[基础课堂]架空输电线路异长法观测弧垂

暴风雨911 2018-06-01

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1.概述

小编在前面绍了《[基础课堂]架空输电线路架线施工观测档弧垂计算及观测》、《[基础课堂]架空输电线路等长法（平行四边形法）弧垂观测》。观测架空输电线路导、地线弧垂常用的方法一般有等长法、异长法、角度法及平视法四种。一般优先选用等长法或异长法，当受到客观条件限制不能采用等长法或异常法时，可选用角度法，只有不能使用上述三种方法时，才采用平视法。在观测弧垂之前，应参阅线路平断面图，了解地形及弧垂的等情况，结合实际情况选择适当的弧垂观测方法，并根据线路杆塔位明细表，以及按降温法计入初伸长的导线弧垂曲线（该曲线按不同温度给出对应代表档距的弧垂值）等技术资料，计算出相应的观测数据，最后观测弧垂（观测弧垂时的实测温度应满足代表导线周围空气的温度）。今天小编就介绍我们施工中常采用的异长法观测弧垂。

2. 使用条件

一般在弧垂观测档内两杆塔高度不等，而弧垂最低点不低于两杆塔基部连线时，可采用本方法观测。

由于架空线实际是悬链线状态，而异常法是由抛物线推导，因此会产生一定的误差。其弧垂误差率随水平应力的增加而减少，随档距的增加而增大，随高差比的增大而增大。

在选用a、b值时，应注意两数值相差不能过大。通常推荐b值为a值的2~3倍为宜；切点的水平位置选在档内（1/4~1/3）l的范围。但在美国IEE1976年的《架空线输电线路导线架设导则》中推荐切点选在（1/3~2/3）l范围内。

3. 观测方法

当观测档的架空导、地线悬挂点间高差较大时，为了保证视线切点靠近弧垂最低点，可采用异长法观测弧垂。异长法观测档两端弧垂板绑扎位置不等高就行弧垂观测，异长法观测步骤与基本方法与等长法基本一致。如下图所示：

（a）低悬挂点观测弧垂

（b）高悬挂点观测弧垂

▲ 异长法观测弧垂

如上图所示，A、B是观测档不连耐张绝缘子串的架空导线（或地线）悬挂点，

A₁、B₁是架空导线（或地线）的一条切线，其与观测档两侧杆塔的交点分别为A₁、B₁。a、b分别为A至A₁点，B至B₁点的垂直距离， f 是观测档所要观测的弧垂计算值。

异长法观测弧垂等长法一样，都是不用测量仪器观测弧垂的方法，操作方法简单且容易掌握。实际观测时将两块长约2m，宽约10～15cm红白相间的弧垂板水平绑扎在观测档两杆塔上，其上缘分别与A₁和B₁点重合。当紧线时，观测人员目视（或用望远镜）两弧垂板的上部边缘，待架空导线（或地线）稳定并与视线相切时（弧垂板两点与最低点弧垂三点成一线），该点的弧垂（施工技术人员习惯叫垂度）既为观测档的待测弧垂f 值。

4. 观测档的弧垂计算

异长法观测弧垂与等长法（平行四边形法）观测弧垂一样，分别为档内两侧未联耐张绝缘子串、观测档内联耐张绝缘子串两种，其中观测档内联耐张绝缘子串两种有分三种情况，根据上述基本公式，可以得出观测档内有无联绝缘子的计算公式，下面分别介绍。

4.1 观测档导（地）线基本弧垂计算

（1）观测档架空导(地)线悬挂点高差 h＜10% l 时，观测档的弧垂 f 计算公式如下：

当采用的百米档距弧垂安装曲线时，观测档的弧垂 f 计算公式如下：

（2）观测档架空导(地)线悬挂点高差h ≥10% l 时，先计算出观测档的弧垂 f 值。当采用代表档距计算时，其弧垂计算公式如下：

当采用的百米档距弧垂安装曲线时，观测档的弧垂计算公式如下：

式中:

f —— 观测档的架空导(地)线弧垂观测值（指平行四边形切点的垂度），m；

f₀—— 当悬挂点高差 h＜10% l 时，观测档未联耐张绝缘子串的档距中点架空导(地)线弧垂，m；

f_φ —— 当悬挂点高差h ≥10% l 时，观测档未联耐张绝缘子串的档距中点架空导(地)线弧垂，m；

l_db—— 耐张段架空导(地)线的代表档距，m；

f_db—— 对应于代表档距的架空导(地)线弧垂，m

l —— 观测档架空导(地)线的档距，m；

h —— 观测档架空导(地)线悬挂点的高差，m；

φ —— 观测档架空导(地)线悬挂点的高差角，(°)，φ=arctan(h/l)

σ_db —— 架空导(地)线的代表档距水平应力，Ｎ／mm²

γ₁—— 架空导(地)线的比载，Ｎ／m·mm²

4.2 观测档内未联耐张绝缘子串

（1）观测档架空导(地)线悬挂点高差 h＜10% l 时，选定一适当的a值（既测站端低于同侧导、地线悬挂点的垂直距离），则观测点端（又叫视点端）低于同侧架线导、地线悬挂点的垂直距离为b，其计算公式如下：

（2）观测档架空导(地)线悬挂点高差h ≥10% l 时，测站端选定一适当的a值后，则观测点端（又叫视点端）的b值计算公式如下：

4.3 观测档内联耐张绝缘子串

4.3.1 观测点端在不联耐张绝缘子串

▲ 观测点端在不联耐张绝缘子串

（1）观测档架空导(地)线悬挂点高差 h＜10% l 时，测站端选定一适当的a值后，根据上图《异长法观测弧垂》，可以得出观测点端（又叫视点端）的b值计算公式如下：

（2）观测档架空导(地)线悬挂点高差h ≥10% l 时，测站端选定一适当的a值后，根据上图《异长法观测弧垂》，可以得出观测点端（又叫视点端）的b值计算公式如下：

式中:

γ_λ—— 耐张绝缘子串的比载，Ｎ／m·mm²，γ_λ=G_λ/(n·λ·A)，其中G_λ为绝缘子串重量（N），A为导线截面积（mm²）,n为耐张绝缘子串所联导（地）线的根数。

λ —— 耐张绝缘子串的长度，m。

4.3.2 观测点端联耐张绝缘子串

▲ 观测点端再联耐张绝缘子串

（1）观测档架空导(地)线悬挂点高差 h＜10% l 时，，测站端选定一适当的a值后，，则观测点端（又叫视点端）的b值计算公式如下：

（2）观测档架空导(地)线悬挂点高差h ≥10% l 时，测站端选定一适当的a值后，，则观测点端（又叫视点端）的b值计算公式如下：

4.3.3 观测档内两侧联耐张绝缘子串

▲ 观测档内两侧联耐张绝缘子串

（1）观测档架空导(地)线悬挂点高差 h＜10% l 时，，测站端选定一适当的a值后，，则观测点端（又叫视点端）的b值计算公式如下：

（2）观测档架空导(地)线悬挂点高差h ≥10% l 时，测站端选定一适当的a值后，，则观测点端（又叫视点端）的b值计算公式如下：

5. 气温变化弧垂调整

在实际施工中，观测档的弧垂 f 值都是在紧线前，按当时气温计算，并按计算的弧垂值绑扎好两侧弧垂板。但是，往往在紧线划印时与实际气温存在差异，这个气温差将引起架空线实际弧垂与原计算弧垂之间存在△ f 的变化值，为了使测定的弧垂及时调整到气温变化后所要求的弧垂值，必须调整观测档一侧的弧垂板的垂直距离△α ，其正确的调整量按式计算：

式中：

△α —— 测站端因气温变化而应上下移动的距离，m；

△ f —— 因气温变化观测档弧垂的变化值，m。

6. 弧垂检查

采用异长法检查弧垂时，当由观测档相邻两杆塔上测得a、b值后，档距中点弧垂 f 值可以按下检查验算：

弧垂观测时，若各相观测时间间隔较长，选定观测温度也可能与实际温度存在差异，因此，后一相观测时，应检测前一相弧垂对应的温度，后一相按前一相弧垂对应的温度进行观测，以此来减少因温度测定误差带来的相间弧垂误差。

附件安装好后，还应进行弧垂复查，弧垂的最终误差值应符合《110～750kV架空输电线路施工及验收规范》(GB 50233-2014)中 8.5.6～8.5.9条相关规定要求。

表弧垂允许偏差

表各相间或地线的弧垂相对偏差最大值 (mm)

不安装间隔棒的垂直双分裂导线，同相子导线间的弧垂的正偏差不得大于100mm；安装间隔棒的其他形式分裂导线同相子导线的弧垂允许偏差应符合下列规定：

1）220kV及以下的正偏差不得大于80mm；

2）330kV及以上的正偏差不得大于50mm。