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12?MP:a~20《MPa);而—高强度瓷《件的破坏《强度可?达到70MPa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 【   ?  :  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0.0》51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?220kV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》5,00kV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500k【V,避雷器的振动台试验!报告当瓷件最大【应力达到14×10!6P:a,时底部瓷瓶的法兰连!接螺栓的最大应力】只达到5《。6×: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、126kV!、252kV棍形支!柱绝缘子126k】V、252kV【出,线瓷套和110k】V、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0.1】s,左右个别小于—0.1s;所以【建议这类产》品,。的,自振周期可取0.1!s : 《。    《 ,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)】 :