架空线路的弧垂怎么计算「观测弧垂值怎么算」

今天带来架空线路的弧垂怎么计算「观测弧垂值怎么算」，关于架空线路的弧垂怎么计算「观测弧垂值怎么算」很多人还不知道，现在让我们一起来看看吧！

架空输电线路杆塔上所悬挂的导线和地线都不可能绷直成为直线，而是呈现大小不同的弧形，这个弧形就是弧垂的表现，弧垂的表现就是架线后架空导线和地线的松弛程度，因此许多施工单位习惯称弧垂为弛度。弧垂一般用 f 表示。

1、弧垂观测档的选择

架空输电线路设计人员在设计线路杆塔位时，一般把线路分为若干耐张段，每一个耐张段由一个档或多个档组成，仅有一个档的耐张段称为孤立档；由多个档组成的耐张段，称为连续档。孤立档按设计提供的安装弧垂或竣工弧垂数值观测该档弧垂即可；在连续档中选择一个或几个观测档进行观测。为了使整个耐张段内各档的弧垂都达到平衡，应根据连续档的多少，确定观测档的档数和位置。

根据《110～750KV架空输电线路施工及验收规范》（GB 50233-2014 ）第8.5.3条、《电气装置安装工程 66kV及以下架空电力线路施工及验收规范》(GB 50173-2014)第8.5.3条、《±800kV及以下直流架空输电线路工程施工及验收规程》（DL/T 5235-2010）第8.4.2条规定，弧垂观测档的选择应符合下列规定：

（1）紧线段在5档及以下时应靠近中间选择一档；

（2）紧线段在6档~12档时应靠近两端各选择一档；

（3）紧线段在12档以上时应靠近两端及中间可选3档~4档；

（4）观测档宜选档距较大和悬挂点高差较小及接近代表档距的线档；

（5）弧垂观测档的数量可根据现场条件适当增加，但不得减少。

▲图 观测档

如上图所示，紧线段在5档观测档选择在靠近中间选择一档，既第三档（档距

l3）,紧线时我们计算出第三档的观测弧垂就可。另外观测档宜在紧线档内均匀布置，相邻观测档相距不超过4个档距，地形起伏变化较大时，应减少观测档间距。重要交叉跨越档宜设置观测档。1000kV 架空输电线路的弧垂观测档选择参考《1000kV 架空输电线路张力架线施工工艺导则》（DL/T 5290-2013）第5.2.1条相关规定。

2、代表档距弧垂计算

观测档的弧垂值 f ， 是根据输电线路施工图中的杆塔位明细表，按观测档所在耐张段的代表档距和紧线时的气温查取导(地)线安装弧垂曲线（一般为代表档距弧垂曲线或百米档距弧垂曲线）或架线弧垂表中对应的弧垂值，再根据观测挡的档距、高差等因素进行计算。在计算时，还须考虑观测档内有、无联耐张绝缘子串， 悬挂点高差以及观测点选择的位置等条件。

施工图中的安装弧垂曲线图或架线弧垂表中，存在两种情况：一种情况是曲线图已按降温补偿法考虑了架空线受到张力后产生的塑性伸长和蠕变伸长（简称初伸长）的影响；另外一种情况是曲线图未考虑架空线受到张力后产生的塑性伸长和蠕变伸长的影响，既未考虑初伸长影响。当采用新导（地）线时弧垂计算应降温考虑初伸长的影响，若对线路进行技术改造利用原线路导（地）线时弧垂计算不考虑降温，需要考虑初伸长的影响时一般情况下镀锌钢绞线降温10℃，铝包钢绞线的降温值可较镀锌钢绞线适当提高，钢芯铝绞线的降温按下表的规定确定。

表 钢芯铝绞线塑性伸长及降温值

注：对大铝钢截面比的钢芯铝绞线或钢芯铝合金绞线应由制造厂家提供塑性伸长值或降温值

现在施工图中采用架线弧垂表（百米弧垂表）较多（如下图所示），架线弧垂表设计一般以100m（或50m）代表档距起步，代表档距每隔50m（或100m）的步长，温度从最低施工温度至最高施工温度每隔5℃（或10℃）的步长，计算出连续代表档距的表表档距弧垂表（百米弧垂表），如下图所示。

▲图 导线百米弧垂安装表

实际施工中，工程的实际代表档一般与导(地)线架线弧垂表（或百米弧垂表）中的代表档距会存在一定差异的。若实际工程实际代表档距与架线弧垂表所列代表档距不同，可采用实际代表档距相邻两侧的代表档距，采用线性内插法计算出工程中的实际代表档距弧垂值(架线弧垂表中各分级温度下)。以为实际弧垂并非线性，所以一定要内插值，请勿外插值求值，否则误差过大无法满足观测弧垂要求。

如假设工程中的实际代表档距为l ，相邻两侧可查代表档距为l1和l2（l1<l2），查出观测档所在耐张段的代表档距相邻两侧代表档距的的架线弧垂分别为fdb1和fdb2（fdb1<fdb2），则实际代表档距l 的架线弧垂fdb计算公式为

从上知道，施工图中的导(地)线安装弧垂曲线一般按不同的代表档距从最低气温至最高气温，每隔一定的步长（一般为5℃或10℃）经计算而绘制的安装弧垂表。导线及地线安装时，是在不同气温下进行的。紧线施工前，为了计算架线弧垂，应根据观测时的温度和观测档所在耐张段的代表档距（根据上面公式计算）查出架线弧垂。若实际温度与所列温度不同，可采用线性内插法求其值。如假设实测温度为 t，相邻两侧可查温度为t1和t2（t1<t2），根据前面计算的查出观测档所在耐张段的代表档距在温度t1和t2时的架线弧垂分别为fdb1和fdb2，则温度的架线弧垂为

以上是根据工程实际代表档距计算的代表档距弧垂，当安装弧垂曲线为百米档距弧垂曲线时公式中的弧垂值应为代表档距百米弧垂相应的值。

3、连续档的观测弧垂值计算

3.1 观测档内未联耐张绝缘子串

（1）观测档架空导(地)线悬挂点高差 h＜10% l 时，观测档的弧垂 f 为：

（2）观测档架空导(地)线悬挂点高差h ≥10% l 时，观测档的弧垂 f 为：

式中:

f —— 观测档的架空导(地)线弧垂观测值（指平行四边形切点的垂度），m，根据连续档或孤立档、是否联有耐张绝缘子串情况计算的实际观测档弧垂；

f0 —— 当悬挂点高差 h＜10% l 时，观测档未联耐张绝缘子串的档距中点架空导(地)线弧垂，m；

fφ —— 当悬挂点高差h ≥10% l 时，观测档未联耐张绝缘子串的档距中点架空导(地)线弧垂，m；

ldb —— 耐张段架空导(地)线的代表档距，m；

fdb —— 对应于代表档距的架空导(地)线弧垂，m；

f100——对应于代表档距的百米档距架空导(地)线弧垂，m；

l —— 观测档架空导(地)线的档距，m；

h —— 观测档架空导(地)线悬挂点的高差，m；前侧高 h 取正值，前侧低h 取负值

φ —— 观测档架空导(地)线悬挂点的高差角，(°)，φ=arctan(h/l)

3.2 观测档内一侧联耐张绝缘子串

（1）观测档架空导(地)线悬挂点高差 h＜10% l 时，观测档的弧垂 f 为：

（2）观测档架空导(地)线悬挂点高差h ≥10% l 时，观测档的弧垂 f 为：

式中:

γλ —— 耐张绝缘子串的比载，Ｎ／m·mm2 ，γλ=Gλ /(n·λ·A)，其中Gλ 为绝缘子串重量（N），A为导线截面积（mm2）,n为耐张绝缘子串所联导（地）线的根数；

λ —— 耐张绝缘子串的长度，m；

γ1 —— 架空导(地)线的比载，Ｎ／m·mm2。

4、孤立档的观测弧垂值计算

两个相邻杆塔位耐张杆塔形成的档距为孤立档距，简称孤立档。孤立档的耐张绝缘子串使全档承受不均匀荷载，其应力（或张力）与弧垂应考虑绝缘子串的影响。尤其对档距较小的孤立档，以为绝缘子串的下垂的距离，几乎占据了弧垂的一半或更多，如果仍然按导线自重均布荷载的原则进行计算导线弧垂产生很大的误差。这些误差在孤立档跨越小，导线型号越细时，其数值越大，若误差不大于±2.5％为标准（跨越通航河流的大跨越档弧垂±1％，正偏差不应超过1m），如果大于±2.5％宜考虑孤立档中绝缘子串的影响。设计考虑孤立档中绝缘子串的影响时，设计一般会为所有的孤立档单出出孤立档架线弧垂安装表，如下图所示。

▲图 孤立档导线百米弧垂安装表

若孤立档档距较大，绝缘子串对弧垂影响较小，误差小于±2.5％(110KV 50%,-2.5%)，此时孤立档弧垂可按连续档计算。当设计未提供孤立档架线弧垂及孤立档档距较大绝缘子对观测弧垂的影响可以按下列的要求进行相关计算。

4.1 观测档内一端联有耐张绝缘子串

在孤立档紧线时，架空导(地)线的固定端已联有耐张绝缘子串，其弧垂观测值 f 应根据架空导(地)线两端悬挂点的高差 h 的大小，分别按连续档的弧垂观测值计算中的观测档内一侧联耐张绝缘子串的两种公式进行计算。 计算公式参考3.2节。

4.2 观测档内两端联有耐张绝缘子串

在孤立档挂线后复测弧垂时，架空导(地)线的两端已连有耐张绝缘子串，其弧垂复测值按下方法计算。

（1）观测档架空导(地)线悬挂点高差 h＜10% l 时，观测档的弧垂 f 为：

（2）观测档架空导(地)线悬挂点高差h ≥10% l 时，观测档的弧垂 f 为：

从以上连续档与孤立档中我们知，其计算我们需要知道代表档距及其相应弧垂、观测档档距及其高差、耐张绝缘子串的长度及其比载、导（地）线比载。

以上公式中代表档距弧垂、导（地）线截面可以通过查设计出版的导(地)线安装弧垂表获得，也可以通过小编前面介绍过的《[基础课堂]架空输电线路导、地线线的安装弧垂计算应用》计算而得。耐张绝缘子串重量及长度可以查阅施工设计图纸的绝缘子串组装图获得，代表档距、观测档档距及高差可以通过杆塔明细表获得。获得基础参数后我们就可以计算出观测档的相应弧垂。以上弧垂观测计算人工计算相对麻烦，可以通过EXCEL编制小程序进行相关计算，小编编制的计算程序界面如下图所示。

▲图 小程序界面

（需要表格关注公众号（输配电线路）回复“观测档弧垂计算下载”获取下载地址）