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:
【 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
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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
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!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《
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《 , 2)通》过,上述研究得到了【以下几点有价值【的结论
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《 —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12》。M,。Pa~20MPa】。);而高强度瓷件的!破坏强度《可达到7《0MPa以上这将大!幅度提高了》设备的抗震能力
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】 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
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? 《 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
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】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0.2《2
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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
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— , 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》)
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— 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
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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500《kV避雷《器的振?动台试?验报告当瓷件最大应!力达到14×106!Pa时底部》瓷瓶的法兰连接螺】栓的最大应力只【达到56《×105《Pa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
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,5.5?.2 根据某公司!生,产的6?6kV、126【kV、?252k《。。V棍形支柱绝缘子】126?kV、?252?kV出?线瓷套和110k】V,、220kV—。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0.22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)
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