3月28日14时20分在缅甸发生7.9级地震，这是今年以来全球发生的第17次6级及以上地震，也是今年以来的最大地震。震中地区受灾严重，建筑物大量垮塌，很多地方出现断电断水断网的情况。
电力系统是现代社会运行的“生命线”，而地震作为最具破坏力的自然灾害之一，可能引发变电站倒塌、输电塔断裂、电缆损毁等连锁反应，导致大面积停电甚至次生灾害。如2023年2月，土耳其连续两次7.8级强震导致该国50%的输电设施损毁，500万人陷入黑暗；2024年1月，日本能登半岛7.6级地震引发轮岛市变电站爆炸，各国重新审视电网抗震韧性。如何构建“震不垮”的电力安全网络，要从科学选址、标准革新、体系创新、材料革命及数字赋能等维度进行探讨。
科学选址，避开“地震雷区”
变电站站址和输电线路路径的选择，直接影响电网工程的抗震能力，需综合考虑地质、地形和地震风险。
科学选址是抗震的第一道防线。首先是要避开活动断裂带和滑坡区，地震时，断裂带附近地壳位移可达数米，直接拉断地下电缆或推倒输电塔。2008年汶川地震中，位于断层带的110千伏输电塔因地表错动倒塌，而远离断层的同类设施受损较轻。其次是优选坚硬地基，加固软土地基，变电站或输电铁塔建在基岩上震动更小，而软土、填方区会放大震动，甚至引发土壤液化。2011年日本东北地震中仙台变电站因地下土层结构破坏而下沉。2018年印尼帕卢7.5级地震中，横跨海湾的输电塔因土壤液化整体倾斜，导致苏拉威西岛全境断电72小时。最后是评估边坡稳定性，山区变电工程和输电铁塔需防范地震诱发的滑坡和滚石，可采用遥感技术(如激光探测与测距)扫描地形，结合地质勘探确定安全位置。
标准革新，从抗倒塌到快速恢复
传统电网抗震设计聚焦“抗倒塌”性能，而现代防灾减灾理念更强调“功能可快速恢复”的抗震韧性。2008年汶川地震中，四川电网35千伏及以上变电站损毁171座，而后按高标准重建的35千伏及以上变电站在2022年芦山6.1级地震中，仅2座110千伏变电站短时停运，表现出了良好的抗震韧性。
国际标准也在升级。美国加州将2020年后新建变电站设备的抗震测试标准由0.3g加速度(相当于烈度8度)提升至0.5g加速度(相当于烈度9度)，并新增对设备功能性恢复的要求(如震后快速重启)。2020年太平洋燃气电力公司斥资8亿美元将全州瓷质绝缘子更换为碳纤维复合材料，大幅提高了其抗震性能。
结构创新，从刚性抵抗到柔性消能
传统电网工程设计依赖刚性结构“硬碰硬”，现代抗震设计更强调“以柔克刚+耗能”。
隔震技术让建筑“漂浮”在地震波上。在变电建筑物底部安装隔震支座(如橡胶隔震垫、滑动支座)，形成“缓冲层”，将地震能量吸收或隔离，将地震加速度降低60%—80%。云南大理新一代智能变电站采用基础隔震技术，成功抵御2021年漾濞6.4级地震，实现震后2小时内恢复供电。
结构优化柔性化解“死亡震颤”。在江苏南通的抗震试验基地，传统角钢塔在模拟烈度9度地震中轰然倒塌，而相邻的钢管混凝土组合塔仅轻微变形。这种“刚柔并济”的设计，通过外部高强钢减轻重量，内部混凝土抑制屈曲，配合塔身的屈曲约束支撑，可吸收60%地震能量，使输电铁塔地震响应降低50%—70%，大幅提升其抗震承载力。
材料革命，高强轻量的“隐形铠甲”
超高性能混凝土颠覆传统混凝土抗震极限。超高性能混凝土(UHPC)，掺入超细钢纤维使UHPC在受力时形成“多微裂缝”而非突然断裂，极限拉伸应变比普通混凝土高50—100倍，正在成为提升建筑抗震能力的关键技术之一。
在广州大学工程抗震研究中心进行的超高性能混凝土全装配式阀厅地震模拟振动台试验中，由中南电力设计院牵头研发的世界上最大尺寸的钢—预制UHPC装配式墙混合结构体系地震模拟振动台试验模型，在模拟地震波达到烈度9度罕遇时依旧屹立不倒。
Q420高强钢、碳纤维复合材料、形状记忆合金……新材料正在重塑电网筋骨。在特高压输电铁塔上，Q420钢材的应用使塔重减轻20%，承载力反增30%；而美国实验室研发的记忆合金导线，能在强震扭曲后通电自愈，修复效率提升90%。
智能监测，电网的“健康预警系统”
在变电站、输电塔等关键设施上，布置加速度、速度、位移等传感器可以24小时捕捉细微变化，海量监测数据借助预警系统构建“科技防线”，显著提升电网抗震韧性。东京电力公司在关东地区(地震高风险区)的超高压变电站部署了强震加速度计和报警系统，在2022年福岛近海7.4级地震中，地震P波被检测后，系统触发23座变电站保护动作，减少设备损失约180亿日元。
地震无法避免，但灾害可以减轻。通过“科学选址-韧性设计-智能监测”的全链条防控，电网系统完全能够实现“罕遇地震作用下可快速修复”的韧性目标。这不仅需要技术创新，更需政府、企业、科研机构的协同努力——唯有如此，方能守护光明，筑牢抗震救灾的“第一道生命线”。
· 延伸阅读
地震烈度是指地震引起的地面震动及其影响的强弱程度。我国烈度分为12个等级(Ⅰ至Ⅻ度)，依据地震时的破坏现象、人的感觉、房屋震害等综合评定：Ⅰ~Ⅴ度：以人的感觉为主，房屋基本无破坏。Ⅲ度：室内少数人静止时有感，悬挂物微动。Ⅴ度：多数人梦中惊醒，门窗作响，灰土掉落。Ⅵ~Ⅹ度：以房屋震害为主，人的感觉为参考。Ⅵ度：多数人站立不稳，墙体出现裂缝，砖瓦掉落。Ⅷ度：建筑物普遍破坏，需修复才能使用，干硬土出现裂缝。Ⅺ~Ⅻ度：以地表破坏现象为主(如山崩、地面裂缝)。
(根据《中国地震烈度表》(GB/T17742-2020)整理)
(作者：南网能源院 程亮 董英瑞 刘利林)
