摘要：输电线路在我国已有几十年的发展历程，常规输电线路弧垂观测技术与手段已经比较成熟，不少书籍和文献已做大量介绍。但对于测量仪器无法在地面架设时输电线路弧垂测量的研究甚少，尤其是架空输电线路大跨越段，它往往是连接长江或黄河两岸输电线路的咽喉要道，跨越段从几百米到数千米不等，此时用常规的方法去观测弧垂显得比较困难，有时甚至不现实。文章从输电线路现场实际情况出发，提出了解决架空输电线路特殊跨越段尤其是大跨越带负荷时的弧垂测量方法。由于本文采用等电位方法进行测量，因此对测量中的安全注意事项也进行了阐述说明。
关键词：带负荷等电位；测量；架空输电线路；特殊跨越段；弧垂；分析
1导言
对架空输电线路进行弧垂测量，如果观测档处于复杂特殊环境中，此时在地面无法直接竖立测量仪器进行测量，常规方法不再适用，给测量工作带来困难。社会发展进程的加快使我国的用电需求量日渐增加，既给电力企业带来了无限的发展空间，也给其带来了更多安全与质量方面的压力。电力能源的特殊性在为人们创造便捷高效生活的同时也同样充斥着诸多安全隐患，高压电线路尤其具有危险性，安全的电网结构既是电力发展的基础，也是电力行业管理水平和技术水平的重要体现，因此，在架设高压架空输电线路时，施工人员必须掌握各项施工要点以保障施工的有效性和安全性、提高高压架空输电线路的质量，以科学有效的施工管理要点为指导促进其长远发展。
2架空输电线路
导线承担传导电流的功能，必须具有足够的截面以保持合理的通流密度。导线都是处在高电位。为了减小电晕放电引起的电能损耗和电磁干扰，导线还应具有较大的曲率半径。超高压输电线路，由于输送容量大，工作电压高，多采用分裂导线（即用多根导线组成一相导线。2分裂、3分裂或4分裂导线使用最多。特高压输电线路则采用6、8、10或12分裂导线）。架空地线（又称避雷线）主要用于防止架空线路遭受雷闪袭击所引起的事故，它与接地装置共同起防雷作用。绝缘子串是由单个悬式绝缘子串接而成，需满足绝缘强度和机械强度的要求。主要根据不同的电压等级来确定每串绝缘子的个数，也可以用棒式绝缘子串接。对于特殊地段的架空线路，如污秽地区，还需采用特别型号的绝缘子串。杆塔是架空线路的主要支撑结构，多由钢筋混凝土或钢材构成，根据机械强度和电绝缘强度的要求进行结构设计。
2.1优点
与地下输电线路相比较，架空线路建设成本低，施工周期短，易于检修维护。因此，架空线路输电是电力工业发展以来所采用的主要输电方式。通常所称的输电线路就是指架空输电线路。通过架空线路将不同地区的发电站、变电站、负荷点连接起来,输送或交换电能,构成各种电压等级的电力网络或配电网。
2.2需考虑的问题
架空线路暴露在大气环境中，会直接受到气象条件的作用，必须有一定的机械强度以适应当地气温变化、强风暴侵袭、结冰荷载以及跨越江河时可能遇到的洪水等影响。同时，雷闪袭击、雨淋、湿雾以及自然和工业污秽等也都会破坏或降低架空线路的绝缘强度甚至造成停电事故。架空线路还存在电磁环境干扰问题。这些因素都必须在架空线路的设计、运行和维护中加以考虑。
2.3线路走廊
架空线路所经路径要求有足够的地面宽度和净空走廊，或称线路走廊。高压和超高压架空线路以及城市供电用架空线路，由于土地利用、自然环境和城市建筑等条件的限制，不易开辟线路走廊，常常给线路建设带来困难，成为发展架空输电线路的一项障碍。一些工业发达的国家多采用同杆并架的方式，即将相同或不同电压等级的输电线路架设在同一杆塔上，以节省线路走廊。
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3测量时间及进入电场的选择
要保证测量出的是架空输电线路在最苛刻运行条件下的弧垂，就必须选择最恰当的时间进行测量。由于测量方法是在输电线路带负荷的运行情况下采用等电位方法进行的，因此必须选择最适合的进入电场的方法，保证作业人员和作业设备的安全。
3.1时间选择
输电线路的弧垂变化除了与导线自身的物理性能如蠕变和塑性有关外，还与温度变化、输送容量的变化等有关。当输电线路在高温、大负荷运行情况下弧垂都会增大。相对于其他季节，一年中夏季温度最高且是用电的高峰期，此时输电线路弧垂变化相对来说最大，因此弧垂观测一般选择在夏季比较适合。
3.2进入等电位的方法
就目前国内架空输电线路大跨越塔来说都是直线杆塔，因此本文所涉及到等电位测量人员进入强电场进行弧垂观测时，可参考带电作业标准体系中所阐述的方法，这些标准体系中对从直线杆塔进入强电场的方法进行了充分的理论推导和实践论证。
4测量参数校核与修正公式
以上测量参数是测量人员在导线上操作即导线具有集中荷载后的测量数据，但在实际情况下，作为输电线路运行部门只考虑导线无集中荷载时的实际弧垂测量值，因此必须利用状态方程对上述测量参数进行集中荷载下弧垂测量值进行校核与修正，保证上述测量方法的正确性。
5算例分析
选择已投运的输电线路不同档距下无集中荷载的理论计算弧垂值与有集中荷载情况下的测量结果作为对比，找出误差，并进行修正。本算例采用的参数为：电压等级选择为±500k V，导线为4*ACSR-720/50，和500k V导线4*ACSR-720/50。为了有利于比较，本算例取气温为30℃时进行测量（算例中）。在集中参数下测量的弧垂根据不同档距测量数据有所不同，对于交流线路观测档距在480～580m之间变化时，集中参数下的测量值同无集中参数下的理论值之间误差变化范围为0.29～0.58m，误差百分值均小于2.5%，集中荷载下的测量值与理论计算值之间的误差为-0.15～0.05m，误差百分值均小于2.5%。对于直流线路观测档距在530～665m之间变化时，集中参数下的测量值同无集中参数下的理论值之间误差变化范围为0.55～0.66m，误差百分值均小于2.5%，集中荷载下的测量值与理论计算值之间的误差为-0.05～0.07m，误差百分值均小于2.5%。集中参数下测量的弧垂变化趋势也满足导线弧垂随应力变化规律，说明本方法的可行性，因此需要引起足够的重视。
6等电位过程中的相关技术参数
一是在进行带电测量过程中，塔上配合人员及等电位作业人员必须严格遵守带电作业相关技术和相关规程，最小距离必须满足相关的要求。二是在攀登杆塔时必须穿合格全套屏蔽服，根据季节不同，冬季里面应穿棉衣，或根据规程要求穿阻燃内衣，屏蔽服应穿在最外层，各部分连接良好，全套屏蔽服的电阻值不得大于20Ω。
7结论
通过对上述的内容进行分析研究之后可以得出，总而言之，与传统的测量方法相比，本文提出的带负荷等电位弧垂测量方法不受地域条件的限制，对于特殊环境中架空输电线路的弧垂测量是一个很有效的方法，在一定范围内解决了架空输电线路跨越特殊环境时弧垂测量带来的困难。且该方法无需专业的测量人员，带电作业人员即可测量，地面也无需架设任何测量仪器，从而比传统测量方法操作更简便。另外，本测量方法较集中参数下的理论计算方法简便得多，计算也比较简单，特别适合于电力企业一线输电班组对架空输电线路特殊跨越区域内地面观测弧垂受阻情况下的使用。
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论文作者:王宪全
论文发表刊物:《防护工程》2019年9期
论文发表时间:2019/8/9
标签：线路论文; 测量论文; 导线论文; 荷载论文; 电位论文; 误差论文; 参数论文; 《防护工程》2019年9期论文;