(57)【要約】      （修正有）【課題】既設弛度の測定又は建設弛度の施工作業時、両側鉄塔の電線支持点及び弛度点を空間ベクトルに設定し、ベクトル演算方程式を活用した測量方法を実施する。【解決手段】地上で両側鉄塔Ａ，Ｂの電線支持点Ｐａ，Ｐｂの見える地点に測量機１０を設置し、一側の鉄塔Ａの電線支持点Ｐａに対して前記設置された測量機１０を視準する１次視準段階と、視準値データを有線又は無線で連結されたＰＤＡに伝送する１次伝送段階と、他側鉄塔Ｂの電線支持点Ｐｂに対して前記設置された測量機１０を視準する２次視準段階と、視準値データをＰＤＡに伝送する２次伝送段階と、伝送データを演算し、弛度基準線の水平角度を計算してディスプレイする水平角度演算段階と、測量機１０の角度を調節した後、弛度基準線である電線の弛度点Ｘを視準し、ＰＤＡのディスプレイウィンドウに弛度値を表示する。【選択図】図２
2010133953.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地上で両側鉄塔（Ａ、Ｂ）の電線支持点（Ｐａ、Ｐｂ）の見える地点に測量機（１０）を設置する測量機の設置段階（ＳＴ１）と、
両側鉄塔（Ａ、Ｂ）のうち一側の鉄塔（Ａ）の電線支持点（Ｐａ）に対して前記設置された測量機（１０）を視準する１次視準段階（ＳＴ２）と、
前記視準された視準値データを有線又は無線で連結されたＰＤＡ（２０）に伝送する１次伝送段階（ＳＴ３）と、
他側の鉄塔（Ｂ）の電線支持点（Ｐｂ）に対して前記設置された測量機１０を視準する２次視準段階（ＳＴ４）と、
前記視準された視準値データをＰＤＡ（２０）に伝送する２次伝送段階（ＳＴ５）と、
前記それぞれ伝送されたデータを演算し、弛度基準線の水平角度位置をディスプレイする角度演算段階（ＳＴ６）と、
前記ＰＤＡ（２０）のウィンドウにディスプレイされた水平角度に基づいて、作業者が測量機（１０）の角度を調節した後、弛度基準線である電線弛度点（Ｘ）を視準し、ＰＤＡ（２０）のディスプレイウィンドウに弛度値を表す弛度値表示段階（ＳＴ７）と、を含んで構成されることを特徴とする送電線路の弛度測定方法。
【請求項２】
前記弛度値表示段階（ＳＴ７）では、作業者がＰＤＡ（２０）にディスプレイされた水平角度だけ測量機（１０）の水平角度を調節した後、再び鉛直下方に角度を下方調節する過程で電線（１）と接する交点を電線弛度点（Ｘ）に設定して視準が行われることを特徴とする、請求項１に記載の送電線路の弛度測定方法。
【請求項３】
電力線が設置される両側鉄塔（Ａ、Ｂ）の電線支持点（Ｐａ、Ｐｂ）の見える地点に測量機（１０）を設置する測量機設置段階（ＳＴ１）と、
設計された弛度値をＰＤＡ（２０）スクリーンの斜弛度欄に記載する入力段階（ＳＴ１−１）と、
両側鉄塔（Ａ、Ｂ）のうち一側の鉄塔（Ａ）の電線支持点（Ｐａ）に対して前記設置された測量機（１０）を視準する１次視準段階（ＳＴ２）と、
前記視準された視準値データを有線又は無線で連結されたＰＤＡ（２０）に伝送する１次伝送段階（ＳＴ３）と、
他側鉄塔（Ｂ）の電線支持点（Ｐｂ）に対して前記設置された測量機（１０）を視準する２次視準段階（ＳＴ４）と、
前記視準された視準値データをＰＤＡ（２０）に伝送する２次伝送段階（ＳＴ５）と、
前記それぞれ伝送されたデータを演算し、弛度基準線の水平角度及び鉛直角度をディスプレイする角度演算段階（ＳＴ６）と、
前記ＰＤＡ（２０）のウィンドウにディスプレイされた水平角度及び鉛直角度に基づいて、作業者が測量機（１０）の角度を調節して視準した後、電力線を架線する架線施行段階（ＳＴ８）と、を含んで構成されることを特徴とする送電線路の弛度測定方法。
【請求項４】
前記角度演算段階（ＳＴ６）では、両側電線支持点（Ｐａ、Ｐｂ）の中点（Ｃ）の空間座標のうちＺ値に任意の数を加算した点をＰｃとしたとき、前記Ｐａ、Ｐｂ及びＰｃがなす平面上に位置する電線弛度点（Ｘ）を基準にして計算された水平角度がディスプレイされることを特徴とする、請求項１又は３に記載の送電線路の弛度測定方法。
【請求項５】
前記角度演算段階（ＳＴ６）では、作業者が“？”ボタンをタッチすることによって、視準値を基準にしてＰＤＡ（２０）内で自動的に演算が行われることを特徴とする、請求項１又は３に記載の送電線路の弛度測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送電線路の弛度測定方法に関するもので、送電鉄塔建設工事の架線時に電力線を設計弛度に基づいて容易かつ正確に施工するとともに、既設鉄塔に対する電力線の現在の弛度を正確に測定するためのものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、送電鉄塔の両支持点を連結する直線と電線のバーテックスとを連結する最短直線距離を電線弛度Ｄという。このバーテックスは、鉄塔の両支持点を連結したとき、電線によって形成される曲線の最低点をいう。
既存の電線弛度測定法は、電線を支持する両側鉄塔にそれぞれ１人ずつ２人が昇塔し、一定の長さにわたって弛度チャック及び観測鏡を用いて電線の接線を観測し、測定区間内の最大大きさの弛度を計算する間接測定法である。
すなわち、前記した電線弛度Ｄを測定するためには、電線支持点と接線との間の高さを鉄塔で実測し、観測点と弛度チャックの設置点を設定し、観測鏡のような観測装備で電線を観測することによって電線の接線部を観測線上に一致させる。
しかしながら、このような電線の接線を用いた間接電線弛度の測定時、全ての作業が鉄塔上で行われることによって誤差増加要因が増大し、鉄塔の傾きと複雑な部材構成によって精度を維持することが困難であり、測定誤差が大きく発生するという問題がある。
また、電線位置別に移動しなければならない昇塔作業によって測定者の安全確保が困難であり、危険性があるので、電線弛度の測定時間及び動員労働力が過多に要されるという問題がある。
また、各相別、小導体別に正確に電線弛度を測定したり、架線弛度を維持することが困難であり、小導体間の弛度差は、素線の断線故障を誘発させるという問題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、前記のような従来の弛度測定時の問題点を改善するために提案されたもので、両側鉄塔の電線支持点及び弛度点を空間ベクトルとして表示し、ベクトル演算方程式を活用して弛度点までの測量機の操作量を自動的に計算し、測定誤差の発生を最小化することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
前記のような目的を達成するための本発明は、地上で両側鉄塔の電線支持点の見える地点に測量機を設置する測量機設置段階と、両側鉄塔のうち一側の鉄塔の電線支持点に対して前記設置された測量機を視準する１次視準段階と、前記視準された視準値データを有線又は無線で連結されたＰＤＡに伝送する１次伝送段階と、他側の鉄塔の電線支持点に対して前記設置された測量機を視準する２次視準段階と、前記視準された視準値データをＰＤＡに伝送する２次伝送段階と、前記それぞれ伝送されたデータを演算し、弛度基準線の水平角度位置を自動的に計算してディスプレイする水平角度演算段階と、前記ディスプレイされた水平角度に基づいて測量機の角度を調節した後、弛度基準線である電線の弛度点を視準し、ＰＤＡのディスプレイウィンドウに弛度値を表す弛度値表示段階とを含んで構成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明は、既設弛度の測定又は建設弛度の施工作業時、両側鉄塔の電線支持点及び弛度点を仮想の空間ベクトルに設定し、ベクトル演算方程式を活用した測量方法によって自動的に計算されることによって、個人的な計算による測定誤差の発生を最小化することができる。
特に、電力線の架線作業時、作業者個人の簡易測量機による肉眼施工方法を改善するとともに、昇塔の必要なしに測定者１人による測量が可能になることによって、作業効率及び管理効率を増大させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】従来の電線弛度直接測量方法の概念図である。
【図２】本発明での電線弛度測定理論の概念図である。
【図３】本発明の弛度測定装備の構成図である。
【図４】本発明の既設弛度測定作業過程のフローチャートである。
【図５】本発明の既設弛度測定作業時のＰＤＡ弛度測定画面の構成図である。
【図６】本発明の既設弛度測定作業時のＰＤＡデータ結果画面の構成図である。
【図７】本発明の建設弛度測定作業過程のフローチャートである。
【図８】本発明の建設弛度測定作業時のＰＤＡ建設弛度測定画面の構成図である。
【図９】本発明の弛度測定を例示した第１の実施例である。
【図１０】本発明の弛度測定を例示した第２の実施例である。
【図１１】本発明の弛度測定を例示した第３の実施例である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、本発明の具体的な実施例を添付の図面を参照して詳細に説明する。
まず、本発明での弛度計算方法を図２を参照して説明する。
―Ａ鉄塔の電線支持点Ｐａ、Ｂ鉄塔の電線支持点Ｐｂ、及びＰａとＰｂとの間の中点Ｃの座標値のうちＺ値に任意の数（例えば、１００）を加算した地点Ｐｃの三点がなす平面の法線ベクトルをＮ、方位角をｈ、垂直角をｖと定義する。
―測量機の位置点Ｐ１から電線弛度点Ｘをつなぐ仮想線のうち斜距離１Ｍ地点の任意の点をＰ２としたとき、
ｈｄ＝１．０＊ｓｉｎ（ｖ）
Ｐ２ｘ＝Ｐ１ｘ＋ｈｄ＊ｓｉｎ（ｈ）;（Ｐ２のｘ座標）
Ｐ２ｙ＝Ｐ１ｙ＋ｈｄ＊ｃｏｓ（ｈ）;（Ｐ２のｙ座標）
Ｐ２ｚ＝Ｐ１ｚ＋１＊ｃｏｓ（ｖ）;（Ｐ２のｚ座標）
―Ｐ１、Ｐ２の二つの点を通過する直線の式は、
Ｐ＝Ｐ１＋ｔ（Ｐ２−Ｐ１）…（Ａ）、（ここで、tは任意の実数で、Ｐは任意の点である。）
―法線ベクトル（Ｎ）
Ｎ＝（Ｐｂ−Ｐａ）Ｘ（Ｐｃ−Ｐａ）．（ｃｒｏｓｓ  ｐｒｏｄｕｃｔ）
Ｎｘ＝（Ｐｂｙ−Ｐａｙ）＊（Ｐｃｚ−Ｐａｚ）−（Ｐｂｚ−Ｐａｚ）＊（Ｐｃｙ−Ｐａｙ）;（Ｎのｘ座標）
Ｎｙ＝（Ｐｂｚ−Ｐａｚ）＊（Ｐｃｘ−Ｐａｘ）−（Ｐｂｘ−Ｐａｘ）＊（Ｐｃｚ−Ｐａｚ）;（Ｎのｙ座標）
Ｎｚ＝（Ｐｂｘ−Ｐａｘ）＊（Ｐｃｙ−Ｐａｙ）−（Ｐｂｙ−Ｐａｙ）＊（Ｐｃｘ−Ｐａｘ）;（Ｎのｚ座標）
ｍａｇ＝ｓｑｒｔ（Ｎｘ＊Ｎｘ＋Ｎｙ＊Ｎｙ＋Ｎｚ＊Ｎｚ）
Ｎｘ＝Ｎｘ／ｍａｇ（ｎｏｒｍａｌｉｚｅ）
Ｎｙ＝Ｎｙ／ｍａｇ
Ｎｚ＝Ｎｚ／ｍａｇ
―Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃの三つの点を含む平面の方程式は、
Ｐ．Ｎ＝ｄ…（Ｂ）
前記ＡとＢ式で、
（Ｐ１＋t（Ｐ２−Ｐ１））．Ｎ＝ｄ
―前記ｔ値を求めて（Ａ）式に代入すれば、交点ＩＰを求めることができる。
t＝（ｄ−Ｐ１．Ｎ）／（Ｐ２−Ｐ１）．Ｎ
＝（ｄ−Ｎｘ＊Ｐ１ｘ−Ｎｙ＊Ｐ１ｙ−Ｎｚ＊Ｐ１ｚ）／（Ｎｘ＊（Ｐ２ｘ−Ｐ１ｘ）＋Ｎｙ＊（Ｐ２ｙ−Ｐ１ｙ）＋Ｎｚ＊（Ｐ２ｚ−Ｐ１ｚ））
ｄ＝Ｐａ．Ｎ（ｉｎｎｅｒ  ｐｒｏｄｕｃｔ）
＝Ｐａｘ＊Ｎｘ＋Ｐａｙ＊Ｎｙ＋Ｐａｚ＊Ｎｚ
―平面と直線との交点ＩＰを求める。
ＩＰｘ＝Ｐ１ｘ＋t（Ｐ２ｘ−Ｐ１ｘ）;（ＩＰのｘ座標）
ＩＰｙ＝Ｐ１ｙ＋t（Ｐ２ｙ−Ｐ１ｙ）;（ＩＰのｙ座標）
ＩＰｚ＝Ｐ１ｚ＋t（Ｐ２ｚ−Ｐ１ｚ）;（ＩＰのｚ座標）
−>斜弛度値（Ｄ）＝（Ｐａｚ＋Ｐｂｚ）／２−ＩＰｚ
図３は、本発明の弛度測定に必要な装置構成を示した図で、位置視準のための測量機１０と、作業者が携帯して作業を進行するＰＤＡ２０と、測定データが伝送されて保管されるＰＣ３０とを示している。
＜既設弛度の測定作業＞
まず、既設弛度の測定作業過程を図４を参照して説明すれば、弛度測定区間の両鉄塔Ａ，Ｂに電線１が設置されている状態での電線弛度値を測定するためには、測量機１０を両側鉄塔Ａ，Ｂの見える場所に設置した状態で測定作業を行う。（ＳＴ１）
そして、Ａ鉄塔の電線支持点Ｐａに測量機１０を視準した後（ＳＴ２）、図５に示すようなＰＤＡ２０の測定画面でのスクリーン上の“Ａ”をタッチすることによって、測量機１０から視準値データをＰＤＡ２０に伝送するようになる。（ＳＴ３）
その後、Ｂ鉄塔の電線支持点Ｐｂに測量機１０を視準した後（ＳＴ４）、再びＰＤＡ２０の測定画面でのスクリーン上の“Ｂ”をタッチすることによって、測量機１０から視準値データをＰＤＡ２０に伝送するようになる。（ＳＴ５）
その後、作業者はＰＤＡ２０のスクリーン上の“？”をタッチするようになり、これによって、弛度基準線の水平方位角ｖが自動的に計算された後、計算値がディスプレイされるようになる。（ＳＴ６）
このように計算された水平方位角ｖの角度に基づいて、作業者は測量機１０の角度を水平に調節して弛度中心点Ｃに合わせた後、これを垂直方向に下降させ、電線１と接する電線弛度点Ｘを視準した後、ＰＤＡ２０のスクリーンの"弛度点"をタッチするようになる。
その結果、計算された測定弛度値が図６に示すようなＰＤＡ２０のデータ結果スクリーンに表示されることによって、弛度値を確認できるようになる。（ＳＴ７）
図９〜図１１は、測量機１０が位置した機械点を（０，０，０）に設定した状態で前記方法によって弛度値を測定した例示をそれぞれ示した図で、斜弛度値が図９の場合は８．１６０に測定され、図１０の場合は９．７０６に測定され、図１１の場合は９．１０２に測定されたことを確認することができる。
＜建設弛度の測定作業＞
一方、建設弛度作業は、図７に示すように行われる。
すなわち、弛度測定区間の両鉄塔Ａ，Ｂの電線が支持される地点の見える場所に測量機１０を設置した状態で測定作業を行う。（ＳＴ１）
このとき、まず、作業者が図８に示すようなＰＤＡ２０の画面の斜弛度欄に設計弛度値を入力した後（ＳＴ１−１）、Ａ鉄塔の電力線が支持される電線支持点Ｐａに測量機１０を視準し（ＳＴ２）、ＰＤＡ２０の測定画面でのスクリーン上の"Ａ"をタッチすることによって、測量機１０から視準値データをＰＤＡ２０に伝送するようになる。（ＳＴ３）
その後、Ｂ鉄塔の電力線が支持される電線支持点Ｐｂに測量機１０を視準した後（ＳＴ４）、ＰＤＡ２０の測定画面でのスクリーン上の"Ｂ"をタッチすることによって、測量機１０から視準値データをＰＤＡ２０に伝送するようになる。（ＳＴ５）
その後、作業者はＰＤＡ２０のスクリーン上の"？"をタッチするようになり、これによって、弛度基準線の水平角度及び鉛直角度が自動的に計算された後、計算値がディスプレイされるようになる。（ＳＴ６）
このように計算された水平角度及び鉛直角度に基づいて、作業者は測量機１０の水平、垂直角度を調節して視準した後、電力線の架線を実施できるようになる。（ＳＴ８）
一方、図４及び図６のＰＡＤ画面に表された“ａ”及び“ｂ”は、樹木などで鉄塔の電線支持点Ｐａ，Ｐｂが見えなかったり、互いに干渉する場合に使用されるもので、電線支持点の鉛直線上に測量機１０を視準した後で“Ａ”をタッチし、電線支持点Ｐａに視準した後で“ａ”をタッチすれば、樹木などによる干渉が補償されるようになる。
したがって、本発明の弛度測定方法を用いれば、電力線の架線時に作業者個人が簡易測量機による肉眼測定を行っていた従来技術に比べて、より正確でかつ客観的な設計弛度施工が可能になることが分かる。
また、補助労働力なしにも測定者１人による直接測量が可能になることによって、効率的な労働力管理が行われるようになる。
また、昇塔の必要がなく、送電電気員でない人でも測定が可能であり、安全事故発生を未然に防止できるようになる。
また、弛度基準点になる電線弛度点の直接測量によって、誤差の補正が必要でなくなる。
【符号の説明】
【０００８】
１    電線
１０    測量機
２０    ＰＤＡ
３０    コンピュータ
Ｐａ，Ｐｂ  電線支持点
Ｘ  電線弛度点
Ｄ    斜弛度
Ｐ１    測量機の位置点
【図１】
2010133953.tif 000003
【図２】
2010133953.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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