浅谈输电线路弧垂的简易计算

浅谈输电线路弧垂的简易计算

发表时间：2017-10-20T11:10:34.317Z 来源：《防护工程》2017年第15期作者：刘亮亮

[导读] 我们要采取更好的计算方法和计算的理论，才能保证输电线路弧垂的计算更加的符合实际，提高计算的实效性。

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摘要：本文主要针对输电线路弧垂的计算进行分析，明确了输电线路弧垂计算的基本理念，以及基本的理论要求，进而简单论述了输电线路弧垂的计算方法和计算的过程，供参考和借鉴。

关键词：输电线路；弧垂；简易计算

前言

针对输电线路弧垂的计算问题，我们要进一步总结和分析，探讨其计算的要求和要点，才能够为今后进一步研究输电线路弧垂的相关问题奠定基础，提高研究水平。

1基于弧垂的输电线舞动

输电线舞动是覆冰输电线在风的激励下产生的一种低频、大振幅自激振动。输电线的舞动已经对我国很多地区的输电线路造成了很大的危害。因此我们需要及时有效的对输电线舞动进行实时监控。随着视频分析及图像处理技术的快速发展，在输电线路上定位摄像机或者进行航拍取样，对输电线进行实时的视频监控，成为一种较为可行的输电线舞动监测方法。在视频分析中，应用数字图像处理技术对采集到数据进行分析计算，可以为防治输电线的舞动提供大量准确的数据支持。相关工作在国内外已经有了开展。

自20世纪30年代起，国外学者开始对导线舞动进行了大量的试验和理论研究！介绍了我国近年来在输电线防舞动方面的研究成果，以及由此开发的专利产品双摆防舞器和整体式偏心重锤的应用情况。给出了输电线舞动的有限元分析方法，在此基础上编写了计算导线舞动的有限元程序，计算实例模拟了舞动的全过程，探讨了风速、攻角等对舞动的影响。

在现代图像分析与计算机视觉技术日益完善的情况下，针对一些特定的舞动形态，图像检测手段将是一种很好的选择。采用图像分析与视觉计算方法，实现了对输电线路横向舞动的角度计算。首先采用固定于杆塔上的摄像头拍摄电缆图像，根据指定区域及预设数量检测出电缆，并进行曲线拟合得到相关参数，再采用简化的横向舞动模型，推算舞动角度与图像中电缆轨迹参数的关系，最后计算出输电线路的横向舞动角度，为舞动的动态监测与数据记录提供了一种新的思路。

架空线在输电线路中是一种被经常采用的形式。一般来讲，温差过大的地区一般弧垂都会非常小，进而导线就非常容易出现热胀冷缩的现象，这种自然现象就会使导线也发生了一系列的变化。如果温度较低，弧垂就会非常小、并且产生很大的张力，最终造成导线出现了断裂的现象；如果温度过高，就会导致弧垂过大，最终使导线的高度较低，埋下了诸多的安全隐患。此外，也一定要认真的控制架空线的放线尺寸，如果不能精确的进行，最终就会导致弧垂出现了大小不一的现象，严重影响了美观。在进行架空线的施工过程中，想要有效保证线路能够安全稳定的运行并且美观，就一定要认真的对弧垂量进行控制。对于架线施工而言，其过程比较复杂，并且在现场也经常会发生多种情况，最终导致架空线弧垂值出现了误差。通常情况下，如果电压在220kv以上，则此时要求弧垂值的偏差范围为±2.5%。为了能够保证最新投产的线路可以安全稳定的进行运行，在进行线路投产前验收的工作时，一定要做好弧垂的检查与复核的相关工作。

2弧垂应力计算的条件

在输电线路导（地）线架设中，由于弧垂观测、划印、量线等操作误差，以及放线滑车转动不灵活、耐张杆塔产生倾斜和挠度等原因，往往碰到导（地）线收紧后弧垂不符合有关规范的要求，需要收紧或放松导地线的线长，进行弧垂调整。因为现在架设的线路导线截面大采用的是压接式内张线夹加调整板固定导线。当弧垂超过规定误差，幅度又不大时，可以利用调整板进行调整。而在调整前应对导地线线长调整量进行计算，以便使调整工作在受控下科学有序地进行。

2.1气象条件

输电线路在投入运营后，线路周围的气象条件变化以及四季温度变化会对其产生较大的影响。这些变化会引起线路荷载的变化，电线的张拉应力、长度以及弧垂也会随之变化，另外杆塔和基础的荷载也会受到极大影响。覆冰、气温变化以及风都会对线路的机械强度产生影响，这三个参数是对线路造成影响的主要气象参数。

在对输电线路的弧垂应力进行计算时，首先需要考虑线路所处地区的气象条件，主要需要考虑到的条件包括最高气温Tmax、最低气温Tmin、最大风速Vmax、覆冰厚度b及覆冰风速V等。通常经过临时统计所得的气候数据只能反映出该地区的部分气象条件，如果该地区存在比较极端的气候条件，应该在参考当地的历史气候统计数据，然后进行弧垂应力计算。

2.2导线规格

导线的规格对线路的运行具有较大的影响，在计算弧垂应力时，可以对导线的规格进行确定，然后根据所确定的导线规格可以查到到导线的温度线胀系数α、瞬间破坏应力δp、安全系数Kc及弹性模量E，根据查到的这些参数可以计算出导线的许可应力，计算公式：[δ]=δp/Kc。

3计算实例

110kV的某线9#~14#耐张段分为265m、258m、270m、257m、273m共五档，耐张段长1323m，代表档距265m，观测档为11#~12#长270m。观测档弧垂标准值4.48m。安装后三相实测弧垂分别为fA=4.37m、fB=4.65m、fC=4.49m。虽然各相导线观测弧垂误差均在规范要求以内，但fB-fA=280mm，超出了GBJ#233-1990第7·3·6条110kV相间弧垂允许偏差200mm的规定，因此应该对A相弧垂进行调整。将有关数据代入计算得：

S=8×2652/3×2704(4.372-4.482)×1323

=0.04666×(19.097-20.07)

=-0.045(m)

计算结果表明应将A相弧垂由4.37m调到4.48m，需增加线长0.045m。因为调整范围小可利用PB-7调整板进行调整。具体做法是利用调整板，使导线伸长两个孔距，即使A相导线线长增加50mm，使fA=4.48m。

4认真进行弧垂的调整与检查

通常情况下，弧垂的调整顺序为：首先将导线进行收紧，之后对与操作段距离非常远的观测档弧垂来进行相关的调整，保证调整后的弧垂能够达到相关的要求或者是稍微小于要求的弧垂；然后，将导线进行放松，之后对与操作端距离稍远的观测档弧垂来进行相应的调整，同样是调至使其能够达到具体的要求或者是稍微大于规定的弧垂；之后再次进行收紧，最终能够保证较近的观测档的弧垂能够与设计的弧垂相符。按照此种方法依次进行下去，直到将所有的观测档全部调整到符合要求后结束。无论是采用哪种方法来对相分裂的导线弧垂进行观测，全部都需要有经纬仪来进行配合，最终能够有效保证每个相子导线的弧垂都处于同一水平位置。对于处于同一个观测档并且同相子的导线在进行调整的过程中，应该同时进行收紧的调整或者是放松的调整。在进行张力架线的施工过程中，对紧线弧垂来进行相应的调整时，应该采用将粗调与精调有效结合的方法来进行调整。在进行弧垂的观测过程中，应该将温度计置于通风的位置，这样当有阳光照射进来时，温度计就会背向阳光，不会出现了直射的情况。要求在进行弧垂的观测过程中，气温差不能超过2.5，并且弧垂值也不需要来进行相应的调整。

结束语

综上所述，针对输电线路弧垂的计算方法，在不同的应用场景中，我们要采取更好的计算方法和计算的理论，才能保证输电线路弧垂的计算更加的符合实际，提高计算的实效性。

参考文献：

[1]刘万夫,刘涛.J2ME技术在架空线路弧垂观测角计算中的应用[J].电力建设.2016(11)：73

[2]吴爱军.采用VB简易编程计算架空线路的标准弧垂[J].供用电.2016(03)：48