台電月刊 - 打開電力新視野

18年寒暑再造板龍

超一路幹線系統全面升級 穩定北部供電

702期

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文—輸變電工程處北區施工處 趙育信 圖—北區施工處

台電超高壓第一輸電線路(簡稱超一路)板橋~龍潭段更新改建工程,歷經18年在地溝通與興建,於109年11月29日完工加入系統,取代服役46年的舊板橋~龍潭線,持續肩負北部地區穩定供電任務。

穩定供電是現代國家發展最重要的基石之一,台電深刻了解民眾的殷切盼望,除了加強維護既有電力設施,亦持續推動電網強韌計畫,確保穩定供電能力。超一路「345kV板橋~龍潭線」的更新改建即是提升電網韌性的優良案例。

隨著北部地區用電量逐年攀升,台電自民國92年便開始規劃更新「345kV板橋~龍潭線」,以提升北部幹線輸電能力。位於新竹縣關西鎮的龍潭超高壓變電所,是中部及北部地區電力融通的重要樞紐。龍潭超高壓變電所不僅匯集了國內3路南北超高壓幹線,位於北部的大潭發電廠,也必須經龍潭超高壓變電所,將電力轉送至北部地區,因此新建「345kV板橋~龍潭線」竣工啟用,對北部地區穩定供電具有重要指標性意義。

比肩十大建設 首條345kV超高壓輸電線路

超一路南北幹線於民國63年竣工,與十大建設的國道1號幾乎同時完工,數十年來為臺灣的民生及經濟發展提供穩定電力。民國50年代臺灣工業起飛,用電需求飆漲,台電於南部及北部地區陸續增建發電機組。當時貫穿臺灣南北的線路,電壓等級僅154kV,輸電容量無法承擔發電機組發出之電力,於是台電著手規劃興建超高壓輸電線路。

民國57年3月,超高壓輸電線路計畫確定,線路規劃由板橋經天輪到高港(現為板橋~龍潭~天輪~中寮~龍崎~高港)。同時聘請美國康瑪斯工程顧問公司(Commonwealth International Inc.)協助審查設計、編訂器材採購規範及工程招標規範等工作。而後由美國飛茂公司(Fischbach & Moore Electric Group,LLC)於民國60年得標,61年動工,並於63年10月全線加入系統,宣示了臺灣電力超高壓輸電時代來臨。

強化基礎抗天災 守護北部電力

「345kV板橋~龍潭線」改建工程由台電輸變電工程處北區施工處負責規劃、設計及施工。線路全線採架空施設,從板橋超高壓變電所引出線路,途經新北市土城區、新店區、三峽區、桃園市大溪區、復興區、龍潭區。引接至位於新竹縣關西鎮的龍潭超高壓變電所,全線長達約40公里,共施設105座鐵塔。

升級版的「345kV板橋~龍潭線」不僅輸電容量提升,也加強鐵塔及基礎結構。該線路更新完成後,由原本的複導體線路(每相兩條導體)升級為四導體線路(每相四條導體),2回線輸電容量可達436萬瓩。比起舊有複導體線路,共增加197萬瓩,相當於目前第二核能發電廠兩部機組的裝置容量,大幅提升南北電力融通能力。

新設鐵塔則改採新設計標準,抗風能力再提升。臺灣早期輸電線路均以10分鐘最大平均風速為標準,民國66年賽洛瑪颱風侵襲高屏地區,摧毀184座輸電鐵塔,輸變電工程處遂重新檢討,制訂了鐵塔新設計標準,將瞬間強烈陣風納入考慮。以風速為例,舊鐵塔可承受每秒40公尺的平均風速,新鐵塔則可承受每秒61.9公尺的陣風,相當於能抵擋17級強陣風侵襲!此修正對夏季颱風頻繁的臺灣來說至關重要。

此外,新建的鐵塔基礎也更堅固了。除了少數改建為鋼筋混凝土的普通基礎外,舊鐵塔大多是土壤基礎,且兩者均屬淺基礎型式,基礎埋深僅約3~6公尺。921大地震後,新建鐵塔都改成深基礎形式,基礎體深埋至地下15公尺以上的堅實地盤,並採用鋼筋混凝土,比起舊鐵塔基礎更加堅固。以抗震性來說,鐵塔本身可承受0.6G水平加速度,加計鐵塔基礎部分,可承受0.33G水平加速度,相當於目前中央氣象局地震震度6弱(烈震)等級。

施工難度五顆星 有賴專業解任務

由於既有送電中舊線仍需維持送電,無法原地改建,新建線路須採新規劃路徑,在既有線路兩側新設鐵塔。因此,新舊線路有多達19處交叉跨越,施工時要先拆除舊線路及鐵塔再架設新線。而為了降低對供電的影響,僅能利用冬季離峰用電時段申請停電施工。一年只有2~3個月施工期,十分緊湊,難度大幅提升。本線路自103年開始進行架線施工,經歷5次停電施工,歷時7年完成全線架線。承攬板橋~龍潭線架線施工的均陽國際工程公司游文鎰董事長說:「北區施工處經理來我們家拜訪3次,拜託我們來投標,這個困難度這麼高的工程,臺灣說實話現在沒有幾家可以做。」

且為避免工程大量集中在停電期間施作,設計部門在設計階段即充分考量,於交叉跨越處,採用鐵塔強度較強的鐵塔做擋線鐵塔,可於非停電期間事先完成跨越區間前、後側架線作業。停電後,僅需再完成跨越區間架線。此外,本線路於最後一次停電時,共有3家架線施工承商及台電北區施工處自營施工同仁等4組人馬,同時進場施工,加上設備、經驗充足,才能完成這艱鉅的任務。

新建線路全線計有5段的鐵塔跨距長達850公尺以上,是一般鐵塔跨距的2至3倍,其中#82~#83號鐵塔跨越石門水庫區間更高達960公尺,堪稱是國內輸電線路工程壯舉。設計人員克服層層山巒及水域等地形限制,於符合線下安全距離及技術可行前提下,以截彎取直方式,讓線路橫跨石門水庫,避免線路需沿繞山巒施設,造成路徑長度及鐵塔座數大幅增加。

除了路徑規劃的限制,在施工上更是困難重重。輸工處施志霖課長(時任北區施工處第三段課長)表示,位於石門水庫南岸的#83號鐵塔,因地處偏遠,徒步來回就需耗費4、5個小時,抵達現場後已筋疲力盡,還要再攀爬至6、70公尺高鐵塔進行作業,對於施工人員體力是極大考驗。

此外,受限於地理環境限制,#83號鐵塔附近無法設置拉、放線機,因此進行#82~#83號鐵塔延線作業時,必須採用特殊迴轉工法。正常延線作業,拉放、線機分別位於延放區間兩側,透過一拉、一放來完成導線延放,而#82~#83導線延放時,拉、放線機均設於石門水庫北岸,必須透過#83號鐵塔設置的滑車迴轉,才能完成拉、放線的作業。

地權交涉、施工陳抗

除了施工過程中遇到的種種工程挑戰外,新設線路在初期規劃階段也遭遇許多困難。因鐵塔皆須取得土地合法使用權利才能進場施設,自交涉到取得產權,時程冗長。加上大部分地主認為鐵塔為鄰避設施,嚴重影響土地未來利用價值,以及地方民眾壓力,多半不同意讓售,使得用地取得困難重重。本線路自民國93年底定線設計完成,開始辦理用地取得,在北區施工處地權部門同仁努力下,於 101年方取得全線鐵塔用地。

新設鐵塔常因用地無法取得或配合地主要求,每座鐵塔幾乎都經歷過多次移位改測,與最初定線設計完成路徑完全不一樣。通常架空線路徑規劃,為避免予人混亂印象,皆盡可能維持直線。既有板橋~龍潭線約有6成為懸垂塔型(直線塔型),而新設線路懸垂塔型僅約1成不到。北區施工處地權一組楊李尉專員表示,一座鐵塔用地,從用地調查到取得,中間經歷帶看、移位改測等,算算實地到訪至少3次以上。

除鐵塔用地取得不易,在施工階段,各種大大小小的陳情、抗爭層出不窮。過程中,北區施工處同仁皆秉持理性、柔性溝通,如訴求合理且技術可行,均配合調整路徑,降低抗爭力道。也因此,新設線路有許多鐵塔原本已經進入施工階段,因配合陳抗遷移路徑,須重新取得用地。為加速用地取得,地權同仁除積極追蹤地主辦理情形,更主動介入協助,唯恐線路完工時程有所延後。

竣工大典展成果 第一線甘苦點滴在心

本工程於110年3月6日於龍潭超高壓變電所舉行竣工典禮,榮幸邀請行政院蘇貞昌院長、經濟部王美花部長、桃園市鄭文燦市長等貴賓,共同見證臺灣電力建設的重要時刻。有別於以往的典禮儀式,台電安排第一線人員上台分享工程的心得與甘苦。主持過無數竣工典禮的蘇貞昌院長感謝台電這樣的安排,「不是大官、不是民代上台講場面話,而是要讓第一線駐守工地的人員,讓他有機會講出辛酸,分享甘苦。」

「他們是現代的『山頂洞人』。」承攬板橋~龍潭線塔基施工的嚴永臺董事長如此形容塔基施工人員。#83號鐵塔因位於不易抵達的深山,施工時所有人員都住在山上,所有物資都是靠著索道運送,就這樣過了1年多的時間。蛇、爬蟲、午後雷雨等,大家想像得到的、想像不到的,工作人員都經歷過了,而這僅是其中一座鐵塔,每一座鐵塔背後都有許多的故事。嚴永臺表示:「大部分鐵塔都位在深山裡面,需要靠人工開挖,跟大家一般想像的路邊施工是完全不一樣的。一座鐵塔,快則6個月,慢則要1年多才能完工。」

北區施工處第六工務段邱炫嘉專員負責塔基檢驗。「我在這條線路上經歷了7家施工廠商、9個標案、歷經了13年的時間、共檢驗了54座鐵塔。」邱炫嘉說。本線路部分塔地因為地質堅硬,無法用人工開挖,所以必須使用炸藥。為了避免炸藥外流遭不法使用,台電人員必須親自入坑巡查,當時剛新婚不久的邱炫嘉,看到密密麻麻的雷管跟炸藥連結在一起的時候心中真是百感交集,邱炫嘉回憶:「那時真的體會到什麼叫『用生命在看工程』。」

負責架空線路施工的第三工務段同仁,因為工作性質,必須過著逐工地而居的游牧生活。工程期間為了工程進度,每個月4次的休假調整為2次,對於回家總是望穿秋水,踏上返家歸途卻近鄉情怯。「當踏進家門,小孩看見你,像見鬼般放聲大哭奔回媽媽懷抱。面對這樣的迎接,你作何感想?」來自金門,年資37年的蔡再棟領班說。日出而作,東山飄雨西山晴,經常是下雨當沖涼,衣服溼了,分不清是雨水還是汗水,是第三工務段同仁的日常工作寫照。10年前參與公共電視「誰來晚餐」節目,意外掀開工務段神秘面紗,蔡再棟隱瞞家人近30年的工作概況因此曝光,接到家人不捨電話,「夭壽喔,早知道你在台電做那麼辛苦、危險的工作,我就不讓你做了。」

蘇貞昌院長總結表示,臺灣能有穩定的供電,是仰賴多少人離鄉背井、離妻別子,在深山裡過著山頂洞人的生活才能換來的;並感謝所有施工廠商,「我們都知道這不是賺大錢的工作,而是累積經驗、是有一顆熱情的心,才願意為臺灣這樣的努力。」台電楊偉甫董事長提到,臺灣目前還有很多重要的電力建設正積極進行中,台電公司會把每一件工程的施工品質做到最好,把每一件工程對環境保護的準備跟過程當中的保育措施做到最好,期待透過這次的分享會,讓大家看到台電公司的努力,支持電力建設,確保臺灣供電穩定。

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