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　　0、前言

　　隨著社會經濟的飛速發(fā)展，基礎設施建設的全面鋪開，運行中的電力線路經常需要進行改造。在耐張段保持不動的情況下，一般有增加直線桿塔、個別直線桿塔移位升高等改造方式，因架空輸電線路建成后，耐張段的導線長度已為一定值，如線路進行改造，該耐張段的線長勢必發(fā)生變化，如不對線長進行適當調整，導線對地距離、導線安全系數、桿塔受力條件等技術參數將發(fā)生較大的變化，甚至可能直接影響到線路安全運行。通常辦法是將改造的耐張段按應力弧垂曲線重新緊線，并調整各懸垂線夾在導線上的固定位置，但這種方法現場施工作業(yè)場面大，安全風險大，施工費用高。

　　為保證導線對地距離、導線安全系數、桿塔受力條件等，都符合線路原來的設計要求，必須對改造后的線長變量進行適當補償。因此，在這類改造工程的設計、施工過程中，重點需要研究解決的是線路改造前后的導地線線長變量問題。但是，對導線線長變量理論計算的過程相對比較復雜，本文提出一種較為簡單方便，實用的計算方法供參考使用。

　　1、線路改造前后，線長變量的計算

　　眾所周知，線路改造前后，引起線長變化一般有以下幾個方面的因素：

　　1、改造前后桿塔的高度變化引起的線長變化。

　　2、改造前后代表檔距變化后引起應力、弧垂變化引起的線長變化。

　　3、改造前后氣溫的變化引起的線長變化。

　　一般來說，線長變量計算時，改造前后所取的氣溫條件相同，且導線應力變化非常小，因此氣溫和導線應力變化引起的線長變化非常小，為簡化計算，可忽略不計，線長變化主要是由桿塔高度變化和耐張段代表檔距變化后弧垂應力變化引起的，這也是計算的重點。

　　1.1、桿塔的高度變化引起的線長變化

　　假設某檔導線相鄰桿塔導線懸掛點高度相等，不考慮弧垂影響，此時，導線的線長為該檔的水平檔距;如果相鄰桿塔導線懸掛點高度不相等，不考慮弧垂影響，此時導線的線長為該檔導線水平檔距與懸點高差所形成的斜邊距，由于高差引起的線長計算通用公式為：

L1=L/cosΦ

　　對于同一耐張段，由于改造前后桿塔高度變化引起的線長變化為ΔL1

ΔL 1=∑Li/cosΦi-∑Lii/cosΦii

　　耐張段改造前高差產生的總線長(不計弧垂影響)：

ΔL i=∑Li/cosΦi

　　耐張段改造后高差產生的總線長(不計弧垂影響)：

ΔL ii=∑Lii/cosΦii

tgΦi=Hi/Li

tgΦii=Hii/Lii

　　Li、Lii 分別為線路改造前后的水平檔距。

　　Hi、Hii 分別為線路改造前后的相臨桿塔的掛線點高差，如地形高差較大時，應計入地形高差。

　　此部分線長變量計算比較簡單，只是普通的幾何計算。

　　1.2、代表檔距變化引起的線長變化

　　由于線路存在弧垂，必然導致某一檔的實際線長比水平檔距略大，由于弧垂引起的線長計算通用公式為：

L2=g2L3 cosΦ/24δ2

　　對于同一耐張段，由于改造前后代表檔距變化引起的線長變化為ΔL2

ΔL 2=∑g2Li3 cosΦi/24δi2 -∑g2Lii3 cosΦii/24δii2

　　耐張段改造前的弧垂產生的總線長：

ΔL i=∑g2Li3 cosΦi/24δi2

　　耐張段改造后的弧垂產生的總線長：

ΔLii=∑g2Lii3 cosΦii/24δii2

　　δi、δii為線路改造前后的應力。

　　g 為導線的比載，線路改造前后不發(fā)生變化。

　　CosΦi對弧垂產生的線長的影響極小，可忽略不計，簡化計算后

ΔL 2=∑g2Li3 /24δi2 -∑g2Lii3 /24δii2

　　根據代表檔距定義 Ld =∑Li3/l 推導出 ∑Li3 = Ld2l

　　l為耐張段長度，Ld代表檔距

ΔL 2= g2Ldi2 l/24δi2 - g2Ldii2 l/24δii2

ΔL 2 = g2 l/24(Ldi2/δi2 - Ldii2/δii2)

　　根據上式，除改造后的代表檔距和導線應力外，其它數據均為已知量，待求數據量比較少，避免了煩瑣的計算，因此計算也十分簡便、快捷、精確。

　　注意事項：

　　在利用上式進行線長計算時，線路改造前后應采用導線控制工況條件下的數據進行計算，該條件下計算的優(yōu)點是：氣溫相同，應力相同，并為一確定值，如一般情況下控制工況為平均運行應力控制或最低氣溫控制，此時導線的應力為一確定值，避免了查表產生誤差，既精確又簡便。如在其它工況條件下，應力需查曲線表，會產生誤差，并且代表檔距發(fā)生變化，雖然應力相差很小，但微小的應力差也將產生較大的線長差值，對較長耐張段，足以影響到弧垂的是否滿足規(guī)程要求。

　　總的線長變量ΔL=ΔL1+ΔL2，如為正值，則意味線路改造后，線長有多余部分，如為負值，則意味線路改造后，線長加長。

　　2、線長變量的調整補償方法

　　通過計算，得出了線路改造線長調整量后，下一步的工作就是設法對線長變量進行調整補償。

　　對線長需加長時，一般的處理辦法有：

　　1、調節(jié)調整板眼位。一般耐張絕緣子串中有調整板，施工時，通常將調整板放中間位置，改造時可調整量有3厘米、6厘米兩種可供選擇。

　　2、添加連接金具、耐張瓷瓶(不宜超過2片)。

　　3、當線長調整量較大，無法通過金具、瓷瓶調整時，可根據線長變量計算值對導線進行定量補充，通過現場比量后確定補充導線長度，此時可直接壓接重新壓接耐張線夾后直接掛線，而無需通過觀測弧垂劃印來確定割線位置。

　　對線長需縮短時，一般的處理辦法有：

　　1、調節(jié)調整板眼位。通常，線路調整板放中間位置，可調整量為3厘米、6厘米兩種。

　　2、減少連接金具，瓷瓶換爬距大的，片數減少。(此法不宜采用)

　　3、當線長調整量較大，無法通過金具、瓷瓶調整時，可根據線長變量計算值對導線進行開斷，重新壓接耐張線夾后直接掛線，而無需通過觀測弧垂劃印來確定割線位置。如割線位置正好在耐張線夾位置時，可考慮增大割線長度，不足部分通過添加連接金具、耐張瓷瓶來解決。

　　3、線長調整補償對弧垂影響的分析

　　通過計算，知道了線長的調整量，并采取了措施對線長變量進行了補償，但是，有時線長變量不能完全得到補償，或者有些線長變量數值很小，是否有必要采取措施補償，現在對這些問題進行定量得分析如下：

　　對線長變量具體調整到何種程度才能滿足要求呢?一般來說，導線張力的微小變化對桿塔、基礎的受力無較大影響，關鍵是弧垂的變化，弧垂變化后，必須確保對各種交跨物的距離滿足安全規(guī)程的要求。

　　在一耐張段中，由于導線弧垂產生的線長Lf= g2lLd2/24δ2

　　根據fd= Ld2g/8δ 推導出

Lf=8 fd2l/3Ld2 ①

　　當存在線長變量K 時，

Lf+K=8 fdK2 l / 3Ld2 ②

　　此時代表檔距不變，耐張段長度不變，②/ ① 得出

fd K/ fd = (Lf+K)/Lf

　　根據GB 50233-2014《110～750KV架空輸電線路施工及驗收規(guī)范》對緊線的要求，弧垂允許偏差為：110kV +5%，-2.5%;220kV +2.5%，-2.5%。如對110 kV線路fdK/fd在0.975和1.05范圍內，對220 kV線路fdK/fd在0.975和1.025范圍內，此時線路弧垂?jié)M足要求，可不再調整線長變量，但應校核該耐張段各檔交跨距離，如交跨距離都滿足要求，也可不作調整。

　　4、結論

　　在線路設計、施工前，對線路改造前后線長變量進行計算分析，確切地知道線路改造前后的線長變化值，在改造時采取切實可行的措施，對線長進行調整，如只需通過調整板來調節(jié)線長，可以減少和避免不必要的松線、緊線工作以及由此帶來的搭設越線架，既可減少現場工作量，提高工作效率，又可節(jié)約施工費用，對安全生產也可帶來很大的幫助，可以說，通過計算，得知確切的線長變量，據此確定設計、施工方案，可以達到事半功倍的效果。

　　經過筆者若干改造工程的實踐證明，采用該方法計算線路改造時的線長變量簡單實用，避免了煩瑣的計算，準確性較高，完全可以滿足線路改造中設計、施工對線長變量的計算需要。