八分裂導(dǎo)線弧垂觀測與調(diào)整要點(diǎn)淺析

任綱領(lǐng)

（江西省送變電建設(shè)公司，江西南昌 330200）

0 引言

國家電網(wǎng)公司二屆三次職代會(huì)暨2013年工作會(huì)議提出，從今年起的8年間，國家電網(wǎng)公司將投資約1.2萬億元，投產(chǎn)特高壓線路9.4萬km、變電容量3.2億kVA、換流容量4.6億kW，到2015年、2017年和2020年，分別建成“兩縱兩橫”“三縱三橫”和“五縱五橫”特高壓“三華”同步電網(wǎng)，同時(shí)到2020年建成27回特高壓直流工程。特高壓輸電具有容量大、距離遠(yuǎn)、能耗低、占地少、經(jīng)濟(jì)性好等優(yōu)勢，建設(shè)特高壓電網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)各種清潔能源的大規(guī)模、遠(yuǎn)距離輸送，促進(jìn)清潔能源的高效、安全利用。當(dāng)前，隨著900 mm2、1 000 mm2等大截面導(dǎo)線的大力應(yīng)用，特高壓工程施工呈現(xiàn)技術(shù)難度大、工藝要求水平高的難點(diǎn)。本文以1 000 kV晉東南-南陽-荊門特高壓交流試驗(yàn)示范工程（以下簡稱“本工程”）為例，分析了八分裂導(dǎo)線弧垂觀測的技術(shù)措施，提出了具體的操作方法，對控制導(dǎo)線弧垂尤其是控制鐵路、湖泊河流、高速公路等重要跨越的安全距離，確保線路安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重要意義。

1 八分裂導(dǎo)線弧垂觀測的特點(diǎn)

本工程所采用的八分裂導(dǎo)線具有線束總截面大、子線數(shù)量多、子線間相對弛度及平整度難控制等特點(diǎn)，給后期緊線、弧垂觀測、附件安裝帶來了一定的困難。

表1 導(dǎo)線（LGJ-500/35）的結(jié)構(gòu)和特性

貓頭型直線塔及干字型耐張塔三相導(dǎo)線均為三角排列，每相導(dǎo)線為八分裂，分裂導(dǎo)線外接圓直徑1 045 mm，子導(dǎo)線分裂間距為400 mm，如圖1（面向大號）所示。

圖1 八分裂導(dǎo)線排列示意圖

觀測弧垂的實(shí)測溫度應(yīng)能代表導(dǎo)地線的溫度，目前仍以測量導(dǎo)地線附件緊線現(xiàn)場實(shí)時(shí)溫度代替導(dǎo)地線溫度的方法。非張力放線時(shí)，觀測弧垂的溫度在觀測檔內(nèi)實(shí)測或采用幾個(gè)觀測檔實(shí)測值的平均數(shù)。張力放線時(shí)，觀測弧垂的溫度以各觀測檔和緊線場氣溫的平均數(shù)為依據(jù)。

2 弧垂觀測的方法

所謂弧垂（弛度），就是對于水平架設(shè)的線路來說，導(dǎo)線相鄰兩個(gè)懸掛點(diǎn)之間的水平連線與導(dǎo)線最低點(diǎn)的垂直距離，用f表示。常用的弧垂觀測方法有等長法、異長法、角度法、平視法等，受工程地形、氣溫等因素影響，優(yōu)先使用檔端角度法。對于大檔距，用眼目視觀測架空線切點(diǎn)比較模糊，所以經(jīng)緯儀能保證鏡像清晰，觀測比較準(zhǔn)確，而且經(jīng)緯儀在地面直接控制架空線弧垂，相對安全，數(shù)據(jù)搜集方便計(jì)算簡單，不容易造成誤差。因此，根據(jù)本工程地形特點(diǎn)，以檔端和檔外角度法觀測為宜，可以直接在地面觀測,比較安全方便。

3 弧垂的計(jì)算及控制措施

3.1 弧垂觀測檔的選擇

弧垂觀測檔的選擇應(yīng)符合以下規(guī)定：緊線段在5檔及以下時(shí)靠近中間選擇一檔；在6-12檔時(shí)靠近兩端各選擇一檔；在12檔以上時(shí)靠近兩端及中間各選擇一檔；觀測檔宜選擇檔距較大和懸掛點(diǎn)高差較小及接近代表檔的線檔；弧垂觀測檔的數(shù)量可以根據(jù)現(xiàn)場條件適當(dāng)增加，但不得減少。

3.2 弧垂的計(jì)算

3.2.1 根據(jù)應(yīng)力計(jì)算弧垂

根據(jù)設(shè)計(jì)單位提供的施工圖，不難看出，應(yīng)力曲線圖包含了-45~15℃的應(yīng)力曲線，電線初伸長一般采用降溫法補(bǔ)償，放線查用時(shí)降25℃使用。

圖2 不同溫度下的應(yīng)力曲線圖

式中：f——弧垂，單位為m；

G1——無風(fēng)無冰時(shí)的比載，取30.283 2×10 m3；

St——應(yīng)力，單位為N/mm2；

l——實(shí)際檔距，單位為m。

根據(jù)以上公式和已知應(yīng)力，可以計(jì)算得出弧垂值f。以499~513號耐張段為例，計(jì)算了四檔導(dǎo)線在-5~40℃之間的導(dǎo)線弧垂（弧垂值見表2）。

表2 導(dǎo)線弧垂值

3.2.2 計(jì)算弧垂觀測角度

以檔端法為例，根據(jù)以下公式計(jì)算弧垂觀測角θ，儀器架設(shè)在架空線垂直下方，觀測角θ的計(jì)算式為

式中：θ——角度觀測值，正值為仰角，負(fù)值為俯角；

a——望遠(yuǎn)鏡中心至近懸掛點(diǎn)間的垂直距離，可直接量得，單位為m；

h——觀測檔架空線懸掛點(diǎn)間的高差，單位為m，近懸掛點(diǎn)（即測站端）較低時(shí)取“+”，反之取“-”。

3.2.3 繪制弧垂觀測角度表

采用插入法測算出弧垂，再利用式（2）計(jì)算出各種溫度情況下的現(xiàn)場弧垂觀測角，繪制成表格，供現(xiàn)場觀測時(shí)使用。

4 實(shí)際操作方法

弧垂觀測屬野外作業(yè)，應(yīng)盡量避免在霧天、大風(fēng)、雷雨天等惡劣天氣條件下緊線作業(yè)，防止由于觀測困難而發(fā)生損傷導(dǎo)線和弧垂超差現(xiàn)象。觀測弛度應(yīng)采取“遠(yuǎn)-中-近”、“緊-松-緊”的順序進(jìn)行，精心觀測，細(xì)心調(diào)整，采用粗調(diào)（機(jī)動(dòng)絞磨）先保證各子線弛度值接近標(biāo)準(zhǔn)弛度，消除因各子線張力不均導(dǎo)致放線滑車傾斜造成子線誤差過大、細(xì)調(diào)（手扳葫蘆）、微調(diào)（手扳葫蘆）、壓接掛線后復(fù)調(diào)（手扳葫蘆）的方法，確保其弛度控制在優(yōu)良級范圍內(nèi)準(zhǔn)確無誤，認(rèn)真填寫弛度觀測記錄及關(guān)鍵工序把關(guān)卡。當(dāng)緊線應(yīng)力達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)、弛度值符合要求、各子線弧垂平整后，保持緊線應(yīng)力不變，在本段內(nèi)所有直線鐵塔上同時(shí)劃印。

在弛度觀測前應(yīng)先期進(jìn)行導(dǎo)線預(yù)緊線，在導(dǎo)線展放完畢后可利用牽引機(jī)進(jìn)行預(yù)緊，或在遠(yuǎn)端耐張塔掛線后，弛度觀測前一天進(jìn)行預(yù)緊；預(yù)緊后導(dǎo)線以接近或稍高于標(biāo)準(zhǔn)弛度值為宜，避免預(yù)緊后各子線間弛度值相差過大或過小。預(yù)緊線有三點(diǎn)好處：一是可以節(jié)省弛度觀測的時(shí)間；二是減少因子線間弛度相差過大，造成初伸長釋放不均而影響觀測時(shí)導(dǎo)線弧垂變量不一致，避免子線誤差控制困難；三是預(yù)緊線后各子線弛度基本一致，避免放線滑車因各子線張力不同而出現(xiàn)傾斜的現(xiàn)象。

弛度觀測前，由觀測負(fù)責(zé)人收集各觀測檔的實(shí)時(shí)氣溫，選定溫度平均值。為保證各觀測檔張力平衡，提醒有連續(xù)上下山的觀測檔將弛度調(diào)整值代入弛度觀測角的計(jì)算。由于放線滑車是兩組五輪滑車，緊線時(shí)為保證放線滑車平穩(wěn)不傾斜，緊線時(shí)的順序應(yīng)該是兩兩對稱，必須先緊1號和4號、5號和8號線，后緊2號和3號、6號和7號。

緊線應(yīng)由最遠(yuǎn)端先觀測，如果緊線段較長，導(dǎo)線緊線張力傳輸需要一定的時(shí)間，所以最遠(yuǎn)端觀測在弛度接近標(biāo)準(zhǔn)弛度值約40~50 cm時(shí)，就該通知暫停牽引，等待數(shù)分鐘導(dǎo)線不動(dòng)后再分若干次一步一步將導(dǎo)線弛度接近標(biāo)準(zhǔn)弛度，不能一步到位。一步到位變化量不好控制，容易造成反復(fù)緊、松的麻煩。最遠(yuǎn)端觀測好后，緊鄰檔觀測不管是緊是松，都要盡量保證不影響觀測好的遠(yuǎn)端弛度，調(diào)整幅度盡量要小，也是分步到位；緊線端觀測檔待其他檔觀測好后，如果弛度值調(diào)整量不大，可以不需要牽引緊線，在導(dǎo)線臨時(shí)掛（碼）線后，通過手板或鏈條葫蘆進(jìn)行微調(diào)。弛度觀測完成后，為保證弛度不受大風(fēng)天氣和地勢原因影響而發(fā)生子線竄動(dòng)，必須在緊線段內(nèi)的觀測檔或檔距大、相對高差大的檔緊線劃印。附件安裝時(shí)首先安裝劃印檔，然后再安裝其他檔。單相線的緊線工作必須在同一天完成，緊線完成后應(yīng)進(jìn)行弛度檢查；通過測量導(dǎo)線實(shí)際弛度的角度，反算出弛度值是否符合驗(yàn)收規(guī)范要求。

4.1 同一根緊線的操作方法

觀測檔應(yīng)首先選擇緊線段內(nèi)檔距大、相鄰掛線點(diǎn)相對高差較小的為宜，根據(jù)緊線段實(shí)際情況，觀測檔選擇應(yīng)符合規(guī)范要求，觀測檔數(shù)宜增加不宜較少。

緊線時(shí)首先觀測距緊線端最遠(yuǎn)觀測檔弛度，由于受力傳輸距離較遠(yuǎn)，導(dǎo)線受力變化需要時(shí)間傳導(dǎo)，以及防止各放線滑車滑輪靈敏度不同，因此導(dǎo)線弛度不能一步到位，應(yīng)分步逐漸接近標(biāo)準(zhǔn)弛度值；最遠(yuǎn)端弛度可略大于標(biāo)準(zhǔn)弛度。

無論是對女司機(jī)肇事的特別關(guān)注，還是對整個(gè)女司機(jī)群體的調(diào)侃，即使夠不上性別歧視，也是一種與實(shí)際情況不符的不公。不僅這樣的說法不僅沒有大數(shù)據(jù)的支撐，且許多數(shù)據(jù)還證明，無論是肇事的絕對量、相對量，還是事故的慘烈程度，男司機(jī)都遠(yuǎn)高于女司機(jī)。10月29日《中國青年報(bào)》的一篇報(bào)道披露，2016年男司機(jī)發(fā)生的交通事故與女司機(jī)相比，杭州市是6倍，南京市是2.4倍，而女司機(jī)肇事致人死亡數(shù)僅為男司機(jī)的五十分之一。其他數(shù)據(jù)也證明，交通肇事者中的男女比例明顯高于司機(jī)中的男女比例。

最遠(yuǎn)端弛度值符合要求后，待其穩(wěn)定后再調(diào)整下一檔弛度；為避免影響已觀測好的弛度，后緊線檔緊線幅度不宜過大，也應(yīng)分步逐漸接近弛度值。

最后靠近緊線端觀測檔為避免影響遠(yuǎn)端弛度，可在碼線后利用葫蘆進(jìn)行微調(diào)整。

各檔線弛度經(jīng)檢測滿足要求后，可通知各檔劃印。收緊導(dǎo)線，先調(diào)整距緊線場最遠(yuǎn)觀測檔的弧垂，使其等于或略小于要求弧垂。慢慢回松導(dǎo)線，調(diào)整距緊線場次遠(yuǎn)的觀測檔的弧垂，使其合格或略大于要求弧垂。再收緊，使較近的觀測檔合格，依此類推，直至全部觀測檔調(diào)整完畢。

4.2 同一相導(dǎo)線緊線的操作方法

本工程采用的是2×（1牽4）導(dǎo)線展放方法。同一觀測檔同相子導(dǎo)線應(yīng)采用對稱的方式進(jìn)行同為收緊調(diào)整或同為放松調(diào)整，否則可能造成非觀測檔子導(dǎo)線弧垂不平或滑車傾斜，如緊完1號線后接著再緊8號線、緊完2號線后接著再緊7號線等，依此類推，使同組子線保持平整。同相子導(dǎo)線應(yīng)基本同時(shí)收緊或同時(shí)放松；同相子導(dǎo)線用經(jīng)緯儀統(tǒng)一操平，并利用測站盡量多檢查一些非觀測檔的子導(dǎo)線弧垂情況；弧垂調(diào)整發(fā)生困難，各觀測檔不能統(tǒng)一時(shí)，應(yīng)檢查觀測數(shù)據(jù)；發(fā)生紊亂時(shí)，應(yīng)放松導(dǎo)線，暫停一段時(shí)間后重新調(diào)整。緊線弛度爭取一次調(diào)平，以防初伸長及氣溫變化影響緊線后弛度?；〈拐{(diào)整完畢后應(yīng)對弛度進(jìn)行復(fù)測檢查，在裝好線夾后，還應(yīng)復(fù)查弛度，弛度的最終誤差值不得超出下列范圍：

a、一般情況下允許偏差不超過±2.5%。

b、同相子導(dǎo)線的孤垂允許偏差為50 mm。

c、一般情況下各相間弛度的相對偏差不超過300 mm。

4.3 弧垂檢查的基本方法

檔端法弛度檢查公式為

式中：θ1：觀測臨檔導(dǎo)線懸掛點(diǎn)高度角（°′″）；

θ2：導(dǎo)線弧垂切點(diǎn)角度（°′″）；

a：觀測儀器視準(zhǔn)軸至導(dǎo)線懸掛點(diǎn)高度（m）；

L：觀測檔檔距（m）。

如超差需立即查明原因，重新緊線調(diào)整；如果整相弛度值或子線誤差不是很大，可先測算出各子線的實(shí)際弛度值，通過裁線公式計(jì)算出線長多余或不足量，在導(dǎo)線壓接或附件安裝是進(jìn)行移位調(diào)整弛度誤差。

使用該裁線公式可以大致算出單檔的線長增補(bǔ)量

如果多檔都需要調(diào)整，可以用各檔累加法或用連續(xù)檔裁線公式計(jì)算該段導(dǎo)線增補(bǔ)量

式中：ΔL——線長調(diào)整量，為正值則應(yīng)減短線長，負(fù)值則應(yīng)增加線長；F—實(shí)測弛度值；f x——標(biāo)準(zhǔn)弛度值；L——觀測檔檔距；L db——耐張段的代表檔距；∑L——耐張段計(jì)算總長度；а——觀測檔架空線懸掛點(diǎn)高差角（當(dāng)掛點(diǎn)高差h≦10%時(shí)；可不計(jì)。）

為保證各相線相間弛度符合驗(yàn)收規(guī)范要求，各相導(dǎo)線在觀測弛度時(shí)，都應(yīng)按實(shí)時(shí)溫度選定弛度值進(jìn)行觀測角計(jì)算，不能盲目以已緊好線或已掛線相弛度為參照切平。

5 結(jié)束語

隨著特高壓電網(wǎng)建設(shè)的推進(jìn)以及科技的進(jìn)步，導(dǎo)線展放及弧垂觀測的工藝也在不斷更新，測量人員應(yīng)該根據(jù)具體的施工環(huán)境和條件選擇合適的觀測和調(diào)整方法,因工程而異、因時(shí)間而異，同時(shí)，要進(jìn)一步探索新的施工技術(shù)，尤其是改進(jìn)施工方法，提高施工質(zhì)量。

[1]Q/GDW 153-2006 1 000 kV架空送電線路施工及驗(yàn)收規(guī)范[S].

[2]Q/GDW 154-2006 1 000 kV架空送電線路張力架線施工工藝導(dǎo)則[S].

[3]李慶林.架空送電線路施工手冊[M].北京：中國電力出版社，2009.

[4]單中圻，王清葵.送電線路施工[M].北京：中國電力出版社，2003.