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在现代社会中,电力作为人类社会的重要能源支持,与人们正常的生产生活息息相关,是维系城市生命的关键。一旦失去电力,不仅将给社会生活造成严重的影响,还会给人们带来巨大的经济损失,甚至引起社会动荡,继而影响国民经济和整个社会的发展。因此,电力系统的正常运行与安全是各国都十分关注的问题。地震是一种毁灭性的突发自然灾害,是最有可能导致电力系统遭遇严重损坏的灾害之一。国内外大量地震破坏实例表明,强烈地震对电力系统造成的损坏很大,尤其是其中的高压电气设备由于自身结构形式及材料性质的特点,破坏极为严重。因此,开展高压电气设备抗震性能的研究具有重要的意义和价值。气体绝缘金属封闭开关设备GIS是高压配电装置的一种型式,因其具有占地面积少,安全性高,可靠性强,同时运行维护方便等优点,近年来得到了广泛的应用。本文以山东泰山恒信开关集团有限公司生产的ZF33-126型GIS高压开关设备为研究对象,通过对原型结构的模拟地震振动台试验和分析,利用白噪声激励扫频测得了实际结构的自振频率和阻尼比,分析了这种设备的动力特性,同时基于拟合标准反应谱的人工地震动合成理论,应用反应谱转人工地震波程序,生成了符合高压开关设备抗震试验要求的人工地震波,并以此为依据进行了GIS高压开关设备原型结构的模拟地震振动台试验。此外,还以实震记录El-centro地震波作为试验考核的配合波形。通过试验,得到了这种设备关键部位在峰值加速度分别为0.2g和0.4g地震激励下的加速度响应、位移响应和应变等,并按《高压开关设备和控制设备的抗震要求》(GB/T13540-2009)对设备的抗震性能进行了考核,结果表明该设备的抗震性能能够满足《高压开关设备和控制设备的抗震要求》(GB/T13540-2009)的要求。此外,论文还采用ANSYS有限元分析软件,建立了ZF33-126型GIS设备的三维有限元计算模型,并对其进行了有限元动力时程分析。为了与试验结果进行对比,有限元计算时模型的地震动输入加速度时程采用试验中振动台台面输出的加速度时程。结果表明,在误差允许范围内计算结果较好地吻合了试验结果,验证了试验方案的可行性以及所建有限元分析模型的合理性,为深入研究这类设备的抗震性能提供了理论和试验依据。