导体层，然后是一层厚厚的绝缘层，另一层半导体层，一个由多根导线组成的螺旋屏蔽，然后是外护套。屏蔽是为了防止电缆的外表面带电。半导体层是为了平衡电场(可以把它想象成防止任何尖头部分产生火花)，以限制厚绝缘层中的应力。应力会导致“穿孔”，这就是电缆失效的原因。一根额定电压为15,000伏的典型2号同轴电缆直径约为1英寸。
架空电线只是电线。通常不绝缘，但有时有薄绝缘层，以限制大气腐蚀。电极上的瓷或聚合物绝缘体是为高压做所有实际绝缘工作的。
现在是激动人心的部分!宽间距的架空导线之间的电容非常低，这是由于间距和空气是一种很好的介电介质(华丽的说法是绝缘体)的事实。同心电缆的电容要高得多。在大多数情况下，电感是导线直径的函数。有所谓的“阻抗”，这是一种交流携带电线的现象，是电感和电容的影响的组合。损耗来自导线的电阻和绝缘材料的介电损耗。介电损耗是由于绝缘形成的“电容”不完美造成的。更多的能量以热量的形式流失。
北美的交流电源运行速度为每秒60个周期，每个周期都要给导线形成的“电容器”充电，然后在周期的后半段(实际上是波峰)放电，但每次都会损失一些电力。在大型电力系统设计中，一些地下布线电容实际上是用来完成部分电网的功率因数校正的。在这种情况下，交流系统比直流系统更复杂。
如果你想读更多，因为我不确定这里的帖子可以多长时间，查找“HVDC”电力传输(HVDC是高压直流)。ABB是这种东西的大型制造商，它有关于它如何工作的一些很好的信息，也有关于交流电缆在某些情况下的一些限制。如果你好奇的话，你会发现这本书很有趣。
比尔
电费增加不到125%，我就可以购买/安装/维护/为停电期间使用的发电机提供燃料。风险更小(埋在地下的线路仍然会出现故障)。
中断8小时，经济损失10.60美元
如前所述，实际值要比这复杂得多。
我不清楚的是冗余配电线路的作用和成本(如环路布局到社区级别)。
许多公用事业公司已经安装了冗余线路和其他减少故障的方法。所使用的设备被称为“分段器”，主要用于将线路分割为许多更小的区域，这些区域可以单独打开或关闭，将中断隔离到更少的人。这是一种以相对较低的成本提高系统可靠性的中等成本方法。真正的环形(环形冗余电路)是相对罕见的，通常只用于非常大的客户，有临界负载的客户付费服务(我看到过安装这种服务的报价超过70万美元)，或支持大量客户的大型基础设施，如变电站。
每件事都必须进行成本/效益分析。对于客户来说，购买小型发电机通常更便宜。就我个人而言，我宁愿安装一台发电机，这基本上是一次性成本和一些最低的持续维护成本，而不是永远支付更高的电费。故障并不频繁到足以证明提高可靠性的成本是合理的。
比尔
我猜，在像我的社区(一个大椭圆形，大量停电导致树木)这样的情况下，额外的成本来自于扩大线路规模，以能够处理整个社区，而不是两条远端不连接的线路，每条处理1/2。
不是真的。电线本身只占项目总成本的一小部分，在一次电源运行的高电压(在现代系统中通常是7200伏或更高)下，每户的电流需求相对较小。该行业平均每栋房子使用1千瓦，让我们保守点，假设你在一个非常高档的地区，每栋房子使用2千瓦。假设你在一个有100套房子的开发项目中。这是200kw的平均负载。在一个7200伏特的电路上大约有28安培的负载。用于一次(高压)的最小的普通地下电缆是2表，额定略高于100安培。最小的普通航空导体是6规格，几乎是相同的数量，因为它在自由空气中，可以更好地冷却。
基本上，航空导体的物理强度在这里是重要的，任何大小的将被使用将有足够的电流承载能力。
比尔
显然，这没有留下好的理由，我的邻居，自然适合自己的一个循环没有作为“环形冗余电路”。
我的农村小区全是地下设施。因此，在我的房子建造时，我不得不从我的土地底部的一个电源箱拉电力，沿着我的车道大约1/2英里到我的房子的地点(很大的土地- 15英亩)。我负责挖沟、管道、填充物和覆盖物。APS只承担实际电线和变压器的成本。APS还负责将电线穿过导管并连接电源。
一旦你躺下&胶水管道在壕沟。APS出现了，并使用压缩空气将泡沫“导弹”吹过管道线，以确保它没有障碍物。如果测试结果良好，他们就会将电缆从导管中打捞出来。他们每隔600英尺安装一个拉杆箱。
在回填之前，沟渠必须有大约4英尺深，在管道顶部有大约18英寸的细粉。这项工作的出价在1.5万到2万美元左右，甚至更高，所以我最终自己动手。从联合租赁公司(United Rentals)租了一台挖掘机，从劳氏公司(Lowe's)买了水管，从洗衣房(沙子和光滑的小石头)里用了填塞物，然后开始施工。在材料和租金上花了我大约5000美元。救了自己10 k - 15 k美元
把它放在地下会更有美感。只有当几英里外的地面线路被大风刮到时，才会断电。
这是一篇非常有趣的文章。我以为地铁在很多方面都更优越，只是更贵。了解它的缺点是很有趣的。
也就是说，大多数人可能会和我想的一样，因为这是一个相当直观的结论。
但巨大的成本差异和其他评论确实指出地面是优越的整体。
也就是说，比尔关于发电机或其他停电措施(比如储能电池)的想法会比地下线路更划算，甚至可能更有弹性。
我想说，用GBA通用术语来总结一下，你阁楼上的R250隔热材料能帮你保持房子的温暖吗?是的。它比R49更划算吗?并非如此。你最好把省下来的钱用在别的地方。
我个人的观点是，地下线路是最好的进入建筑物(出于许多原因)，并保持干净的外观。可靠性方面还有其他问题。我有一个从1967年开始在电信行业工作的朋友，他说，根据他的经验，空中和地下在可靠性方面没有太大的区别。空中更容易受到天气的破坏，地下更容易受到意外的破坏。
发电机是最好的，因为它们防止电线和其他设备发生故障。
比尔
我喜欢这个绝缘类比:D
我喜欢整洁，但我不会为美观花数百万美元，因为钱可以做得更好。我不太关心地下的意外损坏，因为在紧急情况下，电线导致的电力故障是最大的问题，天气事件，树木倒下，冰雪等等。如果天然气公司弄坏了我的地下输电线，我就得在酒店住一天或一个星期，他们得付钱。虽然不方便，但最终还是微不足道的
这篇文章写得很及时，因为周六的风暴又刮倒了一棵树，我们失去了电力——一年三次。我们的街道上每40英尺左右就有80多棵老橡树，它们的根部结构已经开始在混凝土和街道的约束下让步。
也就是说，这棵树砍倒了一个变压器、电线杆和所有的电线。我们在8小时内恢复了临时供电，16小时后恢复了网络。所有新电杆在2天内安装和重新布线。我敢肯定，这成本只是在街道上挖沟，并在一个50英尺宽的密集社区中为每户房子铺设专用线路的一小部分。
肯定要开始考虑备用发电机了。
让我们不要忘记地上的电线让鸟儿和松鼠快乐，让电力工人雇员忙碌而有工作。我还是更喜欢地下，既美观又能抵抗风暴。
地下可能会让他们更好地就业，调整或修理通常不是一件简单的事情。
如果地下更便宜，弹性更强，我喜欢地下，但这是一个权衡，你愿意为额外的弹性支付多少钱。并不是绝对的。
如果你能穿越时空，试着描述电能传递给19世纪的人们将是一件很有趣的事情。
我们已经为工业和家庭找到了一种无形的能源。我们建议通过铜线将其连接到全国的每一栋建筑中。为了不让电线挡道，我们将把它们悬挂在高高的棍子上，沿着道路运行。
他们脸上的表情是无价的。
不要告诉他们关于手机的事，否则他们可能会认为你是魔鬼的工具，这是不会有好结果的。
虽然这里没有讨论。高压电线产生强磁场。没有人愿意住在这些地方附近，如果房子靠近这些地方，房价就会下跌。一些研究表明，某些癌症与长期接触有关系。我见过在这些塔附近建起了一些昂贵的住宅。不,谢谢。我将通过。健康问题是一个主要问题，但从美学角度看窗外的那些高楼并不吸引我。
彼得，我同意，但我也听说住在高压线附近的人患癌症的几率可能与高压线以下的区域总是神奇地没有阔叶植物有关，这是由于像农达这样的除草剂的大量使用。
我不相信这些台词会带来健康问题。电力行业有第三代工人，他们的整个工作生涯都在线路周围度过，有时也在数百兆瓦发电机附近的工厂里度过。大部分磁场被传输线的特性(这与阻抗有关，不仅仅是因为电力线被称为“传输线”)和三相系统中的相反相位抵消了。辐射能量非常非常少。
我同意美学问题。我可不想就住在这些线旁边。将高压输电线路(通常为120kv及以上，目前北美使用的最高标准电压为765kv)地下接地比将配电线路(约7.2 - 13.8kv)地下接地要大得多。由于所有的绝缘，用于非常高电压的地下电缆是巨大的，大约每根线直径6+英寸。
比尔
我很难相信每英里埋线要花费50万到100万美元。挖掘机一天能挖很长的路。导管很便宜，而且拉电线也不需要那么长时间。
我所在的市政当局已经发现，从长远来看，维护一个被埋没的系统更便宜。所以所有的新工作都被埋没了。更少的停电，更少的修复后风/冰暴。
我可以挖出你想要的所有电线每英里一百万美元。有人大赚了一笔。
这样做的实际成本可能是每英里25万美元，但额外费用是2到4倍。我被报出了3到4倍的倍率来对我的土地进行地下电力牵引。我花了五千块自己动手。报价在1.5万至2万美元之间
成本取决于许多因素。是否可以开式挖沟安装?许多城市现在要求使用定向钻井，因为它破坏性更小，但成本更高。在我承包这项工作的地方，我们每英尺支付12-15美元(每英里约63,000- 79,000美元)安装3个1.25英寸的导管。我们放了光纤电缆，我给的编号只用于安装导管。电力公司将安装4英寸或6英寸的管道，他们必须用不同的额定值更重的墙。小型预制沙井每个大约1000美元。电力公司需要大型电力公司。
锯开道路用于道口是很昂贵的。重新铺面。许多道路委员会不允许锯切，并要求我们更换完整的混凝土部分(10x20英尺)。这些是8英寸厚的石板。我们还得支付交通管理、旗手和其他一切费用。这加起来。
光纤电缆很便宜。高压同心电力电缆不是。这不是家庭服务用的电线，这是特殊的东西http://general-cable.dcatalog.com/v/Electric-Utility-(美国)/ # = 80页一些例子)。卷轴的长度是有限的，所以你必须在人孔上有密封接头。要买的东西越多，劳动力成本就越高。
架空电缆是铝和钢的，通常没有绝缘(用于高压线路的常见类型是ACSR，铝导体钢增强)。即使有电线杆和绝缘体，它也比地下便宜得多。
我看到在城市中心安装光纤的报价大约是每英里50万美元(城市中心的道路下面非常拥挤，所以做这项工作更贵)。电源线安装费用较高。
对于城郊地区的配电线路(4.8 - 13.8千伏)，我猜大约每英里25万美元是很接近的。对于输电线路(120千伏以上)，每英里100万美元可能远远不够。
比尔
个,
成本取决于你是在无人居住的乡村道路上，还是在人口密集的郊区。如果每隔100英尺就有一栋房子或商业设施，你就需要考虑到每个房子的新变压器和新连接的成本。
新变压器的成本
以及他们将去哪里。有地下服务的地区通常把变压器安装在街道附近的垫子上。特别是在城市地区，为它们寻找空间可能会造成一个问题。
在许多高密度的城市地区，变压器位于人行道以下的露天拱顶内，在街道上设有通风格栅/等级，用于对流空气冷却。下次当你走过一个城市的人行道格栅时，仔细观察(视觉、听觉和嗅觉)，你可能就能分辨出这是不是一个变压器拱顶。整个小型变电站有时建在城市街道的人行道下面。
几十年前，我读过一篇报道，说纽约市一个金库的变压器因过热而失效。显然，隔壁餐厅的人一直在把用过的食用油倾倒在他们认为是排水管的地方(而不是花钱把它运走，并正确/合法地处理掉)。在一定程度上，油的导热性和对流性有助于保持变压器，但当它覆盖了大部分散热片时，它最终走向了另一个方向。餐厅老板有一笔相当大的维修账单和法律罚款需要支付——我一直没有得到最后的更新。我想清理和更换是一项相当混乱的工作。
目前的趋势是“非电线替代方案”来解决输电电网的容量和弹性问题，将分布式(更小的)发电和存储放在配电网上，远离传统的轮毂和辐条发电和配电方法。当输配电基础设施故障时，自隔离控制系统和分布式存储可以处理频率和电压扰动中的电网中断，这对于在维修过程中至少保持部分甚至大部分的灯是有很大帮助的。
在温哥华，有几只狗在烤架上行走时触电身亡。他们在市中心做了一个调查，发现有一百多个地方有活的烧烤架和沙井。
不幸的是，这个问题并不是温哥华独有的，而且受害的不仅仅是犬科动物。
https://www.nytimes.com/2004/01/17/nyregion/woman-killed-by-electric-shock-on-street.html
http://articles.latimes.com/2006/feb/19/news/adna-shock19
可以作为推理小说的好情节。
我们去年住在德国，遇到了一些可怕的风暴，但从来没有停电。这篇文章对“可能”发生的与恶劣天气有关的问题含糊其词。
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