[发明专利]支柱类复合材料电气设备抗震评估方法

说明书

本发明提供了一种支柱类复合材料电气设备抗震评估方法，该方法包括如下步骤：抗弯试验应力计算步骤，对与支柱类复合材料电气设备的承载部件相同的第一试件进行整柱抗弯破坏试验，计算第一试件破坏部位的应力σ_U；振动台试验应力计算步骤，对与支柱类复合材料电气设备相同的第二试件进行地震模拟振动台试验，计算第二试件破坏部位的应力σ_E和第二试件的顶部位移；评估步骤，若σ_E≤σ_U/1.67，并且，第二试件的顶部位移小于等于预设位移时，确定支柱类复合材料电气设备满足抗震要求。本发明中，该评估方法能够将支柱类复合材料电气设备的材料特点和结构特点均考虑在内，大大提高了抗震评估结果的准确度，进而确保了输电工程的安全运行。

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，具体而言，涉及一种支柱类复合材料电气设备抗震评估方法。

背景技术

目前，特高压交直流工程大量采用支柱类复合材料电气设备，因此，支柱类复合材料电气设备的稳定性显得尤为重要。其中，地震作用是影响支柱类复合材料电气设备稳定性的重要因素，为了减少地震作用对支柱类复合材料电气设备的影响，通常在支柱类复合材料电气设备安装于输电工程前，会对支柱类复合材料电气设备进行抗震评估，只有支柱类复合材料电气设备满足抗震要求，才可以应用于输电工程。

支柱类复合材料电气设备的抗震性能通常是参照普通瓷质电气设备的抗震试验及评估方法进行评估的，然而，普通瓷质材料的脆性较为明显，而复合材料却具有延性破坏的特点，这样，支柱类复合材料电气设备与普通瓷质电气设备的材料和结构均具有很大的区别，若参照普通瓷质电气设备的抗震评估方法对支柱类复合材料电气设备的抗震性能进行抗震评估，容易导致支柱类复合材料电气设备的抗震评估结果不准确，进而给输电工程带来重大安全隐患。

发明内容

鉴于此，本发明提出了一种支柱类复合材料电气设备抗震评估方法，旨在解决现有技术中支柱类复合材料电气设备的抗震性能是参照普通瓷质电气设备的抗震评估方法进行评估的易导致抗震评估结果不准确的问题。

本发明提出了一种支柱类复合材料电气设备抗震评估方法，该方法包括如下步骤：抗弯试验应力计算步骤，对与支柱类复合材料电气设备的承载部件相同的第一试件进行整柱抗弯破坏试验，计算第一试件破坏部位的应力σ_U；振动台试验应力计算步骤，对与支柱类复合材料电气设备相同的第二试件进行地震模拟振动台试验，计算第二试件破坏部位的应力σ_E和第二试件的顶部位移；评估步骤，若σ_E≤σ_U/1.67，并且，第二试件的顶部位移小于等于预设位移时，确定支柱类复合材料电气设备满足抗震要求。

进一步地，上述支柱类复合材料电气设备抗震评估方法中，抗弯试验应力计算步骤进一步包括：第一安装子步骤，将应变片安装于第一试件的第一预设应变测试位置，并将第一位移计安装于第一试件的预设位置；第一荷载施加子步骤，对第一试件的预设位置逐级施加与第一试件相垂直的加载力，当第一试件出现可见破坏或者出现内部破坏时，停止施加加载力；第一确定子步骤，确定第一试件的破坏部位；第一应力计算子步骤，根据第一试件的弹性模量、第一试件破坏部位的应变和对第一试件施加的加载力，计算第一试件破坏部位的应力σ_U。

进一步地，上述支柱类复合材料电气设备抗震评估方法中，第一荷载施加子步骤进一步包括：对第一试件的预设位置逐级施加与第一试件相垂直的加载力；获取加载力-位移曲线；当第一试件出现可见破坏或者第一试件出现内部破坏时，停止对第一试件施加加载力，其中，第一试件的内部破坏为加载力-位移曲线中的加载力突降20％以上或者加载力-位移曲线的斜率小于初始斜率的50％。

进一步地，上述支柱类复合材料电气设备抗震评估方法中，第一确定子步骤中，若第一试件出现可见破坏，将距离破坏部位最近的第一预设应变测试位置所在的部位确定为第一试件的破坏部位；若第一试件出现内部破坏，将距离第一试件的根部最近的第一预设应变测试位置所在的部位确定为第一试件的破坏部位。