一种架空线路弧垂值的测量方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种架空线路弧垂值的测量方法及系统，包括：通过控制测量设备获得架空线的高程

【技术实现步骤摘要】
一种架空线路弧垂值的测量方法及系统


[0001]本专利技术属于高压输电
，具体涉及一种架空线路弧垂值的测量方法及系统
。

技术介绍

[0002]在架空线路施工中，弧垂是架空线两杆塔之间导地线，在重力作用呈悬链线下垂的程度，专业中称为弛度，可以理解为松弛的程度
。
弧垂值是架空线路尤为关键的测量控制参数
。
弧垂值的控制既不能正偏差过大也不能负偏差过大
。
正偏差超差会造成导线对下方的被跨越物距离不够，引发放电跳闸等事故；负偏差超差导地线所受张力会成倍上升，对杆塔和导线自身造成超荷载的安全风险，有倒塔
、
断线的隐患
。
[0003]紧线施工架空线路架设施工中调整弧垂的工序，关系到线路的长期安全运行，工序作业的关键在于线路弛度值的精确观测
。
[0004]近年来一些用于弧垂测量的智能装备，采用线上行走直接测量的方式，克服了以往间接测量误差大
、
不易操作的弊病
。
这一类测量智能装备自身带有
RTK
芯片等测量设备，并带有计算
、
通信
、
告警等功能，可以实时测量导地线弧垂的数值和变化，为紧线操作人员提供准确的数据辅助作业决策
。
同时，还可以克服传统观测方法中，视觉受限的天气
、
地形条件下，无法进行作业的难题
。
但是受智能装备自身重量的影响，导致智能装备测量架空线的弧垂值依然存在较大误差
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种架空线路弧垂值的测量方法及系统，计算并消除智能装备自重对架空线弧垂的影响值，进一步提高智能装备对架空线弧垂值的测量精度
[0006]为达到上述目的，第一方面本专利技术所采用的技术方案是：一种架空线路弧垂值的测量方法，包括：
[0007]基于架空线路弧垂观测平行四边形法构建架空线的弧垂值实测方程；通过控制测量设备沿架空线行走获得架空线弧垂点的高程
Z
，将高程
Z
输入至所述弧垂值实测方程获得架空线弧垂点的弧垂实测值；
[0008]建立架空线受集中荷载前后的悬链线状态方程，解算出架空线无集中荷载在设计理论张力下的理论弧垂值
f
x
，以及解算出架空线在受测量设备自重的集中荷载影响下的理论弧垂值
f
cx
；基于理论弧垂值
f
x
和理论弧垂值
f
cx
计算出智能装备自重对导线弧垂的影响值
f
δ
；
[0009]将弧垂实测值减去影响值
f
δ
便求得修正测量设备自重误差后的实际弧垂值
。
[0010]优选的，基于架空线路弧垂观测平行四边形法构建架空线的弧垂值实测方程的方法包括：
[0011]设定架空线两端的杆塔挂点分别为杆塔挂点
A
和杆塔挂点
B
，所述杆塔挂点
B
高于杆塔挂点
A
；以杆塔挂点
A
为原点，指向杆塔挂点
B
的水平方向为
x
轴；垂直地面方向为
y
轴建
立坐标系；
[0012]基于架空线路弧垂观测平行四边形法则构建架空线的弧垂值实测方程，表达公式为：
[0013][0014][0015]其中，
f
c
表示为架空线弧垂点的弧垂实测值；
x
表示为架空线任意一点的横坐标；
Z1和
Z2表示为杆塔挂点
A
和杆塔挂点
B
的海拔高度；
l
表示档距；
H
为架空受到的水平张力；
ω
表示为架空线比重；
α
表示为线路高差角；
h
表示为架空线两端挂点的高度差
。
[0016]优选的，建立架空线受集中荷载后的悬链线状态方程，解算出架空线在受测量设备自重的集中荷载影响下的理论弧垂值
f
cx
的方法包括：
[0017]设定架空线受集中荷载状态为架空线的状态
n
，设定架空线未受集中荷载状态为架空线的状态
m
；
[0018]架空线在受测量设备自重的集中荷载影响下的理论弧垂值
f
cx
的表达公式为：
[0019][0020]公式中，
H
n
表示为在状态
n
下架空线的张力；
l
a
表示为架空线的最低点至杆塔挂点
A
的水平距离；
l
b
表示为架空线的最低点至杆塔挂点
B
的水平距离；
a
表示为架空线的集中荷载点至杆塔挂点
A
的水平距离；
Q
表示为集中载荷的大小
。
[0021]优选的，计算在状态
n
下架空线的张力的方法包括：
[0022]在状态
m
下，架空线的悬链线状态方程为：
[0023][0024][0025][0026]公式中，
H
m
表示为在状态
m
下架空线的张力；
l
am
表示为在状态
m
下架空线的最低点至杆塔挂点
A
的水平距离；
l
bm
表示为在状态
m
下架空线的最低点至杆塔挂点
B
的水平距离；
L
m
表示为在状态
m
下所述杆塔挂点
A
和杆塔挂点
B
之间架空线的长度；
a
m
表示为在状态
m
下架空线的集中荷载点至杆塔挂点
A
的水平距离；
Q
m
表示为在状态
m
下架空线上集中载荷的大小；
[0027]在受集中荷载情况
m
下，架空线的悬链线状态方程为：
[0028][0029][0030][0031]公式中，
l
an
表示为在状态
n
下架空线的最低点至杆塔挂点
A
的水平距离；
l
bn
表示为在状态
n
下架空线的最低点至杆塔挂点
B
的水平距离；
L
n
表示为在状态
n
下架空线的长度；
a
n
表示为在状态
n
下架空线的集中荷载点至杆塔挂点
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种架空线路弧垂值的测量方法，其特征在于，包括：基于架空线路弧垂观测平行四边形法构建架空线的弧垂值实测方程；通过控制测量设备沿架空线行走获得架空线弧垂点位置的高程
Z
，将高程
Z
输入至所述弧垂值实测方程获得架空线弧垂实测值；建立架空线受集中荷载前后的悬链线状态方程，解算出架空线无集中荷载在设计理论张力下的理论弧垂值
f
x
，以及解算出架空线在受测量设备自重的集中荷载影响下的理论弧垂值
f
cx
；基于理论弧垂值
f
x
和理论弧垂值
f
cx
计算出智能装备自重对导线弧垂的影响值
f
δ
；将弧垂实测值减去影响值
f
δ
便求得修正测量设备自重误差后的实际弧垂值
。2.
根据权利要求1所述的一种架空线路弧垂值的测量方法，其特征在于，基于架空线路弧垂观测平行四边形法构建架空线的弧垂值实测方程的方法包括：设定架空线两端的杆塔挂点分别为杆塔挂点
A
和杆塔挂点
B
，所述杆塔挂点
B
高于杆塔挂点
A
；以杆塔挂点
A
为原点，指向杆塔挂点
B
的水平方向为
x
轴；垂直地面方向为
y
轴建立坐标系；基于架空线路弧垂观测平行四边形法构建架空线的弧垂值实测方程，表达公式为：基于架空线路弧垂观测平行四边形法构建架空线的弧垂值实测方程，表达公式为：其中，
f
c
表示为架空线的弧垂实测值；
x
表示为架空线任意一点的横坐标；
Z1和
Z2表示为杆塔挂点
A
和杆塔挂点
B
的海拔高度；
l
表示为架空线档距；
H
为架空的架空线受到的水平张力；
ω
表示为架空的架空线导线比重；
α
表示为线路高差角；
h
表示为架空线两端挂点的高度差
。3.
根据权利要求2所述的一种架空线路弧垂值的测量方法，其特征在于，建立架空线受集中荷载后的悬链线状态方程，解算出架空线在受测量设备自重的集中荷载影响下的理论弧垂值
f
cx
的方法包括：设定架空线受集中荷载状态为架空线状态
n
，设定架空线未受集中荷载状态为架空线状态
m
；架空线在受测量设备自重的集中荷载影响下的理论弧垂值
f
cx
的表达公式为：
公式中，
H
n
表示为在状态
n
下架空线的张力；
l
a
表示为架空线的最低点至杆塔挂点
A
的水平距离；
l
b
表示为架空线的最低点至杆塔挂点
B
的水平距离；
a
表示为架空线的集中荷载点至杆塔挂点
A
的水平距离；
Q
表示为集中载荷的大小
。4.
根据权利要求3所述的一种架空线路弧垂值的测量方法，其特征在于，计算在状态
n
下架空线的张力的方法包括：在状态
m
下，架空线的悬链线状态方程为：下，架空线的悬链线状态方程为：下，架空线的悬链线状态方程为：公式中，
H
m
表示为在状态
m
下架空线的张力；
l
am
表示为在状态
m
下架空线的最低点至杆塔挂点
A
的水平距离；
l
bm
表示为在状态
m
下架空线的最低点至杆塔挂点
B
的水平距离；
L
m
表示为在状态
m
下所述杆塔挂点
A
和杆塔挂点
B
之间架空线的长度；
a
m
表示为在状态
m
下架空线的集中荷载点至杆塔挂点
A
的水平距离；
Q
m
表示为在状态
m
下架空线上集中载荷的大小；在受集中荷载情况
n
下，架空线的悬链线状态方程为：下，架空线的悬链线状态方程为：下，架空线的悬链线状态方程为：公式中，
l
an
表示为在状态
n

【专利技术属性】
技术研发人员：薛栋良，王永强，
申请(专利权)人：江苏湃能电力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：