HGIS組合電器產(chǎn)品已經(jīng)確定為鐵道部主選的抗震性產(chǎn)品，2007年我國第一個126 kV車載變電站已經(jīng)通過部級鑒定。按GB50260-1996的規(guī)定，總體要求對電器設(shè)備抗震烈度按8度設(shè)防。該產(chǎn)品是按9度設(shè)防設(shè)計的，并通過了抗震試驗驗。2008年9月中電聯(lián)鑒定中心組織了國內(nèi)有關(guān)專家，對我公司的產(chǎn)品進行了全面評估。鐵道部組織的鑒定認為在電器抗震方面，HGIS產(chǎn)品完全可以承受最大地震破壞可能，屬于抗震性產(chǎn)品，非常適合用于移動變電站設(shè)計中。

　　在抗震方面我們采用動態(tài)設(shè)計方法。地震對HGIS的破壞形式，主要集中在HGIS套管的破壞，因為絕緣套管的固有頻率在地震卓越頻率范圍內(nèi)，因而共振的可能性較大。因此我們在HGIS絕緣套管的抗震結(jié)構(gòu)和外套材料方面進行改進，采用自振頻率與一般場地地震波的主頻率相差較大的套管，同時采用帶減震器和阻尼器功能的一次接線端子，改變設(shè)備體系的頻率和阻尼比，提高抗震強度。

　　我們對HGIS靜態(tài)設(shè)計及HGIS安裝基礎(chǔ)設(shè)計做了新的改進。在設(shè)計上進一步降低重心、減少頂部重量，使其整體結(jié)構(gòu)上有利于抗震;在HGIS產(chǎn)品工藝方便，設(shè)備的支架采用的是整體鋼結(jié)構(gòu)，對地實際只有一個支點，這樣可以避免基礎(chǔ)在地震時發(fā)生不均勻沉降引起設(shè)備的傾斜;設(shè)備外瓷套管宜采用高強瓷材料，選用高強瓷絕緣套管為絕緣支柱的電氣設(shè)備;我們建議設(shè)計院在變電站的設(shè)計中，采用管型母線配電裝置時，鋁管母線宜采用懸吊式。如果電氣設(shè)備和場地條件許可,應優(yōu)先考慮采用整體槽鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，以提高接線方式的抗震可靠性。

　　現(xiàn)針對中電新源公司設(shè)計的產(chǎn)品H-GIS M1/WEB型氣體絕緣金屬封閉組合電器進行了九度區(qū)抗地震計算分析與抗震性能評價如下。

　　一、計算力學模型

　　有限元計算分析使用的是鄭州機械研究所自主開發(fā)的微機動靜力分析軟件DASAP-2000及前處理軟件CFEMP。微機結(jié)構(gòu)動靜力分析軟件DASAP-2000，是“機械工程手冊”(第二版)推薦的國內(nèi)首選有限元分析軟件。

　　使用前處理軟件CFEMP對該產(chǎn)品進行了有限元網(wǎng)格劃分。 支架腿、斷路器殼、隔離開關(guān)等用DKT三角形板單元模擬，套管及法蘭、支架拉桿、導電桿等部件用梁單元模擬,CT 用20結(jié)點三維單元模擬。套管與隔離開關(guān)的連接方法，使用剛平面假設(shè)和位移約束方程模擬。H-GIS M1/WEB型氣體絕緣金屬封閉組合電器各種材料的機械性能常數(shù)如表1所示。邊界條件:支架腿與基礎(chǔ)接觸的結(jié)點位移固定。

　　表1:H-GIS M1/WEB型氣體絕緣金屬封閉組合電器各種材料機械性能常數(shù)

　　注:套管玻璃鋼的質(zhì)量密度等效為5103.0Kg/m3，以保證它們的計算質(zhì)量與實際質(zhì)量59Kg相等。CT環(huán)氧樹脂的質(zhì)量密度等效為5420.0Kg/m3，以保證它們的計算質(zhì)量與實際質(zhì)量220Kg相等。控制柜等部件作為集中質(zhì)量加在對應位置的結(jié)點上。H-GIS M1/WEB型氣體絕緣金屬封閉組合電器有限元網(wǎng)格如圖1所示。

　　圖1:H-GIS M1/WEB型氣體絕緣金屬封閉組合電器有限元網(wǎng)格