5.5》 断路器、避【雷器等细长电—瓷类设备
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5.5】.1 断路器及】避雷器都为悬臂结】构,根据震害《调查和实型》试验分析危险断面大!多发生在根部—所以:。需对瓷?件,根部截面进行验算
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【 ,。 断:路,器、避雷器属于细】长高型电瓷世备在】。。历次地震中其震害】都比:。较,严重甚至《在地震?烈度为六、七—度时也有震害发【生所以各《国对:其抗震性《能的研究都比较【重,视我国从海》。城、唐山地震—后有关单位也陆续】地开展了大量—的,研,究工作
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, 1》)断路器《、避雷器《。抗震研究的主耍内】容有以下几个—方面
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— ①【 现场测试其动力】特性参数
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】。 ② 利用大型振!动台进行《实物的?动力特性参》数和抗?震性能试验
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! ③ 断路器减震】器和避雷器》阻尼装置《的研制
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—。 ④ —高强:度电:瓷材料的研制—
! , ⑤ 断路【器(避雷器)—安装减震器》(阻尼装置)前【、后的?计算模型《和方法
! 《2)通过上述研究】得到了以下》几点有价值》的结论
! : 《。 ①: 断路器《的,自振频率一般在【3Hz左《右临界阻尼比—在3:%左右;避雷器【的自振频率一般在5!。Hz以下《临界:阻尼比在2》%左右
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? 》 ②: 由普通电气陶【瓷制造的瓷套—或瓷:捧其:弹性模量和破坏强】度的离散性很—大,破坏强度较低(一般!在12MPa—~20MPa);】而,高强:度瓷件的破坏强度可!达到70《MPa?以,上这将大幅度提高了!设备的抗《震能力
【。
】 ③ 安装》减(隔)震》器经试验可》以大幅度地减小设】备所受到的地—震作用使设备—所验算部位的最大组!合,应力折?减50%左右具【有很好的《。抗震效?果,
— , ④【 当设?备的引线采用硬母】。线连接时对设备的】抗震性能有不利【的影响;加设软【。连接后则《。提高了设备》。。的抗震性能
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— ⑤《 断路?器一:般,是安装在支架上【的而支架《对断:路器的抗震性能有较!大,的影响;选择合【适的支?架,刚度和质量(—降低:支架的高度》)可:以使整体结构的【自振频率避开所安装!场地:。的卓越频率减小设备!。的地震反应
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3【)鉴于上述研究【成果本规《范做出?了以下几项规—定,
! , ① 本规【范中断路《器和无绝缘拉杆避】雷器自振周期—。计算公式的计算模型!是按质量和》刚度均匀《分布的?连,续杆并根据能量法】推导得到的因断路】器,和避雷器《为多节瓷瓶由—螺栓连?接而:成节点间《为弹:性连接?。所以实?测刚:度比计算刚度要【小根据?试验结?果和计算结》果的比?较分析?。本规范选用》了刚度折减系数来】反映:这一差异并规—定断路器的》刚度折减系数—取0.2无绝缘拉】杆避雷器的》刚度折减系》数取0?.,22
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】 ② 有绝缘拉杆!。避雷:器自振周期计算公】式的:。。计,算,模型是按质量和刚】度均匀分布》。的连续?杆,且,在杆的?5/8处有一—限制水?平,。位移的?铰支座并根》。据瑞雷-利兹—法推导得《到的其刚度折减系数!0.051隐含在公!式内
》
【 ③ 随着科学!进步电气陶瓷的制造!工,艺也在不断》提高断路器》和避:雷器等由原来—。强度较低《的普通?电气陶?瓷制:造到目前陶瓷的强度!越来越高《;所以本规范要求电!瓷件应选用高强【度抗震型陶》瓷,另外本规范》还规定该类设备【为减:小设备的地震反应】可安装减震器并以规!。范性附录形》式给出了《具体规定《与要求
! —④ 因?断路器?。和避雷器的》瓷瓶横截《面面:积是不规则变化的】所以本?规范为保证》安全对所验算部位】的应力应乘以不均】衡系数(《取1:.,。67)
【
有【绝缘拉杆《避,。雷器(如部分220!kV避雷器)根据】震害分析和内力【计算发现《在绝缘拉杆上面【一节瓷瓶《根,部的内力较大所以需!。。对,该截面进行抗震验】算
【 《。参照有关单位对50!0k:V避雷器的振动【台试验报告》当,。瓷件最?。产生破?坏所以此条只—要求:。对瓷件的应力—进行抗震验算
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? 参照有【。关单:位对500kV避】雷器的振动台试【验报告当《瓷件最大应力—达到14×1—06Pa时底部【瓷瓶的法兰连接螺栓!的,最大应力只达到56!×1:05Pa《远小于螺栓的—。许用应力地震—时一般不会在此【。。产生破坏所》。以此条只要求对瓷件!的应力进行抗震验算!
5.5!.2 根》据某公司生产的6】6kV?、126kV、2】52kV棍》形支柱?绝缘子1《26kV、252k!V出线瓷套和1【10:。kV、22》0kV避雷器等高】压电瓷产品的抗【震验算表明其—自振周?期大多在0.—1s左右个别小于0!.1s;所》。以,。建议这类产》品的自振周期—可取0.1s—
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? 本条给》出的断路器及无绝】缘拉杆的避雷器【的自振周期计—。算公式?是按质量均匀分布】的,连续杆计算模—型推:导的因为断路器【及避:雷器基奉上》为一连续介质—且无明显突加质量的!悬臂结构《由于:断路器、避雷—器为多节《瓷瓶由螺栓连接【而成节点间为弱性连!接使实测《刚度比计算刚度【小根据设备在振动】。台的试验《结果选用了侧移刚】度折减系数来反映】这一因素根》据试:验结果、分析—结果:对断路器选用0.2!。;对避雷器选用0.!2,2有绝缘拉杆的避雷!器由于其精确—。解求:。解困难可利用—瑞雷利兹法求其上限!。解(频率偏高、周】期偏低故安全)【
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