浅谈影响架空线路弧垂测量的因素
摘 要：在架空线路导线的施工中，弧垂是否合格对线路的安全有着直接的影响。在线路竣工后验收的过程中必须做好弧垂的测量工作。阐述了线路弧垂的概念，分析了影响架空线路弧垂测量的因素，为提高弧垂测量的准确度提供一些参考建议。
关键词：架空线路；弧垂；初伸长；附件安装
中图分类号：TM751 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）24-0106-02
1 弧垂的概念
在架空线路中，输电线路的导线悬挂于杆塔之间，由于重力作用，导线必然出现一定弧度的下垂，这条曲线的幅度被称为“弧垂”。在工程施工中，弧垂一般指的是档距最中间导地线距悬挂点连线的垂直距离，用“f”来表示。在验收中，需要准确分析弧垂的误差，以得到最精确的测量数据。因此，必须弄清楚弧垂设计值、施工记录值和验收测量值之间的区别和联系。弧垂是衡量导线承受拉力大小的一项指标，其大小与相邻杆塔间的距离以及相邻杆塔悬挂点的高度差密切相关，同时，导线自身的参数，比如长度、质量，也与导线所受的拉力有关。此外，风力、温度等自然因素也会对弧垂产生一定的影响。
如果输电导线的弧垂偏小，从力学角度分析，导线受到的拉力将增大，这对导线的机械强度提出了更高的要求。由于导线热涨冷缩，在将导线拉得过紧的情况下，如果温度降低，则很可能导致导线所受的拉力超过其机械强度，从而导致导线断开。因此，在雨雪天气较多的地区，杆塔更容易出现倒伏事故。如果输电导线弧垂过大，则导线与被跨物间的距离较短，这对线路安全造成了一定的威胁。此外，导线易摆动，导致相间短路或导线对杆塔放电等故障。尤其是出现大风天气时，导线的摆动将超出安全范围。因此，输电导线的弧垂应当满足相关规定要求。在施工时，对输电导线的弧垂进行准确测量是非常重要的一个环节。
弧垂设计值是指在设计输电线路的过程中，为了保证输电线路长期、安全运行而设定的标准值。在施工时，弧垂一般有一个记录值。这个值是指在观测档内，施工单位将初伸长计算进去，使用降温法观测，并将设计单位给出的线路应力曲线与其他因素综合考虑后得出的一个记录值。其中，初伸长是指导线在受到第一次拉力后，将发生塑形伸长，其长度将不能恢复到之前的状态，即导线受到初次应力后永久伸长了。在新架设导线时，应当将导线的初伸长计算进去，在施工过程中用降温法对初伸长进行补偿。根据技术规范，铝绞线可降温20～25 ℃，钢绞线可降温10 ℃。在施工现场进行测量及调整弧垂均需依据施工记录值。验收测量值是指施工单位依据标准值，充分考虑初伸长、温度、地形等因素后，由验收人员用仪表测量得到的实际值。
弧垂设计值是一项标准值，为施工单位提供了可靠依据。因此，施工单位应当严格根据标准施工，通过补偿的方法使弧垂能够满足设计要求。此外，验收人员需根据弧垂设计值测量弧垂，并认真校核施工记录值和验收测量值。弧垂设计值、施工记录值和验收测量值之间的关系为：f施工记录值 2 影响弧垂测量的因素 2.1 初伸长 输电导线的初伸长是客观存在的，在施工中不可避免。然而，初伸长却直接影响着导线的弧垂，其产生的主要过程如下：①在展放过程中，导线受到了较大的拉力作用，产生了较大的塑性伸长，这是导线的第一次变形；②在架设好后，由于杆塔的支撑和自身的重力，导线受到一个较大的水平拉力，继续伸长，其释放量将达到最终值，时间大约为1周；③在运行过程中，导线受到各种自然因素的影响，在较小程度上被拉长，其被拉长的原因与第二阶段相似，持续时间为几个月，甚至几年。由于在第二阶段的释放量较大，所以，导线在运行过程中被拉长的量比较小。由此可见，导线验收应当在线路施工完成后的2个月后开展，弧垂的测量时间点处于第三阶段，此时，导线的初伸长已经释放完毕。再加上设计和施工时采取了一些补偿措施，因此，初伸长对导线弧垂的测量影响并不大。 2.2 附件安装 在施工时，弧垂的观测和调整是在装设附件之前完成的。装设附件后，附件自身的质量将会加重线路的垂直荷载，导致测量弧垂时产生一定的误差。同时，将导线从滑车装入线夹后，由于结构不同，线路悬挂点的高度也将出现误差。此外，防振锤等附件虽然也有一定的质量，但相对于导线的质量来说是可以忽略的；间隔棒在线路上的分布较为均匀，不会导致线路局部有较大的荷载；线夹和滑轮虽然结构不同，但相比于绝缘子的长度，其误差也较小。因此，附件安装对弧垂测量的影响也不大。 2.3 温度 在不同温度下，相同档距之间导线的弧垂也不同。不同温度下的导线长度可用以下公式表示： 由式（3）可知，当温度每改变1 ℃时，弧垂将改变0.034 m。由此可见，温度对弧垂测量的影响较大。在施工现场，温度的测量往往使用温度计，由于每次测量温度计的位置及所接受的光照强度不同，因此也将造成一定的误差。总之，在测量弧垂时，温度的不准确将导致弧垂转换计算出现较大的误差。