输电线路的弧垂检查

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1

弧垂的定义

▲图 弧垂示意图

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定义一

架空导、地线两悬挂点间连线上的任意一点到架空导、地线间的铅垂距离称为该点弧垂。

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定义二

通常所说的弧垂是指架空导、地线上的最低点到导、地线两悬挂点间的连线的铅垂距离。

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2

弧垂检查的重要性

01

弧垂检查要在线路验收时同步进行，检查是否与设计弧垂一致，误差是否在允许范围内，以便作为判断缺陷的依据。

02

如实测弧垂小于设计弧垂，导线水平应力增大，会导致耐张塔水平受力不平衡，杆塔倾斜值过大，甚至是倒杆；也可能导致导线连接器脱落，造成断线事故。

03

如实测弧垂大于设计弧垂，会导致导线对交叉跨越物距离不够，对地距离过近，影响交叉跨越物的安全运行，并对人员活动产生极大的人身安全隐患。

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3

弧垂检查的工器具

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4

测量环境和测量人员要求

测量环境

应在气象条件稳定时进行，雨、雾、雪和大风天气不宜进行。

温度计应摆放在阳光照射的地方，保证测量温度与导、地线温度趋于一致。

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测量人员的能力要求

使用光学经纬仪时，测量人员应经过专业培训，能熟练使用经纬仪进行测量，熟练弧垂观测角的计算。

除弧垂观测人员外，还须配备1人进行仪高等小范围辅助测量。 

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5

弧垂检查的技术措施

01

仪器中心到导线悬挂点垂直距离a值的确定

02

观测档实际档距和设计弧垂的测量计算

03

导线弧垂点和悬挂点的切角θ和 θ′的测量

04

实际弧垂的观测计算

05

实际弧垂与设计弧垂的误差判定

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观测条件：

只有弧垂观测档a/f=0.25-2.25时，才能使用经纬仪进行弧垂检查。

图中：

a —— 仪器中心到导、地线悬挂点垂直距离（m）

L —— 观测档距（m） 

f —— 观测档弧垂（m）   

h —— 呼称高（m）—查图纸可得

h1 —— 两悬挂点高差（m）

h2 —— 绝缘子串长（m） —查图纸可得

θ —— 导线弧垂点的切角

θ′ —— 导线悬挂点的切角

仪器中心到导、地线悬挂点的垂直距离

a=仪器中心到导、地线悬挂点的垂直距离

  =呼称高-绝缘子串长-仪高

观测档距

L =观测档距

   =半横担长度/半横担长度的水平角

实测档距与设计档距的误差不得大于设计档距的1%。

测站和测点的塔型选择：

测站：仪器架设的塔位可选择任何塔型；

测点：对侧的塔位不能为转角塔，否则档距计算错误。

观测档弧垂(代表档距)

根据代表档距和代表弧垂计算f：

当 h₁/L＜0.17 时，即两悬挂点高差角β约＜10°时，则：

f=f_db×(L/L_db)²

当 h₁/L≥0.17 时，即两悬挂点高差角β约≥10°时，则：

f= ｛f_db×(L/L_db)²｝ /cosβ 

 = ｛f_db×(L/L_db)²｝ /cos｛tan^-1（h₁/L）｝

 = ｛f_db×(L/L_db)²｝ /cos【tan^-1｛〔L × tan(90°- θ ′)-a〕/L｝】

计算示例（30℃）

f_db =17.06m

L   =718m

L_db =508m

a   =36.68m

θ′ =85°41′25″

则：

f=f_db×(L/L_db)²=34.09m

f=｛f_db×(L/L_db)²｝ /cosβ 

=｛f_db×(L/L_db)²｝ /cos｛tan^-1（h₁/L）｝

=｛f_db×(L/L_db)²｝ /cos【tan^-1｛〔L × tan(90°- θ ′)-a〕/L｝】

=34.08m 

观测档弧垂(弧垂系数)

当 h₁/L＜0.17 时，即两悬挂点高差角β约＜10°时，则：

 f=K × L² × 0.0001+4/3 × L⁴ × (0.0001 × K)³

当 h₁/L≥0.17 时，即两悬挂点高差角β约≥10°时，则：

 f=K × L² × 0.0001+4/3 × L⁴ × (0.0001 × K)³ /cosβ

  =K × L² × 0.0001+4/3 × L⁴ × (0.0001 × K)³ /cos｛tan^-1（h₁/L）｝

  =K × L² × 0.0001+4/3 × L⁴ × (0.0001 × K)³ /cos【tan^-1｛〔L × tan(90°-    θ ′)-a〕/L｝ 】

计算示例（30℃）

K    =0.6632

L   =718m

a   =36.68m

θ′ =85°41′25

则：

f=K × L² × 0.0001+4/3 × L⁴ × (0.0001 × K)³

 =34.293m

f=K × L² × 0.0001+4/3 × L⁴ × (0.0001 × K)³ /cosβ

 =K × L² × 0.0001+4/3 × L⁴ × (0.0001 × K)³ /cos｛tan^-1（h₁/L）｝

 =K × L² × 0.0001+4/3 × L⁴ × (0.0001 × K)³ /cos【tan^-1｛〔L × tan(90°-    θ ′)-a〕/L｝ 】

 =34.303m

弧垂检查公式一

计算示例：

a=36.68m

L=718m

θ=88°15′45″

θ′=85°41′25″

=34.47m

《110kV~750kV架空输电线路施工及验收规范》（GB GB 50233 - 2014）规定，一般情况下设计弧垂允许偏差：

设计弧垂：34.29m

实测弧垂：34.47m

弧垂差值：34.47m -34.29=0.18m

弧垂误差=0.18/34.29=+0.5%

∵ 0.5%＜2.5%

∴ 判定为合格

注：对于220kV及以上架空输电线路，如实测弧垂略大于设计弧垂2.5%，但该耐张段中的交叉跨越距离满足要求，则不需要进行弧垂调整。

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弧垂检查公式二

计算示例：

a=36.68m

L=718m

θ=88°15′45″

θ′=85°41′25″

=34.47m

设计弧垂：34.29m

实测弧垂：34.47m

弧垂差值：34.47m -34.29=0.18m

弧垂误差=0.18/34.29=+0.5%

∵ 0.5%＜2.5%

∴ 判定为合格

注：对于220kV及以上架空输电线路，如实测弧垂略大于设计弧垂2.5%，但该耐张段中的交叉跨越距离满足要求，则不需要进行弧垂调整。

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6

现场测量的步骤

NO.1

在测站塔位中心架设经纬仪。

NO.2

确定仪器中心到导线悬挂点垂直距离a值

NO.3

测量计算观测档的实际档距和设计弧垂

NO.4

测量导线弧垂点和悬挂点的切角θ和 θ′

NO.5

计算观测档的实际弧垂，确定与设计弧垂的误差

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