4.4弧垂观测
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弧垂观测的方法及步骤引言:弧垂观测是一种测量地球表面上两点之间的垂直距离的方法,常用于测量山区、森林、河流等地形复杂的区域。
本文将介绍弧垂观测的方法及具体步骤。
一、弧垂观测的方法1. 弦垂法:即利用一根细线或钢丝拉直后悬挂于两点之间,测量线的长度并记录下垂直距离。
这种方法简单易行,适用于较近距离的观测。
2. 摆锤法:利用一个摆锤并将其悬挂于两点之间,通过摆锤摆动的幅度和周期来测量垂直距离。
这种方法精度较高,适用于长距离的观测。
二、弧垂观测的步骤1. 基础准备:在进行弧垂观测之前,需要进行一些基础准备工作。
首先,选择观测点,确保观测点之间没有遮挡物。
其次,准备好测量工具,如测量绳、摆锤、测量仪器等。
2. 设置观测仪器:将测量仪器放置在其中一个观测点上,并进行水平调整。
根据具体仪器的要求,进行仪器的校准和调整。
3. 进行观测:使用选择的弧垂观测方法进行观测。
如果使用弦垂法,将细线或钢丝拉直后悬挂于两观测点之间,并测量线的长度。
如果使用摆锤法,将摆锤悬挂于两观测点之间,并记录摆动的幅度和周期。
4. 数据处理:将观测得到的数据进行处理。
根据具体的观测方法,可以计算出两观测点之间的垂直距离。
需要注意的是,数据处理过程中要考虑仪器误差和环境因素对观测结果的影响。
5. 结果分析:对处理后的数据进行分析,得出两观测点之间的垂直距离。
可以与其他测量结果进行比较,评估测量的准确性和可靠性。
6. 结论及应用:根据观测结果得出结论,并将其应用于实际问题中。
弧垂观测的结果可以用于地图绘制、地形分析、工程测量等领域。
结语:弧垂观测是一种测量地球表面上两点之间垂直距离的方法,通过选择合适的观测方法和仪器,进行观测和数据处理,可以得到准确的测量结果。
弧垂观测在地理测量、工程测量等领域有着广泛的应用,对于了解地球表面的地形特征和进行相关工程设计具有重要意义。
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()()222014b=arctan(tan )b (2)014h f a a ltg hlf a h f a a ltg 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。
图1—7档内角度法注:档内、档外测量法用于观测档无法架设经续仪或档端观测值b太小得情况下.(3)平视法――用水平仪测或经纬仪测。
输电线路测量方法的学习一.弧垂测量弧垂的观测方法很多,一般常用观测方法有4种:异长法、等长法(平行四边形法)、角度法和平视法。
在弧垂观测之前,应参阅输电线路平断面地形、地物及弧垂等的概况,结合具体情况选择适当的弧垂观测方法,并按降温法及计入初伸长的导线弧垂曲线等技术资料,计算出相应的观测数据,然后进行弧垂观测。
这里我主要跟大家探讨异常法和角度法在弧垂观测中的理论计算和现场的实际应用。
(1)异长法(不等长法)。
异长法示意图如图(1—1)所示。
观测时,根据弧垂f值选定a、b后,分别放垂板使AA0 =a,BB0 =b,收紧架空线使之与视线A0B0相切,这时的弧垂即为设计要求的弧垂。
a、b与弧垂f的关系为a b f+=(1)2式中a、b-分别为档距两端杆塔装弧垂板位置与架空线悬点的高差值,m。
异长法观测弧垂示意图(1-1)异长法适用于观测有高差的杆塔,但弧垂最低点不低于两杆塔基部连线的情况。
(2) 角度法。
角度法测定、控制架空线的水平应力和最大弧垂,实质上是异长法。
当在山区及沟壑地段施工时,采用等长法、异长法无法观测弧垂的情况下,可考虑采用角度法进行弧垂观测。
按仪器设置的不同,角度法可分为档端角度法和档外、档内角度法。
1) 档端角度法。
如图1-2所示,A 、B 为悬点,A ′为A 在地面上的垂直投影,a 为仪器中心至导地线挂点A 的垂直距离,f 为观测气温下计算出的档距中点弧垂,θ为仪器视线与导线相切的垂直角(即观测角),α为在A ′点瞄准B 点时的垂直角,l 为档距,h 为高差。
具体观测方法如下:a . 由线路纵断面图和杆塔组装图中查出a 、h 的值,并到现场复测核实。
b . 经纬仪置于档端悬挂点A 垂直下方A ′点,调整观测角θ瞄准并使其视线与架空线最低点相切。
由图1-2可知ltan α-ltan θ+a (2)因为 tan α= ()a h l ±, tan θ=tan α-b l故观测角θ为θ (3) 验收线路时计算弧垂f ,即214f = (4)其中仪器距低悬点较近时,h 取“+”,否则取“-档端角度法观测弧垂示意图(1-2)2)由于有些线路是同塔双回,用档端法观测导地线很困难,因此我们采用档外法。
一、前言架空线路设计和施工都需要进行导线力学计算.笔者编制了导线应力、弧垂计算的BASIC 程序,用户只需按屏幕显示的表格键入导线参数、气象条件,计算机即能完成计算全过程,并将计算结果打印制表。
各种计算项目采用菜单选择,用户使用非常方便。
本文就该程序的设计方法及特点作一简单介绍,以供参考.二、架空导线应力、孤垂的计算机算法1.导线比载计算导线的综合比载是垂直比载(自重、冰重)、水平比载(风压)的矢量和.对各种气象情况的综合比载可用下式表示:式中:q——导线的单位重量(千克/千米)S——导线的计算截面(毫米2)d——导线的计算外径(毫米)b——导线覆冰厚度(毫米)v——设计风速(米/秒)C——风荷载体形系数,当线径d<17毫米时,C=1.2,当线径≥17毫米时,C=1.1;覆冰时不论线径大小C=1.2α——风速不均匀系数,根据不同风速取值。
(程序框图略)2.临界档距计算及有效临界档距判别根据工程需要,导统应力孤垂的计算项目有时多达十种,即最大风速、覆冰情况、安装情况、事故断线、最低气温、最高气温、外过电压(有风、无风)、内过电压、平均气温。
这十种情况对应十种气象条件.但导线选用应力的控制条件只可能是其中的4种情况,即最低气温、最大风速、覆冰情况和平均气温.这4种控制条件的两两组合有6个临界档距。
一般地n种控制条件有=n(n-1)/2个临界档距,其中有效临界档距有0~(n—1)个。
两个控制条件的临界档距为式中:E——导线弹性模数(千克/毫米2)a——导线温度线膨胀系数(l/℃)δi、δj——两种控制条件的限定应力(最大使用应力或年平均运行应力上限)(千克/毫米2)ti、tj——两种控制条件的气温(℃)gi、gj——两种控制条件的比载(千克/米•毫米2)。
由式(2-1)可知,若将n个控制条件的g/δ值由小到大排列,再比较各δ+aEt,并满足下式:不满足式(2-2)的控制条件不起作用舍去。
当两种控制条件的g/δ相同时,舍去δ+aEt 较大者;若两者的δ+aEt相同,舍去g/δ较小者,则所有满足式(2-2)的控制条件均有实数解的临界档距,把满足(2-2)式的控制条件由小到大编为序号1、2、3、…c(c≤n),并相应建立C-l个临界档距数栏。
1、测量方法:1-4 。
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 = 2 f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的情况。
原理:异长法。
适用:用异长法无法测量的山区、沟壑地段。
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。
1-5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;9 -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。
――经纬仪仪镜中心置于一侧杆塔外侧。
如图 1-6 。
高差h 0时:f = 41( a + a ltg9 士 h )2或按下式计算:9 = arctan(tan a l b)b = (2 f a )2高差h = 0时:f = 41( a + a ltg9 )2高差h 0时:f = 41( a l 1tg9 + a (l + l 1 ) tg9 h )2 高差h = 0时:f = 41( a l 1tg9 + a (l + l 1 ) tg9 )2式中 l 1 -仪器距一侧杆塔的水平距离, m 。
其余符号同前。
1-7。
高差h 0时:f = 4( a + l 1tg9 + a - (l - l 1 ) tg9 h) 高差h=0时:1注:档内、档外测量法用于观测档无法架设经续仪或档端观测值 b 太小的情况下。
f = 4( a + l 1tg9 + a - (l - l 1 ) tg9 ) 1――用水平仪测或经纬仪测。
:导线最低点的切线呈水平状态。
用水平仪可找到导线的最低点,进而可由公式算出此时的最大弧垂。
P174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,然后当只测Na 时f = 21 (|(N a 土 2h))| + N a ( N a 土 h )当只测Nb 时:f = 21 (|(N b 土 2h))| + N b ( N b 土 h )在观测端的弛度板处用弛度观工程望远镜观测。
用经纬仪进行弧垂观测的三种方法采用经纬仪观测弛度的适用范围:0.408≤fa ≤1.83观测原则:优先使用档端角度法,只有在档端角度法不允许的情况下,方选择其他两种方法。
1、档端角度观测:观测角,θ滑车口(线夹口)切角为1θ,f 为设计给定弧垂值,a 为仪器镜筒与塔上导地线滑车口(线夹口)距离。
la f 21)2(tan tan --=θθ弧垂校核公式:2)))tan 1(tan (l a f ⨯-+=θθ(1)推倒公式如下:L1 θθ1)3()2(2)(111121111————)—(—θθθθtg L a a F b a a tg L L h tg L a L L ba h tg -==+-+==+-+=将(2)、(3)式代入(1)式得到()[]()[]C B B tg atg L L h tg L a fa h F L C LFL h F L B fa h F tg FL Lh LF tg L -+-=-+==--=+-==--++-+22111221212222)(1641)84(20164)1628()(令θθθθθ弧垂校核公式:211)2)tan 2tan )()tan 1(tan (θθθθ-⨯++-⨯=(L L L f3、档内观测法:θθ2θ1()[]()[]C B B tg atg L L h tg L a fa h F L C LFL h F L B fa h F tg FL Lh LF tg L -+-=--==--=--==--+--+22111221212222)(1641)84(20164)1628()(令θθθθθ弧垂校核公式:211)2)tan 2tan )()1tan (tan (θθθθ-⨯-++⨯=(L L L f4、★正弦定理:R ccb b a a 2sin sin sin === ★余弦定理:a c c ab a b b ac b c c b a cab b a c b ac c a b a bc c b a cos cos cos cos cos cos cos 2cos 2cos 2222222222+=+=+=-+=-+=-+=、、。