水泥电线杆倾斜度怎么测量?老李说倾斜是电杆倒伏的前兆,测准倾斜度才能及时纠偏,避免事故。电杆倾斜,是指电杆的轴线偏离铅垂线的角度或者位移量。倾斜的原因,有基础不均匀沉降、外力撞击、拉线松弛、导线张力不均、覆冰偏心荷载、基础周围土壤流失等。轻微倾斜影响美观,严重倾斜危及安全。
倾斜度的表示方法,有角度法和位移法。角度法,是电杆轴线与铅垂线的夹角,单位为度或者弧度。位移法,是电杆顶部偏离杆根中心点的水平距离,单位为毫米或者厘米。两者可以换算,假设电杆高度H,顶部偏移量D,倾斜角α的正切等于D除以H。十二米杆,顶部偏移二百四十毫米,倾斜角约一点一五度。通常用位移法表示更直观,但角度法更适合作为标准限值,因为不受杆高影响。
测量工具,有经纬仪、全站仪、激光垂准仪、铅垂线、测斜仪、无人机等。经纬仪是最传统的工具,测量精度高,能同时测水平和垂直角。把经纬仪架在距电杆十五到二十米处,瞄准杆顶和杆根,测垂直角差,计算倾斜度。优点是精度高、结果可靠。缺点是需要专业人员操作、架设仪器费时、受通视条件限制。全站仪是经纬仪的升级版,能自动测距、测角、记录数据,功能更强,但价格贵、操作更复杂。
激光垂准仪,是利用激光束的垂直性,发射垂直激光,在电杆上形成光斑,测量光斑与电杆轴线的偏差。把仪器架在电杆旁,调平后发射激光,在杆顶和杆根处分别读取激光点到杆边缘的距离,差值就是偏移量。优点是不需要瞄准,操作简单,一人就能完成。缺点是受风影响大,风吹激光束会偏,测量精度下降。适合无风或者微风天气。
铅垂线法,是最简单的方法。在电杆旁边悬挂一根铅垂线,用卷尺测量杆顶和杆根到铅垂线的距离,差值就是偏移量。优点是工具简单,一根线、一个锤、一把尺就行。缺点是精度低,风吹线晃,读数不准。适合野外临时检查、没有精密仪器时的粗测。测斜仪是电子式传感器,安装在电杆上,实时测量倾斜角度,数据无线传输到监控中心。适合重要杆塔的在线监测,但成本高,普通电杆用不起。
经纬仪测量法,是规范要求的标准方法。操作步骤:第一步,选点架设仪器。在电杆两侧各选一个测站,和电杆成九十度夹角。测站距电杆十五到二十米,地势平坦、通视良好。第二步,整平对中。把经纬仪架在三脚架上,调平圆水准器和管水准器,使仪器水平。第三步,瞄准杆根。用望远镜十字丝瞄准杆根中心,读取水平度盘读数,作为基准方向。第四步,仰角瞄准杆顶。转动望远镜仰视杆顶,读取垂直度盘读数。第五步,倒镜测量。望远镜倒转一百八十度,再次瞄准杆根和杆顶,读数。正倒镜测量取平均值,消除仪器误差。第六步,计算。杆顶相对于杆根的垂直角差,结合水平距离,计算顶部偏移量和倾斜角。
正倒镜测量很重要。经纬仪的视准轴可能和横轴不垂直,产生视准误差。正镜测量一次,倒镜测量一次,取平均,误差抵消。如果只用正镜或者只用倒镜,结果可能偏差很大。测量时,盘左和盘右各测一次,这是规范要求,不能省略。有些快速测量为了省事,不倒镜,数据可信度大打折扣。
两个方向测量,是为了消除电杆本身弯曲的影响。电杆可能有初始弯曲,从一侧看似乎倾斜,从另一侧看可能不偏。在两个互相垂直的方向测量,如果两个方向都偏,说明真的倾斜。如果一个方向偏、另一个方向不偏,可能是电杆弯曲造成的假象。两个方向的倾斜分量,用矢量合成,得到真实的倾斜方向和倾斜度。
无人机测量是新兴方法。无人机搭载摄像头或者激光雷达,绕电杆飞行,采集图像或者点云数据,三维重建电杆模型,自动计算倾斜度。优点是效率高,一架无人机一天能测几百基杆,不受地形限制。缺点是精度比经纬仪差一些,受风力、光照、图像质量影响。适合做大规模普查,发现可疑杆后,再用经纬仪精确测量。技术发展迅速,未来精度可能进一步提升。
倾斜度的限值,根据电压等级和杆型不同。十千伏配电线路,电杆倾斜度不超过杆高的百分之一点五。十五米杆,顶部偏移不超过二百二十五毫米。三十五千伏线路,不超过杆高的百分之一。一百一十千伏及以上,不超过杆高的百分之零点五。电杆在转角、耐张、终端位置,受力大,倾斜限值更严。拉线杆,拉线方向倾斜不超过杆高的百分之二,垂直拉线方向不超过百分之一。
倾斜度的分级管理。一级,倾斜度小于百分之零点五,状态良好,正常巡检。二级,百分之零点五到百分之一,注意状态,缩短巡检周期,分析原因。三级,百分之一到百分之一点五,异常状态,采取纠偏措施或者加固。四级,超过百分之一点五,严重状态,立即停电处理,更换或者迁改。对于临近限值的电杆,要加密观测,每月一次,跟踪发展。
纠偏措施,根据倾斜原因选择。基础不均匀沉降引起的,调整拉线松紧,用外力扶正,或者在倾斜反方向加设支撑。扶正后,基础周围回填夯实,防止再次沉降。拉线松弛引起的,重新调整拉线,对称收紧,恢复受力平衡。导线张力不均引起的,调整导线弧垂,平衡各相张力。外力撞击引起的,检查电杆有无裂缝、损伤,修复后扶正。基础周围土壤流失引起的,回填土壤、砌石护坡、浇筑护基,防止继续流失。
纠偏施工的安全措施。带电纠偏,风险大,尽量停电作业。如果必须带电,保持足够的安全距离,十千伏不小于零点七米,三十五千伏不小于一米。用绝缘绳索控制电杆,防止突然倾倒。设置临时拉线,从多个方向固定电杆,防止纠偏过程中失稳。施工人员戴安全帽、穿绝缘鞋、系安全带。地面设警戒区,防止行人靠近。
老李最后说,水泥电线杆倾斜度测量技术,是线路运维的基本功。倾斜测准了,才能判断要不要处理、怎么处理。不能凭感觉看,有些倾斜肉眼看不出来,但仪器一测已经超标。他建议巡线人员定期培训,掌握经纬仪的基本操作,至少会用铅垂线法做粗略判断。发现可疑的,上报专业班组用仪器精确测量。
总之,倾斜测量,工具要选对、操作要规范、正倒镜要测、两个方向要合成、限值要记清、分级要管理、纠偏要安全。电杆正不正,关系到线路稳不稳,测量马虎不得。