架空送電線路測量課件

架空送電線路測量第一節(jié)架空輸電線路的基本知識

電廠發(fā)出的電能，是靠導(dǎo)線輔送到用戶中心去的。架設(shè)在電廠升壓變電站和用戶中心降壓變電站之間的輸電導(dǎo)線，一般通過絕緣子懸掛在桿塔上，稱為架空輸電線路。輸電線路采用三相三線制，所以單回路桿塔上有三根導(dǎo)線。各導(dǎo)線之間的最小距離與電壓等級有關(guān)．如35kV線路為3m，110kV線路為4m。架空輸電線路采用的導(dǎo)線，是由許多根鋼芯鋁裹線絞織而成的裸絞線，鋼芯用以增加導(dǎo)線的機(jī)械強(qiáng)度。這種導(dǎo)線，稱為鋼芯鋁絞線。

桿塔在地面上的位置，依照地形情況和設(shè)計(jì)要求，整齊地排列成一條直線或折線。桿塔的形式主要有單桿、門形雙桿和鐵塔，根據(jù)受力情況不同，可以分為直線桿塔和耐張轉(zhuǎn)角桿塔兩種，各有不同的力學(xué)結(jié)構(gòu)。豎立在線路直線部分的桿塔，一股只承受導(dǎo)線和絕緣子等的垂直荷載和水平風(fēng)壓荷載，結(jié)構(gòu)比較簡單，稱為直線桿塔，豎立在線路轉(zhuǎn)角點(diǎn)上的桿塔，須能承受相鄰兩檔導(dǎo)線拉力所產(chǎn)生的合力，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，是一種耐張稈塔。為了將線路分段，以便施工和控制事故范圍，在線路電線部分每隔一定距離，以及線路進(jìn)出變電所時(shí)的第一個(gè)桿塔位置(均稱為終端)，也都使用耐張稈塔。豎立在地面上的桿塔，除自立式鐵塔與錐形桿外，一般要靠拉線維持它的穩(wěn)定。拉線的方向位置是由桿塔受力情況決定的。相鄰兩桿塔導(dǎo)線懸掛點(diǎn)之間的水平距離，稱為檔距。相鄰兩耐張桿塔之間的水平距離，稱耐張段長度。35kV以下的線路，檔距為150m左右；110kv的線路，檔距為250m左右。耐張段長度大約為3—5km。在一個(gè)耐張段內(nèi)，由于各處地形情況不同，各桿塔間的檔距互不相等；為了計(jì)算導(dǎo)線的應(yīng)力和弛度，必須選得一個(gè)理想的檔距，這個(gè)檔距稱為該耐張段的代表檔距。設(shè)各桿塔間的相應(yīng)檔距為li，則代表檔距l(xiāng)r按下式計(jì)算斜弛度(或稱檔距中點(diǎn)的導(dǎo)線弛度)f和導(dǎo)線最低點(diǎn)的弛度fA和fB有如下關(guān)系，即

弛度的力學(xué)意義與檔距f、導(dǎo)線的單位重量g(包括額外負(fù)荷如復(fù)冰、風(fēng)力等)以及導(dǎo)線的應(yīng)力等因素積關(guān)，它是用另一個(gè)公式計(jì)算的，即

架空輸電線的路徑、桿塔的排列、拉線的方向位置、弛度和限距的大小，都必須根據(jù)設(shè)計(jì)要求，通過測量確定。這種測量包括選線、定線、平斷面測量、桿塔定位和施工放樣等項(xiàng)內(nèi)容和工序。前面四道工序都由電力勘溯設(shè)計(jì)部門擔(dān)任，可以分期完成，也可以一次連續(xù)完成，根據(jù)任務(wù)要求和技術(shù)力量而定。施工放樣(括施工基面測量、拉線及弛度放樣則由線路施工單位擔(dān)任，在施工開始時(shí)和施工過程中進(jìn)行。測量工作在送變電線路工程建設(shè)中起的重要作用：一、在工程規(guī)劃階段要依據(jù)地形圖確定線路的基本走向，得到線路長度、曲折系數(shù)等基本數(shù)據(jù)，用以編制投資框算，進(jìn)行工程造價(jià)控制，論證規(guī)劃設(shè)計(jì)的可行性。二、在工程設(shè)計(jì)階段要依據(jù)地形圖和其他信息進(jìn)行選擇和確定線路路徑方案，實(shí)地對路徑中心進(jìn)行測定，測量所經(jīng)地帶的地物、地貌，并繪制成具有專業(yè)特點(diǎn)的送電線路平斷面圖，為線路電器、桿塔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工程施工及運(yùn)行維護(hù)提供科學(xué)依據(jù)。三、在施工階段，要依據(jù)上述平面圖，對桿塔位置進(jìn)行復(fù)核和定位，要依據(jù)桿塔中心樁位準(zhǔn)確地測設(shè)桿塔基礎(chǔ)位置，對架空線弧垂要精確測量。四、施工完畢后，對基礎(chǔ)、桿塔、架空線弧垂的質(zhì)量須進(jìn)行檢測，確保施工質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求，以保證送電線路的運(yùn)行安全。第二節(jié)路徑方案的選擇選線：線路路徑的選擇選線的目的：要在線路起訖點(diǎn)間選出一個(gè)全面符合國家項(xiàng)目建設(shè)的有關(guān)規(guī)范，解決所涉及與其他建設(shè)項(xiàng)目相互地理位置之間的協(xié)調(diào)關(guān)系，充分研究比較線路所經(jīng)區(qū)域的地形、水文、地址條件，在滿足上述條件的情況下，選擇線路長度最短、施工方便、運(yùn)行安全、便于維護(hù)的路徑方案。

架空輸電線所經(jīng)過的地面，稱為路徑。為了節(jié)省建設(shè)資金和便于施工、運(yùn)行，在輸電線路的起迄點(diǎn)間必須選擇一條合理的路徑。這條路徑的基本要求是短而直、轉(zhuǎn)彎少而轉(zhuǎn)角小、交叉跨越不多，當(dāng)導(dǎo)線最大弛度時(shí)，對地面建筑物具有一定的安全高度(即不小于限距)。此外，在選擇路徑方案時(shí)，還必須考慮以下各點(diǎn)：(1)當(dāng)線路與公路、鐵路以及其它高壓線路平行時(shí)，至少應(yīng)與它們隔開一個(gè)安全倒桿距離(等于最大桿塔高度加3m)。而與重要通訊線特別是國際線平行時(shí)，其最小允許間距必須經(jīng)過大地導(dǎo)電率測量和通訊干擾計(jì)算來確定。(2)當(dāng)線路與公路、鐵路、河流以及其它高壓線、重要通訊線交叉跨越時(shí)、其交角應(yīng)不小于30o。(3)線路應(yīng)盡量設(shè)法線過居民區(qū)和廠礦區(qū)，特別應(yīng)該遠(yuǎn)離油庫、火藥庫等危險(xiǎn)品倉庫和飛機(jī)場。線路離飛機(jī)場的允許最小距離應(yīng)和有關(guān)主管部門共同研究確定，并訂出協(xié)議。(4)線路應(yīng)盡量避免穿過林區(qū)，特別是重要的經(jīng)濟(jì)林區(qū)和綠化區(qū)。如果不可避免時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格遵守有關(guān)砍伐的規(guī)定，盡量減少砍伐數(shù)量。(5)桿塔附近應(yīng)無地下坑道、礦井和滑坡、塌方等不良地質(zhì)現(xiàn)象；轉(zhuǎn)角點(diǎn)附近的地面必須堅(jiān)實(shí)平坦、有足夠的施工場地。(6)沿線應(yīng)有可通車輛的道路或通航的河流，便于施工運(yùn)輸和維護(hù)、檢修。第三節(jié)定線測量

路徑方案確定之后，在實(shí)地標(biāo)出了線路的起迄點(diǎn)、轉(zhuǎn)角點(diǎn)和主要交叉跨越點(diǎn)的大體位置。定線測量的任務(wù)，除了正式標(biāo)定這些點(diǎn)的中心位置外，還必須定出方向樁和直線樁，測定轉(zhuǎn)角大小，并在轉(zhuǎn)角點(diǎn)上定出分角樁，如圖15—4所示。不在轉(zhuǎn)角點(diǎn)附近的路徑方向樁，通常稱為直線樁。它位于兩個(gè)轉(zhuǎn)角樁中心的聯(lián)線上，是平斷面測圖和施工定位的依據(jù)，起著測站的作用。直線樁應(yīng)選在路徑中心線上突出明顯，能夠觀測地形的地方；相鄰兩直線樁之間的距離，一般不應(yīng)超過400m。直線樁以在編號前冠一個(gè)“Z”(即“直”宇的第一個(gè)拼音字母)表示。線路定線是一個(gè)十分重要的環(huán)節(jié)。直線部分如果定得不直，桿塔豎立以后，不但看去很不整齊，而且會使直線桿塔承受額外的扭力，影響工程質(zhì)量。因此，定線測量精度要求較高，必須采用性能良好的經(jīng)緯儀進(jìn)行工作。定線測量時(shí)，如在通視良好的情況下，應(yīng)按經(jīng)緯儀重轉(zhuǎn)法(即正倒鏡觀測)延長直線。遇到障礙時(shí)，常用等邊三角形法或矩形法繞過障礙。越障延長直線如圖，欲延長直線AB，但前面有房屋擋住視線，于是采用等腰三角形法或矩形法繞道障礙。這兩種方法都要測角和量距。延長線的精度取決于測角和量距的精度。距離丈量應(yīng)用同一條鋼尺，以免不同鋼尺有不同尺長誤差的影響；繞經(jīng)路線應(yīng)選擇在平坦地段，當(dāng)有坡度時(shí)應(yīng)注意進(jìn)行距離改正；每邊長度最好不超過一整尺。第四節(jié)平斷面測量

平斷面測量的工作內(nèi)容包括：測定各樁位高程及其間距，計(jì)算從起點(diǎn)至各樁位的累積距離；測定路徑中線上各碎部點(diǎn)對樁位的距離和高差，在毫米格紙(即坐標(biāo)紙)上繪制縱斷面圖和平面示意圖；測繪可能小于限距的危險(xiǎn)點(diǎn)和風(fēng)偏斷面。一、樁位高程和間距的測定

平斷面測量之前，應(yīng)先用水準(zhǔn)測量從鄰近的水準(zhǔn)點(diǎn)引測線路起點(diǎn)的高程。線路上其它各樁位的高程和間距，可用視距高程導(dǎo)線測定。為了避免錯(cuò)誤，視距要用三絲讀數(shù)，天頂距應(yīng)用正倒鏡觀測一測回、最大視距不應(yīng)超過400m。高程導(dǎo)線測到線路終點(diǎn)后，應(yīng)和鄰近的水準(zhǔn)點(diǎn)閉合。其閉合差fh不應(yīng)超過下式規(guī)定二、路徑縱斷面圖的測繪架空輸電線路徑中線的縱斷面圖和其它縱斷面圖的繪制方法大致相同，但有一些不同的要求：(1)在斷面圖上除了反映地面的起伏情況外，還應(yīng)顯示出線路跨越的地面突出建筑物的高度。如果地面建筑物恰好位于路徑中線上，稱為正跨，圖中以實(shí)線表示；如果地面建筑物僅被輸電線路的邊線(即左右兩邊的導(dǎo)線)所跨，稱為邊跨，圖中以虛線表示。(2)當(dāng)線路跨越其它高壓線和通訊線時(shí)，除了以電桿符號表示出它們的頂高外，還應(yīng)注明高壓線的伏數(shù)和通訊線的線數(shù)，并注明上線高。(3)被跨越的河流、湖泊、水庫．應(yīng)調(diào)查和測定最高洪水位，并在圖中表示出來?？v斷面圖的繪制一般在野外測站上進(jìn)行。比例尺的大小視具體要求而定；通常采用橫向(平距)1：5000，縱向(高程)1：500，以便于設(shè)計(jì)人員用預(yù)制的弛度板在圖上作排桿設(shè)計(jì)。在繪圖之前，應(yīng)根據(jù)圖例從左至右定出里程標(biāo)；里程標(biāo)的零點(diǎn)就是線路的起點(diǎn)。然后在靠近起點(diǎn)的左邊繪出標(biāo)高線，從下往上標(biāo)出高程。每張圖上標(biāo)高線起點(diǎn)的高程應(yīng)定得適當(dāng)，盡量使這段路徑上的最高斷面點(diǎn)和最低斷面點(diǎn)都不致于落到圖外。在高程相差很大的地區(qū)，不得已時(shí)，可以在圖中變更標(biāo)高線的高程標(biāo)數(shù)，將這段斷面錯(cuò)開繪制。縱斷面圖的具體繪法如下：首先根據(jù)測站的累距和高程展出測站點(diǎn)，并從該點(diǎn)向下畫一條2cm的線段表示。在測站線的下方，從圖框的橫線向上作—條5cm的垂線，在垂線的左側(cè)注出樁號，字頭朝左；然后在下面的相應(yīng)欄內(nèi)注出測站的累距、高程以及與相鄰樁號的間距。然后根據(jù)路徑上碎部點(diǎn)到測站點(diǎn)的平距和高差，展出碎部點(diǎn)。展繪碎部點(diǎn)時(shí)，應(yīng)弄清前后方向和高差的正負(fù)。最后將所有地面點(diǎn)(包括測站點(diǎn))聯(lián)成一條折線，即繪成斷面圖，如圖所示。第五節(jié)桿塔定位測量平斷面測量以后，送電設(shè)計(jì)人員便可根據(jù)圖上反映的情況，合理安排桿塔位置，選擇適當(dāng)?shù)臈U型和扦高，這步工作稱為排桿。桿位確定后，從圖上可以量得它與鄰近斷面樁之間的平距，從而可以在實(shí)地上標(biāo)定應(yīng)豎桿塔的位置。轉(zhuǎn)角桿塔的基本位置就是J樁的位置，不需要重新排桿定位。但當(dāng)轉(zhuǎn)角較大，轉(zhuǎn)角桿塔采用不等長橫擔(dān)或橫擔(dān)較寬時(shí)，為了盡量減小兩側(cè)直線桿塔所受角度荷裁的影響，桿塔中心與J樁之間必須有一段位移距離，于是需要定出位移樁。位移樁一般在施工基面測量中測定。因此，通常所謂定位測量，是指直線桿塔的定位而言，而排桿只是排定線路直線部分的桿塔位置。

定位測量時(shí)，將經(jīng)緯儀安置在與所定桿位鄰近的斷面樁(直線樁或轉(zhuǎn)角樁)上，根據(jù)欲定桿位至斷面樁的平距，沿中線方向定出桿位樁。桿位樁的編號以數(shù)字右上角加“#”號表示。由于斷面圖上反映的實(shí)地情況不可能十分細(xì)致準(zhǔn)確，如按照設(shè)計(jì)距離定出的桿塔位置不利于豎桿時(shí)，在征得設(shè)計(jì)人員同意后，可以稍許前后移動、但移動的范圍一般不超過±3m。實(shí)地定下桿塔樁位后，應(yīng)重新測定桿位樁至斷面樁之間的距離和桿位高程，并計(jì)算檔距和累距。桿塔定位測量之后，應(yīng)當(dāng)編制成果表。在成果表中應(yīng)列出桿塔編號、實(shí)地桿樁關(guān)系、檔距、累距、桿位高程、轉(zhuǎn)角方向等。成果表必須一式數(shù)份，分發(fā)給有關(guān)設(shè)計(jì)、施工單位。最后值得指出的是：由于施工前還必須設(shè)計(jì)和制造桿塔構(gòu)件，進(jìn)行其它有關(guān)準(zhǔn)備工作，時(shí)間久了，有些位于田土內(nèi)的桿位樁可能毀壞；因此，進(jìn)行定位測量時(shí)，必須在桿位樁前后中線止設(shè)置副樁，用紅漆在副樁上注明至桿位樁的前后距離(以“±”號表示)，以便施工時(shí)容易找到。第六節(jié)線路施工測量架空輸電線路的施工，包括基礎(chǔ)開挖、豎立桿塔以及掛置導(dǎo)線等三道主要工序，相應(yīng)這三道工序的測量工作有施工基面測量、拉線放祥和弛度放樣。一、施工基面測量在斜坡上豎立桿塔時(shí)，作為計(jì)算基礎(chǔ)埋深和桿塔高度的起始平面，稱為施工基面。在線路施工規(guī)范中