屠海燕

（上海恒能企業(yè)發(fā)展集團公司，中國 上海200122）

0 前言

在配電線路的施工過程中，施工人員以往經(jīng)常忽視在緊線工作中按標(biāo)準設(shè)置導(dǎo)線弧垂，尤其是在10kV及以下線路緊線施工往往用目測替代定量的觀測導(dǎo)線弧垂這一工作，使得本應(yīng)非常嚴謹?shù)氖┕すに囈幌伦幼兊梅浅：啙?，這給日后的安全運行帶來了很大的隱患。

如果弧垂過小，則導(dǎo)線會受過大張力，安全系數(shù)降低，當(dāng)溫度降低時，容易因?qū)Ь€過緊而發(fā)生斷線；如果弧垂過大，則對地面距離過小，影響安全運行，溫度升高時，易產(chǎn)生導(dǎo)線間放電，造成閃絡(luò)事故。

針對這一情況，上海恒能企業(yè)發(fā)展集團公司加強了所屬工程類集體企業(yè)絕緣導(dǎo)線施工技術(shù)管理，要求施工人員在施工過程中嚴格按照標(biāo)準設(shè)置導(dǎo)線弧垂，并且使用專用弧垂觀測器具進行測量。

然而在計算弧垂的過程中，計算量比較大，這給弧垂的計算帶來了很多不便，而且計算過程中容易出錯，因此設(shè)計一個弧垂計算的程序?qū)⒔o實際計算帶來很大方便。

1 弧垂計算的原理

導(dǎo)線弧垂是指在平坦地面上，相鄰兩基電桿上導(dǎo)線懸掛高度相同時，導(dǎo)線最低點與兩懸掛點間連線的垂直距離。如果導(dǎo)線在相鄰兩電桿上的懸掛點高度不相同，此時，在一個檔距內(nèi)將出現(xiàn)兩個弧垂，即導(dǎo)線的兩個懸掛點至導(dǎo)線最低點有兩個垂直距離，稱為最大弧垂和最小弧垂。本文是針對平坦地面上的弧垂計算的計算機實現(xiàn)的研究，弧垂計算的步驟如下。

1.1 觀察檔的選擇

耐張段在5檔以下時，靠近耐張段中間選擇最大或較大的一檔作為觀察檔；耐張段在6-12檔時，靠近耐張段兩端各選擇較大的一檔作為觀察檔；耐張段在超過13檔時，在耐張段兩端及中間各選擇較大的一檔作為觀察檔。

1.2 計算耐張段的代表檔距

若耐張段為許多檔距連在一起，則稱為連續(xù)檔距，由于受地形限制，連續(xù)檔內(nèi)各檔距長度不可能完全相同，為簡化連續(xù)檔距中的架空線的計算，可將連續(xù)檔距用一個等階的孤立檔距代表，此等階的孤立檔距就稱為代表檔距（或稱規(guī)律檔距）。

懸點等高連續(xù)檔距的代表檔距公式為：

式中：l為各檔檔距，lD為代表檔距。

1.3 根據(jù)氣象條件用代表檔距查弧垂

根據(jù)導(dǎo)線、地線的降溫值，直接查安裝曲線表。

1.4 初伸長補償

架空電力線路的多股導(dǎo)線，當(dāng)它第一次受到拉力以后，發(fā)生的塑性變形叫初伸長。初伸長使得導(dǎo)線的實際長度增加，弛度增大，應(yīng)力相應(yīng)減小。初伸長在線路運行中要5至10年再趨于穩(wěn)定，緊線時要對初伸長補償，即減小弧垂。補償初伸長一般有2種方法：

1.4.1 采用降溫法，鋼芯鋁絞線降15-20℃，輕型鋼芯鋁絞線降20-25℃，加強型鋼芯鋁絞線降15℃，鋼絞線降10℃。

1.4.2 采用減少弧垂法：鋁線減少20%，銅線減少7%-8%，鋼芯鋁絞線減少12%，鋼絞線減少5%。

1.5 計算觀察檔觀察弧垂

如果采用降溫法，則在1.3查詢安裝曲線表時相應(yīng)減少溫度，下式即觀察檔觀察弧垂計算公式。

如果采用減少弧垂法，則溫度不變，再乘以減少的系數(shù)。

式中：fg為觀察檔弧垂，fd為代表檔距弧垂，k為減少的系數(shù)。

2 Visual C++簡介

Visual C++是Visual Studio中的一個成員，其中的MFC（Microsoft Foundation Class，微軟基礎(chǔ)類庫）提供了大量的類供用戶直接調(diào)用，而不需要再為某個程序界面設(shè)計而編寫大量代碼，可以把注意力集中在優(yōu)化應(yīng)用程序的功能上。用Visual C++開發(fā)出的程序可以在單機上方便運行。

由上面的原理可見，如果以常規(guī)的人工計算，假設(shè)耐張段有5檔，需要進行的計算量為5次立方，2次求和，1次求商，1次開根，1次平方，1次乘法，另外需要一次查表，過程中如果有一個環(huán)節(jié)出錯而沒發(fā)現(xiàn)，則會造成結(jié)果錯誤，需要重新計算，驗算過程也同樣復(fù)雜。而采用計算機程序進行弧垂計算就可以充分利用其處理復(fù)雜問題能力強、計算準確、計算速度快的優(yōu)點，可以避免大量的人工計算，而且只要參數(shù)輸入正確，就不會出現(xiàn)錯誤，而檢查參數(shù)的輸入比驗算要簡便的多。

3 程序設(shè)計

由于本程序針對的是施工應(yīng)用，無須根據(jù)導(dǎo)線狀態(tài)方程計算弧垂曲線，可以直接根據(jù)絕緣導(dǎo)線弧垂表計算。目前市南地區(qū)主要使用的是JKLYJ-120和JKLYJ-70的絕緣導(dǎo)線，因此本程序也是針對這兩種型號的導(dǎo)線而設(shè)計的。

3.1 弧垂表數(shù)據(jù)的輸入

程序涉及到的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)量較小，僅有兩個弧垂表，因此不使用數(shù)據(jù)庫，而是在程序中直接使用兩個二維數(shù)組存儲弧垂表，其中第一行各數(shù)據(jù)為弧垂表的溫度，第一列各數(shù)據(jù)為弧垂表的檔距，其他為對應(yīng)檔距、溫度下的弧垂。

圖1 主程序框圖

3.2 程序框圖

3.2.1 主程序框圖

主程序通過用戶輸入各種計算所需的參數(shù)自動計算觀察檔弧垂，框圖如圖1。

3.2.2 查表程序框圖

在程序中有一步查表比較關(guān)鍵，即根據(jù)算出的代表檔距l(xiāng)d以及溫度t查已知的弧垂表a[m][n]，本程序采用順序查找法逐行逐列比較，即先根據(jù)檔距查出行，再根據(jù)溫度查出列，最后由行、列兩個值確定代表檔距弧垂，在C++中，數(shù)組編號從0開始，所以行、列編號都從0開始，框圖如下：

圖2 查表程序框圖

3.3 程序界面

界面采用Visual C++6.0程序向?qū)ё詣由傻膶υ捒虺绦?，見圖3，主要由靜態(tài)控件、編輯控件、按紐、單選紐、列表框等標(biāo)準控件組成，操作簡便，界面友好。

圖3 程序界面截圖

4 結(jié)束語

本程序在上海恒能企業(yè)發(fā)展集團公司下屬工程類集體企業(yè)線路施工中得到應(yīng)用，實踐證明，該程序的設(shè)計和運算是正確的，利用它進行工程輔助設(shè)計可以大大減少計算量，提高計算精確度及工作效率。

［1］[美]Clayton Walnum.Windows 2000編程核心技術(shù)精解[M].北京:中國水利水電出版社,2002.

［2］鄭莉,董淵.C++語言程序設(shè)計[M].北京:清華大學(xué)出版社,2001.

［3］王瓊,藍耕.配電線路高級工[M].北京：中國電力出版社,2000.