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(guó)第一個(gè)126 kV車(chē)載變電站已經(jīng)通過(guò)部級(jí)鑒定。按GB50260-1996的規(guī)定，總體要求對(duì)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(jì)的，并通過(guò)了抗震試驗(yàn)驗(yàn)。2008年9月中電聯(lián)鑒定中心組織了國(guó)內(nèi)有關(guān)專(zhuān)家，對(duì)我公司的產(chǎn)品進(jìn)行了全面評(píng)估。鐵道部組織的鑒定認(rèn)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(dòng)變電站設(shè)計(jì)中。

　　在抗震方面我們采用動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)方法。地震對(duì)HGIS的破壞形式，主要集中在HGIS套管的破壞，因?yàn)榻^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?cè)贖GIS絕緣套管的抗震結(jié)構(gòu)和外套材料方面進(jìn)行改進(jìn)，采用自振頻率與一般場(chǎng)地地震波的主頻率相差較大的套管，同時(shí)采用帶減震器和阻尼器功能的一次接線(xiàn)端子，改變?cè)O(shè)備體系的頻率和阻尼比，提高抗震強(qiáng)度。

　　我們對(duì)HGIS靜態(tài)設(shè)計(jì)及HGIS安裝基礎(chǔ)設(shè)計(jì)做了新的改進(jìn)。在設(shè)計(jì)上進(jìn)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(duì)地實(shí)際只有一個(gè)支點(diǎn)，這樣可以避免基礎(chǔ)在地震時(shí)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(qiáng)瓷材料，選用高強(qiáng)瓷絕緣套管為絕緣支柱的電氣設(shè)備;我們建議設(shè)計(jì)院在變電站的設(shè)計(jì)中，采用管型母線(xiàn)配電裝置時(shí)，鋁管母線(xiàn)宜采用懸吊式。如果電氣設(shè)備和場(chǎng)地條件許可,應(yīng)優(yōu)先考慮采用整體槽鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，以提高接線(xiàn)方式的抗震可靠性。

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

　　一、計(jì)算力學(xué)模型

　　有限元計(jì)算分析使用的是鄭州機(jī)械研究所自主開(kāi)發(fā)的微機(jī)動(dòng)靜力分析軟件DASAP-2000及前處理軟件CFEMP。微機(jī)結(jié)構(gòu)動(dòng)靜力分析軟件DASAP-2000，是“機(jī)械工程手冊(cè)”(第二版)推薦的國(guó)內(nèi)首選有限元分析軟件。

　　使用前處理軟件CFEMP對(duì)該產(chǎn)品進(jìn)行了有限元網(wǎng)格劃分。 支架腿、斷路器殼、隔離開(kāi)關(guān)等用DKT三角形板單元模擬，套管及法蘭、支架拉桿、導(dǎo)電桿等部件用梁?jiǎn)卧M,CT 用20結(jié)點(diǎn)三維單元模擬。套管與隔離開(kāi)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(jī)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(diǎn)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(jī)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(jì)算質(zhì)量與實(shí)際質(zhì)量59Kg相等。CT環(huán)氧樹(shù)脂的質(zhì)量密度等效為5420.0Kg/m3，以保證它們的計(jì)算質(zhì)量與實(shí)際質(zhì)量220Kg相等?？刂乒竦炔考鳛榧匈|(zhì)量加在對(duì)應(yīng)位置的結(jié)點(diǎn)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