開關(guān)產(chǎn)品抗震性能設(shè)計(jì)

摘 要：近幾年我國及世界范圍的地震頻發(fā)，而電力作為生產(chǎn)生活的第一生命線，能否迅速從災(zāi)害中恢復(fù)，成為各地方政府及電力部門自身建設(shè)的關(guān)注重點(diǎn)，所以開關(guān)作為重要的電氣設(shè)備，抗震性能一再被提至重要地位。其實(shí)早在上世紀(jì)50年代至80年代，日本、智利、美國、德國等開關(guān)制造的大型企業(yè)就曾相繼開始了開關(guān)的抗震性能研究[1]，但徹底改良的抗震型開關(guān)成本較高，并未得到廣泛推廣應(yīng)用，而常規(guī)設(shè)計(jì)的改良型抗震結(jié)構(gòu)卻普遍得以應(yīng)用；主要的設(shè)計(jì)措施可大致分為抗震結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性設(shè)計(jì)、抗震結(jié)構(gòu)的柔韌性設(shè)計(jì)及減震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等三個(gè)方面，并且高強(qiáng)度瓷的應(yīng)用，一定程度也提高了開關(guān)震害易損件的強(qiáng)度，使抗害能力的提高成為可能。

關(guān)鍵詞：開關(guān)產(chǎn)品；抗震性能；設(shè)計(jì)

1 開關(guān)產(chǎn)品在地震時(shí)最易損壞的結(jié)構(gòu)

開關(guān)產(chǎn)品在地震中90%的損壞來自瓷件，其中敞開式隔離開關(guān)典型損壞為支柱絕緣子折斷及傾斜，位置主要在根部法蘭與瓷件接觸面附近；少油斷路器為套管根部折斷、漏油等為主，多油及空氣開關(guān)為套管折斷或漏油及傘裙碎裂等，SF6瓷柱式開關(guān)以滅弧室下支撐絕緣子根部折斷為主，罐式斷路器和GIS的損傷程度較小，也以充氣套管根部折裂及傘裙碎裂較為常見。另外還不同程度存在因地基沉降[2]、開裂等原因?qū)е麻_關(guān)傾斜、倒伏、變形，應(yīng)力局部集中導(dǎo)致的漏氣及電接觸不良等也較為普遍。當(dāng)然，在運(yùn)行時(shí)硬質(zhì)連接母線，也會因永久變形或相鄰設(shè)備損毀，對設(shè)備產(chǎn)生強(qiáng)大破壞性拉力，產(chǎn)生瓷件根部斷裂等問題。

2 開關(guān)產(chǎn)品抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在各類開關(guān)產(chǎn)品的抗震設(shè)計(jì)中，最為重要的應(yīng)是支撐設(shè)計(jì)；設(shè)備本身的穩(wěn)定性和設(shè)備強(qiáng)震下的安全，主要取決于支撐類型；常見的產(chǎn)品鋼架支撐有一字形單立柱支撐、門形支撐、A字形支撐、方形支撐等；各類支撐在開關(guān)承重設(shè)計(jì)選型時(shí)，主要考慮強(qiáng)度及韌性兩個(gè)因素，一方面增加強(qiáng)度設(shè)計(jì)的余度可保證耐受強(qiáng)震能量；另一方面，如單點(diǎn)或多點(diǎn)一字形支撐，留有一定的韌性形變余度，如同木制房屋震后損毀程度遠(yuǎn)小于磚石房屋震后損毀程度一樣，反而不易在震后產(chǎn)生永久變形，危及上端設(shè)備安全。

絕緣子支撐件在地震中為主要易損件，折斷部位通常為根部與金屬件連接部位，同樣道理，如果帶有一定錐度，根部的剪切強(qiáng)度將有望增加2.5～3.5倍，在開關(guān)產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)可作為抗震結(jié)構(gòu)使用；其根部金屬件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可一方面多設(shè)加強(qiáng)筋，一方面加大上端面圓角設(shè)計(jì)，減少電暈，通過改善電場防止絕緣件根部老化及緩慢酸腐蝕等間接提高瓷件長期運(yùn)行下的強(qiáng)度。

在各類開關(guān)中，因產(chǎn)品類型不同，重心的位置有高有低，而低位重心的產(chǎn)品類型抗震能力較佳；如GIS為多點(diǎn)落地布置，整個(gè)產(chǎn)品高度通常相對于長寬，近乎匍匐于地表，整體的抗震能力最強(qiáng)，罐式斷路器重心較低，支撐截面大，抗震穩(wěn)定性僅次于GIS；而瓷柱式SF6斷路器、少油斷路器、敞開式隔離開關(guān)等開關(guān)類產(chǎn)品，因重心較高，且瓷件使用量大，抗震能力相對較差。

同類產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，通過加大底座重量、降低支撐高度等，設(shè)法降低產(chǎn)品重心，減小設(shè)備在地震時(shí)的實(shí)際擺幅等，也可適當(dāng)提高抗震能力。

開關(guān)產(chǎn)品的抗震能力除產(chǎn)品自身外，還與其安裝所在的預(yù)埋基礎(chǔ)、運(yùn)行位置等有關(guān)，一方面，在強(qiáng)震中，預(yù)埋基礎(chǔ)的抗震能力直接決定了上端產(chǎn)品的抗震能力，使得產(chǎn)品的抗震能力、運(yùn)行期間的固定方式等受到制約，合理設(shè)定預(yù)埋基礎(chǔ)的抗震設(shè)防等級和類型，也是開關(guān)抗震保護(hù)的重要環(huán)節(jié)。近幾年在電站就位安裝中，產(chǎn)品高位安裝的趨勢也不利于開關(guān)產(chǎn)品的抗震。

3 開關(guān)產(chǎn)品減震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

開關(guān)產(chǎn)品的減震結(jié)構(gòu)通常有加裝阻尼器及減震層等設(shè)計(jì)[1]，其中阻尼器可裝至支架上，適合各類敞開式開關(guān)使用；設(shè)計(jì)原理多樣；因成本低，滾球、吊球型阻尼結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)性較好；因地震擺幅頻率比鉛球雙向滾動頻率高，所以有一定質(zhì)量的鉛球，會因慣性作用滯后滾動，起到一定的阻尼作用，同時(shí)運(yùn)動也可消耗掉一部分地震能量，減少震害帶來的破壞性能量；鉛球的重量較大，易形成產(chǎn)品整體的中心下移，對抗震能起到一定作用。

4 抗震設(shè)計(jì)計(jì)算

地震設(shè)計(jì)時(shí)負(fù)載通?？砂凑蛰d荷風(fēng)速：V=10m/s、風(fēng)壓：W=0.0625Kn/m3、以及結(jié)構(gòu)阻尼比2%等設(shè)計(jì)；地震工況載荷可按照常風(fēng)風(fēng)載+導(dǎo)線拉力*0.7+自重+地震水平加速度+地震垂直加速度考慮。以瓷柱式開關(guān)為例：

負(fù)荷參數(shù)

水平方向地面加速度：AG5：ZPA=5m/s2（0.5g），阻尼比取2%。DASAPW計(jì)算地震響應(yīng)譜時(shí)的輸出如下：

高地震水平（0.5g）所使用的IEEE693-2005規(guī)范地震響應(yīng)譜公式如下：

f is in Hz

DASAPW軟件使用的地震響應(yīng)譜計(jì)算的具體公式與步驟是：

求出結(jié)構(gòu)的固有頻率及正則振型：

求出正則振型的個(gè)數(shù)，應(yīng)滿足X、Y、Z三個(gè)方向的地震載荷參與質(zhì)量大于90%的要求。

第j階振型{？準(zhǔn)j}關(guān)于質(zhì)量陣[M]歸一：{？準(zhǔn)j}T[M]{？準(zhǔn)j}=1，自然有{？準(zhǔn)j}T[M]{？準(zhǔn)j}=？棕2j。

對每階振型{？準(zhǔn)j}，根據(jù)對應(yīng)的固有頻率fj和阻尼，從地震反應(yīng)譜曲線a（f）求出其地震動力放大系數(shù)？茁j=？琢（fj）/設(shè)計(jì)基本地震加速度a0。

j階振型D方向地震反應(yīng)位移{uj}D：

（1）

式中：？棕j：第j階固有圓頻率=2？仔fj；a0：設(shè)計(jì)基本地震加速度（ms-2）；{？準(zhǔn)j}T：第j階振型的轉(zhuǎn)置；[M]： 結(jié)構(gòu)有限元質(zhì)量矩陣（kg）；{E}：單位地震矢量。地震方向?qū)?yīng)的線位移自由度對應(yīng)行上的值為1，其余行為0；qD：地震響應(yīng)的振型參與系數(shù)（即程序輸出中的參與系數(shù)）；qs：靜力解的振型參與系數(shù)。

若求出的最高階固有頻率超過33Hz，某個(gè)方向的地震載荷參與質(zhì)量仍小于90%，對于高階截尾振型，使用靜力地震載荷考慮其地震響應(yīng)貢獻(xiàn)。高階截尾振型靜力地震載荷為：endprint

（2）

所有振型D方向地震反應(yīng)位移用平方和的平方根疊加：

（3）

式中i：結(jié)構(gòu)位移矢量的第i個(gè)分量。

水平（X或Y）與豎直Z方向地震反應(yīng)位移用平方和的平方根組合：

（4）

式中D：指（X和Z）或（Y和Z）。

應(yīng)力計(jì)算

用第j階振型在D 方向的地震反應(yīng)位移{uj}D，求出對應(yīng)的應(yīng)力■■S■■，其中N為某個(gè)結(jié)點(diǎn)，K 為某個(gè)應(yīng)力分量。用平方和的平方根疊加所有振型的應(yīng)力：

（5）

最后，將水平（X或Y）與豎直Z方向的地震應(yīng)力用平方和的平方根組合總應(yīng)力■■S：

（6）

式中： D：指（X和Z） 或（Y和Z）。

（X，Z）、（Y，Z）分別與其它載荷（風(fēng)載、導(dǎo)線拉力、自重）產(chǎn)生的應(yīng)力按絕對值求和組合應(yīng)力，找出最大應(yīng)力設(shè)計(jì)校核。

傳給基礎(chǔ)的地震力，用各點(diǎn)的mi·ai求合力與合力作用點(diǎn)，ai考慮高階截尾振型貢獻(xiàn)，即按公式（2）中刪掉各項(xiàng)中的因子矩陣[M]后的表達(dá)式為高階振型產(chǎn)生的加速度矢量。

GIS的計(jì)算也是類似，以共箱式145kV產(chǎn)品為例：

抗震敏感部件幾何特征尺寸

風(fēng)速V=10m/s、基本風(fēng)壓？棕0=V2/1600=0.0625kN/m2，地震地面水平方向加速度0.5g，豎直Z方向0.25g。

地震響應(yīng)譜：

A：X+Z向地震+X向風(fēng)載：

套管支架（梁單元直接算出的結(jié)果）：FX=1166N，F(xiàn)Z=4832N。

設(shè)備質(zhì)心結(jié)點(diǎn)的加速度ax=9.58m/s2，az=5.132m/s2，質(zhì)心高度Z=1.928m，質(zhì)量M=5154kg，所以傳給基礎(chǔ)的水平剪力為FX=Max=49375N，豎直力FZ=Maz=26450N，彎矩MY=FX×1.928=95195Nm。保守起見分配到斷路器支架和避雷器支架。兩種支架的距離為4.07m。使用靜力平衡得出：

斷路器支架：FX=0.5×49375=24688N，F(xiàn)Z=0.5×26450+95195/4.07=36614N

避雷器支架：FX=24688N，F(xiàn)Z=36614N

T型罐和隔離開關(guān)支架單獨(dú)計(jì)算：質(zhì)心加速度ax=6.11m/s2，az=3.48m/s2，質(zhì)心高度Z=0.82m。支架X方向跨度1.732m，T型罐和隔離開關(guān)質(zhì)量M=670kg。

T型罐和隔離開關(guān)支架：ax=Max=670×6.11=4094N

FZ=2×{0.5×M×az+Fx×Z/1.732m}=6208N。

B：Y+Z向地震+Y向風(fēng)載：

套管支架（梁單元直接算出的結(jié)果）：FY=5886N，F(xiàn)Z=932N。

設(shè)備質(zhì)心5126結(jié)點(diǎn)的加速度ay=10.43m/s2，az=3.94m/s2，質(zhì)心高度Z=1.928m，質(zhì)量M=5154kg，所以傳給基礎(chǔ)的水平剪力為FY=May=53756N，豎直力FZ=Maz=20307N，彎矩MX=FY×1.928=103641Nm。保守起見分配到斷路器支架和避雷器支架，使用靜力平衡得出：

斷路器支架：FY=0.5×53756N=26878N

FZ=0.5×20307N+2×0.5×MX/0.536m

=10154N+193360N=203514N

避雷器支架：FY=0.5×53756N=26878N

FZ=0.5×20307N+2×0.5×MX/0.75m

=10154N+138188N=148342N

T型罐和隔離開關(guān)支架單獨(dú)計(jì)算：質(zhì)心加速度ay=6.47m/s2，az=2.98m/s2，質(zhì)心高度Z=0.82m。支架Y方向跨度0.827m，T型罐和隔離開關(guān)質(zhì)量M=670kg。

T型罐和隔離開關(guān)支架：FY=M×ay=670×6.47=4335N，

FZ=2×{0.5×M×az+FY×Z/0.827m}=10594N。

5 結(jié)束語

盡管目前的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，專門因抗震更改設(shè)計(jì)的不多見，且近幾年252kV及以上電壓等級的新站在強(qiáng)震中基本無開關(guān)損壞，可看出近幾年開關(guān)產(chǎn)品的抗震能力有所加強(qiáng)，但產(chǎn)品的優(yōu)化設(shè)計(jì)還有很多工作可以完善，強(qiáng)度設(shè)計(jì)余度還可進(jìn)一步放大，高強(qiáng)度電瓷產(chǎn)品及復(fù)合套管的應(yīng)用等，也將有助于開關(guān)產(chǎn)品抗震能力的提高；抗震能力的計(jì)算、試驗(yàn)也應(yīng)更多的落實(shí)到各個(gè)產(chǎn)品中去，相信在未來還會有更多更好的抗震開關(guān)產(chǎn)品得到使用和推廣。

參考文獻(xiàn)

[1]關(guān)志成，劉瑛巖，周運(yùn)翔.絕緣子及輸變電設(shè)備外絕緣（1版）[M].北京：清華大學(xué)出版社，2006，1.

[2]楊偉.電氣工程基礎(chǔ)（1版）[M].北京：國防工業(yè)出版社出版，2009，12.

作者簡介：劉英（1968，1-），女，碩士，正高工，西安西電開關(guān)電氣有限公司對外技術(shù)合作辦就職。endprint

（2）

所有振型D方向地震反應(yīng)位移用平方和的平方根疊加：

（3）

式中i：結(jié)構(gòu)位移矢量的第i個(gè)分量。

水平（X或Y）與豎直Z方向地震反應(yīng)位移用平方和的平方根組合：

（4）

式中D：指（X和Z）或（Y和Z）。

應(yīng)力計(jì)算

用第j階振型在D 方向的地震反應(yīng)位移{uj}D，求出對應(yīng)的應(yīng)力■■S■■，其中N為某個(gè)結(jié)點(diǎn)，K 為某個(gè)應(yīng)力分量。用平方和的平方根疊加所有振型的應(yīng)力：

（5）

最后，將水平（X或Y）與豎直Z方向的地震應(yīng)力用平方和的平方根組合總應(yīng)力■■S：

（6）

式中： D：指（X和Z） 或（Y和Z）。

（X，Z）、（Y，Z）分別與其它載荷（風(fēng)載、導(dǎo)線拉力、自重）產(chǎn)生的應(yīng)力按絕對值求和組合應(yīng)力，找出最大應(yīng)力設(shè)計(jì)校核。

傳給基礎(chǔ)的地震力，用各點(diǎn)的mi·ai求合力與合力作用點(diǎn)，ai考慮高階截尾振型貢獻(xiàn)，即按公式（2）中刪掉各項(xiàng)中的因子矩陣[M]后的表達(dá)式為高階振型產(chǎn)生的加速度矢量。

GIS的計(jì)算也是類似，以共箱式145kV產(chǎn)品為例：

抗震敏感部件幾何特征尺寸

風(fēng)速V=10m/s、基本風(fēng)壓？棕0=V2/1600=0.0625kN/m2，地震地面水平方向加速度0.5g，豎直Z方向0.25g。

地震響應(yīng)譜：

A：X+Z向地震+X向風(fēng)載：

套管支架（梁單元直接算出的結(jié)果）：FX=1166N，F(xiàn)Z=4832N。

設(shè)備質(zhì)心結(jié)點(diǎn)的加速度ax=9.58m/s2，az=5.132m/s2，質(zhì)心高度Z=1.928m，質(zhì)量M=5154kg，所以傳給基礎(chǔ)的水平剪力為FX=Max=49375N，豎直力FZ=Maz=26450N，彎矩MY=FX×1.928=95195Nm。保守起見分配到斷路器支架和避雷器支架。兩種支架的距離為4.07m。使用靜力平衡得出：

斷路器支架：FX=0.5×49375=24688N，F(xiàn)Z=0.5×26450+95195/4.07=36614N

避雷器支架：FX=24688N，F(xiàn)Z=36614N

T型罐和隔離開關(guān)支架單獨(dú)計(jì)算：質(zhì)心加速度ax=6.11m/s2，az=3.48m/s2，質(zhì)心高度Z=0.82m。支架X方向跨度1.732m，T型罐和隔離開關(guān)質(zhì)量M=670kg。

T型罐和隔離開關(guān)支架：ax=Max=670×6.11=4094N

FZ=2×{0.5×M×az+Fx×Z/1.732m}=6208N。

B：Y+Z向地震+Y向風(fēng)載：

套管支架（梁單元直接算出的結(jié)果）：FY=5886N，F(xiàn)Z=932N。

設(shè)備質(zhì)心5126結(jié)點(diǎn)的加速度ay=10.43m/s2，az=3.94m/s2，質(zhì)心高度Z=1.928m，質(zhì)量M=5154kg，所以傳給基礎(chǔ)的水平剪力為FY=May=53756N，豎直力FZ=Maz=20307N，彎矩MX=FY×1.928=103641Nm。保守起見分配到斷路器支架和避雷器支架，使用靜力平衡得出：

斷路器支架：FY=0.5×53756N=26878N

FZ=0.5×20307N+2×0.5×MX/0.536m

=10154N+193360N=203514N

避雷器支架：FY=0.5×53756N=26878N

FZ=0.5×20307N+2×0.5×MX/0.75m

=10154N+138188N=148342N

T型罐和隔離開關(guān)支架單獨(dú)計(jì)算：質(zhì)心加速度ay=6.47m/s2，az=2.98m/s2，質(zhì)心高度Z=0.82m。支架Y方向跨度0.827m，T型罐和隔離開關(guān)質(zhì)量M=670kg。

T型罐和隔離開關(guān)支架：FY=M×ay=670×6.47=4335N，

FZ=2×{0.5×M×az+FY×Z/0.827m}=10594N。

5 結(jié)束語

盡管目前的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，專門因抗震更改設(shè)計(jì)的不多見，且近幾年252kV及以上電壓等級的新站在強(qiáng)震中基本無開關(guān)損壞，可看出近幾年開關(guān)產(chǎn)品的抗震能力有所加強(qiáng)，但產(chǎn)品的優(yōu)化設(shè)計(jì)還有很多工作可以完善，強(qiáng)度設(shè)計(jì)余度還可進(jìn)一步放大，高強(qiáng)度電瓷產(chǎn)品及復(fù)合套管的應(yīng)用等，也將有助于開關(guān)產(chǎn)品抗震能力的提高；抗震能力的計(jì)算、試驗(yàn)也應(yīng)更多的落實(shí)到各個(gè)產(chǎn)品中去，相信在未來還會有更多更好的抗震開關(guān)產(chǎn)品得到使用和推廣。

參考文獻(xiàn)

[1]關(guān)志成，劉瑛巖，周運(yùn)翔.絕緣子及輸變電設(shè)備外絕緣（1版）[M].北京：清華大學(xué)出版社，2006，1.

[2]楊偉.電氣工程基礎(chǔ)（1版）[M].北京：國防工業(yè)出版社出版，2009，12.

作者簡介：劉英（1968，1-），女，碩士，正高工，西安西電開關(guān)電氣有限公司對外技術(shù)合作辦就職。endprint

（2）

所有振型D方向地震反應(yīng)位移用平方和的平方根疊加：

（3）

式中i：結(jié)構(gòu)位移矢量的第i個(gè)分量。

水平（X或Y）與豎直Z方向地震反應(yīng)位移用平方和的平方根組合：

（4）

式中D：指（X和Z）或（Y和Z）。

應(yīng)力計(jì)算

用第j階振型在D 方向的地震反應(yīng)位移{uj}D，求出對應(yīng)的應(yīng)力■■S■■，其中N為某個(gè)結(jié)點(diǎn)，K 為某個(gè)應(yīng)力分量。用平方和的平方根疊加所有振型的應(yīng)力：

（5）

最后，將水平（X或Y）與豎直Z方向的地震應(yīng)力用平方和的平方根組合總應(yīng)力■■S：

（6）

式中： D：指（X和Z） 或（Y和Z）。

（X，Z）、（Y，Z）分別與其它載荷（風(fēng)載、導(dǎo)線拉力、自重）產(chǎn)生的應(yīng)力按絕對值求和組合應(yīng)力，找出最大應(yīng)力設(shè)計(jì)校核。

傳給基礎(chǔ)的地震力，用各點(diǎn)的mi·ai求合力與合力作用點(diǎn)，ai考慮高階截尾振型貢獻(xiàn)，即按公式（2）中刪掉各項(xiàng)中的因子矩陣[M]后的表達(dá)式為高階振型產(chǎn)生的加速度矢量。

GIS的計(jì)算也是類似，以共箱式145kV產(chǎn)品為例：

抗震敏感部件幾何特征尺寸

風(fēng)速V=10m/s、基本風(fēng)壓？棕0=V2/1600=0.0625kN/m2，地震地面水平方向加速度0.5g，豎直Z方向0.25g。

地震響應(yīng)譜：

A：X+Z向地震+X向風(fēng)載：

套管支架（梁單元直接算出的結(jié)果）：FX=1166N，F(xiàn)Z=4832N。

設(shè)備質(zhì)心結(jié)點(diǎn)的加速度ax=9.58m/s2，az=5.132m/s2，質(zhì)心高度Z=1.928m，質(zhì)量M=5154kg，所以傳給基礎(chǔ)的水平剪力為FX=Max=49375N，豎直力FZ=Maz=26450N，彎矩MY=FX×1.928=95195Nm。保守起見分配到斷路器支架和避雷器支架。兩種支架的距離為4.07m。使用靜力平衡得出：

斷路器支架：FX=0.5×49375=24688N，F(xiàn)Z=0.5×26450+95195/4.07=36614N

避雷器支架：FX=24688N，F(xiàn)Z=36614N

T型罐和隔離開關(guān)支架單獨(dú)計(jì)算：質(zhì)心加速度ax=6.11m/s2，az=3.48m/s2，質(zhì)心高度Z=0.82m。支架X方向跨度1.732m，T型罐和隔離開關(guān)質(zhì)量M=670kg。

T型罐和隔離開關(guān)支架：ax=Max=670×6.11=4094N

FZ=2×{0.5×M×az+Fx×Z/1.732m}=6208N。

B：Y+Z向地震+Y向風(fēng)載：

套管支架（梁單元直接算出的結(jié)果）：FY=5886N，F(xiàn)Z=932N。

設(shè)備質(zhì)心5126結(jié)點(diǎn)的加速度ay=10.43m/s2，az=3.94m/s2，質(zhì)心高度Z=1.928m，質(zhì)量M=5154kg，所以傳給基礎(chǔ)的水平剪力為FY=May=53756N，豎直力FZ=Maz=20307N，彎矩MX=FY×1.928=103641Nm。保守起見分配到斷路器支架和避雷器支架，使用靜力平衡得出：

斷路器支架：FY=0.5×53756N=26878N

FZ=0.5×20307N+2×0.5×MX/0.536m

=10154N+193360N=203514N

避雷器支架：FY=0.5×53756N=26878N

FZ=0.5×20307N+2×0.5×MX/0.75m

=10154N+138188N=148342N

T型罐和隔離開關(guān)支架單獨(dú)計(jì)算：質(zhì)心加速度ay=6.47m/s2，az=2.98m/s2，質(zhì)心高度Z=0.82m。支架Y方向跨度0.827m，T型罐和隔離開關(guān)質(zhì)量M=670kg。

T型罐和隔離開關(guān)支架：FY=M×ay=670×6.47=4335N，

FZ=2×{0.5×M×az+FY×Z/0.827m}=10594N。

5 結(jié)束語

盡管目前的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，專門因抗震更改設(shè)計(jì)的不多見，且近幾年252kV及以上電壓等級的新站在強(qiáng)震中基本無開關(guān)損壞，可看出近幾年開關(guān)產(chǎn)品的抗震能力有所加強(qiáng)，但產(chǎn)品的優(yōu)化設(shè)計(jì)還有很多工作可以完善，強(qiáng)度設(shè)計(jì)余度還可進(jìn)一步放大，高強(qiáng)度電瓷產(chǎn)品及復(fù)合套管的應(yīng)用等，也將有助于開關(guān)產(chǎn)品抗震能力的提高；抗震能力的計(jì)算、試驗(yàn)也應(yīng)更多的落實(shí)到各個(gè)產(chǎn)品中去，相信在未來還會有更多更好的抗震開關(guān)產(chǎn)品得到使用和推廣。

參考文獻(xiàn)

[1]關(guān)志成，劉瑛巖，周運(yùn)翔.絕緣子及輸變電設(shè)備外絕緣（1版）[M].北京：清華大學(xué)出版社，2006，1.

[2]楊偉.電氣工程基礎(chǔ)（1版）[M].北京：國防工業(yè)出版社出版，2009，12.

作者簡介：劉英（1968，1-），女，碩士，正高工，西安西電開關(guān)電氣有限公司對外技術(shù)合作辦就職。endprint