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弧垂观测的方法及步骤
弧垂观测的方法及步骤引言：弧垂观测是一种测量地球表面上两点之间的垂直距离的方法，常用于测量山区、森林、河流等地形复杂的区域。
本文将介绍弧垂观测的方法及具体步骤。
一、弧垂观测的方法1. 弦垂法：即利用一根细线或钢丝拉直后悬挂于两点之间，测量线的长度并记录下垂直距离。
这种方法简单易行，适用于较近距离的观测。
2. 摆锤法：利用一个摆锤并将其悬挂于两点之间，通过摆锤摆动的幅度和周期来测量垂直距离。
这种方法精度较高，适用于长距离的观测。
二、弧垂观测的步骤1. 基础准备：在进行弧垂观测之前，需要进行一些基础准备工作。
首先，选择观测点，确保观测点之间没有遮挡物。
其次，准备好测量工具，如测量绳、摆锤、测量仪器等。
2. 设置观测仪器：将测量仪器放置在其中一个观测点上，并进行水平调整。
根据具体仪器的要求，进行仪器的校准和调整。
3. 进行观测：使用选择的弧垂观测方法进行观测。
如果使用弦垂法，将细线或钢丝拉直后悬挂于两观测点之间，并测量线的长度。
如果使用摆锤法，将摆锤悬挂于两观测点之间，并记录摆动的幅度和周期。
4. 数据处理：将观测得到的数据进行处理。
根据具体的观测方法，可以计算出两观测点之间的垂直距离。
需要注意的是，数据处理过程中要考虑仪器误差和环境因素对观测结果的影响。
5. 结果分析：对处理后的数据进行分析，得出两观测点之间的垂直距离。
可以与其他测量结果进行比较，评估测量的准确性和可靠性。
6. 结论及应用：根据观测结果得出结论，并将其应用于实际问题中。
弧垂观测的结果可以用于地图绘制、地形分析、工程测量等领域。
结语：弧垂观测是一种测量地球表面上两点之间垂直距离的方法，通过选择合适的观测方法和仪器，进行观测和数据处理，可以得到准确的测量结果。
弧垂观测在地理测量、工程测量等领域有着广泛的应用，对于了解地球表面的地形特征和进行相关工程设计具有重要意义。
任意一点弧垂观测
导线对跨越物的净空距离
（也可叫任意一点的弧垂计算）
架线后对被跨越物净空距离的检查操作步骤如下：
1、先求出跨越点的架空线弧垂f N，被跨越物与相邻近杆塔的距离为X，则f N可按下式计算：
f N=4f1X
L （1−X
L
）
式中：f N—跨越点处的架空线弧垂；
f1—跨越档架空线的实测弧垂（m）；
X—被跨越物至相邻近杆塔的水
平距离（m）；
L—跨越档档距
（m）；
2、换算到最高温度且已蠕变
的最大弧垂f1.max：
f1.max=√f12+3l4/8l ab2(t o-t)a
式中：l ab2—该耐张段的代表档距；
t—是观测弧垂时的温度；
t0—是最高温度；
a —是线的膨胀系数；
3、换算到被跨越点的架空线的最大弧垂：
f N.max =4f 1.max X L （1−X L ） 4、测量并计算其净空距离：
○
1、将经纬仪支在架空线与被跨越物交叉角的二等分线上适当一点，距交叉点为架空线高度的1.5～2倍。
测出仪器于交叉点的距离l 1，
○2、用仪器测出&N ，求ON ；用f N -f N1=NN 1，求出ON 1；
3、用仪器测出&B ，求出OB ；
4、用ON 1-OB 得出净空距离NB ， 与规程进行比较。
输电线路紧线施工弧垂观测与调整方法
输电线路紧线施工弧垂观测与调整方法摘要：在现代城市中建设输电线路时，施工方需要先对输电线路附近的情况加以考察，找出会给输电线路本身带去影响的客观因素，及时调整输电线路施工手段，在紧线施工环节，需要对弧垂进行观测，以便可以将输电线路的施工缺陷找出，并及时调整紧线系统。
传统化观测弧垂的方法并不能对当前的紧线施工需要进行满足，因此需重新确定观测弧垂的施工方法，并探求可靠的调整弧垂的技术手段，本文对这项输电线路相关工作展开探讨，提供技术性工作建议。
关键词：输电线路；紧线施工；弧垂；观测方法；调整方法弧垂给现代城市输电线路带去的影响是多方面的，弧垂的质量会给整个输电线路的质量带去直接影响，在对弧垂质量进行检测时，可以采用抽检的方法，仅需对输电线路系统的四分之一部分进行检测即可，但是随着弧垂质量指标被改变，通过抽检获取的最终检测结果出现了失准的情况，为了优化紧线施工活动，需要引进新型科学观测方法，同时还要根据弧垂的具体情况来选用标准的调整方法。
本文根据对弧垂检测工作的了解，给出调整与观测工作建议。
1 观测弧垂1.1 弧垂影响因素分析输电线路以杆塔支撑为基础，实现线路在空中的连接。
其中弯曲最大的部位即弧垂。
形成弧垂的原因较多，如大气温度变化、传输容量及导线应力等。
其中传输容量过大、温度骤增等情况的出现，导线会发热，增加弧垂。
具体来说：一是导线应力。
导线应力与弧垂之间关系密切，应力小，会增加弧垂程度。
二是温度。
如果气温发生变化，会出现热胀冷缩效应，使得弧垂也随之发生变化。
温度高，导线的伸长量打，那么弧垂也越大。
三是环境因素，如风力增加，导线与杆塔的负荷量增加，产生弧垂，导线也会随着风而舞动。
如果遇到雨雪天气，导线覆冰率增加，导致闪络或者导线烧断，无法正常工作。
四是导线是电能传输主要载体，导线质量越好，传输容量越高。
可见，线路紧线弧垂影响因素较多，在观测和调整时，需要认真观察和调整，以保证线路施工质量。
1.2 选择测档紧线段测档的选择主要集中在5档。
弧垂观测方法
弛度观测档得选择原则：1、１紧线段在５档及以下时靠近中间选择一档; 1、2紧线段在6～1２档时靠近两端各选择一档；1、3紧线段在12档以上时靠近两端及中间各选择一档1、4弛度观测档得选择尽可能做到：档距大，相邻两杆塔得高差小,导线排列方式尽量一致，紧临耐张杆塔得两侧不宜选为观测档。
1、5 选择弛度观测档时,若地形特殊应适当增加观测档数目。
一、输电线路弧垂测量１、测量方法：（1)异长法――运行线路得弧垂测量常用此法。
见图１－4。
图１-4 异长法观测弧垂示意图方法:自观测档得架空线悬挂点A处选一合适点使视线与导线相切,分别量取此点及视线在另一杆塔上得交点与导线两悬挂点得垂直距离，得AA0＝a与ＢB0=b。
然后由公式得观测档弧垂ｆ。
其适用于观测档内两杆塔不等高,且弧垂最低点不低于两杆塔根部连线得情况。
(2）角度法:――用经纬仪测。
原理：异长法.适用:用异长法无法测量得山区、沟壑地段。
方法：按仪器设置得不同分为:档端角度法、档外角度法、平视法与档侧角度法.①档端角度法――经纬仪仪镜中心置于一侧杆塔下方.见图1—5图1－５档端角度法()()222014b=arctan(tan )b (2)014h f a a ltg hlf a h f a a ltg θθαθ≠=+-±-=-==+-高差时：或按下式计算：高差时：式中 ａ-仪器中心至点A 得垂直距离； f －为观测气温下计算出得档距中点弧垂，m; θ-仪器视线与导线相切得垂直角,即观测角； l —为被测档档距,ｍ; ｈ—两杆塔得高差，m 。
②档外角度法――经纬仪仪镜中心置于一侧杆塔外侧。
如图1—６。
图1－６ 档外角度法式中 l １—仪器距一侧杆塔得水平距离,ｍ。
其余符号同前.③档内角度法――经纬仪仪镜中心置于导线或地线得正下方。
如图1-7。
图1—７档内角度法注:档内、档外测量法用于观测档无法架设经续仪或档端观测值b太小得情况下.（3）平视法――用水平仪测或经纬仪测。
弧垂观测
注意事项
1、按规范要求选择观测档。
2、驰度计算：当h＜10%L时fo=gl²/8δ
当h＞10%L时f=fo/cosφφ-两塔间挂线高差角。
3、档端角度法：
θ=tg-1(±h+4√(fa-4f))/L
f=(√a+√(a-Ltgθ±h)〕2/4
4、异长法：a=(2√f－√b)2
5、紧线前应精确测量瓷瓶串长度，准确量出割线长度，并有专人复查，防止弧垂误差。
3
质量标准检查项目检查方式
1、架线弧垂允许偏差值：（一般）用经纬仪或
a)110kv＋5％－2.5％220kv±2.5%弧垂板复测
b)按大跨越设计弧垂允许偏差±1％，其正
误差不应超过1m。
2、导地线各相同弧垂的相对偏差最大值不应超过下（一般）用经纬仪或
表规定。弧垂板复测
电压KV
110KV
22O及以上
相同弧垂允许偏差
施工作业指导书
工序名称：弧垂观测
序号
项目
内容提要
1
基本方法
用经纬仪按角度法进行观测或绑弧垂板按等长法或异长法观测。
2
操作程序
1→测弧垂→复测
2、异长法：选择b值，在远方杆塔绑弧垂板→计算а值安置近方弧垂板→观测弧垂→复测
3、等长法：在远、近方塔上绑弧垂板→观测→复测（当同一紧线区段有多点观测弧垂时，应先远后近顺序观测）
（㎜）
200
300
按大跨越设计跨越相间弧垂最大允许偏差500㎜
3、相分裂导线同相子导线之间相对偏差应符合下列（一般）用经纬仪或
规定。弧垂板复测
a.不安装间隔棒的垂直双分裂导线同相子导线间的
弧垂间的弧垂允许偏差应为＋100㎜。
弧垂观测方法
输电线路测量方法的学习一．弧垂测量弧垂的观测方法很多，一般常用观测方法有4种：异长法、等长法（平行四边形法）、角度法和平视法。
在弧垂观测之前，应参阅输电线路平断面地形、地物及弧垂等的概况，结合具体情况选择适当的弧垂观测方法，并按降温法及计入初伸长的导线弧垂曲线等技术资料，计算出相应的观测数据，然后进行弧垂观测。
这里我主要跟大家探讨异常法和角度法在弧垂观测中的理论计算和现场的实际应用。
（1）异长法（不等长法）。
异长法示意图如图（1—1）所示。
观测时，根据弧垂f值选定a、b后，分别放垂板使AA0 =a，BB0 =b，收紧架空线使之与视线A0B0相切，这时的弧垂即为设计要求的弧垂。
a、b与弧垂f的关系为a b f+=（1）2式中a、b－分别为档距两端杆塔装弧垂板位置与架空线悬点的高差值，m。
异长法观测弧垂示意图（1－1）异长法适用于观测有高差的杆塔，但弧垂最低点不低于两杆塔基部连线的情况。
（2） 角度法。
角度法测定、控制架空线的水平应力和最大弧垂，实质上是异长法。
当在山区及沟壑地段施工时，采用等长法、异长法无法观测弧垂的情况下，可考虑采用角度法进行弧垂观测。
按仪器设置的不同，角度法可分为档端角度法和档外、档内角度法。
1） 档端角度法。
如图1－2所示，A 、B 为悬点，A ′为A 在地面上的垂直投影，a 为仪器中心至导地线挂点A 的垂直距离，f 为观测气温下计算出的档距中点弧垂，θ为仪器视线与导线相切的垂直角（即观测角），α为在A ′点瞄准B 点时的垂直角，l 为档距，h 为高差。
具体观测方法如下：a ． 由线路纵断面图和杆塔组装图中查出a 、h 的值，并到现场复测核实。
b ． 经纬仪置于档端悬挂点A 垂直下方A ′点，调整观测角θ瞄准并使其视线与架空线最低点相切。
由图1－2可知ltan α-ltan θ+a (2)因为 tan α= ()a h l ±, tan θ=tan α-b l故观测角θ为θ （3） 验收线路时计算弧垂f ，即214f = （4）其中仪器距低悬点较近时，h 取“+”，否则取“－档端角度法观测弧垂示意图（1－2）2）由于有些线路是同塔双回，用档端法观测导地线很困难，因此我们采用档外法。
导线弧垂观测法
输电线路档侧弧垂检测法
在线路施工中, 当线路走廊内有障碍物影响视
线时候, 可以运用“档侧弧垂检测法”, 弥补常用观测
方法的不足。
1 计算原理示意图（见图1）
图1 档侧弧垂计算原理示意图
2 计算原理分析
该方法计算原理简单, 如图1 所示, 通过三角几
何函数推导, 得出计算公式如下:
式中L———观测档档距;
2 实际操作方法简介
2.1 把经纬仪置于垂直于铁塔侧面2 倍塔高以外
的地方, 最远距离不限, 以镜头能看清导地线为宜。
2.2 调整仪器位置, 使仪器竖丝对穿铁塔左右侧中心螺栓或左右侧挂点螺栓为准, 证明仪器垂直于铁塔中心桩侧面。
2.3 分别测出a1、a2 和β1
, 然后根据公式便可计算
出弧垂值f 或观测角θ, 用以观测或检查弧垂。
3 实际应用分析
3.1 误差分析: 本方法和其他方法一样, 也会受到仪器位置和观测角度偏差等的影响, 但是由于本方法弧垂观测点在档距中央, 即导地线弧垂点上, 所以
观测更为精确。
通过多次测量对比证明, 本方法受误差因素影响相对较小, 完全能够满足施工需要。
3.2 在本方法公式基础上稍加变动, 也可用于检测相邻下一档的弧垂, 此方法适用于观测档外地形不便时, 把仪器置于前一档或下一档铁塔侧面即可。
3.3 根据本方法的计算原理, 可以测量档内导线任意距离点的位置, 非常适合导线间隔棒检查、安装, 从而避免了间隔棒安装在高空测量的不便和危险。
用这种方法检查安装间隔棒已经在施工中应用, 并取得了良好效果。
3.4 本方法缺点: 不能进行导线子线间超平观测, 只能逐个检测每一根导线, 或按扇形面估测, 在这方面增加了工作量。
“档侧法”观测导地线弧垂方法研究与应用
“档侧法”观测导地线弧垂方法研究与应用摘要：本文介绍了一种新型弧垂观测方法的原理与应用，对比几种常用的弧垂观测方式，此方法观测点可选范围广，无需固定在某一点观测弧垂，可以在同一位置观测多档导地线弧垂，受地形、天气等因素影响较小，观测较为简便。
关键词：弧垂观测; 三维测量;应用；引言目前在输电线路导地线弧垂观测采用的方式一般分为中点高度法、角度法、驰度板观测法等。
这几种观测方法，计算和操作复杂，容易受到地形的影响和限制。
结合日常工作经验，本文介绍了一种新型档侧弧垂观测方法，采用此方法观测弧垂，观测点可以选择在目标档侧一定范围之内任意一点，可选范围广，无需固定在某一点观测弧垂，可以在同一位置观测多档导地线弧垂，受地形、天气等因素影响较小，观测较为简便。
1 “档侧法”观测导地线弧垂原理及观测方法1.1 测量原理“档侧法”观测导地线弧垂，是利用全站仪的免棱镜测量及相对坐标建站的功能，首先设置全站仪建立空间直角坐标系，用此坐标系，分别测量观测档两端导地线两端线夹a、b两点的坐标（x1，y1，z1）和（x2，y2，z2），然后再任意选择导地线上一点c,测量其坐标（x3，y3，z3）。
因导地线受重力影响，a、b、c点在同一平面上，且平面竖直垂直于地面，这样就可以通过已知三点坐标，推算出同时通过a、b、c三点的抛物线方程，a、b两点斜长的中点m到抛物线abc的竖直距离mn，即为我们需要得到的中点弧垂f。
图1 观测示意图1.2 弧垂计算模型对比导地线弧垂是指相邻两杆塔悬挂点之间，连接的任意一点至导地线间的垂直距离，在工程施工及验收过程中，除了有特别说明外，一般均指导地线中点的弧垂。
架空线路由于两悬挂点的距离大，导地线材料的刚性对导地线悬挂于空中的几何形状影响很小，所以可将导地线假定为悬链线。
由于悬链计算方程包含有双曲线函数，计算较为复杂，工程实际应用中多采用抛物线计算公式作为替代计算方法，使用抛物线形式计算的结果在精度上能够满足工程精度要求且计算简便。
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弛度观测档的选择原则：
1.1紧线段在5档及以下时靠近中间选择一档； 1.2紧线段在6～12档时靠近两端各选择一档； 1.3紧线段在12档以上时靠近两端及中间各选择一档 1.4弛度观测档的选择尽可能做到：档距大，相邻两杆塔的高差小，导线排列方式尽量一致，紧临耐张杆塔的两侧不宜选为观测档。
1.5 选择弛度观测档时，若地形特
殊应适当增加观测档数目。
一、输电线路弧垂测量
1、测量方法：
（1）异长法――运行线路的弧垂测量常用此法。
见图1-4。
图1-4 异长法观测弧垂示意图
方法：
自观测档的架空线悬挂点A处选一合适点使视线与导线相切，分别量取此点及视线在另一杆塔上的交
点与导线两悬挂点的垂直距离，得AA0＝a和BB0=b。
然后由公式
a b f得观测档弧垂f。
2
其适用于观测档内两杆塔不等高，且弧垂最低点不低于两杆塔根部连线的情况。
（2）角度法：――用经纬仪测。
原理：异长法。
适用：用异长法无法测量的山区、沟壑地段。
方法：
按仪器设置的不同分为：档端角度法、档外角度法、平视法和档侧角度法。
①档端角度法――经纬仪仪镜中心置于一侧杆塔下方。
见图1-5
图1-5 档端角度法
2
2
2
01
4
b =arctan(tan )
b (2)
014
h f
a a ltg h
l
f a h f
a a ltg
高差时：
或按下式计算：高差时：
式中a －仪器中心至点A 的垂直距离；
f －为观测气温下计算出的档距中点弧垂
,m ；
－仪器视线与导线相切的垂直角，即观测角；l －为被测档档距，m ；h －两杆塔的高差，m 。
②档外角度法――经纬仪仪镜中心置于一侧杆塔外侧。
如图
1-6。
图1-6 档外角度法
2
11
2
11
014014
h f a
l tg
a l
l tg h
h f
a
l tg
a l
l tg
高差时：
高差时：
式中
l 1－仪器距一侧杆塔的水平距离，
m 。
其余符号同前。
③档内角度法――经纬仪仪镜中心置于导线或地线的正下方。
如图
1-7。
图1-7 档内角度法
111101--4
h=01--4
h
f a l tg
a l l tg
h
f
a
l tg
a l l tg
高差时：
高差时：注：档内、档外测量法用于观测档无法架设经续仪或档端观测值
b 太小的情况下。
（3）平视法――用水平仪测或经纬仪测。
原理：导线最低点的切线呈水平状态。
用水平仪可找到导线的最低点，进而可由公式算出此时的最大弧垂。
Na 12
2
Nb 12
2
a
a a
b
b b
h f
N N N h
h f
N N N h
当只测时当只测时：P174
等长法观测弛度。
等长法是最常用的观测弛度方法，在条件许可时，应优先选用等长法。
在观测档相邻两杆塔上，由架空线悬挂点A 、B 处各向下量距离f 绑扎弛度板，然后在观测端的弛度板处用弛度观工
程望远镜观测。