八分裂导线弧垂观测与调整要点浅析

任纲领

（江西省送变电建设公司，江西南昌 330200）

0 引言

国家电网公司二届三次职代会暨2013年工作会议提出，从今年起的8年间，国家电网公司将投资约1.2万亿元，投产特高压线路9.4万km、变电容量3.2亿kVA、换流容量4.6亿kW，到2015年、2017年和2020年，分别建成“两纵两横”“三纵三横”和“五纵五横”特高压“三华”同步电网，同时到2020年建成27回特高压直流工程。特高压输电具有容量大、距离远、能耗低、占地少、经济性好等优势，建设特高压电网能够实现各种清洁能源的大规模、远距离输送，促进清洁能源的高效、安全利用。当前，随着900 mm2、1 000 mm2等大截面导线的大力应用，特高压工程施工呈现技术难度大、工艺要求水平高的难点。本文以1 000 kV晋东南-南阳-荆门特高压交流试验示范工程（以下简称“本工程”）为例，分析了八分裂导线弧垂观测的技术措施，提出了具体的操作方法，对控制导线弧垂尤其是控制铁路、湖泊河流、高速公路等重要跨越的安全距离，确保线路安全稳定运行具有重要意义。

1 八分裂导线弧垂观测的特点

本工程所采用的八分裂导线具有线束总截面大、子线数量多、子线间相对弛度及平整度难控制等特点，给后期紧线、弧垂观测、附件安装带来了一定的困难。

表1 导线（LGJ-500/35）的结构和特性

猫头型直线塔及干字型耐张塔三相导线均为三角排列，每相导线为八分裂，分裂导线外接圆直径1 045 mm，子导线分裂间距为400 mm，如图1（面向大号）所示。

图1 八分裂导线排列示意图

观测弧垂的实测温度应能代表导地线的温度，目前仍以测量导地线附件紧线现场实时温度代替导地线温度的方法。非张力放线时，观测弧垂的温度在观测档内实测或采用几个观测档实测值的平均数。张力放线时，观测弧垂的温度以各观测档和紧线场气温的平均数为依据。

2 弧垂观测的方法

所谓弧垂（弛度），就是对于水平架设的线路来说，导线相邻两个悬挂点之间的水平连线与导线最低点的垂直距离，用f表示。常用的弧垂观测方法有等长法、异长法、角度法、平视法等，受工程地形、气温等因素影响，优先使用档端角度法。对于大档距，用眼目视观测架空线切点比较模糊，所以经纬仪能保证镜像清晰，观测比较准确，而且经纬仪在地面直接控制架空线弧垂，相对安全，数据搜集方便计算简单，不容易造成误差。因此，根据本工程地形特点，以档端和档外角度法观测为宜，可以直接在地面观测,比较安全方便。

3 弧垂的计算及控制措施

3.1 弧垂观测档的选择

弧垂观测档的选择应符合以下规定：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。

3.2 弧垂的计算

3.2.1 根据应力计算弧垂

根据设计单位提供的施工图，不难看出，应力曲线图包含了-45~15℃的应力曲线，电线初伸长一般采用降温法补偿，放线查用时降25℃使用。

图2 不同温度下的应力曲线图

式中：f——弧垂，单位为m；

G1——无风无冰时的比载，取30.283 2×10 m3；

St——应力，单位为N/mm2；

l——实际档距，单位为m。

根据以上公式和已知应力，可以计算得出弧垂值f。以499~513号耐张段为例，计算了四档导线在-5~40℃之间的导线弧垂（弧垂值见表2）。

表2 导线弧垂值

3.2.2 计算弧垂观测角度

以档端法为例，根据以下公式计算弧垂观测角θ，仪器架设在架空线垂直下方，观测角θ的计算式为

式中：θ——角度观测值，正值为仰角，负值为俯角；

a——望远镜中心至近悬挂点间的垂直距离，可直接量得，单位为m；

h——观测档架空线悬挂点间的高差，单位为m，近悬挂点（即测站端）较低时取“+”，反之取“-”。

3.2.3 绘制弧垂观测角度表

采用插入法测算出弧垂，再利用式（2）计算出各种温度情况下的现场弧垂观测角，绘制成表格，供现场观测时使用。

4 实际操作方法

弧垂观测属野外作业，应尽量避免在雾天、大风、雷雨天等恶劣天气条件下紧线作业，防止由于观测困难而发生损伤导线和弧垂超差现象。观测弛度应采取“远-中-近”、“紧-松-紧”的顺序进行，精心观测，细心调整，采用粗调（机动绞磨）先保证各子线弛度值接近标准弛度，消除因各子线张力不均导致放线滑车倾斜造成子线误差过大、细调（手扳葫芦）、微调（手扳葫芦）、压接挂线后复调（手扳葫芦）的方法，确保其弛度控制在优良级范围内准确无误，认真填写弛度观测记录及关键工序把关卡。当紧线应力达到标准、弛度值符合要求、各子线弧垂平整后，保持紧线应力不变，在本段内所有直线铁塔上同时划印。

在弛度观测前应先期进行导线预紧线，在导线展放完毕后可利用牵引机进行预紧，或在远端耐张塔挂线后，弛度观测前一天进行预紧；预紧后导线以接近或稍高于标准弛度值为宜，避免预紧后各子线间弛度值相差过大或过小。预紧线有三点好处：一是可以节省弛度观测的时间；二是减少因子线间弛度相差过大，造成初伸长释放不均而影响观测时导线弧垂变量不一致，避免子线误差控制困难；三是预紧线后各子线弛度基本一致，避免放线滑车因各子线张力不同而出现倾斜的现象。

弛度观测前，由观测负责人收集各观测档的实时气温，选定温度平均值。为保证各观测档张力平衡，提醒有连续上下山的观测档将弛度调整值代入弛度观测角的计算。由于放线滑车是两组五轮滑车，紧线时为保证放线滑车平稳不倾斜，紧线时的顺序应该是两两对称，必须先紧1号和4号、5号和8号线，后紧2号和3号、6号和7号。

紧线应由最远端先观测，如果紧线段较长，导线紧线张力传输需要一定的时间，所以最远端观测在弛度接近标准弛度值约40~50 cm时，就该通知暂停牵引，等待数分钟导线不动后再分若干次一步一步将导线弛度接近标准弛度，不能一步到位。一步到位变化量不好控制，容易造成反复紧、松的麻烦。最远端观测好后，紧邻档观测不管是紧是松，都要尽量保证不影响观测好的远端弛度，调整幅度尽量要小，也是分步到位；紧线端观测档待其他档观测好后，如果弛度值调整量不大，可以不需要牵引紧线，在导线临时挂（码）线后，通过手板或链条葫芦进行微调。弛度观测完成后，为保证弛度不受大风天气和地势原因影响而发生子线窜动，必须在紧线段内的观测档或档距大、相对高差大的档紧线划印。附件安装时首先安装划印档，然后再安装其他档。单相线的紧线工作必须在同一天完成，紧线完成后应进行弛度检查；通过测量导线实际弛度的角度，反算出弛度值是否符合验收规范要求。

4.1 同一根紧线的操作方法

观测档应首先选择紧线段内档距大、相邻挂线点相对高差较小的为宜，根据紧线段实际情况，观测档选择应符合规范要求，观测档数宜增加不宜较少。

紧线时首先观测距紧线端最远观测档弛度，由于受力传输距离较远，导线受力变化需要时间传导，以及防止各放线滑车滑轮灵敏度不同，因此导线弛度不能一步到位，应分步逐渐接近标准弛度值；最远端弛度可略大于标准弛度。

无论是对女司机肇事的特别关注，还是对整个女司机群体的调侃，即使够不上性别歧视，也是一种与实际情况不符的不公。不仅这样的说法不仅没有大数据的支撑，且许多数据还证明，无论是肇事的绝对量、相对量，还是事故的惨烈程度，男司机都远高于女司机。10月29日《中国青年报》的一篇报道披露，2016年男司机发生的交通事故与女司机相比，杭州市是6倍，南京市是2.4倍，而女司机肇事致人死亡数仅为男司机的五十分之一。其他数据也证明，交通肇事者中的男女比例明显高于司机中的男女比例。

最远端弛度值符合要求后，待其稳定后再调整下一档弛度；为避免影响已观测好的弛度，后紧线档紧线幅度不宜过大，也应分步逐渐接近弛度值。

最后靠近紧线端观测档为避免影响远端弛度，可在码线后利用葫芦进行微调整。

各档线弛度经检测满足要求后，可通知各档划印。收紧导线，先调整距紧线场最远观测档的弧垂，使其等于或略小于要求弧垂。慢慢回松导线，调整距紧线场次远的观测档的弧垂，使其合格或略大于要求弧垂。再收紧，使较近的观测档合格，依此类推，直至全部观测档调整完毕。

4.2 同一相导线紧线的操作方法

本工程采用的是2×（1牵4）导线展放方法。同一观测档同相子导线应采用对称的方式进行同为收紧调整或同为放松调整，否则可能造成非观测档子导线弧垂不平或滑车倾斜，如紧完1号线后接着再紧8号线、紧完2号线后接着再紧7号线等，依此类推，使同组子线保持平整。同相子导线应基本同时收紧或同时放松；同相子导线用经纬仪统一操平，并利用测站尽量多检查一些非观测档的子导线弧垂情况；弧垂调整发生困难，各观测档不能统一时，应检查观测数据；发生紊乱时，应放松导线，暂停一段时间后重新调整。紧线弛度争取一次调平，以防初伸长及气温变化影响紧线后弛度。弧垂调整完毕后应对弛度进行复测检查，在装好线夹后，还应复查弛度，弛度的最终误差值不得超出下列范围：

a、一般情况下允许偏差不超过±2.5%。

b、同相子导线的孤垂允许偏差为50 mm。

c、一般情况下各相间弛度的相对偏差不超过300 mm。

4.3 弧垂检查的基本方法

档端法弛度检查公式为

式中：θ1：观测临档导线悬挂点高度角（°′″）；

θ2：导线弧垂切点角度（°′″）；

a：观测仪器视准轴至导线悬挂点高度（m）；

L：观测档档距（m）。

如超差需立即查明原因，重新紧线调整；如果整相弛度值或子线误差不是很大，可先测算出各子线的实际弛度值，通过裁线公式计算出线长多余或不足量，在导线压接或附件安装是进行移位调整弛度误差。

使用该裁线公式可以大致算出单档的线长增补量

如果多档都需要调整，可以用各档累加法或用连续档裁线公式计算该段导线增补量

式中：ΔL——线长调整量，为正值则应减短线长，负值则应增加线长；F—实测弛度值；f x——标准弛度值；L——观测档档距；L db——耐张段的代表档距；∑L——耐张段计算总长度；а——观测档架空线悬挂点高差角（当挂点高差h≦10%时；可不计。）

为保证各相线相间弛度符合验收规范要求，各相导线在观测弛度时，都应按实时温度选定弛度值进行观测角计算，不能盲目以已紧好线或已挂线相弛度为参照切平。

5 结束语

随着特高压电网建设的推进以及科技的进步，导线展放及弧垂观测的工艺也在不断更新，测量人员应该根据具体的施工环境和条件选择合适的观测和调整方法,因工程而异、因时间而异，同时，要进一步探索新的施工技术，尤其是改进施工方法，提高施工质量。

[1]Q/GDW 153-2006 1 000 kV架空送电线路施工及验收规范[S].

[2]Q/GDW 154-2006 1 000 kV架空送电线路张力架线施工工艺导则[S].

[3]李庆林.架空送电线路施工手册[M].北京：中国电力出版社，2009.

[4]单中圻，王清葵.送电线路施工[M].北京：中国电力出版社，2003.