摘要：處于連續(xù)上下山地勢(shì)的架空輸電線路工程在緊線施工時(shí)，往往由于緊線段樁位的地形原因，導(dǎo)致緊線時(shí)的導(dǎo)線弧垂不能完全符合設(shè)計(jì)弧垂要求，對(duì)桿塔的受力會(huì)產(chǎn)生一定的影響，同時(shí)導(dǎo)線對(duì)地或跨物的距離也不能滿足安全要求，故必須對(duì)該連續(xù)上下山檔的導(dǎo)線弧垂進(jìn)行調(diào)整，使其滿足設(shè)計(jì)及驗(yàn)收規(guī)范要求。本文簡(jiǎn)單介紹了導(dǎo)線線長(zhǎng)和弧垂之間的關(guān)系，并深入研究了輸電線路連續(xù)上下山檔導(dǎo)線弧垂調(diào)整技術(shù)。

關(guān)鍵詞：輸電線路；弧垂觀測(cè)；調(diào)整技術(shù)

0.引言

山區(qū)送電線路工程一般因山高或連續(xù)上下山等因素，導(dǎo)致相鄰塔位高差和檔距較大，緊線過(guò)程中弧垂調(diào)整難度很大。輸電線路弧垂對(duì)地距離不足則威脅人們的出行安全和用電質(zhì)量，因此導(dǎo)線弧垂觀測(cè)和調(diào)整對(duì)送電線路工程建設(shè)中異常重要[1]。本次論文針對(duì)山區(qū)的地形特點(diǎn)，研究了220kV及500kV輸電線路連續(xù)上下山檔導(dǎo)線弧垂觀測(cè)和調(diào)整技術(shù)，以期為山區(qū)架空輸電線路工程施工提供幫助。

1.弧垂觀測(cè)與調(diào)整技術(shù)

選擇合適的觀測(cè)檔可以全面掌握和控制緊線段的應(yīng)力狀態(tài)，對(duì)弧垂的觀測(cè)和準(zhǔn)確計(jì)算意義重大，選擇觀測(cè)檔時(shí)應(yīng)遵循四點(diǎn)原則：①選擇的觀測(cè)檔要具備代表性，例如在重要的被跨越物附近可以設(shè)置觀測(cè)檔；②觀測(cè)檔的位置設(shè)計(jì)要呈均勻分布狀態(tài)；③選擇時(shí)以檔距大，懸掛點(diǎn)高差小的直線檔為優(yōu)先考慮對(duì)象；④選擇對(duì)鄰近線檔具有較大影響范圍的樁位。

輸電線路弧垂觀測(cè)和調(diào)整必須遵循以下程序：首先收緊導(dǎo)線并調(diào)整距離緊線場(chǎng)最遠(yuǎn)觀測(cè)檔的弧垂，確保其滿足導(dǎo)線弧垂要求，之后放松導(dǎo)線并調(diào)整距離緊線場(chǎng)次遠(yuǎn)觀測(cè)檔的弧垂，保證弧垂合格或者略大于導(dǎo)線弧垂要求，再收緊導(dǎo)線并調(diào)整距緊線場(chǎng)第三遠(yuǎn)觀測(cè)檔弧垂，調(diào)整合格后以此類推，至所有觀測(cè)檔調(diào)整完畢。此項(xiàng)工作完成僅僅是完成了導(dǎo)線弧垂的粗調(diào)，各導(dǎo)線之間的弧垂還存在著一定的偏差，必須通過(guò)精調(diào)使弧垂處于允許的誤差范圍之內(nèi)，具體操作為：用手扳葫蘆對(duì)同相子導(dǎo)線進(jìn)行逐根微調(diào)，盡量調(diào)整導(dǎo)線與經(jīng)緯儀十字絲的視線相切，操平后方可在塔上畫(huà)印。在觀測(cè)和緊線的過(guò)程中需要特別指出：對(duì)單回路架設(shè)的線路要先收緊中相導(dǎo)線再收緊邊相導(dǎo)線；先收緊最高導(dǎo)線再處理低處導(dǎo)線；同相的子導(dǎo)線要對(duì)稱進(jìn)行，盡量先收緊滑車最邊上的子導(dǎo)線以確保滑車平衡，同相子導(dǎo)線要基本保持同時(shí)收緊且速度不宜過(guò)快，而且同一觀測(cè)檔中同相子導(dǎo)線要同時(shí)放松或同時(shí)收緊，否則可能導(dǎo)致非觀測(cè)檔子導(dǎo)線弧垂出現(xiàn)不平現(xiàn)象。

在山區(qū)調(diào)線過(guò)程中常常因?yàn)樯礁?，塔位的相?duì)高差較大，加之連續(xù)上下山和跨越較大等原因，會(huì)出現(xiàn)若放松少量導(dǎo)線則松不過(guò)塔位，若放松大量導(dǎo)線則緊線場(chǎng)導(dǎo)線弧垂過(guò)低難以滿足要求的現(xiàn)象，對(duì)于這種情況就必須通過(guò)收緊導(dǎo)線使遠(yuǎn)端觀測(cè)檔弧垂?jié)M足要求后，使用機(jī)動(dòng)絞磨或者白棕繩等工具借助塔身在受控塔位進(jìn)行空中反向臨錨，以此來(lái)保證調(diào)整好的觀測(cè)檔弧垂不再變化，于所有觀測(cè)檔弧垂均合格后畫(huà)印解除臨錨[2]。

2.上下山連續(xù)檔耐張段弧垂調(diào)整

對(duì)于上下山連續(xù)檔導(dǎo)線弧垂調(diào)整可以忽略耐張絕緣子串載荷或耐張桿塔傾斜對(duì)線長(zhǎng)造成的影響。取耐張絕緣字串的E、α，復(fù)測(cè)檔選擇K檔，將?k設(shè)為復(fù)測(cè)弧垂，將?k0設(shè)為竣工弧垂，則可以得到：

?k = L2k×g/（8σcosΨk）

?k0 = L2k×g/（8σ0cosΨk） （1）

線長(zhǎng)與弧垂的關(guān)系式為：

S = L/cosΨ + L3g2cosΨ/（24σ2） （2）

公式中S為線長(zhǎng)，L為檔距。將（2）式展開(kāi)后取前兩項(xiàng)計(jì)算，調(diào)線是應(yīng)力發(fā)生變化導(dǎo)致導(dǎo)線彈性變化量：

Σni=1SEi=（σ0-σ）/E×Σni=1（Li/cos2Ψi） （3）

根據(jù)關(guān)系式可以得出：

耐張段總線長(zhǎng)的調(diào)整量△S=耐張段實(shí)際總線長(zhǎng)Σni=1Si-耐張段要求總現(xiàn)長(zhǎng)Σni=1S0i+耐張段總線長(zhǎng)彈性伸縮量Σni=1SEi。

實(shí)際調(diào)整弧垂時(shí)一般都在耐張塔端進(jìn)行，但是由于調(diào)節(jié)板的調(diào)節(jié)范圍固定，耐張線夾和U型掛環(huán)又存在一定的制造長(zhǎng)度，因此得出的△S就存在以下關(guān)系：

△S = n1SX + n2Sb + n3SB + 2n4SU （4）

因?yàn)檫B續(xù)檔耐張段均較長(zhǎng)，如果（4）式計(jì)算得出的△S量相對(duì)較小，線長(zhǎng)微量變化導(dǎo)致弧垂變化量已經(jīng)分散到各個(gè)線檔，弧垂變化量很小，此時(shí)弧垂可不需調(diào)整；如果△S量相對(duì)較大，則表示導(dǎo)線弧垂調(diào)整存在粗差，應(yīng)逐檔調(diào)整，到耐張塔時(shí)則按照孤立檔調(diào)整即可。

3.上下山孤立檔弧垂調(diào)整

對(duì)于連續(xù)上下山檔為孤立檔的導(dǎo)線弧垂調(diào)整來(lái)說(shuō)，因?yàn)閷?dǎo)線掛上之后兩端均安裝有耐張絕緣子串，因此需要考慮導(dǎo)線載荷對(duì)弧垂造成的影響。取絕緣子串的E、α，將絕緣子串的長(zhǎng)度設(shè)為λ，弧垂復(fù)測(cè)值為?，經(jīng)竣工要求弧垂設(shè)為?0，則可以得出以下公式：

? = L2×g/（8σcosΨ）K

?0 = L2×g/（8σ0cosΨ）K （5）

導(dǎo)線實(shí)際懸線長(zhǎng)度為：

S = L/cosΨ + L3g2/（24σ2）× cosΨ × k2

設(shè)計(jì)的懸線長(zhǎng)度為：

S0 = L/cosΨ + L3g2/（24σ02）× cosΨ × k2 （6）

式中 k2表示兩端絕緣子串對(duì)線長(zhǎng)的影響系數(shù)。調(diào)整線長(zhǎng)時(shí)應(yīng)根據(jù)應(yīng)力變化導(dǎo)致的彈性伸縮量為：

SE =（σ0-σ）× L/cosΨ

得到 △S = S - S0 + SE （7）

公式（7）為孤立檔導(dǎo)線變化量與弧垂變化量的關(guān)系，在實(shí)際調(diào)整時(shí)，可以將k的數(shù)值看作1，此外因?yàn)槟蛷埶R時(shí)拉線的松緊程度對(duì)弧垂產(chǎn)生的影響，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于因?qū)Ь€自動(dòng)產(chǎn)生的彈性伸縮梁對(duì)弧垂產(chǎn)生的影響，因此SE 量可以忽略不計(jì)，由此可得：

S = L/cosΨ + 8（cos3Ψ/3L）× ?2

將上式作微分處理得到：

△S =16（cos3Ψ/3L）× ?× △?

需要注意的是用（5）式計(jì)算弧垂時(shí)，L在中導(dǎo)線和左右邊導(dǎo)線之間的值是不相同的，只有中導(dǎo)線和設(shè)計(jì)的值相同，其他兩邊導(dǎo)線需要通過(guò)實(shí)測(cè)檔距并進(jìn)行計(jì)算得其弧垂?；〈沽坑?jì)算出之后，調(diào)整孤立檔導(dǎo)線弧垂的具體方法為：在一側(cè)打好臨時(shí)拉線之后，再于另一側(cè)調(diào)整導(dǎo)線弧垂，直到滿足導(dǎo)線架設(shè)要求為止。

由于山區(qū)天氣多變，容易遭遇下雨或者大風(fēng)天氣，其中風(fēng)力對(duì)緊線施工會(huì)造成很大干擾，在緊線過(guò)程中若遇到有風(fēng)天氣，導(dǎo)線擺動(dòng)嚴(yán)重干擾觀測(cè)，會(huì)造成子導(dǎo)線及相間出現(xiàn)不平整的現(xiàn)象，針對(duì)這一點(diǎn)，施工人員在緊線后應(yīng)趕緊進(jìn)行逐檔趕線附件安裝工作，以有效降低風(fēng)力對(duì)緊線的影響。這樣不僅可以縮短施工周期，而且也能使得弧垂觀測(cè)一步到位，避免因反復(fù)施工造成的人力和材料浪費(fèi)[3]。

4.結(jié)論

山區(qū)弧垂觀測(cè)和調(diào)整有其自身的特點(diǎn)，主要的問(wèn)題則是明確架空導(dǎo)線長(zhǎng)度與弧垂的關(guān)系，當(dāng)設(shè)計(jì)人員給定了某一段耐張線的長(zhǎng)度時(shí)，之后的工作則是確保架空線的實(shí)際長(zhǎng)度與設(shè)計(jì)值相一致，或者盡可能縮小兩者之間的誤差，以此來(lái)滿足輸電線路的安全要求。總之，通過(guò)上述計(jì)算方法用于調(diào)整連續(xù)上下山檔導(dǎo)線弧垂，工作快捷，能減輕工作復(fù)雜度，提高工作效率，大大降低了一線工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，經(jīng)濟(jì)效果顯著。

參考文獻(xiàn)：

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