输电线路导线弧垂监测

输电线路在线监测与故障诊断技术浅析摘要：随着我国电网系统建设规模的不断扩大，电力输电线路的长度及复杂程度提高，同时由于输电线路长期处于室外环境下，受到环境等多种因素的影响，会出现不同程度的物理及化学变化，进而致使输电设备及元件的运行受到影响，进而产生电网系统故障。

因此，充分利用在线监测与故障诊断技术能够更加高效地判断输电线路故障问题，为故障及时高效处理提供可靠的技术参考。

关键词：输电线路；在线监测；故障诊断；技术前言电力系统输电线路由多个部分组成，整体来说组件结构较为简单，但是在整个电力系统中的应用数量较多，如果输电线路的某个环节出现故障，且故障问题没有得到及时处理，会导致出现大范围的停电。

利用传统的人工检测方式，已经无法满足电力复杂电力线路的检测需求，因此，在线监测及故障诊断技术的应用，进一步提升了输电线路故障检测效率和质量，为输电线路故障的及时处理提供了技术保障。

一、输电线路在线监测与故障诊断技术应用的价值电力输电线路在长期的使用过程中，会受到外界环境等因素的影响，导致输电线路出现不同的故障问题，进而影响整个电力系统的安全运行。

这就需要电力系统制定周期性的输电线路运维检修工作制度，对特定区域范围内的输电线路实施运行状态检测。

传统的人工检测方式受到检测工具以及检测环境的影响，无法达到实时精准监测的目标。

尤其对于长距离的输电线路来说，可能跨越丛林和建筑等情况，并且在野外环境下，这就加大了输电线路日常检修与维护工作的难度，一旦产生导线故障问题，会导致整个电力系统的稳定运行受到影响。

随着电网系统建设规模的不断扩大，输电线路的敷设距离不断增加，检修设备的数量也随之增多，在这种情况下，在线监测与故障诊断技术被广泛地应用。

输电线路产生故障前，会受到周围环境等多种因素的影响，产生不同程度的物理和化学变化，致使电力设备线路及元件产生不同程度的缺陷。

因此，在线监测系统的科学应用，能够更加及时高效地掌握电力线路和设备运行的环境以及设备自身的状态信息，并对设备的运行状态数据进行掌握，进而精准地诊断出输电线路潜在的故障隐患，并快速定位故障位置，有效提升了故障诊断及处理的效率。

南方电网设备技术规范书-架空输电线路导线弧垂监测装置技术规范（通用部分）中国南方电网有限责任公司2022年10月架空输电线路导线弧垂监测装置使用说明1.本技术规范书分为通用部分、专用部分。

2.项目单位根据需求选择所需导线弧垂监测装置的技术规范书，技术规范书原则上不能更改。

3.项目单位应按实际要求填写“需求部分”。

如确实需要改动以下部分，项目单位应填写专用部分“表1.1项目单位技术差异表”并加盖本单位公章，提交物资招标组织部门。

物资招标组织部门及时将“表1.1项目单位技术差异表”移交给技术规范书审查会。

技术规范书审查会确认“表1.1项目单位技术差异表”内容的可行性并书面答复：1）改动通用部分条款；2）项目单位要求值超出标准技术参数值；当发生需求变化时，需由技术规范书组织编写部门组织的规范书审查会审核通过后，对专用部分的修改形成“项目单位技术差异表”，放入专用部分中，随招标文件同时发出并视为有效，否则将视为无差异。

4.技术规范书的页面、标题、标准参数值等均为统一格式，不得随意更改。

5.投标人逐项响应技术规范书专用部分中“1项目需求部分”和“2投标人响应部分”两部分相应内容。

填写“1项目需求部分”时，应严格按“项目单位要求值”一栏填写相应的招标文件投标人响应部分的表格。

投标人填写技术参数和性能要求时，如有偏差除填写“表2.1投标人技术偏差表”外，必要时应提供相应试验报告。

目录1总则............................................................. .............12应遵循的标准............................................................. .....13术语与定义............................................................. . (2)3.1导线弧垂监测装置............................................................. ...................................................23.2接触类导线弧垂监测装置............................................................. .......................................23.3非接触类导线弧垂监测装置............................................................. ...................................33.4监测对象............................................................. ............................................................... ....33.5受控采集方式............................................................. ...........................................................33.6自动采集方式............................................................. ...........................................................33.7采集间隔............................................................. ............................................................... ....33.8无效数据............................................................. ............................................................... ....33.9数据缺测率............................................................. ...............................................................33.10平均无故障工作时间............................................................. .............................................33.11装置运行状态............................................................. ..........................................................33.12装置掉线............................................................. ............................................................... ..33.13监测装置运行峰值功耗............................................................. .........................................33.14监测装置运行在线采集功耗............................................................. .................................33.15监测装置运行在线静态功耗............................................................. .................................33.16监测装置运行休眠功耗............................................................. .........................................43.17监测装置运行日耗电量............................................................. .........................................43.18最小启动电流............................................................. .........................................................44工作环境............................................................. .........45功能技术要求............................................................. .. (4)5.1安全性能要求............................................................. .. (4)5.2功能要求............................................................. ............................................................... .......45.3通信方式及规约............................................................. ..........................................................67质量保证和试验............................................................. ..118技术文件要求............................................................. . (13)中国南方电网有限责任公司架空输电线路导线弧垂监测装置技术规范书1总则1.1本技术规范书适用于中国南方电网有限责任公司采购的导线弧垂监测终端，它提出了该设备的功能设计、结构、性能、安装等方面的技术要求。

输电线路导线风偏（舞动、弧垂）在线监控系统深圳市特力康科技有限公司是专业研发、生产、销售输电线路导线风偏（舞动、弧垂）在线监控系统的厂家。

导线风偏（舞动、弧垂）是威胁架空输电线路安全稳定运行的重要因素之一，常常造成线路跳闸、导线电弧烧伤、断股、断线等严重后果。

由于近些年来我国输电线路发生的导线风偏、舞动、弧垂闪络跳闸事故较多，导致了线路跳闸停运，给电网的安全稳定运行造成了较大的危害，并且风偏的发生常伴有大风和雷雨现象，给故障的判断及查找带来一定的困难。

输电线路导线风偏（舞动、弧垂）在线监控系统的组成及原理：输电线路导线风偏（舞动、弧垂）在线监测系统由气象采集单元、风偏采集单元、子站和数据处理系统组成，气象采集单元和子站安装在输电线路杆塔上，风偏采集单元安装在导线上。

气象采集单元和风偏采集单元子把采集的气象参数、风偏角、倾斜角，传输到子站，然后通过无线网络方式向数据处理系统发送，数据处理系统完成对监测数据的转换和处理。

输电线路导线弧垂在线监测系统的使用，便于运行部门在紧急状况下制定应对措施，同时也为线路设计时考虑气候条件、设定预防水平提供可靠依据。

输电线路导线风偏（舞动、弧垂）在线监控系统的主要功能：1、具有对导线风偏（舞动、弧垂）的实时监测和报警功能。

2、利用运营商已有的3G/GPRS/CDMA网络构建远程数据传输通道，实现输电线路在线监测系统监控中心可以实时监测远端现场的数据。

3、前置机子系统模块可以有效的连接现场系统，获得数据并实现数据存储/转发到输电线路在线监测系统。

4、系统采用了多层屏蔽技术，线路上部署的系统采用统一的金属外壳封装，外壳内测量传感器也具有金属屏蔽外壳，具有屏蔽、防水、防尘、连接可靠。

极强的抗干扰、抗雷击、确保系统运行稳定可靠。

5、数据采集前端为扩展工业级产品，适用于各种恶劣的气候环境。

6、线路上部署的系统采用低功耗设计，在保障采集频率的前提条件下，动态调整设备功耗甚至采用休眠技术以达到节电要求。

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，因此测量工作量大，其主要检测线路架线弧垂的方法为角度法。

①档端角度法档端测量方法是典型的测量弧垂方法，如图1，将经纬仪安置于导线悬点的正下方A点（档端），量出仪器高度i，调整望远镜视线令其与导线相切，读出此时的竖直角θ1，继续抬高望远镜的视线，瞄准B杆塔导线的悬点处，读出此时的竖直角θ2，则该档的检测弧垂计算式为：公式中：当经纬仪测出的θ1、θ2角为仰角时，应当取“+”值代入上式；当为俯角时，应当取“-”值代入上式。

架空输电线路导线弧垂测量分析摘要：在电力系统中，采用架空线路进行输电，是当前我国电力输送过程中所采用的主要方式之一。

而要想保证这种输电方式的安全、稳定运行，必须准确测量弧垂的数值。

而档端法是一种准确测量弧垂数值的方法，研究其具体的应用，具有十分重要的意义。

关键词：架空；输电线路；导线弧垂；测量方法引言架空输电线路进行弧垂测量，如果观测档处于复杂特殊环境中，此时在地面无法直接竖立测量仪器进行测量，常规方法不再适用，给测量工作带来困难。

社会发展进程的加快使我国的用电需求量日渐增加，既给电力企业带来了无限的发展空间，也给其带来了更多安全与质量方面的压力。

电力能源的特殊性在为人们创造便捷高效生活的同时也同样充斥着诸多安全隐患，高压电线路尤其具有危险性，安全的电网结构既是电力发展的基础，也是电力行业管理水平和技术水平的重要体现，因此，在架设高压架空输电线路时，施工人员必须掌握各项施工要点以保障施工的有效性和安全性、提高高压架空输电线路的质量，以科学有效的施工管理要点为指导促进其长远发展。

1架空输电线路及输电线路导线弧垂概述1.1架空输电线路（1）架空输电线路的定义导线承担传导电流的功能，必须具有足够的截面以保持合理的通流密度。

导线都是处在高电位。

为了减小电晕放电引起的电能损耗和电磁干扰，导线还应具有较大的曲率半径。

超高压输电线路，由于输送容量大，工作电压高，多采用分裂导线（即用多根导线组成一相导线。

2分裂、3分裂或 4分裂导线使用最多。

特高压输电线路则采用6、8、10或12分裂导线）。

架空地线（又称避雷线）主要用于防止架空线路遭受雷闪袭击所引起的事故，它与接地装置共同起防雷作用。

绝缘子串是由单个悬式绝缘子串接而成，需满足绝缘强度和机械强度的要求。

主要根据不同的电压等级来确定每串绝缘子的个数，也可以用棒式绝缘子串接。

对于特殊地段的架空线路，如污秽地区，还需采用特别型号的绝缘子串。

杆塔是架空线路的主要支撑结构，多由钢筋混凝土或钢材构成，根据机械强度和电绝缘强度的要求进行结构设计[1]。

《输电线路基础》第章-导线应力弧垂分析-第节-导线的状态讲解课件 (二)
1. 导线应力
- 导线在使用过程中会受到拉力的作用，这种拉力会导致导线产生应力。

- 导线应力的大小与导线的材料、直径、长度以及受力情况有关。

- 导线应力的大小对导线的使用寿命和安全性都有着重要的影响。

2. 弧垂分析
- 弧垂是指导线在两个支点之间的下垂程度。

- 弧垂大小与导线的张力、跨距、重量以及环境温度等因素有关。

- 弧垂分析是对导线状态进行评估的重要手段。

3. 导线状态
- 导线状态包括张力状态、弧垂状态、振动状态等。

- 张力状态是指导线受到的拉力大小，它会影响导线的应力和弧垂。

- 弧垂状态是指导线在两个支点之间的下垂程度，它会影响导线的张力和应力。

- 振动状态是指导线在风力等外力作用下的振动情况，它会影响导线的疲劳寿命和安全性。

4. 导线状态的评估
- 导线状态的评估是对导线安全性和使用寿命的重要保障。

- 导线状态的评估需要考虑导线的材料、直径、长度、跨距、环境温
度等因素。

- 导线状态的评估需要借助弧垂分析等手段，对导线的状态进行全面、准确的评估。

5. 导线状态的调整
- 当导线状态不符合要求时，需要采取相应的调整措施。

- 导线状态的调整可以通过调整张力、增加支点、更换导线等方式实现。

- 导线状态的调整需要根据具体情况进行，以保障导线的安全性和使
用寿命。

输电线路紧线施工中弧垂观测与调整方法的应用作者：杨新星来源：《科学与财富》2017年第33期摘要：输电线路建设的过程中，弧垂是衡量工程建设质量的重要指标之一。

传统的目视观测方法准确性较差，对输电线路紧线施工施工过程中的弧垂观测的计算方法、应当注意的问题与弧垂调整的方法进行介绍以期提高弧垂观测的准确性与效率。

关键词：输电线；紧线施工；弧垂观测；弧垂调整1引言当前随着我国输电线路建设与发展，对输电线弧垂质量的要求越来越高。

以往工程竣工之后对弧垂质量的检测都是采取抽检的方式，大约抽取工程线路的四分之一进行抽检。

随着输电线路对弧垂质量的要求变高，要求对每段输电线进行弧垂质量检测。

但是由于输电线上任意一点的弧垂理论上都要进行计算进而会使得检测的工作量剧增。

基于此，本文对输电线路紧线施工中弧垂观测的方法进行了改进与调整，以减小弧垂观测的工作量。

2弧垂观测2.1计算方式采用经纬仪也就是角度测量方法来对弧垂进行计算可以有效的确保经纬仪计算的准确度，并且能够保障观测的效率，因而在弧垂计算过程中应用的十分广泛。

角度观测法可以通过观测输电线的角度来代替观测输电线上任意一点与支撑点的铅垂距离，利用经纬仪可以在地面上准确的完成一系列的观测活动。

其相对于目测方法最大的优势就是准确，其他相对准确的观测方法都需要人登杆去检测，显然可以在地面上进行的角度测量法无疑更具有安全优势和效率优势。

根据经纬仪摆放位置的不同可以将角度观测法分为档端角度法、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。

其中档端角度测量法由于操作简单且便于计算因而最为常用，而在不适合采用档端角度测量法的时候才采用其他两种方法来测量角度。

档端角度法将经纬仪放置于档距的端点来对弧度进行观测，相应的弧垂计算公式为：这种方法多用于观测输电导线的弛度，但是由于视角线所存在的局限性，会存在一定的观测误差。

档内角度法通常情况下将经纬仪放置于档距端点，但是无法观测到最大的弧垂点，因而通常在仪器位于观测档内能够观测到最大铅锤点的时候才采用，这种方式下的弧垂计算公式为：档内法弧垂观测角的计算公式：档外角度法将仪器放置于观测档前、后一档的端点或观测档线行方向有利的观测位置，在上述仰角或者俯角无法观测到弧垂，而只有在此方法下才能够观测到最大弧垂点的时候采用，这种方法下弧垂的计算公式为：在公式1、2、4中，a为仪器到临近杆塔悬挂点的垂直距离，h为观测档悬挂点高差，f为导线弧垂，l为观测档距离，l1为观测点与临近杆塔水平距离，θ为观测导线弧垂时的角度，φ为观测远方导线悬挂点时的角度。