輸電線路施工弧垂觀測(cè)心得

摘要:架空送電線路經(jīng)過一段運(yùn)行時(shí)間后，導(dǎo)線會(huì)有不同程度的伸長引起馳度下垂，為了線路運(yùn)行安全，就必須在線路施工中做好弧垂觀測(cè)，為電網(wǎng)安全運(yùn)行提供可靠的保障。本文就輸電線路施工弧垂觀測(cè)談點(diǎn)自己的看法。

關(guān)鍵詞:輸電線路 弧垂觀測(cè)

0 概況

在架空送電線路中，導(dǎo)線是以桿塔為支持物而懸掛起來的。這樣柔性的電線就必然產(chǎn)生弧垂。所謂“弧垂”指的是導(dǎo)線懸掛曲線上任一點(diǎn)到兩懸掛點(diǎn)連線的垂直距離。到導(dǎo)線最低點(diǎn)的垂直距離稱為最大弧垂，我們通常說的弧垂指的就是最大弧垂，一般用f代表。

高壓線路在施工架線和運(yùn)行中都會(huì)碰到觀測(cè)導(dǎo)線弧垂的工作。弧垂測(cè)量對(duì)于控制線路的安全運(yùn)行起到很重要的作用。尤其是新架線路經(jīng)過一段運(yùn)行時(shí)間后，導(dǎo)線會(huì)有不同程度的下垂，為了安全，就很有必要進(jìn)行弧垂觀測(cè)記錄，為電網(wǎng)安全運(yùn)行提供可靠的數(shù)據(jù)，弧垂的檢查也成了線路施工中最為重要的一部分。弧垂值一但超差，返工處理工作十分困難，所以如何在每個(gè)工程中把弧垂觀測(cè)好就成了施工人員一直在探討的話題。

1 觀測(cè)檔選擇

觀測(cè)檔的選擇以能全面掌握和準(zhǔn)確控制緊線段應(yīng)力狀態(tài)為原則，同時(shí)兼顧以下幾點(diǎn):

1.1 觀測(cè)檔位置分布比較均勻，相鄰兩觀測(cè)檔相距不宜超過四個(gè)線檔;

1.2 觀測(cè)檔應(yīng)具有代表性。如重要被跨越物附近應(yīng)設(shè)觀測(cè)檔;

1.3 宜選擇檔距較大，懸掛點(diǎn)高差較小的直線檔作觀測(cè)檔;

1.4 觀測(cè)檔應(yīng)選在對(duì)鄰近線檔監(jiān)測(cè)范圍較大的塔號(hào)。

2 線路弧垂的觀測(cè)方法

觀測(cè)線路的弧垂，一般所采用的方法有等長法、角度法這2種。這2種方法各有其適用范圍，在線路施工中應(yīng)用較多，就不詳細(xì)復(fù)述，只著重分別介紹每種方法的具體注意事項(xiàng)。

2.1 等長法 等長法，又稱平行四邊形法，是平常最常用的觀測(cè)弧垂的方法。即在觀測(cè)檔的2基桿塔上綁上弧垂板，然后利用三點(diǎn)一線的原理看弧垂。綁弧垂板時(shí)，根據(jù)實(shí)際情況先綁在相對(duì)較高的桿塔上，然后再綁相對(duì)較低的桿塔;觀察弧垂時(shí)站在相對(duì)較低的桿塔，由低處向高處看，這時(shí)面向?qū)?yīng)的背景是天空，視線要更好一些。另外，觀察時(shí)所站的基桿塔，應(yīng)將弧垂板綁在與觀測(cè)桿塔相鄰的一個(gè)面上，而自己站在綁弧垂板相對(duì)應(yīng)的那個(gè)面，一定不要緊貼弧垂板觀看，這樣人和弧垂板保持了一定的距離，極大減少了眼離弧垂板太近而產(chǎn)生一種影響視覺的虛光，就大大提高了觀測(cè)弧垂的準(zhǔn)確性。

2.2 角度法 用角度法觀測(cè)弧垂，又以檔端法和檔外法這2種觀測(cè)法最為大家所熟悉。這里筆者主要講解一下在山區(qū)不等高差桿塔，用檔端法看弧垂怎樣精確的計(jì)算出a值(儀器到滑輪槽的距離)。首先確定好觀測(cè)桿塔之后，先查所在桿塔的全塔藍(lán)圖，查出觀測(cè)點(diǎn)桿塔即將要觀測(cè)的導(dǎo)線的掛線橫擔(dān)高h(yuǎn)1，再用儀器測(cè)出儀器水平時(shí)天頂角90°時(shí)至桿塔最低腿的距離h2(儀器高)，然后再用鋼尺量出橫擔(dān)下平面至導(dǎo)線滑輪槽的距離h3，這樣a=h1-h2-h3，經(jīng)過這樣計(jì)算出a值。采取這種方法，可以把a(bǔ)值的誤差降低至了最小，提高了弧垂的正確性。值得注意的是，不等高基桿塔的實(shí)際呼稱高，和圖紙上所標(biāo)相同呼稱高的配置段是不一樣的，如果桿塔實(shí)際呼稱高是33m，那么它在圖紙上有可能是用36m或是39m的呼稱高的塔段配置成的，這一點(diǎn)在現(xiàn)場(chǎng)一定要將實(shí)際桿塔段號(hào)和圖紙進(jìn)行對(duì)比，測(cè)量?jī)x器高時(shí)定要將儀器設(shè)定成天頂角90°或者水平角0°時(shí)測(cè)量至最低腿的高度為儀器高，以免出現(xiàn)誤差。

3 導(dǎo)線弧垂設(shè)計(jì)

3.1 不合理導(dǎo)線弧垂設(shè)置危害:

3.1.1 弧垂過小時(shí)。①導(dǎo)線應(yīng)力增大，增加了導(dǎo)線本身、金具、絕緣子等的機(jī)械負(fù)荷，使之易受損傷，縮短壽命;②震動(dòng)幾率增大;③同時(shí)容易使桿塔本身因相鄰耐張段之間的的不平衡張力產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)、傾斜。

3.1.2 弧垂過大時(shí)。①導(dǎo)線在陣風(fēng)的作風(fēng)下，易發(fā)生鞭擊現(xiàn)象;②降低了電桿的有效高度，加大基建投資，跨越建筑物時(shí)，在高溫情況下易導(dǎo)致安全距離不夠;③對(duì)狹窄地段和樹木，在風(fēng)力作用下難以保證風(fēng)偏水平距離符合要求。

3.2 如何確定導(dǎo)線的弧垂:

3.2.1 根據(jù)當(dāng)?shù)鼐€路運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。一條線路運(yùn)行10年左右，其弧垂既能滿足對(duì)限距的要求，又沒有因弧垂過小發(fā)生過斷線事故，參照這樣的線路運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)來確定新架線路的導(dǎo)線弧垂。

3.2.2 通過計(jì)算。

式中 f——弧垂m

L——檔距m

g——導(dǎo)線比載kg/m.mm2

σ——導(dǎo)線應(yīng)力kgf/mm2

下面以鋼芯鋁絞線LGJ-400/35為例簡(jiǎn)單說明通過張力、傾角測(cè)量弧垂的方法。該導(dǎo)線基本參數(shù)為:計(jì)算截面425.24mm2;外徑26.82mm;單位質(zhì)量1.349kg/m;彈性系數(shù)65kN/mm2;線膨脹系數(shù)20.5M℃-1。假設(shè)線路兩桿塔等高，檔距為350m，平均氣溫15℃時(shí)，導(dǎo)線水平張力為24675N。

按上面公式可相應(yīng)求得不同導(dǎo)線溫度時(shí)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，見表1。從表中可明顯看出張力、弧垂和傾角隨導(dǎo)線溫度的變化，所以從實(shí)時(shí)測(cè)量張力、傾角或?qū)Ь€溫度來實(shí)時(shí)計(jì)算導(dǎo)線弧垂完全可行。

4 觀測(cè)時(shí)應(yīng)注意溫度變化的影響

在觀測(cè)弧垂時(shí)應(yīng)特別注意溫度的變化。盡管有些資料上提到，溫差不超過5℃時(shí)觀測(cè)值可不作調(diào)整，但是如果隨著溫度的變化，稍微將導(dǎo)線(經(jīng)過計(jì)算)看高或看低一點(diǎn)，這樣弧垂的誤差就會(huì)更小一點(diǎn)。值得注意的是，如果用角度法觀測(cè)時(shí)需要將導(dǎo)線看高100mm，這100mm的高度是將弧垂提高100mm，而不是將儀器所觀察到的那個(gè)切點(diǎn)高度提高。雖然儀器的觀測(cè)角與導(dǎo)線相切時(shí)，檔距中點(diǎn)的弧垂就是標(biāo)準(zhǔn)的弧垂值，但是儀器觀測(cè)角的導(dǎo)線與檔距中點(diǎn)弧垂提高值的比值，絕對(duì)不是1:1。

5 驗(yàn)收時(shí)弧垂變大的成因及改進(jìn)方法

如果一切都按正常計(jì)算好的數(shù)值，把某一段線的弧垂看到最精確，往往是在架線完成至檢查驗(yàn)收時(shí)，弧垂會(huì)變大，更有甚者超標(biāo)，究竟是什么原因?qū)е禄〈辜哟竽?一般來說，設(shè)計(jì)院對(duì)導(dǎo)線的初伸長采取的是降溫補(bǔ)償，降溫值是10～15℃。而實(shí)際上多種資料表明，對(duì)鋼芯鋁絞線初伸的降溫補(bǔ)償是15～25℃(輕型鋼芯鋁絞線是20～25℃)，也就是說設(shè)計(jì)院給的降溫補(bǔ)償是補(bǔ)償?shù)淖畹椭怠?/p>

而導(dǎo)線在架設(shè)好以后至驗(yàn)收，往往要經(jīng)歷一段時(shí)間，在這段時(shí)間內(nèi)，有溫差、天氣對(duì)導(dǎo)線應(yīng)力產(chǎn)生的影響，有安裝附件(如安裝防震錘、間隔幫等)時(shí)對(duì)導(dǎo)線施加的垂直力負(fù)荷，有導(dǎo)線自身塑變和蠕變伸長，種種因素加在一起，就會(huì)出現(xiàn)弧垂變大的現(xiàn)象。而驗(yàn)收時(shí)，運(yùn)檢方還是按原來的補(bǔ)償值進(jìn)行檢查，所以有時(shí)會(huì)導(dǎo)致弧垂不合格。采取的改進(jìn)措施是:220～500kV弧垂優(yōu)良標(biāo)準(zhǔn)是控制弛度不超過標(biāo)準(zhǔn)弧垂值的±2%，觀測(cè)弧垂時(shí)把弧垂看高標(biāo)準(zhǔn)值的1%～1.5%。這樣一來導(dǎo)線弧垂就徘徊在較高，但又不影響優(yōu)良的位置上，就等于又給了導(dǎo)線一次小小的補(bǔ)償。使得導(dǎo)線弧垂在架好后直至驗(yàn)收時(shí)，都不會(huì)低于標(biāo)準(zhǔn)值。

6 結(jié)束語

由于觀測(cè)弧垂時(shí)及導(dǎo)線自身塑性伸長及蠕變等許多不確定因素的存在，而且導(dǎo)線的塑性伸長和蠕變是一個(gè)相當(dāng)長的時(shí)間，我們?cè)谑┕さ臅r(shí)候給弧垂進(jìn)行過緊補(bǔ)償?shù)臅r(shí)候在竣工驗(yàn)收的時(shí)候可能弧垂還超出允許正誤差范圍(過緊)，所以在施工時(shí)施工人員根據(jù)實(shí)際情況以及自身經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整就顯得尤為重要。施工人員靈活掌握弧垂觀測(cè)的做法和注意事項(xiàng)，就可以加強(qiáng)電力線路施工的精確性、可靠性。

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