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美標(biāo)開關(guān)柜采購要求開關(guān)設(shè)備“適用于地震帶 X”(Zone 0~4) 的規(guī)范,其中 X 可以是 0 到 4 之間的任意數(shù)字,具體取決于開關(guān)設(shè)備的最終安裝位置。不幸的是,沒有 ANSI 標(biāo)準(zhǔn)定義“適用于地震帶 X”。標(biāo)準(zhǔn)中確實(shí)存在核電站設(shè)備的抗震要求,但并未針對地震帶進(jìn)行說明,而是針對特定地點(diǎn)。
ANSI標(biāo)準(zhǔn)A58.1-1982,建筑物和其他結(jié)構(gòu)的最小設(shè)計(jì)載荷,使用基本公式為各種項(xiàng)目必須承受的地震載荷提供了一些指導(dǎo):
Fp=Z*I*Cp*Wp
設(shè)計(jì)的側(cè)向力Fp;
Z是地震帶系數(shù),從 0 區(qū)的 0.125 變化到 4 區(qū)的 1;
I 是占用系數(shù),從 I 類的 1 到 III 類的 1.5 變化;
Cp是水平力系數(shù),對于建筑物中的所有機(jī)械是0.3;
Wp是設(shè)備的重量。
從基本力學(xué)來看,力 = 質(zhì)量 x 加速度。上式中,F(xiàn) p 為力。W p 是重量,它是質(zhì)量和重力加速度或 g 的乘積。由此可見,Z、I 和 C p 的乘積是 g 的無量綱系數(shù)。對于最壞的情況,即開關(guān)設(shè)備安裝在 4 區(qū)的關(guān)鍵位置,該系數(shù)的值為 1 x 1.5 x 0.3 或 0.45。由于地震測試是根據(jù)加速度而不是施加的力進(jìn)行的,因此最壞情況下的測試水平應(yīng)為 0.45 g。適用性的另一個(gè)方面是設(shè)備在指定條件下的性能。在這里,根據(jù)過去的經(jīng)驗(yàn)和來自不同用戶的意見,使用以下是適用性的
合理判斷標(biāo)準(zhǔn)
:
1) 地震試驗(yàn)后不得有妨礙設(shè)備正常運(yùn)行的結(jié)構(gòu)性損壞。
2) 地震期間不得打開門或蓋板。
3) 斷路器在事件異常命令期間不得分閘或合閘。
4) 斷路器在地震期間不得從完全接通位置移動(dòng)。
5) 地震結(jié)束后,應(yīng)能分合斷路器,并能將其推入和移出連接位置。
6) 主保險(xiǎn)絲和控制保險(xiǎn)絲應(yīng)保留在其保險(xiǎn)絲夾中。
7) 地震試驗(yàn)期間不得打開變壓器滑出抽屜。
8) 試驗(yàn)后,一次電路應(yīng)經(jīng)受 27 kV 工頻耐壓試驗(yàn)(高壓)。選擇27 kV值是因?yàn)樗?5 kV金屬封閉開關(guān)設(shè)備現(xiàn)場試驗(yàn)規(guī)定的工頻耐受電壓。
大約四年前,Powell 對 PowlVac ® 金屬封閉開關(guān)設(shè)備樣品進(jìn)行了測試,以測試其承受 4 區(qū)地震力的能力。這些樣品是單機(jī)設(shè)備,以盡可能提供最窄的結(jié)構(gòu),并且將最重的斷路器安裝在它們曾經(jīng)使用過的最高位置。因此,它們是最壞情況下的地震樣本。
根據(jù) ANSI A58.1-1982 的要求,我們選擇使用 0.45 g 作為這些測試的零周期加速度 (ZPA) 值。圣安東尼奧西南研究所地震專家采用該值并開發(fā)了所需響應(yīng)譜 (RRS),其峰值在 3.5 Hz 時(shí)垂直加速度約為 1.8 g,水平加速度在 2.5 Hz 時(shí)約為 1.9 g,最小值為 0.45 g (ZPA) 頻率高于 32-33 Hz。西南研究所在這些加速度值下進(jìn)行了全面的地震測試。
以上八項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)用于判斷設(shè)備在抗震試驗(yàn)中的性能。此外,在地震試驗(yàn)期間,斷路器成功合閘并按指令分閘。除了變壓器抽屜輪子出現(xiàn)小問題外,該設(shè)備按要求運(yùn)行。對抽出式抽屜緊固系統(tǒng)進(jìn)行了加固,設(shè)備在復(fù)試中表現(xiàn)良好。
根據(jù)這些測試,標(biāo)準(zhǔn) PowlVac ® 金屬封閉開關(guān)設(shè)備適用于地震區(qū) 0、1 和 2。通過在變壓器抽屜輪處添加固定