高压SF6断路器的抗震性能分析

电力18讯：    摘  要：高压电瓷型电气设备的地震易损性极高，但抗震研究较少。本文选取一种在500kV变电站中常用的瓷柱式SF6断路器，利用有限元分析软件ANSYS对其进行自振特性分析；并用反应谱法对其进行抗震性能分析。本文设计了人工正弦拍波，对断路器进行时程分析。给出了El-centror波、Gengma波、人工合成正弦拍波和San-fernando波X向输入下，断路器顶部位移时程，并用表格列出了瓷柱根部应力、应变时程及最大值。得出了几点结论。为电瓷型电气设备的减隔震设计提供理论依据。
关键词：高压断路器；自振特性；振型；反应谱；时程分析
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调查发现，汶川大地震中损坏的电力设施和唐山大地震中的情况类似，主要为电气设备损坏，尤其是含有大型瓷套管的高压电气设备，包括变压器、断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器等。变电站建(构)筑物也遭受不同程度的损坏，线路受损情况相对较轻一些【1】。
高压电气设备体形细高，阻尼比小(小变形时测试，一般为3%左右)，多脆性瓷件作绝缘套管，固有频率在1~10 HZ范围内，与地震卓越频率相近，容易发生共振。因此其抗震能力低，同时电气设备次生灾害大，故其抗震性能更应得到重视[2-4]。
高压电气设备的瓷件为脆性材料，储能能力小，塑性变形能力差，自身的强度也较低，在遭遇地震时，常因强度不足发生破坏或断裂 [5-7]。