[基础课堂]架空输电线路等长法（平行四边形法）弧垂观测

jixinjun 2018-05-07

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1.概述

小编再系列基础课堂中前面介绍过架空输电线路导地线比载、控制气象条件、各种气象条件下导地线各点应力及弧垂、最大弧垂判断、线长计算、导地线平均应力及高度、导地线应力弧垂及安装弧垂计算、杆塔中心桩位移计算等。后面小编介绍了《[基础课堂]架空输电线路架线施工观测档弧垂计算及观测》，知道了怎么从设计提供的百米档距弧垂曲线（表）或代表档距弧垂曲线（表）计算架线施工时的观测档弧垂，该弧垂为为观测档的最大弧垂，在我们实际观测中我们怎么利用其该弧垂值，选择适当的观测法其观测值取观测呢。

观测架空输电线路导、地线弧垂常用的方法一般有等长法、异长法、角度法及平视法四种。一般优先选用等长法或异长法，当受到客观条件限制不能采用等长法或异常法时，可选用角度法，只有不能使用上述三种方法时，才采用平视法。在观测弧垂之前，应参阅线路平断面图，了解地形及弧垂的等情况，结合实际情况选择适当的弧垂观测方法，并根据线路杆塔位明细表，以及按降温法计入初伸长的导线弧垂曲线（该曲线按不同温度给出对应代表档距的弧垂值）等技术资料，计算出相应的观测数据，最后观测弧垂（观测弧垂时的实测温度应满足代表导线周围空气的温度）。今天小编就介绍我们施工中常采用的等长法的弧垂观测及检查。

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，在条件许可时，应优先选用等长法。等长法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。如下图所示，既由架空线悬挂点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。

▲ 等长法观测弧垂布置图

图中：

h —— 观测档的悬挂点间高差，m。

l —— 观测档的档距，m。

f —— 观测档档距的中央弧垂，m。

△f —— 因气温变化观测档弛度的变化值，m。

h_a—— 观测端(测站段)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。

2. 使用条件

等长法可广泛应用于施工架线弧垂观测中。该法测量简单，且无论观测档悬点等高或不等高（弧垂观测档内架空线悬点高差不大），其切点均在最大弧垂处，如视线清晰时，误差较小。用等长法观测弧垂一般应同时满足下列要求：

《1000kV 架空输电线路张力架线施工工艺导则》( DL/T 5290-2013 ) 第5.2.2 条规定，使用等长法时应同时满足下列两式要求：

式中：

δ_a—— 观测端(测站段)能通视对面塔的最低点至塔脚的距离，m。

δ_b —— 视点端能通视对面塔的最低点至塔脚的距离，m。

3. 观测方法

等长法观测弧垂的布置如图《等长法观测弧垂布置图》。

（1）在观测档相邻两杆塔上，由架空线悬挂点A、B处各下量距离 f 绑扎弧垂板或在测站端划印记后设置罗盘仪。然后，在测站端的弧垂板处直接用目视观测，或者用罗盘仪观测。

（2）在上述距离 f 时，可根据紧线当天的气温预估一个气温值，在此气温条件选择 f 。如果气温变化时，应重新绑扎弧垂板。

（3）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。

4. 观测档的弧垂计算

等长法（平行四边形法）的弧垂就是观测档档距的中点弧垂，这就是小编前面介绍的《[基础课堂]架空输电线路架线施工观测档弧垂计算及观测》中的弧垂。为方便大家阅读，小编重新将计算整理分享如下：

4.1 观测档内未联耐张绝缘子串

（1）观测档架空导(地)线悬挂点高差 h＜10% l 时，观测档的弧垂 f 为：

当采用的百米档距弧垂安装曲线时，观测档的弧垂 f 为：

（2）观测档架空导(地)线悬挂点高差h ≥10% l 时，观测档的弧垂 f 为：

当采用的百米档距弧垂安装曲线时，观测档的弧垂 f 为：

式中:

f —— 观测档的架空导(地)线弧垂观测值（指平行四边形切点的垂度），m；

f₀—— 当悬挂点高差 h＜10% l 时，观测档未联耐张绝缘子串的档距中点架空导(地)线弧垂，m；

f_φ —— 当悬挂点高差h ≥10% l 时，观测档未联耐张绝缘子串的档距中点架空导(地)线弧垂，m；

l_db—— 耐张段架空导(地)线的代表档距，m；

f_db—— 对应于代表档距的架空导(地)线弧垂，m

l —— 观测档架空导(地)线的档距，m；

h —— 观测档架空导(地)线悬挂点的高差，m；

φ —— 观测档架空导(地)线悬挂点的高差角，(°)，φ=arctan(h/l)

σ_db —— 架空导(地)线的代表档距水平应力，Ｎ／mm²

γ₁—— 架空导(地)线的比载，Ｎ／m·mm²

4.2 观测档内一侧联耐张绝缘子串

（1）观测档架空导(地)线悬挂点高差 h＜10% l 时，观测档的弧垂 f 为：

（2）观测档架空导(地)线悬挂点高差h ≥10% l 时，观测档的弧垂 f 为：

式中:

γ_λ—— 耐张绝缘子串的比载，Ｎ／m·mm²，γ_λ=G_λ/(n·λ·A)，其中G_λ为绝缘子串重量（N），A为导线截面积（mm²）,n为耐张绝缘子串所联导（地）线的根数。

λ —— 耐张绝缘子串的长度，m。

4.3 观测档内两侧联耐张绝缘子串

（1）观测档架空导(地)线悬挂点高差 h＜10% l 时，观测档的弧垂 f 为：

（2）观测档架空导(地)线悬挂点高差h ≥10% l 时，观测档的弧垂 f 为：

5. 气温变化弧垂调整

用等长法观测导（地）线弧垂，由于施工现场气温变化导致导（地）线温度发生变化，此时应根据温度的变化调整观测的弧垂值。其方法是如调整量为△ f ，可以在两侧杆塔悬挂点各自向下（上）延伸（或减少）△ f。这种调整弧垂的方法比较麻烦，可以采用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△α，△α值为