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5、5。斷路器、避雷器等細(xì)長電瓷類設(shè)備。5,5。1.斷路器及避雷器都為懸臂結(jié)構(gòu)。根據(jù)震害調(diào)查和實型試驗分析,危險斷面大多發(fā)生在根部。所以需對瓷件根部截面進(jìn)行驗算、斷路器.避雷器屬于細(xì)長高型電瓷世備,在歷次地震中。其震害都比較嚴(yán)重、甚至在地震烈度為六.七度時,也有震害發(fā)生.所以.各國對其抗震性能的研究都比較重視.我國從海城、唐山地震后。有關(guān)單位也陸續(xù)地開展了大量的研究工作 1,斷路器,避雷器抗震研究的主耍內(nèi)容有以下幾個方面.現(xiàn)場測試其動力特性參數(shù).利用大型振動臺,進(jìn)行實物的動力特性參數(shù)和抗震性能試驗 斷路器減震器和避雷器阻尼裝置的研制.高強度電瓷材料的研制 斷路器,避雷器。安裝減震器、阻尼裝置。前,后的計算模型和方法 2，通過上述研究,得到了以下幾點有價值的結(jié)論。斷路器的自振頻率一般在3Hz左右。臨界阻尼比在3 左右.避雷器的自振頻率一般在5Hz以下.臨界阻尼比在2.左右 由普通電氣陶瓷制造的瓷套或瓷捧 其彈性模量和破壞強度的離散性很大,破壞強度較低。一般在12MPa 20MPa、而高強度瓷件的破壞強度可達(dá)到70MPa以上。這將大幅度提高了設(shè)備的抗震能力.安裝減.隔 震器.經(jīng)試驗可以大幅度地減小設(shè)備所受到的地震作用。使設(shè)備所驗算部位的最大組合應(yīng)力折減50.左右。具有很好的抗震效果.當(dāng)設(shè)備的引線采用硬母線連接時.對設(shè)備的抗震性能有不利的影響.加設(shè)軟連接后，則提高了設(shè)備的抗震性能.斷路器一般是安裝在支架上的，而支架對斷路器的抗震性能有較大的影響.選擇合適的支架剛度和質(zhì)量。降低支架的高度?？梢允拐w結(jié)構(gòu)的自振頻率避開所安裝場地的卓越頻率,減小設(shè)備的地震反應(yīng).3.鑒于上述研究成果、本規(guī)范做出了以下幾項規(guī)定，本規(guī)范中斷路器和無絕緣拉桿避雷器自振周期計算公式的計算模型是按質(zhì)量和剛度均勻分布的連續(xù)桿，并根據(jù)能量法推導(dǎo)得到的，因斷路器和避雷器為多節(jié)瓷瓶由螺栓連接而成 節(jié)點間為彈性連接、所以，實測剛度比計算剛度要小.根據(jù)試驗結(jié)果和計算結(jié)果的比較分析,本規(guī)范選用了剛度折減系數(shù)來反映這一差異.并規(guī)定斷路器的剛度折減系數(shù)取0.2 無絕緣拉桿避雷器的剛度折減系數(shù)取0 22、有絕緣拉桿避雷器自振周期計算公式的計算模型是按質(zhì)量和剛度均勻分布的連續(xù)桿.且在桿的5.8處有一限制水平位移的鉸支座、并根據(jù)瑞雷 利茲法推導(dǎo)得到的、其剛度折減系數(shù)0 051隱含在公式內(nèi)。隨著科學(xué)進(jìn)步,電氣陶瓷的制造工藝也在不斷提高.斷路器和避雷器等由原來強度較低的普通電氣陶瓷制造.到目前陶瓷的強度越來越高、所以本規(guī)范要求電瓷件應(yīng)選用高強度抗震型陶瓷，另外本規(guī)范還規(guī)定該類設(shè)備為減小設(shè)備的地震反應(yīng)可安裝減震器 并以規(guī)范性附錄形式給出了具體規(guī)定與要求,因斷路器和避雷器的瓷瓶橫截面面積是不規(guī)則變化的 所以本規(guī)范為保證安全.對所驗算部位的應(yīng)力應(yīng)乘以不均衡系數(shù)、取1 67.有絕緣拉桿避雷器。如部分220kV避雷器,根據(jù)震害分析和內(nèi)力計算發(fā)現(xiàn)、在絕緣拉桿上面一節(jié)瓷瓶根部的內(nèi)力較大,所以需對該截面進(jìn)行抗震驗算。參照有關(guān)單位對500kV避雷器的振動臺試驗報告 當(dāng)瓷件最產(chǎn)生破壞 所以此條只要求對瓷件的應(yīng)力進(jìn)行抗震驗算、參照有關(guān)單位對500kV避雷器的振動臺試驗報告,當(dāng)瓷件最大應(yīng)力達(dá)到14,106Pa時 底部瓷瓶的法蘭連接螺栓的最大應(yīng)力只達(dá)到56 105Pa.遠(yuǎn)小于螺栓的許用應(yīng)力.地震時一般不會在此產(chǎn)生破壞 所以此條只要求對瓷件的應(yīng)力進(jìn)行抗震驗算 5,5.2，根據(jù)某公司生產(chǎn)的66kV，126kV、252kV棍形支柱絕緣子，126kV.252kV出線瓷套和110kV 220kV避雷器等高壓電瓷產(chǎn)品的抗震驗算表明 其自振周期大多在0、1s左右.個別小于0、1s，所以、建議這類產(chǎn)品的自振周期可取0.1s 本條給出的斷路器及無絕緣拉桿的避雷器的自振周期計算公式.是按質(zhì)量均勻分布的連續(xù)桿計算模型推導(dǎo)的，因為斷路器及避雷器基奉上為一連續(xù)介質(zhì)且無明顯突加質(zhì)量的懸臂結(jié)構(gòu).由于斷路器.避雷器為多節(jié)瓷瓶由螺栓連接而成、節(jié)點間為弱性連接，使實測剛度比計算剛度小，根據(jù)設(shè)備在振動臺的試驗結(jié)果,選用了側(cè)移剛度折減系數(shù)來反映這一因素、根據(jù)試驗結(jié)果,分析結(jié)果。對斷路器選用0 2.對避雷器選用0.22,有絕緣拉桿的避雷器由于其精確解求解困難 可利用瑞雷利茲法求其上限解,頻率偏高。周期偏低、故安全,