架空光缆弧垂计算及受力分析
在电力系统中，架设于高压输电线路的光缆主要有ADSS 、OPGW ，ADSS 主要应用于已有的输电线路，OPGW 主要用于新建电力线路，以及对旧线路的改造中。由于OPGW 具有传输信号的通道．又可作为地线的两重功效，因此得到了越来越多的应用。光缆架设后，在最恶劣的自然条件下受力，这对光缆的寿命影响很大。如何确定光缆的受力，对设计者来说也是一个重要的环节。
1 架空光缆的弧垂计算
光缆悬挂于杆塔A 、B 之间，并且在自重作用下处于平衡状态。假设在光缆上均匀分布着载荷g ，则光缆在杆塔A 、B 之间具有一定的弧垂，取光缆上最低点为坐标原点，光缆上任意一段长度为L 。(如图1所示)。
假设光缆水平方向的应力为0δ，光缆的横截面积为S ，则光缆水平方向的拉力为
00T S
δ=?。光缆受到的轴向拉力x T ，且与水平方向的夹角为α，则在长度为x
L 的一段内，光缆由受力平衡条件得到：
00cos sin x x x T T S
T g L S
αδα==???
=???
（1-1）
由以上两式相比得：
x
dy g
tg L dx
αδ=
=
而：
()
2
2
x d y g
d tg dL dx
α
δ=
=
=
dx
=
两边积分得：
d tg g
dx α
δ
=
?
?
()()1
10
g
sh
tg x c αδ-=
+
()10dy
g tg sh x c dx αδ??=
=+????
又有图1知：当0x =时，0tg α=，所以10c =，因此
()001/g y ch x m g δδ?
???
=-N ??
?????
所以有：
0g dy sh x dx
δ??
=
???
??
20g y ch x c g δδ??=
+ ???
又因为，当0x =时，0y =，所以20/c g δ=-。从而，我们推导出了光缆在两杆塔之间的状态方程为一悬链线曲线方程。即
001g y ch x g δδ?
???=-??
?????
（1-2）
例如，设光缆两杆塔高度差为10m ，较低的杆塔高为22m ，档距为250m ，取三种
情况：
①g =0.01188(N ／m *mm )，0δ=39.63(Mpa) ；②g =0.01788(N ／m *mm )，
0δ=37.97(Mpa) ；⑧g =0.03797(N ／m *mm ), 0δ=62.83(Mpa)；利用数学软
件athematia M 得到的曲线如图2所示。由曲线方程知，曲线的位置及形状与0/g δ值的大小有关，但由于g 得变化比0δ小的多，所以曲线的形状主要取决于应力0
δ
的大小。
所谓弧垂是指杆塔的两悬挂点A 、B 连线上任一点沿垂直方向到光缆的距离。假设A 、B 两杆塔的高度差为H ，档距为 l ，且B 点比A 点高(如图3所示)，光缆在杆塔上的弧垂推导如下。由定义得到：
()x f x AB AM B
=-
而直线AB
的斜率为：/K tg H l θ==，并且A 、B 两点的坐标可由方程组：
000b a g g y y ch b ch a H g a b l
δδδ?????
??-=--=???
? ????????
?
+=?
得到：
()()100010001322214222l gH a sh g gl
sh l gH b sh
g gl sh δδδδδδ--?????
?
?
??=--???????? ???????
??
???
??
?
???=+-?????
?? ??
??????
?
所以，直线AB
的方程为：
001H
ga H y x ch a l g l δδ?
???
=+--
?? ?????
（1-5）
因此，光缆的弧垂方程为：
()x f x AB AM B
=-
000H g H ga x ch a ch l
g l g δδδδ????=
-
-+ ? ?????
(1-6) 由
x d f d x
，即当1
M H x sh
g
l δ-??
=
???
时，()x f x 有最大值，即光缆的最大弧垂公式为：
000M M M H g H ga f x ch x a ch l
g l g δδδδ????=
-
++ ? ?????
（1-7）
由此知道M x 到A 点的距离为m M x A x a =+。由公式（1-7）得到档距与弧垂的关系曲线。例如：设光缆两杆塔高度为10m ，较低的杆塔高为22m ，档距为250m ，
g =
0.01188(N ／m *mm ), 0δ=39.63(Mpa)，根据（1-7）的结论，得到档距与
弧垂的关系曲线（如图4所示），当档距增加时，光缆的弧垂也随着增加。
由以上的推导知道，光缆在架空状态时的最大弧垂计算公式以及光缆最低点所在的位置。由光缆的悬链线函数可以得到光缆架设后的光缆的长度。
1
2
21b
a
dy L dx dx -??
??=+?? ???????
? 1
2
2
001b b
a
a g g sh x dx C H x dx
δδ--??????
=+=?? ? ?????
?
???
000g g sh b sh a g δδδ?
?
????=-??
? ???????
=
（1-8）
在自然悬挂状态下，由于光缆受到拉力时，光缆要伸长，又因为光缆的垂度
很小，因此光缆在拉力作用下的伸长量可表示为：
()00000///L T L ES L E l E δδ==≈ （1-9） 水平拉力，0δ为水平拉应力，E 为光缆的等效杨氏模量，5为光缆的等效截面积。因此，光缆架设前的长度0L ，拉伸应变分别为：
0L L L =- （1-10） 0
10
100%
L L L ε-=
? （1-11）
而光缆上任意一点的轴向拉力可由平衡条件得到：
00/cos sec x T T T T αα===
()00112g T ch x δ??==- ???
所以轴向拉应力为：
000/cos cos x g ch x δδααδδ??
=== ???
（1-13）
()m ax m ax ,x a b δδ=????
（1-14）
()m ax m ax ,x T a b S δ=?????
（1-15）
由于光缆架设后，在运行过程中要受到冰、风、雨、雪等恶劣天气的影响，光缆就会受到复杂的受力情况。由于冰凝结在光缆的表面而使光缆载荷加重，风力的作用也会使光缆的载荷增加，并且可能偏离两杆塔所在的平面。甚至，光缆同时受到冰风作用，这尤其是在高山、北方地区较为明显，又同时温度变化也会使光缆受到影响。温度升高，光缆伸长，反之缩短。因此，有如下关系：
t L L L L δ=++
（1-16）
上式为光缆受附加载荷、温度变化而产生的长度。L 为光缆在自重作用下的原长t L 为当温度变化时产生的长度，L δ 是光缆应力变化而产生的长度。则有：
()10t L t t L α=-
（1-17）
()10/L L E δδδ=-
（1-18）
所以，由式(1—8)、(1-16)、(1—17)、(1—18)得到方程：
()()1010/L t t L t t L E α=+-+-
（1-19）
利用牛顿迭代法求解1δ利用牛顿迭代法求解 的值，由此可得到光缆此时的
悬链线方程、最大弧垂、光缆的长度
L、光缆受到的最大应力、最大轴向拉力、
1
况、弧垂大小、长度变化以及悬链线曲线。以上推导的公式不仅适用于架空光缆，特别是ADSS、OPGW，而且也适用于其他架空线设计、工程施工中的计算。
2 光缆在不同环境下的比载计算
我国幅员辽阔，各地的气象情况在很大程度上存在着差异。作用在光缆上的机械载荷有自重、冰重、风压载荷，这几种载荷不是单独对光缆作用，而是几种载荷综合作用在光缆上，而且不同的地区作用的效果也不相同，因此光缆设计要
根据不同的应用环境来合理的设计。
1)光缆的自重载荷：
()3
2
09.8
10
/m g m m m s -=?N ? （2-1）
m 为每千米光缆的质量，/kg km ；S 光缆的截面积，2m m ；
2)冰载：
()()3
2
127.708
10
/b b d g m m m S
-+=?N ?
（2-2）
b 为覆冰厚度，mm ； 为导线的直径，mm ； 3)无冰时的风压载荷：
()2
3
2
20.612510
/C dv
g m m m S
α-=
?N ?
（2-3）
C 为风载体型系数，当导线的直径小于17mm 时，C 一1．2；当导线的直径大于等于17mm 时，C=1。 为设计风速，m ／s ；a 为风速不均匀系数；其值如下
()
()3
2
30.735210
/b d g m m m S
α-+=
?N ?
（2-4）
2)无冰有风时的综合比载：
)2
4/g m m m =
N ?
（2-5）
3)有冰有风时的综合比载：
4g =()2/m m m N ?
（2-6）
3 光缆的有效杨氏模量和温度膨胀系数的确定
光缆的弧垂应力计算，在光缆设计中是验证性计算，通过估计架空光缆在运行中最差工作情形，计算光缆受到的最大拉力(最大工作张力)，从而判断它是否超过了设计时的最大使用张力；光缆的工作应变一般不能超过光缆设计拉伸应变窗口，否则光缆中的光纤由于受到拉力而导致附加损耗的增加，严重的甚至会发生断裂。
光缆的最大使用张力m ax P 应大于等于最大工作张力m ax T 。光缆的等效杨氏
模量E 、线膨胀系数α与光缆采用的材料、光缆的结构密切相关。计算公式分别为：
max P E S ε=?
（3-1）
()/n n n E E A A =∑∑
（3-2）
()()/n n n n n E A E A αα=∑∑
（3-3）
上式，ε为光缆的拉伸应变窗口；S 为光缆的等效截面积；n E 为各种材料的弹性模量值；n A 为各种材料的对应截面积；n α为各种材料的线膨胀系数。由此看出，要计算光缆的弧垂，确定光缆设计是否合理，就要确定光缆的等效杨氏模量、温度膨胀系数，而这与光缆的设计结构、采用的材料性能息息相关。
4 实例计算
例1：光缆ADSS 的设计，已知：杆塔跨度为400m ，高度为30m ，高度差为0，安装垂度为1．5，即基准弧垂为6m ，安装温度为25℃ ，覆冰厚度为5mm ，可能出现的风速为30m ／s ，工作温度范围为-4O C ～ 6O ℃ 。光缆的外径为13．4mm ，自重为171kg ／km ，等效弹性系数为95312/m m N 系数为0．00001／℃ 。光缆中光纤的设计余长为，等效温度0．7％ ，则光缆的最大使用应力为66．7MPa 。光缆中心加强件为FRP 采用Excel 编程计算，计算结果如下表所示。图5为光缆在不同气象条件下的悬链曲线，即光缆的状态曲线。通过计算知道，在各种情况下光缆的伸长率都小于光缆的光纤设计余长即0.70%，因此光缆的结构符合设计要求，即要求光缆的余长大于0．6％ 以上。
所以，根据以上计算得到： ① 要求的纺纶纱根数为：
()()165%/7684.561235/37517.118n T FFRP γ=-=-=≈（根）
② 等效杨氏模量：
()()()()2
65%/96479531/F R P E n S S m m γε
=?-?=≈N
根据前面推导的公式(1—13)，可以得到光缆上各点的轴向拉应力及其图象。例如，以上ADSS 给定的参数，当温度为一5℃ ，覆冰厚度为5mm ，风速为30m ／s 时，此时光缆受到的载荷为0．024872/m m m N ?，水平应力为51．768Mpa 。光缆上各点的应力情况如图6所示。可以知道，越靠近杆塔，光缆受到的拉应力越大，即受到的拉力越大，而在光缆的最低点处受到的拉力最小。
架空线的安装架设是在不同的温度下进行的。施工时，需要做好安装曲线，根据安装曲线，查出各种施工温度下的弧垂，确定光缆的松紧程度，使光缆在任何温度条件下的应力不大于最大使用应力。使光缆的任何点对地面、水面或跨越物之间的距离满足要求。因此，我们需要绘制安装曲线图，安装曲线上的弧垂是根据悬链线曲线公式计算的，安装情况下的应力是根据状态方程计算的。以档距为横坐标，弧垂为纵坐标，根据各种不同的温度，绘制出不同的曲线。有时，也把安装应力曲线一并画上。例如，OPG 光缆的结构参数和气象条件(如下表3所示) 根据给出的条件可以计算出光缆在各种气象条件下的比载及相关的参数(如表4所示)。利用前面推导的公式绘制的安装曲线图(如图7所示)。
弛度观测档得选择原则： 1、１紧线段在５档及以下时靠近中间选择一档; 1、2紧线段在6～1２档时靠近两端各选择一档；1、3紧线段在12档以上时靠近两端及中间各选择一档1、4弛度观测档得选择尽可能做到：档距大，相邻两杆塔得高差小,导线排列方式尽量一致，紧临耐张杆塔得两侧不宜选为观测档。1、5 选择弛度观测档时,若地形特殊应适当增加观测档数目。 一、输电线路弧垂测量 １、测量方法： （1)异长法――运行线路得弧垂测量常用此法。见图１－4。 图１-4 异长法观测弧垂示意图 方法: 自观测档得架空线悬挂点A处选一合适点使视线与导线相切,分别量取此点及视线在另一杆塔上得交点与导线两悬挂点得垂直距离，得AA0＝a与ＢB0=b。然后由公式 得观测档弧垂ｆ。 其适用于观测档内两杆塔不等高,且弧垂最低点不低于两杆塔根部连线得情况。 (2）角度法:――用经纬仪测。 原理：异长法. 适用:用异长法无法测量得山区、沟壑地段。 方法： 按仪器设置得不同分为:档端角度法、档外角度法、平视法与档侧角度法. ①档端角度法――经纬仪仪镜中心置于一侧杆塔下方.见图1—5 图1－５档端角度法
( ) () 2 2 2 014 b =arctan(tan ) b (2)014 h f a a ltg h l f a h f a a lt g θθαθ ≠=+-±-=-==+-高差时： 或按下式计算： 高差时： 式中 ａ-仪器中心至点A 得垂直距离； f －为观测气温下计算出得档距中点弧垂，m; θ-仪器视线与导线相切得垂直角,即观测角； l —为被测档档距,ｍ; ｈ—两杆塔得高差，m 。 ②档外角度法――经纬仪仪镜中心置于一侧杆塔外侧。如图1—６。 图1－６ 档外角度法 式中 l １—仪器距一侧杆塔得水平距离,ｍ。其余符号同前. ③档内角度法――经纬仪仪镜中心置于导线或地线得正下方。如图1-7。
1. 导线破断应力：S T X =δ（N /cm 2）T —导线综合拉断力(牛顿)；S —导线截面积(cm 2)。 2. 导线最大许可应力：K X mix δδ= （N / cm 2）K —导线安全系数。 3. 导线最大许可拉力：S F m ix m ix δ=（N ）S —导线实际使用截面 4. 两根通电导体相互作用力：当电流方向相同时相吸引，反之相排斥。即电磁相互作用力:721102-?=a L i i F （N ）L —档距；a —相间距离。 5. 导线架设，跨越架顺线长度：αsin a D D L += ；D —被跨越线路边线到边线距离；a D —两边线延长的安全距离和 （与电压等级有关）；αsin —架设线路与被跨越线路的正弦夹角数。 6. 改变档距弧垂计算公式：02 011f l l f ??? ? ??=；1l —改变后档距；0l —原档 距；0f —原档距。 7. 实际应用弧垂：()K f f -=11；k —初伸长系数（铝绞线0.2、钢芯铝绞线0.12、铜绞线0.07-0.08） 8. 电杆有高差弧垂：β cos /f f = ；β—高差角度。 9. 原导线驰度线长计算公式：l f l L 382 +=；l —档距；f —弧垂。 10. 现调整弧垂后驰度线长计算公式：l f f l L x X 3)(82 -+=；l —档距；x f —弧垂差值（即原弧垂与调整弧垂的差值）。 11. 驰度线长差即调整导线的长度：X L L L -=? 12. 计算导线综合比载：
1) 导线自身重比载：)./(10/230mm m Kg S G g l -?=；0G —导线重量（Kg/Km ）;S —导线截面（㎜2）。 2) 冰重比载：)./(10/)(9.023mm m Kg S b b d g b -?+=π； d —导线直径（㎜）; b —冰的厚度（㎜）;S —导线截面（㎜ 2 ）。 3) 风速比载：)./(1016/232mm m Kg S akdv g f -?=； a —风速（m/s ）; k —比率1.2;d —导线直径（㎜）; 2v —效率10.16 ;S —导线截面（㎜2）。 4) 导线综合比载：32210)(-?++=f b l g g g g 5) 安全带破断力不得小于15000N
500KV架空导线引下线弧垂控制 摘要：配电架空导线主要有以下特点：1、提高传输能力2、提高传输传输稳定性安全性3、提高传输距离。导线架设时，弧垂要用专业经纬仪观测，若平地可以用档距和观察到得导线距离地面距离以及架设高度计算得出。导线的弧垂度用弧垂尺测量。弧垂度的标准应按照设计提供拉力弧垂曲线图进行。不同线型号，不同挡距，弧垂度不一样，另外还受温度的影响。 关键词：架空导线；弧垂；弧垂度 在架空线档距内, 架空线弧垂是指平行于两悬挂点连线的直线与架空线相切的切点到悬挂点连线之间的悬垂距离, 一般用f 表示。为了使架空线在任何气象条件下, 都能保证线路安全运行及输电导线对地、对被跨越物的距离, 符合电气安全技术规范的要求, 需确定架空线的适当弧垂。施工时, 根据导线张力设计资料及现场实际情况(主要是气温), 按设计要求, 计算出观测档的弧垂 f 值, 架线时进行精确的弧垂观测, 调整架空线的张力, 直至使观测弧垂与计算值相符。正是由于架线施工的复杂性及现场实际情况的多变性, 使架空线的弧垂值或多或少的有一定误差,2 20 kV 及以上的架空输电线路的弧垂值允许偏差士2.5 %。为保证新投产的线路(特别是5O0 kV 线路) 安全运行, 线路投产前验收时, 应对架空线弧垂进行检查、复核。500kV的，导地线弧垂允许偏差是±2.5%，大跨越±1%且不得大于1m；导、地线相间弧垂偏差不得超过300mm，大跨越不得超过500mm；同相子导线间弧垂偏差不得超过220kV为80mm，330kV-500kV为50mm。导地线弧垂允许偏差是+5%与-2.5%之间，大跨越±1%且不得大于1m；导、地线相间弧垂偏差不得超过200mm，大跨越不得超过500mm；无间隔棒双分裂导线同相子导线间弧垂偏差不得超过100mm。理论依据：弧垂的观测、检查的方法有等长法、异长法、角度法和平视法四种。根据实践的经验, 我们选择了较为方便的角度法, 角度法又分为档端、档外、档内角度法三种。为了减轻检测的难度, 增强检查结果的准确性, 减少计算量, 这次选择了档端角度法检查导线弧垂。检查弧垂的方法及步骤如下:(l) 将经纬仪首先安置在检查档的一端导线悬挂点的正下方,调正经纬仪。(2) 用经纬仪瞄准对侧同相架空线的悬挂点测出竖直角。 导线弧垂的测量, 一般采用花杆对角线的方法, 这种测量方法比较简单, 但误差较大, 且不能精确地测量每一相导线的弧垂,只能作为校验和比较的手段。同时测量人员需登高, 劳动强度较大。在郑州小刘庄50 0k v 变电站施工中, 摸索出了用经纬仪测量弧垂的新方法。在理论上作了证明, 并进行了模拟试验, 两者误差仅在 2 蝙以内(误差的存在是由于尺子和仪器本身精度造成的)。通过施工实践, 证明这种新方法简便、精确。按这种方法测量和控制弧垂,导线的工艺十分工整和美观。母线弧垂的准确测量是母线施工质量的最后一道检测手段, 测量的方法也有多种.程序方框图 a .弧垂板测量法; b经纬测量法; c . 张力测量法等。我们采用张力测量法, 此方法简单实用,测量结果也较为准确, 操作方法如下:将测量档距用的绳尺中点系一标尺,标尺下坠一重物, 使标尺自然下
导线应力弧垂计算一、确定相关参数 表一Ⅲ气象区条件 表二LGJ-300/50型导线参数 二、相关比载计算
1. 自重比载 )/(1006.341036 .34880665 .912100 ,0331m Mpa A qg --?=??==）（γ 2. 冰重比载 )/(1060.111036 .348) 26.245(5728.2710)(728.270 ,53332m Mpa A b d b ---?=?+??=?+=）（γ3.垂直总比载 )/(1066.45050,00,53213m Mpa -?=+=）， （）（）（γγγ 4.无冰风压比载 5.62 6.1106.12 2=== V W V (Pa) 63.3906 .1256.12 2===V W V (Pa) 1）外过电压、安装有风： 33241036 .3485 .6226.241.185.00.110sin 10 ,0--?????=?=θμαβγA W d v sc f c ）（ =4.103 -10?（Mpa/m ） 2）最大设计风速： 计算强度： 33241036 .34863.39026.241.185.00.110sin 25 ,0--?????=?=θμαβγA W d v sc f c ）（ =25.433-10?（Mpa/m ） 低于500kv 的线路c β取1.0，计算强度时f α按表取0.85，当d ≥17mm 时sc μ取
1.1. 计算风偏： 33241036 .34863 .39026.241.175.00.110sin 25 ,0--?????=?=θμαβγA W d v sc f c ）（ =22.443 -10?（Mpa/m ） 计算风偏时f α取0.75 3）内过电压： 625.1406 .1156.12 2=== V W V (Pa) 33241036 .348625 .14026.241.185.00.110sin 15 ,0--?????=?=θμαβγA W d v sc f c ）（ =9.163 -10?（Mpa/m ） 5. 覆冰风压比载 5.626 .1106.12 2=== V W V 32510sin )2(10 ,5-?+=θμαβγA W b d B v sc f c ）（ 3-1036 .3485 .621026.241.12.10.10.1??+????=）（ ）（m Mpa /1011.83 -?= 6. 无冰综合比载 外过电压、安装有风： )/(1031.341010.406.3410 ,00,025,033-222 4216m Mpa -?=?+=+=）（）（）（γγγ 最大设计风速（计算强度）： )/(1051.421043.2506.3425 ,00,025,033-2224216m Mpa -?=?+=+=）（）（）（γγγ 最大设计风速（计算风偏）：
架空线常用计算公式和应用举例 前言 在基层电力部门从事输电线路专业工作的技术人员，需要掌握导线的基本的计算方法。这些方法可以从教材或手册中找到。但是，教材一般从原理开始叙述，用于实际计算的公式夹在大量的文字和推导公式中，手册的计算实例较少，给应用带来一些不便。本书根据个人在实际工作中的经验，摘取了一些常用公式，并主要应用Excel工作表编制了一些例子，以供相关人员参考。 本书的基本内容主要取材于参考文献，部分取材于网络。所用参考文献如下： 1. GB50545 -2010 《110～750kV架空输电线路设计规程》。 2. GB50061-97 《66kV及以下架空电力线路设计规范》。 3. DL/T5220-2005 《10kV及以下架空配电线路设计技术规程》。 4. 邵天晓著，架空送电线路的电线力学计算，中国电力出版社，2003。 5. 刘增良、杨泽江主编，输配电线路设计, 中国水利水电出版社，2004。 6.李瑞祥编，高压输电线路设计基础，水利电力出版社，1994。 7.电机工程手册编辑委员会，电机工程手册，机械工业出版社，1982。 8.张殿生主编，电力工程高压送电线路设计手册，中国电力出版社，2003。 9.浙西电力技工学校主编，输电线路设计基础，水利电力出版社，1988。 10.建筑电气设计手册编写组，建筑电气设计手册，中国建筑工业出版社，1998。 11.许建安主编，35-110kV输电线路设计,中国水利水电出版社，2003。 由于个人水平所限，书中难免出现错误，请识者不吝指正。 四川安岳供电公司 李荣久 2015-9-16 目录 第一章电力线路的导线和设计气象条件 第一节导线和地线的型式和截面的选择 一、导线型式 二、导线截面选择与校验的方法 三、地线的选择 第二节架空电力线路的设计气象条件 一、设计气象条件的选用 二、气象条件的换算 第二章导线（地线）张力(应力)弧垂计算 第一节导线和地线的机械物理特性与单位荷载 一、导线的机械物理特性 二、导线的单位荷载
一、架空线路弧垂的测量 架空线路的各种限距及导线弧垂均应符合设计要求。但在运行过程中，所要求的限距可能受到破坏，其原因有下列几点： (1)在线路下面或其附近新建或改建的建筑物，如道路、电信线路或低压线路等。 (2)由于修理工作移动了杆塔或改变了杆塔的尺寸，以及改变了绝缘子串的长度。 (3)杆塔歪斜，导线松了而未调整或导线经过长时运行而拉长了。 (4)由于相邻两挡内荷重不均匀，导线在悬垂线夹内滑动。 由于上述原因，所以在运行中必须经常观察各种限距的情况，使其符合设计要求。 在巡视线路时，以“眼力”来检查所有限距，同时应注意可能使限距发生变更的原因，如果怀疑某些限距不合乎规定时，必须进行测量。对于耐张、转角、换位等杆塔过引线方面的导线限距，一般均在停电的线路上直接登杆测量；对于导线弧垂，导线跨越和导线交叉地方与各种建筑物之间的限距，一般均不停电，而在距高压线路的危险距离以外，采用经纬仪来测量。 (一)弧垂的判断及测量 判断弧垂是否合乎要求，首先应记录测量时的温度和弧垂，求出该耐张段间的规律挡距。当不考虑架空线路挂点高差影响时，计算为： (4—3) 式中l1～ln——耐张段间的各个挡距，m。 每个耐张段的值，已载于线路的设计中。当所测量的耐张段中，无一挡距等于时，在任意挡距z中，导线的弧垂应为： (4～4) 式中f——所求挡距l中导线的弧垂； f0——相当于挡距时的弧垂(可从设计给出的弧垂安装曲线表中查出)。 例如：某一线路耐张段，此区段分为：173、180m和230m三个挡距，其规律挡距=200m。因为三相挡距无一与相等，所以任意挡距间的弧垂应按式(4—4)进行换算。设观测挡的挡距为180m，测量时的温度为200C，根据安装表查出=200m时的f0=4.05m，由式(4—4)可得挡距l=180m时的弧垂为： f=（180/200）f0=0.81 f0 =0.81*4.05=3.28m 如实际测得的弧垂小于上列数值，则导线的张力过紧，应适当将导线放松；如大于上列数值，则导线过松，应将导线收紧；如实测的弧垂与安装表求之弧垂相差在±5％以内，则不必调整。 (二)导、地线弛度测量的计算 (1)导、地线弛度经纬仪测量换算公式： F=b1 tgθ1—b2 tgθ2 式中：f一导线或地线弛度，m； b1、b2一两基水平距离，m； θ1——镜测导线或地线悬挂点角度； θ2——镜测导线或地线弧垂最低点角度。 该办法适用于地势平坦，相邻两杆塔悬挂点高差小的地方。 (2)导线对地距离经纬仪测量计算公式：
弛度观测档的选择原则： 1.1紧线段在5档及以下时靠近中间选择一档； 1.2紧线段在6～12档时靠近两端各选择一档； 1.3紧线段在12档以上时靠近两端及中间各选择一档 1.4弛度观测档的选择尽可能做到：档距大，相邻两杆塔的高差小，导线排列方式尽量一致，紧临耐张杆塔的两侧不宜选为观测档。 1.5 选择弛度观测档时，若地形特 殊应适当增加观测档数目。 一、输电线路弧垂测量 1、测量方法： （1）异长法――运行线路的弧垂测量常用此法。见图1-4。 图1-4 异长法观测弧垂示意图 方法： 自观测档的架空线悬挂点A处选一合适点使视线与导线相切，分别量取此点及视线在另一杆塔上的交 点与导线两悬挂点的垂直距离，得AA0＝a和BB0=b。然后由公式 a b f得观测档弧垂f。 2 其适用于观测档内两杆塔不等高，且弧垂最低点不低于两杆塔根部连线的情况。 （2）角度法：――用经纬仪测。 原理：异长法。 适用：用异长法无法测量的山区、沟壑地段。 方法： 按仪器设置的不同分为：档端角度法、档外角度法、平视法和档侧角度法。 ①档端角度法――经纬仪仪镜中心置于一侧杆塔下方。见图1-5
图1-5 档端角度法 2 2 2 01 4 b =arctan(tan ) b (2) 014 h f a a ltg h l f a h f a a ltg 高差时： 或按下式计算：高差时： 式中a －仪器中心至点A 的垂直距离； f －为观测气温下计算出的档距中点弧垂 ,m ； －仪器视线与导线相切的垂直角，即观测角；l －为被测档档距，m ；h －两杆塔的高差，m 。 ②档外角度法――经纬仪仪镜中心置于一侧杆塔外侧。如图 1-6。 图1-6 档外角度法
高压架空输电线路的弧垂观测研究 摘要: 高压输电线路弧垂观测在输电线路施工中是一项技术性很强的一项工作，对于线路施工和安全运行至关重要，准确的、符合设计要求的线路弧垂能够保证导线对地、对交叉跨越物保持足够的安全距离，同时避免由于弧垂过小引起杆塔受力过大而引起倒塔断线事故的发生。本文分析了高压架空输电线路弧垂观测中主要方法和使用条件。 关键词：高压；输电线路；弧垂观测； 导线弧垂观测的方法一般有异长法、等长法、角度法等。在实际操作中，为操作简便，不受档距、悬挂点高差在测量时所引起的影响，减少观测时大量的现场计算量及掌握弧垂的实际误差范围，应首先选用等长法和异长法。当现场客观条件受到限制，不能采用异长法和等长法观测时，可采用角度法等其他方法。 一、驰度板观测法 ①等长法 等长法，又称平行四边形法，在观测档的 2 基的杆塔上绑上弧垂板，然后利用三点一线这一原理测弧垂。当塔高大于 f 且两个塔的视线通视时，自电线的悬挂点各向下量 f 处设置色彩鲜明的标志样板，用目视或者望远镜从样板 1 看向样板2（或者从样板 2 看向样板 l），则电线与l，2 连线的相切的弧垂即为f。 ②异长法 图4异常法检查弧垂 如图4，先在一侧杆塔上选择适当的 a 值，在导线悬挂点以下垂直距离 a 处固定花杆或弧垂板，在另一侧设活动弧垂板，用目测或借助望远镜上下移动活动弧垂板，直到两杆塔上弧垂板间的连线与架空线的悬挂曲线相切为止，量出此时活动弧垂板到上方导线悬点间的垂直距离 b 值，则该档的检查弧垂值： 异常法检查弧垂由于常用目测进行测量，所以只能用于档距较小、导线直径较小、a<3f（理论上可用在a<4f）的档距的弧垂检查，不能用在大跨越档距中的测量。这种方法主要应用在由于地形、塔高等制约而不能采取等长法的情况。 二、角度法 由于在山地与高山大岭架线，其电线必然会形成大档距、高海拔，因此测量
架空光缆弧垂计算及受力分析 在电力系统中，架设于高压输电线路的光缆主要有ADSS 、OPGW ，ADSS 主要应用于已有的输电线路，OPGW 主要用于新建电力线路，以及对旧线路的改造中。由于OPGW 具有传输信号的通道．又可作为地线的两重功效，因此得到了越来越多的应用。光缆架设后，在最恶劣的自然条件下受力，这对光缆的寿命影响很大。如何确定光缆的受力，对设计者来说也是一个重要的环节。 1 架空光缆的弧垂计算 光缆悬挂于杆塔A 、B 之间，并且在自重作用下处于平衡状态。假设在光缆上均匀分布着载荷g ，则光缆在杆塔A 、B 之间具有一定的弧垂，取光缆上最低点为坐标原点，光缆上任意一段长度为L 。(如图1所示)。 假设光缆水平方向的应力为0δ，光缆的横截面积为S ，则光缆水平方向的拉力为 00T S δ=?。光缆受到的轴向拉力x T ，且与水平方向的夹角为α，则在长度为x L 的一段内，光缆由受力平衡条件得到： 00cos sin x x x T T S T g L S αδα==??? =??? （1-1） 由以上两式相比得： x dy g tg L dx αδ= =
而： () 2 2 x d y g d tg dL dx α δ= = = dx = 两边积分得： d tg g dx α δ = ? ? ()()1 10 g sh tg x c αδ-= + ()10dy g tg sh x c dx αδ??= =+???? 又有图1知：当0x =时，0tg α=，所以10c =，因此 ()001/g y ch x m g δδ? ??? =-N ?? ????? 所以有： 0g dy sh x dx δ?? = ??? ?? 20g y ch x c g δδ??= + ??? 又因为，当0x =时，0y =，所以20/c g δ=-。从而，我们推导出了光缆在两杆塔之间的状态方程为一悬链线曲线方程。即 001g y ch x g δδ? ???=-?? ????? （1-2） 例如，设光缆两杆塔高度差为10m ，较低的杆塔高为22m ，档距为250m ，取三种 情况： ①g =0.01188(N ／m *mm )，0δ=39.63(Mpa) ；②g =0.01788(N ／m *mm )， 0δ=37.97(Mpa) ；⑧g =0.03797(N ／m *mm ), 0δ=62.83(Mpa)；利用数学软 件athematia M 得到的曲线如图2所示。由曲线方程知，曲线的位置及形状与0/g δ值的大小有关，但由于g 得变化比0δ小的多，所以曲线的形状主要取决于应力0 δ
选择观测档的原则及弧垂观测方法 1. 弛度观测档的选择原则： 1.1紧线段在5档及以下时靠近中间选择一档； 1.2紧线段在6～12档时靠近两端各选择一档； 1.3紧线段在12档以上时靠近两端及中间各选择一档； 1.4观测档宜选择档距较大和悬挂点高差较小及接近代表档距的线档； 1.5弛度观测档的数量可以根据现场条件适当增加，但不得减少； 1.6观测档位置应分布比较均匀，相邻观测档间距不宜超过4个线档； 1.7观测档应具有代表性。如连续倾斜档的高处和低处，较高悬挂点的前后两侧，相邻 紧线段的结合处，重要被跨越物附近应设观测档。 1.8宜选择对邻近线档监测范围较大的塔号作观测点。 1.9不宜选邻近转角塔的线档作观测档。 1.10紧线弛度观测按计算《弛度表》相应温度的对应值选择。 2. 弛度观测方法，根据地形情况，选用下列几种弛度观测方法： 2.1 等长法观测弛度。等长法是最常用的观测弛度方法，在条件许可时，应优先选用等 长法。在观测档相邻两杆塔上，由架空线悬挂点A 、B 处各向下量距离f 绑扎弛度板，然后在观测端的弛度板处用弛度观测仪或工程望远镜观测。示意图如下： 图中：h ——观测档的悬挂点间高差，m 。 B A f f f h h a h a L △f 2△f
f ——观测档的弛度，m 。 △f ——因气温变化观测档弛度的变化值，m 。 h a ——观测端导线悬挂点至基础面的距离，m 。 h b ——视点端导线悬挂点至基础面的距离，m 。 ⑴ 选用等长法观测弛度应同时满足下列要求： h ＜20%L ；f ≤h a -2；f ≤h b -2 ⑵ 在上述量距离f 时，可根据紧线当天的气温预估一个气温值，以此气温条件选择f ，如果气温变化时，应重新绑扎弛度板。 ⑶ 观测弛度时，使两弛度板上平面的连线与架空线最低点相切即可。 2.2异长法观测弛度。当观测档的架空线悬挂点间高差较大时，可采用异长法观测弛 度。示意图如下： ⑴ 观测档架空线悬挂点高差h ＜10%L 时，在观测端选定一适当的a 值，则视点端低于同侧架空线悬挂点的垂直距离为b ，其计算式为： ⑵ 观测档架空线悬挂点高差h ≥10%L 时，观测端选定适当的a 值后，视点端的b 值计算式为： ⑶ 上式中： 其中：L ab 、f ab 为代表档距和弛度， 为高差角。 B A b f a h L
如何根据代表档距计算观测档弧垂 1.运用等长法观测弧垂时应注意:在测量导(地)线弧垂时,若气温变化导致架空线温度发生变化,此时应调整观测的弧垂值。其方法是当气温变化不超过±10℃时,保持视点端弧垂板不动,在测站端调整弧垂板:当气温升高时,将弧垂板向下移动一段距离a;当气温降低时,将弧垂板向上移动a(其中a为因气温变化引起观测档弧垂变化值的2倍)。当气温变化超过±10℃时,应将视点端弧垂板按气温变化后的弧垂重新绑扎。 2.运用异长法观测弧垂时应注意:如果气温变化时,采用异长法观测弧垂应作调整。即视点端的弧垂板保持不动,观测站端的弧垂板应移动一段距离△a,其值按下式计算:△a=2△f (△f随气温变化架空线弧垂的变化量;a为测站端低于同侧架空线悬挂点的垂直距离)。 3.运用角度法观测弧垂时应注意:用角度法观测弧垂对架线工序的质量检查步骤为:架线工序完成后,复查架空线弧垂时,原则上应在观测档上复查,经纬仪摆放位置应尽可能摆放在原来观测弧垂的位置;调平经纬仪后,调整经纬仪的垂直度盘,使望远镜的视线与架空线的轴线相切,读出观测角,利用观测角推算架空线的弧垂;将计算的弧垂值与设计弧垂值相比较确定误差率,在比较时应考虑架空线已释放初伸长的因素。 送电线路紧线施工中弧垂观测与调整方法的讨论 一、弧垂观测 (一)弧垂的计算 1.弧垂观测档的选择 紧线段在5档及以下时靠近中间选择一档;在6～12档时靠近两端各选择一档;在12档以上时靠近两端及中间各选择一档;观测档宜选择档距较大和悬挂点高差较小及接近代表档的线档;弧垂观测档的数量可以根据现场条件适当增加,但不得减少。 观测档位置应分步比较均匀,相邻观测档间距不宜超过4个线档;观测档应具有代表性,如连续倾斜档的高处和低处,较高的悬挂点的前后两侧,相邻紧线段的结合处,重要的跨越物附近的线档应设观测档;宜选择对邻线档监测范围较大的塔号较大的塔号作测站,不宜选邻近转角塔的线档作观测档。 2.弧垂的计算和观测 (1)等长法(平行四边形法)观测 适用条件:H<20%L,f≤Ha-2,f≤Hb-2(H指观测档导线悬挂点间的高差,L指观测档距,f指观测档距的中点弧垂,Ha、Hb分别指测站端和视点端导线悬挂点至基础面的距离)。在观测档相邻两杆塔上,由架线悬空挂点处各向下量距离f绑扎弧垂板或在测站端画印记后设置罗盘仪。然后,在测站端的弧垂处直接用目视或罗盘仪观测。观测弧垂时,使两弧垂板上平面的连线与架空线最低点相切,即达到设计要求。 (2)异长法观测 所谓异长法即观测档两端弧垂板绑扎位置不等高进行弧垂观测的方法。当观测档的架空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,可采用此方法观测弧垂。 (3)角度法观测 为了保证弧垂的准确性及提高观测弧垂的效率,架线施工中,广泛应用了经纬仪观测弧垂,即角度法观测弧垂。角度法是指用观测架空线弧垂的角度以替代观测垂直距离,实现用经纬仪在地面直接控制架空线的弧垂。其优点是对于大档距,用目视观测架空线切点比较模糊,用经纬仪比较清晰,观测比较准确。而且等长法、异长法观测弧垂往往需要作业人员登杆观测,角度法可以直接在地面观测,比较安全方便。 用角度法观测弧垂,由于经纬仪摆放位置的不同,分为三种情况:档端角度法、档外角度法、档内角度法。三种角度法中,应优先使用档端角度法。因档端角度法的经纬仪摆放在观
输电线路施工测量工作包括： 线路施工复测 分坑测量 基础的操平找正及杆塔检查 架空线弧垂观测 交叉跨越测量等 一、线路杆塔桩复测 线路杆塔桩位置是根据线路断面图、架空线弧垂曲线模型板参照地物、地貌、地质及其他有关技术参数比较而设计的，经过现场实际校核和测定后确定的。 由于从设计、定桩到施工，相隔了一段较长的时间，可能发生桩位偏移或丢失等情况。因此在线路施工前，应对杆塔中心桩的位置进行复核。 （一）直线杆塔桩位复测
直线杆塔桩位复测是以两相邻的直线桩为基准，检查杆塔中心桩位置是否在线路的中心线上。 测量方法可采用正、倒镜法或测量其水平角，若实测的水平角超过允许的误差值（1800±1'）时，必须予以纠正。 （二）档距和标高的复测 线路上杆塔的高度是根据杆塔地面标高及档距间的最大弧垂曲线，利用断面图而确定的。 在线路施工前，应复测两相邻杆塔中心桩间的平距，其偏差不应大于设计档距的1%；复测两杆塔间被跨越物及相邻两杆塔位的标高，其偏差不应大于0.5m。 （三）转角杆塔桩复测 转角杆塔桩复测是用一测回法复测转角的水平角度值，其与设计值的偏差不应大于1'30〃。在复测中若发现杆塔桩丢失或移动，应及时进行补桩。 二、分坑测量 一条线路上的杆塔类型很多，而杆塔基础的形式又取决于杆塔的类型。
分坑测量依据设计部门编制的线路杆塔明细表进行，明细表注明了每根杆塔基础的型号和洞深，这些数据是分坑测量的主要依据。 分坑测量包括坑口放样数据计算和坑位测量。 （一）坑口放样数据计算
二）坑位测量 杆塔有铁塔与拉线杆两大类。因此，杆塔基础有主杆与拉线基础坑之分。
谈架空线路弧垂观测及多档连续紧线的施工计算 摘要：输配电网络涉及面广、影响面大，是重要的公用基础设施，它直接关系到工农业生产、市政建设及广大人民生活等安全可靠供电的需要。如何正确确定架空线的松紧程度，使其在运行中任何气象条件下的应力都不超过最大使用应力，且满足耐振条件，使导线任何点对地面、水面和被跨越物之间的距离符合设计要求，保证运行的安全尤为关键。本文从实际工作出发，浅谈架空线路弧垂观测及多档连续紧线的施工计算。 关键词：架空线路;弧垂;观测;施工;计算 导线和避雷线的架设安装，是在不同气温下进行的。施工紧线时需要用事前做好的安装曲线，查出各种施工气温（无冰无风）下的弧垂，以确定架空线的松紧程度，使其在运行中任何气象条件下的应力都不超过最大使用应力，且满足耐振条件，使导线任何点对地面、水面和被跨越物之间的距离符合设计要求，保证运行的安全。弧垂观测表应有计算人、校核人及审定人签字生效。 1观测档的选择 弧垂观测档的选择应符合下列规定： （1）紧线段在5档及以下时靠近中间选择一档； （2）紧线段在6-12档时靠近两端各选一档； （3）紧线段在12档以上时靠近两端及中间各选择一档； （4）观测档宜选择档距较大和悬挂点高差较小及接近代表档距的线档； （5）弧垂观测档的数量可以根据现场条件适当增加，但不得减少。 （6）观测档位置应分布比较均匀，相邻观测档间距不宜超过4个线档。 （7）观测档应具有代表性。如连续倾斜档的高处和低处，较高悬挂点的前后两侧，相邻紧线段的结合处，重要跨越物附近的线档应设观测档。 （8）宜选择对邻近线档监测范围较大的塔号作测站。不宜先邻近转角塔的线档作观测档。 2弧垂的计算
架空送电线路的弧垂观测 一、观测档观测弧垂的计算 如B回N6～N9耐张段，观测弧垂的计算步骤介绍如下： 1.选定耐张段中档距较大、高差较小的档为观测档。如N7～N8； 2. 观测档N7～N8的高差和档距 h=（1758＋27－1）－（1733.7＋27－1）＝24.3m （看断面图） L=430m 3. 观测档所在耐张段的代表档距及其对应的降温后的弧垂： 代表档距L0＝360m （见断面图） 降温：导线降20°C 地线降10°C 设当天的气温为30°C，则查《导地线安装表》时，导线查10°C 的，地线查20°C的。 查得导线10°C的弧垂为f0＝16.13m （查35kV导线、地线安装表，P6，代表档距360对应的数值） 4.则观测档的观测弧垂： f=f0×(L/L0)2 =16.13×(430/360) 2 =23.01m 式中：
f－观测弧垂（m） f0－代表档距对应的弧垂（m） L－观测档的档距(m) L0－代表档距（m） 二、观测角的计算 1. 仪器设在N8，假设仪高为1.6m，则仪器到导线悬点的a值为： a＝N8导线的悬点高－仪高＝（27－1）－1.6＝24.4m 2. 观测档N7～N8的高差和档距 h=（1758＋27－1）－（1733.7＋27－1）＝24.3m （看断面图） L=430m 3. 观测角的计算（角度法档端观测） 工作前应校准经纬仪，复核观测档档距、高差。 θ＝tg-1{(4√af-4f±h)/L} 式中： θ－观测角 a －仪器仪镜对悬挂点高差（a＝悬挂点高度－仪高） f －观测档弧垂， h －悬挂点高差(低处看高处取+,高处看低处取－) l －观测档档距；
计算架空线路载流量 如何计算架空线路载流量呢？ 一、通过对输电线路导线温度、接点温度，计算出导线当前的实际载流量 我们知道导线温度国标是70度，和载流量有什么关系，导线最大载流量是多少. 1.1 导线允许载流量的计算 导线的温度与导线的载流量、环境温度、风速、日照强度、导线表面状态等有关，对于确定的环境条件，导线的允许载流量直接取决于其发热允许温度，允许温度越高，允许载流量越大。但是导线发热允许温度受导线载流发热后的强度损失制约，因此架空导线的允许载流量一般是按一定气象条件下导线不超过某一温度来计算的，目的在于尽量减少导线的强度损失，以提高或确保导线的使用寿命。 允许载流量的计算与导体的电阻率、环境温度、使用温度、风速、日照强度、导线表面状态、辐射系数及吸热系数、空气的传热系数和动态黏度等因素有关。导线的最高使用温度按各国的具体情况而定，日本、美国的导线最高使用温度允许到90℃，法国为85℃，德国、荷兰、瑞士等国允许到80℃，我国和前苏联允许到70℃。 架空导线载流量的计算公式很多，但其计算原理都是由导线的发热和散热的热平衡推导出来的，热平衡方程式为 Wj+WS=WR+WF 式中，Wj为单位长度导线电阻产生的发热功率,W/m；WS为单位长度导线的日照吸热功率，W/m；WR为单位长度导线的辐射散热功率，W/m；WF为单位长度导线的对流散热功率，W/m。 各国在计算过程中考虑的各个因素有所不同，使其公式的系数不同，但计算结果相差不大。以英国摩尔根公式和法国的公式作比较，其计算值相差1%～2％。其中英国摩尔根公式考虑影响载流量的因素较多，并有实验基础。但摩尔根公式计算过程较为复杂。在一定条件下将其简化，可缩短计算过程，适用于当雷诺系数为100～3
弛度观测档的选择原则: 1、1紧线段在5档及以下时靠近中间选择一档; 1、2紧线段在6～12档时靠近两端各选择一档; 1、3紧线段在12档以上时靠近两端及中间各选择一档1、4弛度观测档的选择尽可能做到:档距大,相邻两杆塔的高差小,导线排列方式尽量一致,紧临耐张杆塔的两侧不宜选为观测档。1、5 选择弛度观测档时,若地形特殊应适当增加观测档数目。 一、输电线路弧垂测量 1、测量方法: (1)异长法――运行线路的弧垂测量常用此法。见图1-4。 图1-4 异长法观测弧垂示意图 方法: 自观测档的架空线悬挂点A处选一合适点使视线与导线相切,分别量取此点及视线在另一杆塔上的交点与导线两悬挂点的垂直距离,得AA0＝a与BB0=b。然后由公式 =得观测档弧垂f。 a b f 2 其适用于观测档内两杆塔不等高,且弧垂最低点不低于两杆塔根部连线的情况。 (2)角度法:――用经纬仪测。 原理:异长法。 适用:用异长法无法测量的山区、沟壑地段。 方法: 按仪器设置的不同分为:档端角度法、档外角度法、平视法与档侧角度法。 ①档端角度法――经纬仪仪镜中心置于一侧杆塔下方。见图1-5
图1-5 档端角度法 () () 2 2 2 1 4 b =arctan(tan) b(2) 1 4 h f a a lt g h l f a h f a a ltg θ θα θ ≠ =+-± - =- = =+- 高差时： 或按下式计算： 高差时： 式中a－仪器中心至点A的垂直距离; f－为观测气温下计算出的档距中点弧垂,m; θ－仪器视线与导线相切的垂直角,即观测角; l－为被测档档距,m; h－两杆塔的高差,m。 ②档外角度法――经纬仪仪镜中心置于一侧杆塔外侧。如图1-6。 图1-6 档外角度法
第二章导线应力弧垂分析 ·导线的比载 ·导线应力的概念 ·悬点等高时导线弧垂、线长和应力关系 ·悬挂点不等高时导线的应力与弧垂 ·水平档距和垂直档距 ·导线的状态方程 ·临界档距 ·最大弧垂的计算及判断 ·导线应力、弧垂计算步骤 ·导线的机械特性曲线 ［内容提要及要求］ 本章是全书的重点，主要是系统地介绍导线力学计算原理。通过学习要求掌握导线力学、几何基本关系和悬链线方程的建立；掌握临界档距的概念和控制气象条件判别方法；掌握导线状态方程的用途和任意气象条件下导线最低点应力的计算步骤；掌握代表档距的概念和连续档导线力学计算方法；了解导线机械物理特性曲线的制作过程并明确它在线路设计中的应用。 第一节导线的比载 字体大小小中大 作用在导线上的机械荷载有自重、冰重和风压，这些荷载可能是不均匀的，但为了便于计算，一般按 沿导线均匀分布考虑。在导线计算中，常把导线受到的机械荷载用比载表示。 由于导线具有不同的截面，因此仅用单位长度的重量不宜分析它的受力情况。此外比载同样是矢量，其方向与外力作用方向相同。所以比载是指导线单位长度、单位截面积上的荷载，常用的比载共有七种，计算公式如下： 1．自重比载 导线本身重量所造成的比载称为自重比载，按下式计算 （2-1） 式中：g1—导线的自重比载，N/m.mm2； m0一每公里导线的质量，kg/km；
S—导线截面积，mm2。 2．冰重比载 导线覆冰时，由于冰重产生的比载称为冰重比载，假设冰层沿导线均匀分布并成为一个空心圆柱体，如图2－1所示，冰重比载可按下式计算： （2-2） 式中：g2—导线的冰重比载，N/m.mm2； b—覆冰厚度，mm； d—导线直径，mm； S—导线截面积，mm2。 图2-1覆冰的圆柱体 设覆冰圆筒体积为： 取覆冰密度，则冰重比载为： 3．导线自重和冰重总比载 导线自重和冰重总比载等于二者之和，即 g3＝g1+g2（2-3） 式中：g3—导线自重和冰重比载总比载，N/m.mm2。 4．无冰时风压比载 无冰时作用在导线上每平方毫米的风压荷载称为无冰时风压比载，可按下式计算： （2-3） 式中：g4—无冰时风压比载，N/m.mm2； C—风载体系数，当导线直径d< 17mm时，C=1.2；当导线直径d≥17mm时，C=1.1；
第五章：弧垂观测及调整 第一节：观测弧垂的方法 一、平行四边形法 适用条件：h＜20%L(f≤h a-2，f≤h b-2) 式中：——观测档导线悬挂点间的高差，m； ——观测档档距的中点弧垂，m； ——测站端导线悬挂点至基础面的距离，m； ——视点端导线悬挂点至基础面的距离，m。 等长法观测弧垂的布置图如图所示： 在观测档相邻杆塔上，由架空线悬挂点A、B处各向下量距离f 绑扎弧垂板。然后，在测站端的弧垂板处直接用目视观测。在量取f 时，可根据紧线当天的气温预估一个气温值，以此气温条件选择f。如果气温变化时，应重新绑扎弧垂板。观测时，使两弧垂板上平面的连线与架空线最低点相切。此时导线弧垂值即为设计要求数值。 1、观测档内不联耐张串的弧垂计算 ①、观测档架空线悬挂点高差h＜10%L时 f=（L÷L db）2×f db= f0 ②、观测档架空线悬挂点高差h≥10%L时 f=（L÷L db）2×f db÷cosφ= fφ 2、观测档内一侧联耐张串的弧垂计算 ①、观测档架空线悬挂点高差h＜10%L时
f= f0×（1+λ2×（g0-g1）÷L2÷g1）2 ②、观测档架空线悬挂点高差h≥10%L时 f= fφ×（1+λ2×cos2φ×（g0-g1）÷L2÷g1）2 3、观测档内两侧联耐张串的弧垂计算 ①、观测档架空线悬挂点高差h＜10%L时 f= f0×（1+4×λ2×（g0-g1）÷L2÷g1） ②、观测档架空线悬挂点高差h≥10%L时 f= fφ×（1+4×λ2×cos2φ×（g0-g1）÷L2÷g1） 4、气温变化时的弧垂调整 在导地线弧垂测量过程中，若气温变化导致架空线温度发生变化，此时应调整观测的弧垂值。其方法是保持视点端弧垂板不动，在测站端调整弧垂板：当气温升高时，应将弧垂板向下移一小段距离△a；当气温降低时，应将弧垂板向上移一小段距离△a，△a值为： △a=2△f 式中：△a——测站端因气温变化而上下移动的距离，m； △f——因气温变化观测档的弧垂变化值，m。 当气温变化不超过±10℃时，可以按上式进行弧垂调整。当气温超过±10℃时，应将视点端弧垂板按气温变化后的弧垂重新绑扎。 二、角度法观测弧垂(本工程采用的方法)
观测弧垂的一点见解 电网公司李光胜 随着现在工程对质量的要求越来越高，而对弧垂的检查也成了架线质检中最为重要的一部分。弧垂值一但超差，返工处理工作十分困难，所以在每个工程中把弧垂观测好成了大家口中一直讨论不休的问题。 现就我多年来对看弧垂的一点见解，和大家分享一下。 观看弧垂，大家一般所采用的有等长法、角度法两种。 1：等长法，又称平行四边形法，是我们平常最常用的观测弧垂的方法，即在观测档的两基杆塔上绑上弧垂板，然后利用三点一线的原理看弧垂。我在观测弧垂时是这样做的，绑弧垂板时，根据实际情况先绑在相对较高的杆塔上，然后再绑相对较低的杆塔；观察弧垂时站在相对较低的杆塔，由低处向高处看，这时向对映的背景是天空，视线要更好一些。另外观察时所站的那基杆塔，应将弧垂板绑在与观测杆塔相邻的一个面上，而自己站在绑弧垂板相对应的那个面，一定不要紧贴弧垂板观看（也就是说绑在A面，自己站的C面），这样人和弧垂板保持了一定的距离，极大减少了眼离弧垂板太近而产生一种影响视觉的虚光（凡有过直接用肉眼挨着弧垂板观看经历的，都能感觉到），这样就大大提高观测弧垂的视线清晰度，从而提高弧垂的准确性。 2: 角度法。用角度法观测弧垂，分为档端法和档外法，这两种观测法最为大家所熟悉。这里我主要讲解一下在山区不等高基础杆塔，用档端法看弧垂怎样精确的计算出a值（仪器到滑轮槽的距离）首先确定好观测杆塔之后，先查所在杆塔的全塔蓝图，查出横担下平面到最下面一层水平铁的距离H，再用仪器测出仪器水平时至水平铁的距离H2，然后再用钢尺量出横担下平面至导线滑轮槽的距离H3,这样a =（H+H2）—H3,经过这样计算出来的a值。采取这种方法，可以把a值的误差降低至了极点，提高了弧垂的正确性。值得注意的是，不等高基础杆塔的实际呼称高，和图纸上所标相同呼称高的配置段是不一样的，如果杆塔实际弧称高是33米，那么它在图纸上有可能是用36米或是39米的呼称高杆塔配置成的，这一点大家在现场一定要将实际杆塔段号和图纸进行对比，以免出现误差。 3：观测时应特别注意温度的变化，虽然资料说，温度不超过5°C观测值可不作调整，但是如果我们随着温度的变化，我们稍微的将导线（经过计算）看高或看低一点，这样弧垂的误差就会更小一点，值得注意的是，如果用角度法观看需要将导线看高100mm，这100mm的高度是将弧垂提高100mm，而不是将我们用仪器所观察到的那个切点提高。虽然仪器的观测角与导线相切时，档距中点的弧垂就是标准的弧垂值，但是仪器观测角的导线与档距中点弧垂提高的比值，绝对不是1︰1。 4：我们一切都按正确计算好的数值，把某一段线的弧垂看到最精确，往往是在架线完成至检查验收时，弧垂会变低，更有甚者超标，究竟是什么原因导致弧垂加大呢？我是这样想的，一般设计院对导线的初伸长采取的是降温补偿，降温值是10°C～15°C，而我翻阅了多种资料显明，对钢芯铝绞线初伸的是降温补偿是15°C～25°C（轻型钢芯铝绞线是20°C～25°C），也就是说设计院给我们的降温补偿是补偿的最低值。而导线在架设好以后至验收，往往要经历一段时间，在这段时间内，有温差、天气对导线应力产生的变化，有安装附件（如安装防震锤、间隔帮等）时对导线使加的垂直负荷，有导线自身塑变和蠕变伸长，种种因素加在一起，所以会出现弧垂变大的现象。而验收时，运检方还是按原来的补偿值进行检查，所以有时会导致弧垂不合格。我是这样采取措施的：220kV～500kV弧垂优良是控制弛度不超过标准弧垂值的±2﹪，观测弧垂时把弧垂看高标准值的1﹪～1.5﹪，使导线弧垂徘徊在较高，但又不影响优良的