安全验证
5.《5 : 断路器、》避,。雷器等细长电瓷类】设备 《  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 ! ,     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》 —    《1)断路器、避雷】器抗震研究的主耍】内容:有以下几个方面【。   】     》① 现场测》试其动力特性—参,。数,  【。 ,     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 【       ! ③ 断路器—减震器和避》雷器:阻尼装置的》。研制: 》  :   ?   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5Hz》以下临界《阻尼比在2%左【。右 ?      !  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12M】Pa~20MPa)!;而高强度》瓷件的破坏》强度可达到70MP!a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5《0%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 《 《        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 】     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 !       ! 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1.6】7) 《 : :    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5》00k?。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— 《    》 参照有《关单位对500【k,。V避雷?。器的振动台试验报告!当瓷件?最大应力达》到14×106P】a时底部瓷瓶的法兰!连接螺栓《的最大应力只—。达到56《×105Pa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、126k】V、2?52kV棍形支柱】绝缘子126kV、!252k《V,出,线瓷套?和,110kV》、220《kV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】 》     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0.22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) 《