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瓷柱型电气设备支架地震响应动力放大系数研究
1
作者 孙刚 柏文 +1 位作者 戴君武 赵霄扬 《地震工程与工程振动》 北大核心 2025年第1期121-131,共11页
地震中瓷柱型电气设备的损坏是电力供应中断的重要原因。准确评估瓷柱型电气设备的抗震性能是评估电力系统抗震能力的重要基础,而支架动力放大系数取值的合理性对评估瓷柱型电气设备抗震性能的准确性有着重要影响。为了得到瓷柱型电气... 地震中瓷柱型电气设备的损坏是电力供应中断的重要原因。准确评估瓷柱型电气设备的抗震性能是评估电力系统抗震能力的重要基础,而支架动力放大系数取值的合理性对评估瓷柱型电气设备抗震性能的准确性有着重要影响。为了得到瓷柱型电气设备支架动力放大系数,文中选取了隔离开关、电压互感器及电流互感器等3种瓷柱型电气设备,开展了设备-支架系统的振动台试验,得到了不同地震动和峰值地面加速度作用下的支架动力放大系数。在此基础上,采用有限元方法,分析了支架刚度等参数对设备-支架系统自振频率的影响,讨论了不同周期的设备支架体系的支架动力放大系数。结果表明:在研究的范围内,支架的动力放大系数随着设备支架整体周期的增加而增加,当设备-支架的整体周期大于T g时,系统的整体地震响应仍然处于较高的水平,明显高于设计谱谱值,且远大于规范规定的1.2,当前规范的放大系数取值保守,建议瓷柱型电气设备的支架动力放大系数取值不宜小于2.0,支架频率不宜小于30 Hz。 展开更多
关键词 瓷柱型电气设备 振动台试验 支架动力放大系数 地震 自振频率
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考虑地震和材料强度不确定性的瓷柱型电气设备易损性分析 被引量：14
2
作者 柏文 唐柏赞 +2 位作者 戴君武 杜轲 杨永强 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第7期2594-2604,共11页
瓷柱型电气设备的损坏是地震中电力供应中断的重要原因。准确评估瓷柱型电气设备的抗震能力是评估电力系统抗震能力的重要基础。在历次强震中,瓷柱型电气设备表现较差,即使满足抗震规范要求的瓷柱型电气设备,仍然有相当部分发生了破坏,... 瓷柱型电气设备的损坏是地震中电力供应中断的重要原因。准确评估瓷柱型电气设备的抗震能力是评估电力系统抗震能力的重要基础。在历次强震中,瓷柱型电气设备表现较差,即使满足抗震规范要求的瓷柱型电气设备,仍然有相当部分发生了破坏,地震动的不确定性及陶瓷绝缘子材料强度的离散性是造成这一现象的重要原因。为了更准确地衡量瓷柱型电气设备的抗震性能,该文同时考虑地震动的不确定性和绝缘子强度的离散性,采用基于概率的易损性分析方法,以某型隔离开关为例,进行设备的地震易损性分析,考虑闸刀开闭、地震动类型、绝缘子强度离散程度和不同拟合函数等因素对设备地震易损性的影响。与传统的确定性方法相比,基于概率的设备易损性结果可以更准确地描述瓷柱型电气设备的抗震性能。 展开更多
关键词 瓷柱型电气设备 地震 易损性 强度离散性 陶瓷
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瓷柱型电气设备基于BI-TMD的混合控制减震研究 被引量：18
3
作者 柏文 戴君武 杨永强 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第13期3939-3946,共8页
电力系统作为生命线系统的重要组成部分,其在地震发生时的安全运行至关重要,而历次强震表明,电气设备,尤其是瓷柱型电气设备,抗震性能较差,震害严重。该文给出一种基于基础隔震(base isolation, BI)和调谐质量阻尼器(tuned mass damper,... 电力系统作为生命线系统的重要组成部分,其在地震发生时的安全运行至关重要,而历次强震表明,电气设备,尤其是瓷柱型电气设备,抗震性能较差,震害严重。该文给出一种基于基础隔震(base isolation, BI)和调谐质量阻尼器(tuned mass damper, TMD)原理的 BI-TMD 混合控制策略,用于增强瓷柱型电气设备的抗震能力。通过有限元分析,给出这一混合控制策略在不同控制参数时,对不同频率的瓷柱型电气设备的减震效果。结果表明,BI-TMD对于长周期丰富的地震动和含速度脉冲的地震动的减震效果明显增强,地震动经过隔震层“滤波”后传递到被控设备的频率不确定性降低;所提出的BI-TMD减震方法具有良好的减震幅度和减震稳定性。 展开更多
关键词 调谐质量阻尼器 基础隔震 瓷柱型电气设备 减震 BI-TMD
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瓷柱型电气设备的MTMD减震方法试验研究 被引量：6
4
作者 柏文 戴君武 +2 位作者 周惠蒙 杨永强 宁晓晴 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期841-848,共8页
瓷柱型电气设备（PCEE）是电力系统的重要组成部分,其抗震能力较差,现有PCEE减震措施均不能充分保证该类设备在地震发生时的安全运行。为解决此问题,提出了将多重调谐质量阻尼器（MTMD）用于增强PCEE的抗震性能。对某一型号的电流互感... 瓷柱型电气设备（PCEE）是电力系统的重要组成部分,其抗震能力较差,现有PCEE减震措施均不能充分保证该类设备在地震发生时的安全运行。为解决此问题,提出了将多重调谐质量阻尼器（MTMD）用于增强PCEE的抗震性能。对某一型号的电流互感器设计了三重调谐质量阻尼器（Triple-TMD）减震装置并推导了Triple-TMD的减震控制方程;通过有限元模拟及振动台试验,对比了不同类型及不同加速度峰值地震动作用下设备减振前后的动力响应;通过一种简化的方法考虑了导线及裹冰荷载等因素对Triple-TMD减震效率的影响。有限元及振动台试验结果均表明：Triple-TMD明显增强了PCEE的抗震能力,峰值地面加速度（PGA）为0.5g时,约占设备质量4%的Triple-TMD平均可以将设备瓷套管根部的峰值应力降至无控时的70%;不同类型及不同加速度峰值的地震动作用时,Triple-TMD均能实现减震并体现足够的安全裕度;当Triple-TMD控制频率与被控设备的自振频率之间发生50%时,Triple-TMD仍然能够保持一定的减震效果。 展开更多
关键词 瓷柱型电气设备 电流互感器 减震 多重调谐质量阻尼器 振动台试验
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基于MRTMD的瓷柱型电气设备减震技术研究 被引量：10
5
作者 柏文 戴君武 +1 位作者 周惠蒙 宁晓晴 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2016年第3期111-117,共7页
瓷柱型电气设备由于结构高耸、阻尼小等特点在地震中极易发生破坏。现有瓷柱型电气设备的加固措施均不能充分保证该类设备在地震发生时的安全运行。本文基于调谐质量阻尼器原理,结合瓷柱型电气设备中心对称的结构特点,提出了多重环式调... 瓷柱型电气设备由于结构高耸、阻尼小等特点在地震中极易发生破坏。现有瓷柱型电气设备的加固措施均不能充分保证该类设备在地震发生时的安全运行。本文基于调谐质量阻尼器原理,结合瓷柱型电气设备中心对称的结构特点,提出了多重环式调谐质量阻尼器(MRTMD)的概念并设计了相应的三重调谐质量阻尼器减震装置,推导了对应的减震方程。文中以2个不同型号的电压互感器为例,通过有限元模拟,对比了该设备有控和无控时的动力响应。此外,考虑到导线及裹冰荷载的影响,本文研究了MRTMD控制频率偏移最佳控制频率时的减震效果。结果表明:MRTMD可以明显增强瓷柱型电气设备的抗震性能,实现任意方向的地震动减震;MRTMD对于不同类型的地震动均具有良好的鲁棒性;当控制频率发生50%偏移时,MRTMD仍然可以保持稳定的减震效果。 展开更多
关键词 瓷柱型电气设备 电压互感器 多重环式调谐质量阻尼器 振动控制 减震
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瓷柱型电气设备易损性及其减震方法研究 被引量：1
6
作者 柏文 《国际地震动态》 2019年第12期72-73,共2页
国内外震害表明,作为电力系统关键组件的瓷柱型电气设备,即使完全满足电气设备的抗震设计要求,在强烈地震发生时破坏现象仍十分突出,表现出抗震性能普遍较差的特征。分析原因,除地震动的不确定性外,瓷柱型电气设备本身的材料和结构特征... 国内外震害表明,作为电力系统关键组件的瓷柱型电气设备,即使完全满足电气设备的抗震设计要求,在强烈地震发生时破坏现象仍十分突出,表现出抗震性能普遍较差的特征。分析原因,除地震动的不确定性外,瓷柱型电气设备本身的材料和结构特征、设备之间的连接母线设计参数等均对设备破坏具有重要影响。针对上述问题,在系统研究国内外相关文献的基础上,本文对瓷柱型电气设备的地震易损性进行了较系统研究,并以此为基础,对可明显提升瓷柱型电气设备抗震能力的减震方法进行了较深入研究。 展开更多
关键词 瓷柱型电气设备 地震 易损性 ANSYS/LS DYNA 母线连接 调谐质量阻尼器 减震 BI-TMD
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电流互感器抗震性能与隔震试验研究
7
作者 夏旭忆 刘如山 +3 位作者 李吉超 刘金龙 郭恩栋 王振辉 《震灾防御技术》 CSCD 北大核心 2024年第3期569-577,共9页
瓷柱型电气设备是变电站最常见的室外高压电气设备,抗震能力较差,历次震害表明该设备损坏是造成电力系统功能失效的主要原因。对110 kV电流互感器进行振动台试验,原设备与安装滑动自复位隔震支座设备同时进行试验,测定设备在不同地震动... 瓷柱型电气设备是变电站最常见的室外高压电气设备,抗震能力较差,历次震害表明该设备损坏是造成电力系统功能失效的主要原因。对110 kV电流互感器进行振动台试验,原设备与安装滑动自复位隔震支座设备同时进行试验,测定设备在不同地震动强度、不同地震波作用下关键位置加速度、位移和应变响应,分析电流互感器抗震性能和隔震支座隔震效果。研究结果表明,地震动峰值加速度为0.4 g时,电流互感器瓷套管根部最大应力为22.4 MPa,电流互感器加速度放大系数为3~8;滑动自复位隔震支座明显降低了电流互感器自振频率,瓷柱型电气设备瓷套管顶部加速度响应降低了80%以上,瓷套管根部应变响应不同程度地降低,说明滑动自复位隔震支座具有良好的隔震效果。 展开更多
关键词 瓷柱型电气设备 电流互感器 滑动自复位隔震支座 振动台试验 隔震
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电流互感器抗震性能及减震振动台试验 被引量：6
8
作者 柏文 戴君武 +1 位作者 宁晓晴 周惠蒙 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2017年第3期1-6,共6页
瓷柱型电气设备是电力系统的重要组成部分,其抗震能力较差,在历次强震中破坏严重。根据地震中电流互感器的实际破坏情况,选用了2个不同型号的电流互感器,进行了地震模拟振动台试验,试验中测试了瓷柱型电气设备在不同地震动作用下的加速... 瓷柱型电气设备是电力系统的重要组成部分,其抗震能力较差,在历次强震中破坏严重。根据地震中电流互感器的实际破坏情况,选用了2个不同型号的电流互感器,进行了地震模拟振动台试验,试验中测试了瓷柱型电气设备在不同地震动作用下的加速度、位移及应变响应,分析了该类设备的动力特性及抗震性能。基于调谐质量阻尼器原理设计了减震装置并进行了振动台试验。结果表明:地震作用时瓷柱型电气设备反应放大明显,抗震能力较差,绝缘子根部属于该类设备的薄弱环节,220kV电流互感器在峰值0.5g的正弦拍振作用时绝缘子根部拉裂和漏油。减震装置有效,可以降低瓷柱型电气设备的动力响应。 展开更多
关键词 瓷柱型电气设备 电流互感器 减震 振动台试验 应变
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