导线弧垂观测-孙建勋

导线垂弧 弛度 观测 孙建勋 一 概述 1 基本概念在架空高压送电线路中 悬挂起来的柔性的电线就必然产生弧垂 此处所谓 弧垂 指的是导线悬挂曲线上任一点到两悬挂点连线的垂直距离 到导线最低点的垂直距离称为最大弧垂 我们通常说的弧垂指的就是最大弧垂 一般用f代表 架空线任一点至两端悬挂点连线的铅垂距离 称为架空线的该点的弧垂 亦称弛度 图中f为一个档距中的最大弧垂 f f 2 弧垂观测的必要性和重要性 1 线路弧垂过大会对线路安全运行产生极大威胁 引发故障跳闸或事故 对地面建筑 树木 交通都会产生安全隐患 运行时间越长 弧垂越大 尤其极限负荷时弧垂会更大 2 高压线路在施工架线和运行中都会碰到观测导线弧垂的工作 尤其是新架线路经过一段运行时间后 导线会有不同程度的下垂 为了安全 就很有必要进行弧垂观测 为安全运行提供可靠的数据 3 影响弧垂的因素 1 导线初伸长 由于金属的塑性变形特性 架空导线受力后一段时间内 其长度比出厂时的生产长度逐渐增加的现象 称为导线初伸长 初伸长对弧垂的影响 随着架设后时间延长 弧垂会逐渐增大 所以 要在架设时进行补偿 适当减少弧垂数值 补偿方法 根据DL T5220 2005 10kV及以下架空配电线路设计技术规程 及 国家电网公司输变电工程典型设计10kV和380 220V配电线路分册 2006 的规定 10kV以下新架导线的初伸长可采用减小弧垂的方法进行补偿 但弧垂减小的幅值与导线的类型 使用档距 安全系数及载流量均相关 DL T5220 2005 10kV线路实际情况 考虑到典型设计中导线均采用松弛张力放线 安全系数取值较大 导线的初伸长建议采用以下处理方式 1 代表档距60m及以下的耐张段不考虑初伸长的补偿 直接根据弧垂表查取的数值进行架线 2 代表档距60m以上的耐张段导线的初伸长补偿为 JKLGYJ系列绝缘钢芯铝绞线按弧垂表查取数值乘0 9进行施工 LGJ系列钢芯铝绞线按弧垂表查取数值乘0 92进行施工 张力放线与非张力放线 张力放线是指在架线全过程中 使被展放的导线保持一定的张力而脱离地面处于架空状态的架设施工方法 按照规定 330KV以上电力线路工程必须采用张力放线 放线过程中光缆或导线不准拖地 无张力放线又称为拖地放线 非张力 或无张力 松弛张力 放线 是国内外输电线路架线施工中最早采用的一种放线方法 放线的基本特点 是先用人力展放导引绳或牵引绳 而后用人力或机械 拖拉机 汽车 小牵引机等 展放导 地线 导 地线盘处并不对其导地线施加任何制动张力 也就是说 导线展放过程中基本不受力 故称之非张力放线 张力放线 非张力放线 2 温度 金属具有热胀冷缩特性 温度升高时弧垂增大 反之减小 影响线路温度的因素 1 环境温度 夏季施工弧垂要大一些 冬季施工弧垂要小一些 2 线路负荷 线路负荷越大 电流越大 温度越高 极限负荷时 容易出现弧垂过大 弧垂f值计算公式 悬挂点高差小于10 3 其他因素 从计算公式看 影响因素有 比载 每米承受的载荷 受导线自重 绝缘子串重量 覆冰 风压等因素影响 比载越大 弧垂越大 导线应力 弧垂越大 应力越小 架设时要考虑应力安全系数 规程规定架空线路导线和避雷线应力安全系数不小于2 5 档距 档距越大 弧垂越大 线路设计时 档距增大时应适当增加电杆高度 以保证线路对下方的安全距离 二 弧垂观测档的选择 在架线前 应根据设计部门编制的线路杆塔位明细表或线路平断面图中 各耐张段的档数 档距及悬挂点高差 来选择各耐张段中的弧垂观测档 如果耐张段里只有一个档 孤立档 它本身就是观测档 但对于一个耐张段里有多个档的连续档 并非每档都要观测弧垂 而是从该耐张段中选出一个或几个观测档来观测弧垂 1 选择弧垂观测档的基本原则和一般要求 1 所选观测档档距越大越好 误差小 2 所选观测档挂线点高差越小越好 误差小 3 连续档在5档以内时 选择靠近中间的一档 4 连续档在6 12档时 靠近两端各选一档 5 连续档在12档以上时 靠近两端及中间各选一档 教材答案 2 选择弧垂观测档的基本原则和一般要求 1 紧线段在五档及以下档数时 选择靠近中间的一档作为观测档 2 紧线段在六档至十二档时 靠近紧线段的两端各选一档作为观测档 3 紧线段在十二档以上时 靠近紧线段的两端及中间各选一档作为观测档 4 观测档应选择档距最大或较大 以及挂线点高差较小及接近代表档距的线档作为观测档 5 观测档的数量可以根据现场条件适当增加 但不得减少 6 观测档宜在紧线档内均匀布置 相邻观测档相距不超过4个档距 地形起伏变化较大时 应减少观测档间距 7 观测档要有典型性 例如 连续倾斜的高处和低处 较高悬挂点的两侧 相邻紧线段结合处 重要交叉跨越档等 8 不宜选邻近转角塔的线档 资料 三 弧垂观测与调整 观测架空输电线路导 地线弧垂常用的方法一般有异常法 等长法 角度法及平视法四种 一般优先选用等长法或异常法 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 代表档距 用某一个档距下架空线的应力随气象条件的变化规律 代表连续档的架空线应力随气象条件的变化规律 这个档距称为该连续档的代表档距 简单说 一个耐张段中各档几何均距称为代表档距 1 等长法 平行四边形法 1 观测方法如图1所示 在观测档内导线悬挂点A B沿杆塔垂直向下量取f值 并在所量取的地方固定弧垂板或者花杆 弧垂f值可以根据公式 除了根据公式求得弧垂f外 还可以从架线手册上查到 2 观测步骤 以悬挂点等高为例 首先计算观测档的弧垂f 观测弧垂的人员要登上杆塔 在观测档内导线悬挂点A B沿杆塔垂直向下量取f值 并在所量取的地方A B 处固定已做好记号的弧垂板或者花杆 在悬挂点的下方用眼观看弧垂板或者花杆上的记号 收紧或放松导线 当两侧弧垂板上记号和导线相切时 弧垂即为所需的f值 请看相关视频 悬挂点等高时弧垂的基本计算 设耐张段的代表档档距为lD 垂弧为fD 观测档档距为l 中点垂弧为f 则悬挂点等高时有 导线悬挂点不等高的垂弧计算 图2中 A B为两杆不等高的导线悬挂点 L为档距 O为导线最低点 f1 f2分别为低悬挂点与高悬挂点导线的弧垂 O 为孤垂观测点 在档距中点 f 为观测弧垂 为两悬挂点联线与水平线的倾角 计算观测弧垂 f f sec 3 适用范围 适用于弧垂观测档内架空线悬点高差不大的情况 该法测量简单 且无论观测档悬点等高或不等高 有较小误差 其切点均在最大弧垂处 如视线清晰时 误差较小 2 弧垂调整 用等长法观测弧垂 由于温度变化 引起弧垂需要调整 如调整量为 f 可以在两侧杆塔悬挂点各自向下延伸 f 这种方法比较麻烦 调整弧垂也可以一侧的弧垂板不动 另一侧弧垂板移动2 f 这种方法只需登上一侧杆塔 但将引起一定的弧垂误差 这是因为这时实际上已不是等长法了 与导线相切那点位置不是中点弧垂处所致 3 质量要求 1 导线紧好后 各相弧垂相差不大于50mm 2 导线紧好后 各相弧垂达到导线初伸长补偿要求 铝绞线和绝缘铝绞线的设计弧垂减少20 钢芯铝绞线的设计弧垂减少12 作为观测 实际紧线 标准 3 同一档距内 同一层导线截面积不同时 弧垂按最小截面积的导线弧垂确定 四 安装中弧垂观测注意事项 1 观测档两端均为直线塔时 计算和观测均以滑车口轮槽顶 导地线与滑车接触点 为准 2 观测档一端为直线塔 一端为耐张塔 直线塔计算和观测以滑车口轮槽顶为准 耐张塔有两种情况须分别对待 如在耐张塔进行紧挂线 计算和观测以耐张塔挂线点挂孔为准 如不在耐张塔进行紧挂线 计算和观测以耐张塔滑车口轮槽顶为准 3 观测档一端为耐张塔的各相弧垂应分别计算和观测 4 观测弧垂时的实测温度应在观测档内实测 也有可能一个耐张段内几个观测档观测温度不同 5 平地及丘陵段弧垂观测尽可能按耐张段分段进行 高山地段弧垂观测必须按耐张段分段进行 避免按放线区段一次性紧线 6 当风力在三级以上或雨 雪 雾天气 不宜进行弧垂观测 五 实操考核 1 考核要点 1 个人防护用具齐备 工作服 安全帽 绝缘鞋 2 登杆工具正确检查 3 弧垂板正确悬挂 4 紧线器 卡线器正确安装 使用 5 弧垂正确观测与调整 6 工作终结与检查验收 2 主要步骤 1 工器具准备齐全2 登杆 1 检查电杆和登杆工具 2 登杆至正确位置3 量取弧垂板固定位置在电杆A B上以导线悬挂点为基准 分别向下量取观测弧垂f的长度 定A B 点 4 悬挂弧垂板并调整 在观测档电杆的导线悬挂点A B两处悬挂弧垂板 将弧垂板的横尺分别定位在定A B 点 5 弧垂观测 观测人员在A 处对准B 进