高壓SF6斷路器的抗震性能分析

高壓電瓷型電氣設(shè)備的地震易損性極高，但抗震研究較少。本文選取一種在500kV變電站中常用的瓷柱式SF6斷路器，利用有限元分析軟件ANSYS對(duì)其進(jìn)行自振特性分析；并用反應(yīng)譜法對(duì)其進(jìn)行抗震性能分析。本文設(shè)計(jì)了人工正弦拍波，對(duì)斷路器進(jìn)行時(shí)程分析。給出了El-centror波、Gengma波、人工合成正弦拍波和San-fernando波X向輸入下，斷路器頂部位移時(shí)程，并用表格列出了瓷柱根部應(yīng)力、應(yīng)變時(shí)程及最大值。得出了幾點(diǎn)結(jié)論。為電瓷型電氣設(shè)備的減隔震設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。
關(guān)鍵詞：高壓斷路器；自振特性；振型；反應(yīng)譜；時(shí)程分析:調(diào)查發(fā)現(xiàn)，汶川大地震中損壞的電力設(shè)施和唐山大地震中的情況類似，主要為電氣設(shè)備損壞，尤其是含有大型瓷套管的高壓電氣設(shè)備，包括變壓器、斷路器、隔離開關(guān)、電壓互感器、電流互感器等。變電站建(構(gòu))筑物也遭受不同程度的損壞，線路受損情況相對(duì)較輕一些。
高壓電氣設(shè)備體形細(xì)高，阻尼比小(小變形時(shí)測(cè)試，一般為3%左右)，多脆性瓷件作絕緣套管，固有頻率在1~10 HZ范圍內(nèi)，與地震卓越頻率相近，容易發(fā)生共振。因此其抗震能力低，同時(shí)電氣設(shè)備次生災(zāi)害大，故其抗震性能更應(yīng)得到重視[2-4]。
高壓電氣設(shè)備的瓷件為脆性材料，儲(chǔ)能能力小，塑性變形能力差，自身的強(qiáng)度也較低，在遭遇地震時(shí)，常因強(qiáng)度不足發(fā)生破壞或斷裂。