T形高压断路器结构模型抗震性能试验及有限元分析

作者：张丽珍; 展猛^*; 王社良; 陈秀云; 杨艳

来源：南方电网技术, 2021, 15(11): 94-102.

DOI：10.13648/j.cnki.issn1674-0629.2021.11.012

• 断路器
• 相似理论
• 振动台试验
• 地震响应
• ABAQUS

基于相似理论针对T形LW15A-363/Y瓷柱式高压断路器结构设计制作了一个缩尺比例为1/4.5的断路器试验模型。采用El Centro波、兰州波和台湾Chi-Chi地震波作为地震动输入,分别沿X向和Y向进行了不同地震峰值加速度(peak ground acceleration, PGA)下的模拟地震振动台试验,研究该结构模型在绝缘瓷柱根部、设备顶部和设备根部等薄弱部位的地震响应规律。另外,瓷柱选用C3D8R单元,法兰选用S8R单元,采用扫掠网格划分方式建立了ABAQUS有限元模型,进行了El Centro波X方向激励下的动力响应分析。结果表明,T形高压断路器为单轴对称结构,其平面内外的刚度差异较大,因此,结构模型在Y方向地震激励下的动力反应大于X方向,且该方向上绝缘瓷柱端部的地震响应最大,其加速度放大系数为1.1～2.2,有限元与试验所得自振频率最大误差为13.2%,加速度响应峰值最大误差为9.2%,位移响应峰值最大误差为14.3%,二者基本吻合。研究成果可为同类结构的抗震设计与工程应用提供参考。

• 单位
  土木工程学院; 建筑工程学院; 西安建筑科技大学; 黄淮学院