11月25日凌晨，南京市栖霞区燕子矶新城地下综合管廊内，历时4年研究和建设的南京晓铁220千伏混合气体三相共箱GIL线路正式投运。这是全国首条GIL与电缆直连线路，也是全国首条混合气体三相共箱GIL线路。

这条线路的建设中，国网南京供电公司用情用智，巧妙解答了城市高质量发展对电网建设提出的三道命题。

发展空间题

依江而建的南京燕子矶新城向绿转身，从重工业片区开发建设为绿色宜居、四通八达的城北新主城，也带动了区域用电需求快速增长。预计至2030年，燕子矶新城用电负荷在当前基础上还将增长近1.5倍。

而燕子矶新城原有输电线路的输电能力为63万千伏安，难以满足未来十年发展需要。同时，随着城市建设对地面上空间的需求，架空线路的入地改造势在必行。

然而在燕子矶新城，南京供电公司面临的问题却不止这些。早在2021年的项目可研阶段就发现，该区域地铁等公共设施建设加快，城市的地下空间并不富余，这条地下输电线路必须放置在燕子矶综合管廊内。但燕子矶综合管廊整体宽度只有不到3米，按标准规划电缆项目计，建设后的电缆最大输电能力只能达到70万千伏安，仍不能满足用电增长需求。

为了最大化利用现有空间，南京供电公司创新采用了三相共箱的GIL线路建设方案。

GIL线路是将常见的架空输电线路压缩到金属管道中，管内通入绝缘气体，以实现线路高度紧凑化、小型化设计，从而大幅压缩输电线路的空间尺寸，其输送能力可达同电压等级电缆的1.5倍以上。南京供电公司电缆检修班班长吕立翔打了个比方，“如果把电缆理解为4G输电道路，GIL线路技术就相当于带着输电领域进入了5G时代。”

南京供电公司的另一个妙招是采用三相共箱技术为线路“瘦身”。一般来说，会将GIL线路的A、B、C三相分别放在各自的密闭管道里，固定于上中下三个支架。三相共箱则是创造性地将三相放在同一个密闭管道内。这可不是简单的捆绑，三相导体布置于一个密闭管道内，电场分布更为复杂，且相间存在较大的电动力。

该公司配套研发出了三相三支柱绝缘子，以确保输电线路可靠性。三相三支柱绝缘子采用绝缘材料环氧树脂真空浇注而成，可有效支撑三相导体，并满足相间及相对的绝缘要求。通过压接工艺将三相导体与支柱绝缘子牢固连接处理，使整个设备具有良好的机械强度，不易出现松动、变形或损坏等情况。

据估算，建成后的220千伏晓铁GIL线路输电能力达120万千伏安，远超新城十年内用电负荷需要，占用地下管廊空间也较常规方案节省了50%以上。

绿色转型题

三相共箱的建设方案增加了导体对导体、导体对箱壁放电的可能性，这对提高其内部绝缘性能也提出了新要求。

一般来说，为了在密闭管道里实现线路的良好绝缘，GIL线路的金属壳体内需注入绝缘性能远优于空气的六氟化硫气体。但六氟化硫气体属于典型的温室气体，可能引发的温室效应相当于二氧化碳的近2.5万倍。2022年起，国家电网积极推动电网绿色低碳发展，开展六氟化硫与氮气混合气体的推广应用。这被称作一道绿色转型题。

为了答好这一题，南京供电公司在一年半时间内，做了2000余次实验，才确定了晓铁GIL输电线路所用的混合气体最优配比为70%氮气与30%六氟化硫。其间，项目组对选定方案进行了充分的测试验证，确保在线路需要补气或检修的气体压力最低工况下，仍有15%的绝缘裕度。

考虑到晓铁GIL线路在燕子矶新城综合管廊内存在竖井敷设的情况，项目组还开展了垂直高度对混合气体的分层作用影响研究。理论计算和试验研究均表明，虽然六氟化硫和氮气气体分子相对密度随高度变化有一定差异，但两者的混合比随高度的变化很微小，不影响线路安全运行。

城市安全宜居题

地下线路建设完毕后，两段均需与变电站相连。城市地下线路接入变电站一般采用电缆，即新建一基GIL输电塔，由该塔将密闭的GIL线路引出再与变电站电缆相连。

但因城市发展需要，220千伏晓铁GIL靠近燕子矶体育公园一端，从城市宜居及美观角度考虑，不宜建设GIL输电塔，因此，晓铁GIL线路只能与电缆直接连接，这在国内未有先例。

如果把GIL看成家中墙内的电线，电缆就相当于一根充电线，要想实现二者直连，其实只需一个安全靠谱的“插头”。在“插头”研制过程中，项目组分析发现，受电动力影响，电缆线路在电流通过时会发生蠕动，而GIL设备和“插头”是固定的，直接插在一起时间久了，会像充电线末端一样磨损破皮。一旦直连接口处破皮，气体泄露等问题极易造成环境污染和安全事故。

这是一道城市安全宜居题。为了解好这道题，南京供电公司开发了一种能够柔性受力的新型抗震支架，就像套在充电线尾段的“硅胶保护套”，一方面能更好地保证GIL设备与原有电缆系统在水平状态下精准对接，另一方面可将管道水平和纵向位移控制在2毫米内，保障线路安全稳定运行。

日前，经中国科学院院士陈维江担任主任的鉴定委员会鉴定，220千伏晓铁GIL技术综合性能达国际领先水平。