弧垂观测简介

输配电网在运行中，涉及面较广，影响较大，与工农业生产、人们生活存在联系。随着城市化建设的不断推进，输电线路工程建设在企业供电工作中的重要性日渐突出。输电线路是一项基础性工程，具有复杂性、系统性特点，尤其是紧线施工，如若处理不当，势必会影响供电稳定性。而良好的弧垂观测和调整，能够满足耐阵需求，且能够协调导线各点与地面、水面等载体之间的关系，确保线路运行安全。因此，加强对紧线施工的研究具有非常重要的现实意义 。

输电线路以杆塔支撑为基础，实现线路在空中的连接。其中弯曲最大的部位即弧垂。形成弧垂的原因较多，如大气温度变化、传输容量及导线应力等。其中传输容量过大、温度骤增等情况的出现，导线会发热，增加弧垂。具体来说：一是导线应力。导线应力与弧垂之间关系密切，应力小，会增加弧垂程度。二是温度。如果气温发生变化，会出现热胀冷缩效应，使得弧垂也随之发生变化。温度高，导线的伸长量打，那么弧垂也越大。三是环境因素，如风力增加，导线与杆塔的负荷量增加，产生弧垂，导线也会随着风而舞动。如果遇到雨雪天气，导线覆冰率增加，导致闪络或者导线烧断，无法正常工作。四是导线是电能传输主要载体，导线质量越好，传输容量越高。可见，线路紧线弧垂影响因素较多，在观测和调整时，需要认真观察和调整，以保证线路施工质量。

1.测档选择

紧线段测档的选择主要集中在5档。当处于6～12档时，应在两端各自选择1档。如果进线段少于12档，可以在两端与中间各自选择1档。而观测档的选择，应选择档距较大的位置，且数量只可增加，不可减少。此外，观测档是所有档中最具代表性的点，往往处于较为特殊的位置，如连续倾斜档的高处、低处。针对重要跨越物周围档，要在此处设置观测点。合理选择测档，能够做好事前准备，提高观测有效性。

2.弧垂计算与观测

针对弧垂的计算和观测，主要有以下3种方法。

一是等长法。在实践中，针对与观测档临近的杆塔上，由于架空线悬空，且各自向下量距离为弧垂板，随后直接通过肉眼、或者罗盘设备进行观测操作。在具体弧垂观测时，如果平面连线与架空线最低点之间保持相切关系，可以证明该弧垂符合设计要求，图2是该方法示意图。采用该方法时，需要人员注意的是，观测时，如果气温变化明显，会影响到导线，应根据实际情况相应调整弧垂值。当气温变化少于10℃时，可以保持视点端不变，在测站段适当调整弧垂板。如果气温升高，需要向下移动一段距离。如若气温下降，要向上调整恰当的距离。反之，气温变化超过10℃，需要重新选择视点端，以确保观测的弧垂能够准确，为线路安装提供支持。

二是异长法。该方法在观测档两侧的弧垂板绑扎位置不等高位置进行观测。当悬挂点之间的高度差距过大，为了确保视线能够观测，可以采取该方法进行观测，针对该方法的应用，同样需要注意温度变化，但是处理难度较小，如气温变化时，应保持视点端不变，将观测站的弧垂板适当一段距离，为弧垂的确定提供科学依据。

三是角度法。在观测中，为了确保弧垂准确性，在输电线路施工中，可以利用全站仪观测弧垂，即角度法。角度法观测，是以架空线路弧垂角度，取代观测垂直距离，借助全站仪实现在地面对线路架空弧垂的控制。该方法在实践中具有优势，能够实现大档距观测，通过肉眼观测线路切线过于模糊，效果不佳。而利用全站仪观测更为清晰，且观测结果更加准确，能真实反映弧垂情况。相比较前两个方法，该方法在应用中，不需要作业人员高处作业，仅需要在地面进行观测即可，既安全又便利。另外，在采用角度法观测时，可以通过调整全站仪位置，采用档端、档外及档内3种方法，优先选用档端方法，其最为便利，且计算较为简单，能够方便信号联系。

对于该方法的应用已经形成了较为完善的操作流程。即完成架线后，要会弧垂进行复查处理。确定全站仪位置后，调整垂直度盘，使得望远镜视线能够与轴线相切，记录相应数据。最后对设计测量与预期设计的数值，计算误差率后，再次调整弧垂。在输电线路施工中，常常会遇到两个以上观测档观测，对此，作业人员需要充分了解情况，做好充分准确工作，为后续工作奠定坚实的基础。如果在实践中，发现弧垂调整出现紊乱情况，要及时放松架空线，观察一段时间后，收紧架空线，合理调整线路，从而确保线路安装稳定性。

一般来说，档弧垂调整难度较大，且各个观测档无法统一开展，因此，在工作中，人员应凭借自身工作经验和规范要求对各项参数进行核对，确保参数符合要求后，再进行有针对性的调整，从而促使对弧垂的观测更加规范，提高观测的有效性。

对于弧垂的观察，完成观察后，要进行相应的调整，如针对张力架线紧线弧垂，可以用过粗调和经调两种方式进行，借助激动绞磨收紧导线，使其能够处于合理的位置上，符合设计要求。如果超过两个观测点，人员之间要加强沟通和交流，提高观察的有效性 。

1.严格按照调整顺序

作业人员针对弧垂的调整，要严格按照顺序进行调整。具体而言，首先，要收紧导线，调整距离后进行观测，确保弧垂符合设计要求。其次，放松导线，再次调整线路，确保弧垂在要求范围内。最后，收紧导线，确保靠近观测点的弧垂与要求相符。按照上述流程反复操作，能够确保弧垂控制在合理范围之内，提高线路安装质量。

2.应用全站仪

新时期下，输电线路安装施工中，针对弧垂的观测和调整，无论是哪种方式，都要积极应用全站仪，确保各相子导线弧垂能够处于同等水平，且能够提高工作质量和效率。如果以统一标准进行观测，需要进行收紧和放松两种形式的调整。不仅如此，同相子导线，要进行放松和收紧处理，避免出现过大的张力。借助全站仪进行观测，不仅能够提高观测效果，且能够确保观测的结果更加准确。

3.重视张力线路施工

张力架线施工中，要适当调整紧线弧垂。在具体施工中，作业人员可以采用粗调与精调结合方式，将动机绞磨后，收紧导线，凭感觉对弧垂进行调整后，在使用地线对线段进行临时锚固，借助手板进行精确调整，确保线路安装与设计要求相符合。

随着我国电力事业不断发展，输电线路作为连接电力企业与用户之间的重要载体，确保输电线路安装的科学性、合理性，在提高供电质量等方面具有推动作用。因此，在线路安装中，针对紧线弧垂的观测，作业人员要坚持先进性原则，根据具体情况，合理选择等长法、异长法及角度法，并应用全站仪现代设备，确保观测数据准确性。

同时，完成观测后，要严格按照操作流程对线路进行调整，重视对张力线路的处理，避免温度、导线应力等因素对观测过程产生的负面影响。随着现代技术发展，我们还要加强新技术的应用，降低弧垂观测和调整难度，协调弧垂与地面等物体之间的关系，不断提高施工质量，从而为输电线路施工持续开展提供更多支持 。

最大弧垂出现在什么位置视具体情况而定，其中常见的对于高差不超过10%的相邻杆塔之间的导线最大弧垂，出现在档距中央。

为了简便起见，一般先判定出现最大弧垂的气象条件，然后计算出此气象条件下的弧垂，即为最大弧垂。判断出现最大弧垂的气象条件，可用下面两种方法。

弧垂临界温度法

若在某一温度，导线自重所产生的弧垂与最大垂直比载（有冰无风）时的弧垂相等，则此温度称为临界温度，用tc表示。

在临界温度的气象条件下比载g=g1，温度t=tc，相应的弧垂为

在最大垂直比载的气象条件下，比载g=g3，温度t=t3（－5℃），应力σ=σ3，相应的弧垂为

由临界温度定义可知：f1=f3，从而可求σ1满足下式

（2－75）

以最大垂直比载时的g3、t3、σ3为n状态，以临界温度时的g1、t1、为m状态，把两种条件代入状态方程得：

把上式化简，于是可解得临界温度为

（2－76）

式中tc—临界温度，℃；

t3—覆冰时大气温度，℃；

σ3—覆冰无风时的导线应力，MPa;

α—导线温度线膨胀系数，1/℃；

E—导线的弹性系数，N/mm2；

g1—导线自重的比载， N/m.mm2；

g3—导线覆冰时的垂直比载，N/m.mm2。

将计算出的临界温度tc与最高温度tmax相比较，当tmax>tc时，最高温度时的弧垂f1为最大弧垂；当tmax 弧垂临界比载法

如果最高温度时导线的弧垂与某一比载在温度t3下所产生的弧垂相等，则此比载称为临界比载，用gc表示。

在最高温度气象条件下，比载g=g1,温度t=tmax，应力σ=σ1，弧垂。

在临界比载气象条件下，比载g=gc，温度t=t3（－5℃），应力σ=σ3，弧垂 。由临界比载定义可知： ，从而可得下式

由临界比载定义可知：f1=f3，从而可得下式

（2－77）

将最高气温和临界比载两种气象条件分别作为m状态和n状态，代入状态方程可得

由上式解出gc为

（2－78）

式中gc—临界比载，N/m.mm2；

tmax—最高温度，℃；

t3—覆冰时大气温度，℃；

g1—导线自重的比载，N/m.mm2；

σ1—最高温度、比载为 时的导线应力，MPa；

α—导线温度线膨胀系数，1/℃；

E—导线的弹性系数，N/mm2。

将计算出的临界比载gc与最大垂直比载g3相比较，g3>gc时，覆冰时的弧垂f3为最大垂直弧垂；当g3 弧垂研究弧垂的作用

输电线路弧垂是线路安全运行的主要指标,为实现弧垂的实时监测这一多年来国内外研究的目标,从导线的基本方程出发推导了根据导线张力、倾角或温度来测量导线弧垂的方法并介绍了计算公式和例题。目前国内外已开发生产的测量装置为通过导线应力、温度、倾角或图像分辨来实时测量弧垂的装置,并且己在线路关键点弧垂、线路覆冰监测及线路动态定额中得到应用。线路弧垂实时监测的应用提高了线路安全运行水平,特别是在线路动态定额的应用,可充分发挥线路隐性容量,使线路输送容量增加10%～30%。

理论上，由于把一个导线拉直需要无穷大的力，而实际中不存在这样的力，而且也会为电杆带来负担，因此通常在可控范围内，需要留有弧垂。

架空电力线是由杆塔连接的明线，其中弧垂的弯曲程度最大，因此它的大小决定了架空线路的松紧程度和线路杆塔的高度。研究弧垂相关问题首先要了解影响弧垂的因素有哪些。影响弧垂大小的因素主要包括:导线应力、传输容量、大气温度、风、导线覆冰等。导线应力是决定弧垂大小的主要因素，在架线施工的时候己经对导线应力和弧垂的相关情况进行了考虑。应力的大小直接决定了线路的弧垂的大小，当导线的应力变大时线路的弧垂会变小。

等高档距的弧垂计算公式为：在实际的工程中当弧垂f与档距l之比小于10%时，采用平抛物线计算公式，可得最大弧垂的计算公式为：

式中：