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江门明浩实业集团有限公司
摘要：架空输电线路长期暴露在野外环境当中，随着线路运行时间的增加及周围环境变化，输电线路导线的弧垂也会发生变化，造成导线对地或对交跨物的距离不能满足安全要求。尤其是地形高差较大的山区，输电线路的安全系数较小，对电线弧垂发生变化的路段必须及时调整，确保导线对地或对建筑物的安全距离。文中简单介绍了导线长和弧垂之间的关系，深入研究了输电线路连续上下山档导线弧垂调整技术。
关键词：输电线路；弧垂观测；调整技术
引言
高山区送电线路工程一般因山高或连续上下山等因素，导致相邻塔位高差和档距较大，紧线过程中弧垂调整难度很大。输电线路弧垂对地距离不足则威胁人们的出行安全和用电质量，因此导线弧垂观测和调整对送电线路工程建设中异常重要[1]。本次论文针对高山区的地形特点，研究220kV及500kV送电线路连续上下山档导线弧垂观测和调整技术，以期为我国高山区架空输电线路一线人员的工作提供帮助。
1.弧垂观测与调整技术
选择合适的观测档可以全面掌握和控制紧线段的应力状态，对弧垂的观测和准确计算意义重大，选择观测档时应遵循四点原则：①选择的观测档要具备代表性，例如在重要的被跨越物附近可以设置观测档；②观测档的位置设计要呈均匀分布状态，在相邻观测档中线档保持在四个以下；③选择时以档距大，悬挂点高差小的直线档为优先考虑对象；④选择对邻近线档具有极大检测范围的塔号。
输电线路弧垂观测和调整必须遵循以下程序：首先收紧导线并调整距离紧线场最远观测档的弧垂，确保其满足导线弧垂要求，之后放松导线并调整距离紧线场次远观测档的弧垂，保证弧垂合格或者略大于导线弧垂要求，再收紧导线并调整距紧线场第三远观测当弧垂，调整合格后以此类推，至所有观测档调整完毕。此项工作完成仅仅是完成了导线弧垂的粗调，各导线之间的弧垂设计存在一定偏差，因此必须通过精调使弧垂处于允许的误差范围之内，具体操作为：用手扳动葫芦对同相子导线进行逐根细调，尽量调整导线与十字丝的视线相切，操平后方可在塔上画印。在观测和跳线的过程中需要特别指出：要先收紧中相导线再收紧边相导线，先收紧最高导线再处理低处导线，同相的四根子导线要对称进行，尽量先收紧滑车最边上的两根子导线确保滑车平衡，同相子导线要基本保持同时收紧且速度不宜过快，而且同一观测档中同相子导线要同时放松或同时收紧，否则可能导致非观测档子导线弧垂出现不平现象。
在高山区调线过程中常常因为山高，塔位的相对高差较大，加之连续上下山和跨越较大等原因，导致若放松少量导线则松不过塔位，若放松大量导线则紧线场导线弧垂过低难以满足要求，对于这种情况就必须通过收紧导线是远端观测档弧垂满足要求后，使用拉子机或者白棕绳等借助塔身在受控塔位进行空中反向临锚，以此来保证调整好的观测档弧垂不再变化，于所有观测档弧垂均合格后画印解除临锚[2]。
2.上下山连续档耐张段弧垂调整
对于上下山连续档导线弧垂调整可以忽略耐张绝缘子串载荷或耐张杆塔倾斜对线长造成的影响。取耐张绝缘字串的E、α，复测档选择K档，将?k设为复测弧垂，将?k0设为竣工弧垂，则可以得到：
?k = L2k×g/（8σcosΨk）
?k0 = L2k×g/（8σ0cosΨk） （1）
线长与弧垂的关系式为：
S = L/cosΨ + L3g2cosΨ/（24σ2） （2）
公式中S为线长，L为档距。将（2）式展开后取前两项计算，调线是应力发生变化导致导线弹性变化量：
Σni=1SEi=（σ0-σ）/E×Σni=1（Li/cos2Ψi）（3）
根据关系式可以得出：
耐张段总线长的调整量△S=耐张段实际总线长Σni=1Si-耐张段要求总现长Σni=1S0i+耐张段总线长弹性伸缩量Σni=1SEi 。
实际调整弧垂时一般都在耐张塔端进行，但是由于调节板的调节范围固定，耐张线夹和U型挂环又存在一定的制造长度，因此得出的△S就存在以下关系：
△S = n1SX + n2Sb + n3SB + 2n4SU （4）
因为连续档耐张段均较长，如果（4）式计算得出的△S量相对较小，线长微量变化导致弧垂变化量已经分散到各个线档，弧垂变化量很小，此时弧垂不可调；如果△S量相对较大，则表示导线弧垂调整存在粗差，应逐档调整，到耐张塔时按照孤立档调整 即可。
3.孤立档弧垂调整
对于连续上下山档导线孤立档弧垂调整来说，因为导线挂上之后两端均安装有耐张的绝缘子串，因此需要考虑导线载荷对弧垂造成的影响。取绝缘子串的的E、α，将绝缘子串的长度设为λ，弧垂复测值为?，经竣工要求弧垂设为?0，则可以得出以下公式：
? = L2×g/（8σcosΨ）K
?0 = L2×g/（8σ0cosΨ）K （5）
导线实际悬线长度为：
S = L/cosΨ + L3g2/（24σ2）× cosΨ × k2
设计的悬线长度为：
S0 = L/cosΨ + L3g2/（24σ02）× cosΨ × k2 （6）
式中 k2表示两端绝缘子串对线长的影响系数。调整线长时应根据应力变化导致的弹性伸缩量为：
SE =（σ0-σ）× L/cosΨ
得到 △S = S - S0 + SE （7）
公式（7）为孤立档导线变化量与弧垂变化量的关系，在实际调线时，可以将k的数值看作1，此外因为耐张塔临时拉线的松紧程度对弧垂产生的影响，远远大于因导线自动产生的弹性伸缩梁对弧垂产生的影响，因此SE 量可以忽略不计，由此可得：
S = L/cosΨ + 8（cos3Ψ/3L）× ?2
将上式作微分处理得到：
△S =16（cos3Ψ/3L）× ?× △?
需要注意的时（5）式当中计算弧垂时L在中导线和左右边导线之间的值是不相同的，只有中导线和设计的值相同，其他两边导线需要通过实测档距并进行计算得其弧垂。弧垂量计算出之后，调整孤立档导线弧垂的具体方法为：在一侧打好临时拉线之后，再于另一侧调整导线弧垂，直到满足导线架设要求为止。
山区天气多变，容易遭遇雨雪或者大风天气，其中风力对紧线施工会造成很大干扰，在紧线过程中若遇到有风天气，导线摆动严重干扰观测，会造成子导线及相之间出现不平整的现象，针对这一点，施工人员与高山区施工时应尽量选择上午时段紧线施工，逐一赶线安装其他的附件设备，可以有效降低风力对紧线的影响。而且大量实践证明使用逐档赶线安装附件对弧垂进行调整，可以大大降低高山或高原天气、大风及气温恶劣环境的施工难度，不仅可以缩短施工周期，而且也能使得弧垂观测一步到位，避免因反复施工造成的人力和材料浪费[3]。
4.结论
高山区弧垂观测和调整有其自身的特点，主要的问题则是明确架空导线长度与弧垂的关系，当设计者给定了某一段耐张线的长度时，之后的工作则是确保架空线的实际长度与设计值相一致，或者尽可能缩小两者之间的误差，以此来满足输电线路的送电安全要求。总之，通过上述计算方法用于调整连续上下山档导线弧垂，工作快捷可有效减少检修线路的停电时间，提高供电的可靠性，而且也能减轻工作复杂度，提高工作效率，减低架空线一线工作人人员的劳动强度，经济效果显著，可以将其推广到供电系统当中。
参考文献：
[1]王鸿.架空输电线路弧垂变化的原因及调整计算方法[J].江西电力职业技术学院学报，2011，9（02）：17-18.
[2]姚陈果，张磊，李成祥，李宇，左周.基于力学分析和弧垂测量的导线覆冰厚度测量方法[J].高电压技术，2013，14（05）：1204-1209.
[3]聂世民，徐军.架空输电线路连续上下山以及多耐张段连续紧线的计算机算法[J].内蒙古科技与经济，2010，21（02）：122-123.
摘要：架空输电线路长期暴露在野外环境当中，随着线路运行时间的增加及周围环境变化，输电线路导线的弧垂也会发生变化，造成导线对地或对交跨物的距离不能满足安全要求。尤其是地形高差较大的山区，输电线路的安全系数较小，对电线弧垂发生变化的路段必须及时调整，确保导线对地或对建筑物的安全距离。文中简单介绍了导线长和弧垂之间的关系，深入研究了输电线路连续上下山档导线弧垂调整技术。
关键词：输电线路；弧垂观测；调整技术
引言
高山区送电线路工程一般因山高或连续上下山等因素，导致相邻塔位高差和档距较大，紧线过程中弧垂调整难度很大。输电线路弧垂对地距离不足则威胁人们的出行安全和用电质量，因此导线弧垂观测和调整对送电线路工程建设中异常重要[1]。本次论文针对高山区的地形特点，研究220kV及500kV送电线路连续上下山档导线弧垂观测和调整技术，以期为我国高山区架空输电线路一线人员的工作提供帮助。
1.弧垂观测与调整技术
选择合适的观测档可以全面掌握和控制紧线段的应力状态，对弧垂的观测和准确计算意义重大，选择观测档时应遵循四点原则：①选择的观测档要具备代表性，例如在重要的被跨越物附近可以设置观测档；②观测档的位置设计要呈均匀分布状态，在相邻观测档中线档保持在四个以下；③选择时以档距大，悬挂点高差小的直线档为优先考虑对象；④选择对邻近线档具有极大检测范围的塔号。
输电线路弧垂观测和调整必须遵循以下程序：首先收紧导线并调整距离紧线场最远观测档的弧垂，确保其满足导线弧垂要求，之后放松导线并调整距离紧线场次远观测档的弧垂，保证弧垂合格或者略大于导线弧垂要求，再收紧导线并调整距紧线场第三远观测当弧垂，调整合格后以此类推，至所有观测档调整完毕。此项工作完成仅仅是完成了导线弧垂的粗调，各导线之间的弧垂设计存在一定偏差，因此必须通过精调使弧垂处于允许的误差范围之内，具体操作为：用手扳动葫芦对同相子导线进行逐根细调，尽量调整导线与十字丝的视线相切，操平后方可在塔上画印。在观测和跳线的过程中需要特别指出：要先收紧中相导线再收紧边相导线，先收紧最高导线再处理低处导线，同相的四根子导线要对称进行，尽量先收紧滑车最边上的两根子导线确保滑车平衡，同相子导线要基本保持同时收紧且速度不宜过快，而且同一观测档中同相子导线要同时放松或同时收紧，否则可能导致非观测档子导线弧垂出现不平现象。
在高山区调线过程中常常因为山高，塔位的相对高差较大，加之连续上下山和跨越较大等原因，导致若放松少量导线则松不过塔位，若放松大量导线则紧线场导线弧垂过低难以满足要求，对于这种情况就必须通过收紧导线是远端观测档弧垂满足要求后，使用拉子机或者白棕绳等借助塔身在受控塔位进行空中反向临锚，以此来保证调整好的观测档弧垂不再变化，于所有观测档弧垂均合格后画印解除临锚[2]。
2.上下山连续档耐张段弧垂调整
对于上下山连续档导线弧垂调整可以忽略耐张绝缘子串载荷或耐张杆塔倾斜对线长造成的影响。取耐张绝缘字串的E、α，复测档选择K档，将?k设为复测弧垂，将?k0设为竣工弧垂，则可以得到：
?k = L2k×g/（8σcosΨk）
?k0 = L2k×g/（8σ0cosΨk） （1）
线长与弧垂的关系式为：
S = L/cosΨ + L3g2cosΨ/（24σ2） （2）
公式中S为线长，L为档距。将（2）式展开后取前两项计算，调线是应力发生变化导致导线弹性变化量：
Σni=1SEi=（σ0-σ）/E×Σni=1（Li/cos2Ψi）（3）
根据关系式可以得出：
耐张段总线长的调整量△S=耐张段实际总线长Σni=1Si-耐张段要求总现长Σni=1S0i+耐张段总线长弹性伸缩量Σni=1SEi 。
实际调整弧垂时一般都在耐张塔端进行，但是由于调节板的调节范围固定，耐张线夹和U型挂环又存在一定的制造长度，因此得出的△S就存在以下关系：
△S = n1SX + n2Sb + n3SB + 2n4SU （4）
因为连续档耐张段均较长，如果（4）式计算得出的△S量相对较小，线长微量变化导致弧垂变化量已经分散到各个线档，弧垂变化量很小，此时弧垂不可调；如果△S量相对较大，则表示导线弧垂调整存在粗差，应逐档调整，到耐张塔时按照孤立档调整 即可。
3.孤立档弧垂调整
对于连续上下山档导线孤立档弧垂调整来说，因为导线挂上之后两端均安装有耐张的绝缘子串，因此需要考虑导线载荷对弧垂造成的影响。取绝缘子串的的E、α，将绝缘子串的长度设为λ，弧垂复测值为?，经竣工要求弧垂设为?0，则可以得出以下公式：
? = L2×g/（8σcosΨ）K
?0 = L2×g/（8σ0cosΨ）K （5）
导线实际悬线长度为：
S = L/cosΨ + L3g2/（24σ2）× cosΨ × k2
设计的悬线长度为：
S0 = L/cosΨ + L3g2/（24σ02）× cosΨ × k2 （6）
式中 k2表示两端绝缘子串对线长的影响系数。调整线长时应根据应力变化导致的弹性伸缩量为：
SE =（σ0-σ）× L/cosΨ
得到 △S = S - S0 + SE （7）
公式（7）为孤立档导线变化量与弧垂变化量的关系，在实际调线时，可以将k的数值看作1，此外因为耐张塔临时拉线的松紧程度对弧垂产生的影响，远远大于因导线自动产生的弹性伸缩梁对弧垂产生的影响，因此SE 量可以忽略不计，由此可得：
S = L/cosΨ + 8（cos3Ψ/3L）× ?2
将上式作微分处理得到：
△S =16（cos3Ψ/3L）× ?× △?
需要注意的时（5）式当中计算弧垂时L在中导线和左右边导线之间的值是不相同的，只有中导线和设计的值相同，其他两边导线需要通过实测档距并进行计算得其弧垂。弧垂量计算出之后，调整孤立档导线弧垂的具体方法为：在一侧打好临时拉线之后，再于另一侧调整导线弧垂，直到满足导线架设要求为止。
山区天气多变，容易遭遇雨雪或者大风天气，其中风力对紧线施工会造成很大干扰，在紧线过程中若遇到有风天气，导线摆动严重干扰观测，会造成子导线及相之间出现不平整的现象，针对这一点，施工人员与高山区施工时应尽量选择上午时段紧线施工，逐一赶线安装其他的附件设备，可以有效降低风力对紧线的影响。而且大量实践证明使用逐档赶线安装附件对弧垂进行调整，可以大大降低高山或高原天气、大风及气温恶劣环境的施工难度，不仅可以缩短施工周期，而且也能使得弧垂观测一步到位，避免因反复施工造成的人力和材料浪费[3]。
4.结论
高山区弧垂观测和调整有其自身的特点，主要的问题则是明确架空导线长度与弧垂的关系，当设计者给定了某一段耐张线的长度时，之后的工作则是确保架空线的实际长度与设计值相一致，或者尽可能缩小两者之间的误差，以此来满足输电线路的送电安全要求。总之，通过上述计算方法用于调整连续上下山档导线弧垂，工作快捷可有效减少检修线路的停电时间，提高供电的可靠性，而且也能减轻工作复杂度，提高工作效率，减低架空线一线工作人人员的劳动强度，经济效果显著，可以将其推广到供电系统当中。
参考文献：
[1]王鸿.架空输电线路弧垂变化的原因及调整计算方法[J].江西电力职业技术学院学报，2011，9（02）：17-18.
[2]姚陈果，张磊，李成祥，李宇，左周.基于力学分析和弧垂测量的导线覆冰厚度测量方法[J].高电压技术，2013，14（05）：1204-1209.
[3]聂世民，徐军.架空输电线路连续上下山以及多耐张段连续紧线的计算机算法[J].内蒙古科技与经济，2010，21（02）：122-123.