電力線路施工測量方法研究

江新劍中鐵一局集團(tuán)電務(wù)工程有限公司，陜西西安 710054

0 引言

高等級電力線路路徑的測量，是電力工程一個重要環(huán)節(jié)。在實(shí)地勘察中，用全站儀或經(jīng)緯儀定出線路的起點(diǎn)、各個轉(zhuǎn)角和終點(diǎn)的位置。并在線路路徑上釘樁作為標(biāo)記，留作復(fù)勘線路時的測量目標(biāo)。

1 選定線測量

選定線測量是把已確定的路徑方案，通過測角、量距把線路中心線在地面上用一系列的木樁標(biāo)志出來。

1.1 直線定線測量

對線路測量而言，直線定線是在耐張段內(nèi)的地面上，測量出一系列的直線樁和桿位樁，并使它們都在線路的中心線上。定線測量的方法如下。

1.1.1 直接定線

直接接定線是采用經(jīng)緯儀正、倒鏡分中法延長直線。相對比較簡單。

1.1.2 間接定線

望遠(yuǎn)鏡視線通道上若遇有較大障礙物時，常采用矩形法及三角形法等間接方法延長直線。矩形法定線。如圖1所示，AB直線延長線方向的視線被房屋擋住，不能直接定線，即可用矩形法延長AB直線，其測量方法如下：

1）將儀器安置在B點(diǎn)，以后視方向的A點(diǎn)為依據(jù)，用測水平角的測回法逆時針旋轉(zhuǎn)90O在視線方向上用鋼尺量距法量取適當(dāng)?shù)乃骄嚯x（20m～80m），測得圖2中的C點(diǎn)；

2）將儀器移至C點(diǎn)安置，以B點(diǎn)為后視方向的依據(jù)，用測水平角的測回法順時針旋轉(zhuǎn)90O，在視線方向上用鋼尺量距法，同樣量取一段適當(dāng)?shù)钠骄嗪?，測得圖2中的D點(diǎn)；

3）將儀器再移至D點(diǎn)安置，依上述2）的測量方法，在望遠(yuǎn)鏡視線方向上取DE＝BC，即得圖2中的正點(diǎn)；

4）最后，將儀器移至正點(diǎn)安置，按方法2）測量即可定出直線AB的延長線方向EF，且在F點(diǎn)釘直線樁。

圖1

圖2

1.1.3 等腰三角形法定線

用等腰三角形法延長直線的測量方法如圖3所示，直線AB的前進(jìn)視線被阻，若采用等腰三角形法測定出AB的延長線，其施測方法及要求與矩形法測定直線的延長線完全相同。等腰三角形法也是逐次將儀器安置在圖2中的B、C，D三點(diǎn)上觀測，要求∠ABC=∠CDE，線段BC＝CD。最后，測定出的DE即為直線AB的延長線。

1.2 轉(zhuǎn)角定線測量

線路的轉(zhuǎn)角含義不是指轉(zhuǎn)角點(diǎn)兩側(cè)線路方向之間的水平夾角，而是指在轉(zhuǎn)角點(diǎn)的線路前進(jìn)方向與原線路的延長線方向之間的水平夾角，折向原線路延長線的左邊，稱為左轉(zhuǎn)α角度；α角在延長線的右邊，稱為右轉(zhuǎn)a角度。

線路轉(zhuǎn)角α的測量方法是將儀器安置在轉(zhuǎn)角的頂點(diǎn)，以線路后視方向的直線樁為依據(jù)，用測水平角的一測回法按轉(zhuǎn)角的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行觀測，測定出自轉(zhuǎn)角點(diǎn)起的線路前進(jìn)方向。

2 量距及高差測量

量距及高差測量亦稱控制測量，既要測出各樁位間的水平距離，又要測出它們之間的高差。一般是用視距法測量，在山區(qū)和丘陵地區(qū)，當(dāng)用視距法不能滿足測量精度要求時，在線路測量中常采用三角分析法測距。如圖3所示，A、B兩點(diǎn)間的距離為待測距離。AC是根據(jù)現(xiàn)場地形布設(shè)測定的線段，測量中稱之為基線。

三角分析法測距中的基線很重要，因?yàn)橐鶕?jù)它來推算我們所要測的距離，所以基線應(yīng)布設(shè)在地勢比較平坦、便于丈量距離的地方。根據(jù)所求邊的精度要求，基線與所求邊長度之比應(yīng)不小于1/50～1/10?；€的長度需用檢驗(yàn)合格的鋼尺往返丈量兩次，取其平均值為成果，而兩次丈量的校差應(yīng)不大于1/1000，圖3所布設(shè)的三角形ABC為任意三角形，線路測量中應(yīng)保持小角不小于10，其基線與所求邊夾角應(yīng)在700°～110°之間；對兩個小角需進(jìn)行實(shí)測。然后用正弦定理求出所求邊AB的距離值。

圖3

4

3 交叉跨越測量

新設(shè)計(jì)的架空送電線路與原輸配電線路、鐵路及主要公路、架空管索道、通航河流，以及其它建筑設(shè)施交叉跨越時，都必須測量線路中導(dǎo)線與被跨物交叉點(diǎn)的被跨物標(biāo)高。

以線路跨越送電線路為例，如圖4所示，A、B為線路所跨越的某110kV線路的一個檔，因其有一根避雷線為最高被跨物，所以應(yīng)測線路中導(dǎo)線與避雷線交叉點(diǎn)的避雷線標(biāo)高。測量方法如下：

先將儀器安置在線路中心線上已知其標(biāo)高的M點(diǎn)上， N點(diǎn)為線路中導(dǎo)線與避雷線交叉點(diǎn)在地面 的投影，M、N之間的平距應(yīng)不大于200m。在N點(diǎn)立視距尺，用視距測量法測出M、N兩點(diǎn)間的D值。然后旋轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡，以中絲對準(zhǔn)避雷線，用一測回法測出仰角。用下式求出避雷線的標(biāo)高：

H’=H’M+Dtga+i

式中：H’M-觀測點(diǎn)的已知標(biāo)高；i-儀器高度；a-豎直角觀測平均值；D-觀測點(diǎn)至交叉點(diǎn)的水平距離。

新建線路完工后試運(yùn)行之前，需對跨越輸配電線路、重要通信線路及鐵路和公路、架空管索道等主要交叉跨越處的實(shí)際垂直高度，按交叉跨越的施測方法進(jìn)行實(shí)測，并按當(dāng)時實(shí)測的數(shù)據(jù)，換算出在最高氣溫時，導(dǎo)線的最大弧垂對被跨物的最小垂直距離；還需校核該垂直距離是否符合規(guī)定的電壓等級電氣距離之要求。以保證供電安全。

4 視距平斷面測量

線路定線及控制測量工作完成之后，還要沿線路通道進(jìn)行平斷面測量。測量的目的是掌握線路通道內(nèi)的地物、地貌情況及分布位置，利用這些技術(shù)資料確定桿塔的地面位置及架空導(dǎo)線的對地安全電氣距離，為線路施工提供切實(shí)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)資料。

4.1 平面測量

線路的平面測量就是把線路通道內(nèi)的一切建筑設(shè)施、經(jīng)濟(jì)作物、自然地物以及與線路平行接近的弱電線路，按實(shí)際情況采用儀器或目測，測出其范圍和相對的平面位置。

4.2 斷面測量

縱斷面測量包括選擇斷面點(diǎn)和對斷面點(diǎn)施測兩個部分：

第一步：選擇斷面點(diǎn)。對于地形無明顯變化或明顯不能確定桿位的地面點(diǎn)，以及那些對導(dǎo)線弧垂無關(guān)影響的地面點(diǎn)，可完全不考慮施測。只需選擇那些對導(dǎo)線弧垂有影響，而又能反映地形變化特征的地面點(diǎn)，及被跨物及各種工程設(shè)施等在線路中心線上的地面位置及標(biāo)高，進(jìn)行視距縱斷面測量。尤其是與導(dǎo)線對地距離有密切影響的地段，更應(yīng)適當(dāng)?shù)丶用苓x擇中導(dǎo)線或邊導(dǎo)線的斷面施測點(diǎn)。

第二步：對斷面點(diǎn)的施測。如圖5所示。

1）標(biāo)定測量方向。將經(jīng)緯儀安置在J2樁位上，量出儀高“依線路后視直線樁為依據(jù)，測定出線路的前進(jìn)方向，觀測員指揮司尺人員立標(biāo)志桿于Zll處，定出測量方向。

2）測斷面點(diǎn)。在上述固定的望遠(yuǎn)鏡視線方向上，觀測員指揮司尺員于圖中斷面點(diǎn)1上豎立視距尺；然后用視距測量方法測量J2～1點(diǎn)的視距、豎直角讀數(shù)，并把觀測值記錄于視距斷面記錄表中。再依同樣方法觀測圖5中點(diǎn)2和點(diǎn)Zll。

3）將儀器移至樁Zll位上安置，以后視樁J2為依據(jù)測定出線路的前進(jìn)方向，按上述a、b操作方法施測Zll～Z12樁間的地形變化特征點(diǎn)，并將觀測值記錄于表中。

4）根據(jù)在觀測站對各斷面點(diǎn)的觀測記錄，計(jì)算出觀測站與斷面點(diǎn)間的水平距離、高差及標(biāo)高，并填寫于表中。

5）繪制縱斷面圖。

橫斷面測量是為了考慮架空線的兩邊導(dǎo)線的安全對地距離，以及桿塔基礎(chǔ)的施工基面，是否符合架空送電線路技術(shù)規(guī)范的要求。一般在邊導(dǎo)線地面高出中線0.5m，或線路在大于1：5的斜坡上通過時，除測中線斷面外，還需測量邊導(dǎo)線的縱斷面點(diǎn)及橫斷面點(diǎn)的標(biāo)高。在進(jìn)行邊導(dǎo)線斷面測量時，應(yīng)注意邊導(dǎo)線位置的準(zhǔn)確性。

橫斷面測量和縱斷面測量的施測方法相同。

橫斷面圖的畫法及比例尺的用法均與縱斷面圖相同。橫斷面圖也畫在縱斷面圖上，其斷面點(diǎn)連線在縱斷面圖連線的上、下方劃出，橫斷面的中線應(yīng)與施測點(diǎn)縱斷面的中線同在一條豎線上。為了分辨兩邊導(dǎo)線的斷面圖，左邊導(dǎo)線采用的圖線為虛線；右邊導(dǎo)線采用點(diǎn)劃線。

圖5

5 桿塔定位測量及送電線路平斷面圖

桿塔定位測量是先根據(jù)已測繪出的線路縱斷面圖，規(guī)劃設(shè)計(jì)出線路桿塔的桿位和桿型，然后將在圖紙上設(shè)計(jì)出的桿位、桿型，在現(xiàn)場線路的中線地面上進(jìn)行實(shí)測和驗(yàn)證，最后釘立桿塔位中心樁，并在樁上標(biāo)記桿型、桿位序號。

當(dāng)桿塔的實(shí)地位置確定以后，將桿位、桿塔高度、桿型、桿位序號與檔距、代表檔距以及線路的里程等都標(biāo)注在斷面圖上，這就是送電線路的平斷面圖，它是線路設(shè)計(jì)測量的工作總線，也是線路施工部門必須的技術(shù)資料。

6 結(jié)論

隨著輸電線路功率的增加，輸電電壓越來越高，對線路工程施工要求的質(zhì)量也越來越高，電力線路設(shè)計(jì)測量及復(fù)測的精度直接關(guān)系到整個電力線路施工工程質(zhì)量,正確電力線路測量的方法,對電力線路施工及安全運(yùn)行有著重要的意義。