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
1）以耐张段作为紧线段的观测档弧垂计算
（1）观测档的导（地）线悬挂点等高，且弧垂较小（即政党张力）时，依据导（地）线应力曲线图计算弧垂。导（地）线应力曲线为σ=f（ldb），因此应根据观测档所在耐张段的代表档距ldb查不同温度下（一般是每变化5O有一条曲线）的紧线应力σdb，然后按下式计算观测档的弧垂
（2-1）
式中f----观测档的弧垂,mg1----导（地）线的自重比载，N/（m.mm2）
l----观测档的档距,mσdb---观测档所在耐张段的代表应力,N/ mm2
（2）依据导（地）线百米档距弧垂曲线计算观测档弧垂。首先查出观测档所在耐张段的代表档距在不同气温条件下的百米档距弧垂f100，然后按下式计算观测档弧垂
（2-2）
式中f100----观测档所在耐张段代表档距的百米档距弧垂，m。
观测档的悬挂点等高，但弧垂偏大，即f/l≥5%时，应按下式计算观测档的弧垂
（2-3）式中f2----悬挂点等高，但f/l＞5%时的观测档距，m
f----观测档的弧垂，按式（2-1）或式（2-2）计算，m
观测档的悬挂点不等高，且高差角φ≥10O时，应按下式修正观测档弧垂
（2-4）式中f3----悬挂点不等高时的观测档弧垂，m
2）孤立档的弧垂计算
在一般情况下，仍以式（2-1）或式（2-2）进行弧垂计算，只是式中的l等于ldb。以孤立档为紧线段紧线时，通常挂线端已联好耐张绝缘子及金具串，考虑这一影响，观测档弧垂应按下式计算
（2-5）其中（2-6）
式中fg----孤立档的观测弧垂修正值,mλ----耐张绝缘子串的长度，m
l-----孤立档的档距，mgo----耐张绝缘子串的自重比载，N/（m.mm2）
Gn----每相单侧导线耐张绝缘子串的重力，N
n-----耐张绝缘子串所联架空线的根数S-架空线的截面积，mm2
挂完线后检查孤立档弧垂时，其弧垂为（两面三刀端已联好耐张绝缘子串及金具）
（2-7）式中Fg1----孤立档的验收弧垂，m
3 观测弧垂的异长法和等长法
1）异长法（异长样板法）
（1）基本关系
参见图3.1-1,在导线悬挂点B下方量
取一段距离b= BB`,过B`作导线的切
线A`B`, A`点为切线和悬挂点A下垂
线的交点,设AA`=a。作两条辅助线,使
BB”∥A`B`, AA “∥A`B`, A”点在悬链
线的延长线上。根据斜弧垂的公式可
知：
（3.1-1）(3.1-2)
由上面两式可以求出档距l:
(3.1-3)
导线的弧垂f(最大斜弧垂〉为:
(3.1-4)
或(3.1-5)(3.1-6)
利用导线的斜抛物线方程,使切线A`B`的斜率和O点处导线悬链线的斜率相等,可以求得切点O到B点的距离l`OB为:
(3.1-7)(3.1-8)
导线的最大弧垂在档距中央.当a≠b时,也使a≠f,所以任意引的切线与导线的切点不在档距中央。
（2）异长法观测弧垂
在导线悬挂点下设置色彩鲜明的弧样板。先设一侧样板（使其与悬挂点的垂直距离固定），另一侧则为活动样板。目光从固定样板上沿看去，移动活动样板，直至视线A`B`和导线相切。量取距离a、b，即或由式（3.1-4算出弧垂f。在紧线时，由已知的f和固定样板距离b算出活动样板距离a。在两侧把样板固定，调整弧垂，当导线与视线相切时，弧垂即满足要求。
根据公式3.1-4的推导过程可知，距离a和b愈接近，则测量精度愈高。
当A`点和B`点之间不通视时，例如在O和B`之间有障碍物，可根据视线A`B`和障碍物的交点位置，把样板放在障碍物相应的高度上进行观测。
（3）弧垂f变动时一侧样板应移动的距离
施工紧线时，可能遇到这样的情况，即：根据施工紧线的温度确定了施工弧垂和距离a、b，但实际紧线时温度起了变化，因而施工弧垂值改变了△f。则活动样板的距离也要调整。调整的长度按下面的公式计算：
①使△a=2△f（3.1-9）
这是个近似方法，它是认为切点O
位于档距中央而导出的。这会带来误差。
②使（3.1-10）
这个公式是认为弧垂变化后，切点O到导线悬挂点的距离l`OB、l`OA仍未改变，根据相似三角形变换导出的。
③
（3.1-11）
或
（3.1-12）
