跨越架至被跨越電力線路水平距離的測(cè)量和計(jì)算

1、跨越架至被跨越電力線路水平距離的計(jì)算寧志松 姜海林【摘 要】 介紹了跨越架立柱至被跨越電力線路最小水平距離的準(zhǔn)確計(jì)算方法，推導(dǎo)出了計(jì)算公式。指出了跨越架立柱上層拉線掛點(diǎn)至運(yùn)行電力線路的垂直距離這個(gè)關(guān)鍵計(jì)算參數(shù)，必須是上層拉線掛點(diǎn)至被跨越的最下邊導(dǎo)線距該拉線最近那一點(diǎn)的垂直距離。并通過實(shí)例說明了測(cè)量和計(jì)算出該點(diǎn)的方法。【關(guān)鍵詞】 跨越架柱 至被跨越電力線最小水平距離 計(jì)算方法在進(jìn)行超高壓輸電線路工程架線施工時(shí)，經(jīng)常要跨越超高壓電力線路。目前普遍使用的跨越方法，是在被跨越電力線路一側(cè)或兩側(cè)搭設(shè)跨越架、掛上絕緣網(wǎng)封頂?shù)霓k法進(jìn)行跨越施工。而這種施工方法的關(guān)鍵就是在保證被跨越的導(dǎo)線與跨越架立柱上層拉線最

2、近點(diǎn)的距離滿足安全距離的前提下，使得對(duì)應(yīng)的兩根跨越架立柱之間為最小距離的計(jì)算。由于超高壓輸電線路的架空地線和導(dǎo)線距離地面高，線間距離大，架空地線與最下邊導(dǎo)線高差大，所以跨越架之間的距離就大。我們希望在滿足拉線對(duì)最近導(dǎo)線的最小安全距離的情況下，兩側(cè)跨越架的距離盡可能小，這樣也就盡可能地降低了跨越架的高度。所以對(duì)跨越架至電力線的最小水平距離須要準(zhǔn)確地測(cè)量和計(jì)算。我們?cè)谑┕ぶ邪凑绽顟c林主編的架空送電線路施工手冊(cè)（以下簡(jiǎn)稱手冊(cè)）第四十六章有關(guān)跨越架距離的計(jì)算公式進(jìn)行跨越架位置設(shè)計(jì)時(shí)，曾經(jīng)發(fā)生過錯(cuò)誤。說明該計(jì)算方法和公式不嚴(yán)密。1 準(zhǔn)確的計(jì)算方法多年來，本人曾經(jīng)參加帶電跨越220kV和110kV電力線路

3、10余條?，F(xiàn)將跨越架至被跨越電力線最小水平距離的測(cè)量和計(jì)算方法作以介紹，與同行們進(jìn)行探討，不當(dāng)之處望予指正。 跨越架柱至帶電導(dǎo)線最小水平距離的計(jì)算方法有兩種，一種是粗略算法，另一種是精細(xì)算法。1.1 粗略算法計(jì)算公式的推導(dǎo)見圖1。-（1-1）式中：L-跨越架中心至被跨越線路最下邊導(dǎo)線被跨點(diǎn)的水平距離，m； L1-交叉角內(nèi)側(cè)上拉線位置引起的跨距，m； L2-交叉角內(nèi)側(cè)上拉線位置由交叉角引起的跨距增量，m；L3-交叉角內(nèi)側(cè)上拉線至被跨越線路最近導(dǎo)線的最小安全距離（應(yīng)考慮該處導(dǎo)線最大風(fēng)偏值）由交叉角引起的跨距增量，m；HC-被跨越最下邊導(dǎo)線距交叉角內(nèi)側(cè)上拉線最近點(diǎn)至該拉線掛點(diǎn)的垂直距離（高差）m；-

4、上拉線與跨越架柱軸線夾角，度；-拉線與施工線路方向的平面夾角；-線路交叉角，度；S-被跨越導(dǎo)線距拉線最近的點(diǎn)至拉線的水平距離，m； L0-被跨越線路電壓等級(jí)所要求的最小安全距離，m；p-交叉角內(nèi)側(cè)上拉線對(duì)被跨越線路最近點(diǎn)處導(dǎo)線最大風(fēng)偏值，m。1.2精細(xì)計(jì)算方法的公式推導(dǎo)（見圖2）圖2的立面圖中： -（1-2）其中：平面圖中 -（1-3）其中： 順被跨線路方向立面圖拉線跨越架柱 -（1-4）-（1-5）-（1-6）-（1-7）式中：R-角在與被跨越線路方向成90度的鉛垂面上的投影角度,度；M-距拉線最近的被跨越導(dǎo)線交叉點(diǎn)至該導(dǎo)線對(duì)拉線最近點(diǎn)的水平距離，m。2計(jì)算公式使用說明2.1由計(jì)算公式看出，

5、跨越架在順施工線路方向上至被跨越線路的最小水平距離，主要是由交叉角內(nèi)側(cè)上拉線掛點(diǎn)與最下邊導(dǎo)線距該拉線最近的點(diǎn)之間高差及線路交叉角和拉線對(duì)地夾角所決定的。2.2當(dāng)跨越點(diǎn)在被跨越檔桿塔附近時(shí)，拉線對(duì)被跨越導(dǎo)線最近點(diǎn)的弧垂要比跨越點(diǎn)處弧垂大，因而被跨越導(dǎo)線距拉線最近點(diǎn)要比跨越點(diǎn)低，所以在進(jìn)行計(jì)算時(shí)，要對(duì)跨越點(diǎn)架空地線和同側(cè)最下邊導(dǎo)線的高度及該導(dǎo)線對(duì)拉線最近點(diǎn)的高度進(jìn)行認(rèn)真準(zhǔn)確的測(cè)量。而手冊(cè)”中的h1 ,注解只說是最下邊導(dǎo)線的高度，易使讀者理解為跨越點(diǎn)處導(dǎo)線的高度。2.3由于各測(cè)量點(diǎn)的地面不可能都在同一水平線上，在進(jìn)行高度測(cè)量時(shí)，應(yīng)選擇一個(gè)方便測(cè)量作業(yè)的基準(zhǔn)點(diǎn)，以此基準(zhǔn)點(diǎn)分別對(duì)被跨越線路跨越點(diǎn)地線高度

6、的測(cè)量；對(duì)最下邊導(dǎo)線距跨越點(diǎn)M距離處的高度進(jìn)行測(cè)量；與交叉角內(nèi)側(cè)上拉線滿足最小安全距離時(shí)位置的高度測(cè)量；以此為基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行跨越架高度的選擇。2.4本計(jì)算公式的基本參數(shù)所對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)條件：每根跨越架立柱對(duì)稱打4組拉線，拉線對(duì)跨越架立柱夾角一致。如果地面不平，在拉線分坑時(shí)，必須對(duì)拉線坑的位置進(jìn)行必要的距離調(diào)整。2.5將（1-6）中的變成（1-7）中的是為了避免交叉角時(shí)。3 測(cè)量方法3.1在測(cè)量被跨越線路最高點(diǎn)的同時(shí)，測(cè)得跨越架側(cè)最下邊導(dǎo)線的高度h1 ,根據(jù)垂直安全距離的要求，和跨越網(wǎng)、網(wǎng)綱的收緊后弛度，設(shè)計(jì)出跨越架的高度和上拉線掛點(diǎn)的高度H（注意：必須是同一地面標(biāo)高）。4.2根據(jù)H- h1 =Hc1

7、，將Hc1代入式（1-6）算出M1值，由跨越交叉點(diǎn)沿被跨越線路向交叉角內(nèi)側(cè)方向量取M1值的距離至M1點(diǎn)，再測(cè)該側(cè)最下邊導(dǎo)線該點(diǎn)的高度h2 ,算出H- h2 =Hc2，將Hc2代入式（1-6）算出M2，量出M2點(diǎn)后，再測(cè)出M2點(diǎn)的高度h3，再算出M3值，測(cè)得M3點(diǎn)的Hc34.3當(dāng)前后兩次測(cè)得的高差Hc值或兩次M值接近時(shí)，這最后的Hc值便可代入式（1-5），計(jì)算出交叉角內(nèi)角側(cè)跨越架柱沿施工線路方向至被跨下邊線的最小水平距離。4.4另一側(cè)的跨越架柱的距離的測(cè)量則向反方向進(jìn)行。4 例題500kV輸電線路架線施工跨越220kV線路，如圖3所示。被跨越檔B塔導(dǎo)線懸掛點(diǎn)比A塔導(dǎo)線懸掛點(diǎn)高86m，B塔是耐張塔

8、，被跨檔檔距480m，跨越點(diǎn)距B塔48m，交叉角35°。采用柱式跨越架，拉線對(duì)地夾角45°，對(duì)線路方向平面夾角45°，最小安全距離L0=2.5m，距拉線最近點(diǎn)導(dǎo)線最大風(fēng)偏1.5m。被跨越導(dǎo)線水平排列。圖3交叉跨度示圖施工線路運(yùn)行線路塔塔4.1 220kV線路右側(cè)跨越架對(duì)被跨越導(dǎo)線水平距離的測(cè)量和計(jì)算用經(jīng)緯儀測(cè)得左相跨越的架空避雷線交叉點(diǎn)對(duì)最下邊導(dǎo)線交叉點(diǎn)之高差10.3m，跨越架柱的上層拉線掛點(diǎn)與最下邊導(dǎo)線跨越點(diǎn)之高差Hc1=14m，代入式（2-6），算得M1=24.4m由左相線交叉點(diǎn)向A塔方向量24.4m至M1點(diǎn)，再測(cè)220kV線右側(cè)（交叉角內(nèi)側(cè)）最下邊導(dǎo)線M1點(diǎn)

9、與上拉線掛點(diǎn)之高差Hc1=20.6m，代入式（2-6）得M2=32.5m，由M1點(diǎn)再向前量8.1m為M2點(diǎn)，再測(cè)該點(diǎn)最下邊導(dǎo)線與上拉線掛點(diǎn)的高差Hc2=22.6m，代入式（2-6）得M3=35m，再在M2點(diǎn)向前量21.5m為M3點(diǎn)，在M3點(diǎn)測(cè)得Hc3=23.3m，代入式（2-6）得M4=35.9m。再在M4點(diǎn)測(cè)得Hc4=23.4m。至此Hc4已接近Hc3。將Hc4代入式（2-5），算出左相線跨越架柱在線路方向上至220Kv線路右側(cè)（交叉角內(nèi)側(cè)）下邊導(dǎo)線的最小水平距離L=48.9m。4.2 220kV線路左側(cè)跨越架對(duì)左下邊導(dǎo)線水平距離的測(cè)量和計(jì)算、測(cè)量220kV線的左側(cè)跨越架對(duì)左下邊導(dǎo)線的距離時(shí)

10、，要由跨越點(diǎn)向B塔方向量M1=24.4m，測(cè)算左下邊導(dǎo)線M1點(diǎn)與該側(cè)跨越架柱上拉線掛點(diǎn)的高差Hc1=7.2m代入式（2-6）得M2=16m，在M1點(diǎn)向回量8.4m為M2點(diǎn)，該點(diǎn)測(cè)得左下邊導(dǎo)線與上拉線掛點(diǎn)的高差Hc2=9.6m，代入式（2-6）得M3=19m，在M2點(diǎn)向前量3m為M3點(diǎn)，在M3點(diǎn)測(cè)得Hc3=9.2m，代入式（2-6）得M4=18m，再由M3點(diǎn)向回量1m為M4點(diǎn)，在該點(diǎn)測(cè)得Hc4=9.1m，代入式（2-6）得M5=18.3m，在該點(diǎn)測(cè)得Hc5=9.03m， Hc5接近Hc4，取9.1m代入式（2-5）算出200kV線路左側(cè)跨越架在線路方向上至左下邊線的水平距離L=24.4m。由例題看出，被跨越線路兩側(cè)跨越架至其近側(cè)下邊導(dǎo)線的最小水平距離是不相等的，相差很大，所以必須分別測(cè)量和計(jì)算。假若用手冊(cè)的方法計(jì)算，拉線掛點(diǎn)與下導(dǎo)線的高差Hc按其注解之意取交叉點(diǎn)處測(cè)得的Hc=10.3m，代入公式=23.34m，差值為25.56m跨越架的上層拉線將在下邊導(dǎo)線的上方穿越。即使按照本文的測(cè)量方法，測(cè)得的hc=23.4m，代入手冊(cè)的公式得45.8m，比本文算法小3.1m，安全距離也是不夠的。5 結(jié)論架線施工跨越的超高壓輸電線路，經(jīng)常處在地形復(fù)雜的地段，線路交叉角又小，鑒于這種情況，認(rèn)真準(zhǔn)確地計(jì)算跨越架對(duì)被跨越線路的最