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获取设备的自振频率 振型和阻尼比， 对不具备振动台试验条件的设备可根据自振特性测试结果 运用分析和试验相结合的方法验证设备的抗震性能， 72一般规定

运用分析和试验相结合的方法验证设备的抗震性能 7.2一般规定 7.2.1 测试系统一般由激振系统、传感器、动态信号采集分析仪等组成。 7.2.2 测试系统应每年进行一次系统标定，应有主管计量部门检验的合格证书。 7.2.3 试验场地应避开外界干扰源，试验过程中应避开或减少其他振源对试验的干扰 7.2.4 测试系统通频带频率范围应选择0.5～100Hz，信噪比应大于80dB。 7.2.5充气设备应充气至额定压力后再进行自振特性测试。

7.3测点与激振点选择原则

7.3.1测点应布置在试品的关 测点数目应完整反映试品的动力特性 7.3.2激振点原则上不是振动的节点电力弱电施工组织设计，对于支柱类电气设备，激振点宜选在设备顶端，也可在地震模 拟振动台上进行下部激振

张拉释放法、环境激励法（脉动法）、地震模拟振动台动态 性探查试验法等不同方法测试设备的结构动力特性。 7.4.2激振器加载法。常见的是小型动圈式电磁激振器，可以产生各种振动波形的激振。一般通过支 架或悬吊激振器方式对被试件采用扫频方式寻找自振频率、阻尼比等动力特性。 7.4.3锤击法。用力锤敲击试品所产生的冲量使结构产生初速度而引起自由振动。 7.4.4张拉释放法。通过张拉装置使试品产生初始位移，然后迅速解除张拉，使结构产生自由振动。 7.4.5环境激励法。通过采集外部环境激励下试品的响应数据来识别试品模态参数的方法。 7.4.6地震模拟振动台动态特性探查试验法。利用地震模拟振动台的台面激励对设备进行动态特性探 查试验。

7.5.1安装固定试品。 7.5.2 根据试验对象及其目的，选择合适的测量参数。 7.5.3结合试品特点和试验要求布置测点。 7.5.4 根据试验要求选择并安装仪器。 7.5.5 仪器连接（包括屏蔽线和接地线的连接），对整个测试系统进行调试， 7.5.6 合理设置检测参数，包括对采样频率、数据采集时间、数据采集系统放大倍数等参数进行设置 7.5.7采集数据并保存

2动力参数识别可采用频域识别法，主要步骤包括： a）固有频率的判断。幅值最大峰值处；频响函数分析中，自振频率处相干函数较大，一般接近 1；对于相同方向的多个测点，各测点在自振频率处具有近似同相位或反相位特点。 阻尼比宜按半功率带宽法或对数衰减法进行确定。

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将电气设备安装在振动合上， 设备仕地辰 用下各部位的动力反应

8.3.1电气设备抗震性能验证试验应分别在两个主轴方向上检验危险断面处的应力值。但对于对称结 构的电气设备可只对一个方向进行验证试验。 8.3.2电气设备支架设计参数已知时，应将支架和设备作为一个整体进行试验。支架设计参数未知 时，地震输入加速度应乘以支架动力反应放大系数，支架动力反应放大系数的取值应符合GB50260 的要求。 8.3.3试验前应明确被试设备的技术条件，包括设备结构的清晰描述、型号、技术规格、抗震输入、 输出的边界条件、必要的运行条件等。

能对地震波具有迭代功能的有数控装置的模拟地震振动台。 8.4.2地震模拟振动台的选择原则应符合JGJ101的要求。 8.4.3地震模拟振动台与测试仪器应每年进行一次系统检定，应有主管计量部门出具的检定证书。 8.4.4试验的全过程宜以录像作动态记录，对于试品主要部位的损坏情况宜拍摄照片和写实记录

3.5测试内容和测点布置原则

8.5.1振动台试验时宜按照需要测量试品的加速度、速度、位移和应变等主要参数的动态反应。 8.5.2加速度、速度、位移测点宜优先布置在试品每节元件的顶部及设备最项端等加速度和变形反 大的部位。 8.5.3电阻应变片宜优先布置在设备试品每节元件的根部等受力较大部位，具体选择原则和方法应 合GB/T13540的相关要求。 8.5.4当采用接触式位移计量测试品变形时，安装位移计的仪表架应固定于台面或基坑外的地面上 仪表架本身应有足够的刚度。安装接触式位移计有困难时， 可用加速度或速度积分获得位移

8.6.1试品安装。安装要求应符合JGJ101的相关要求。 8.6.2结合试品特点和试验要求布置测点。 8.6.3根据试验要求选择并安装仪器。 8.6.4仪器连接，对整个测试系统进行调试。 8.6.5合理设置检测参数。 8.6.6结合试验要求输入白噪声，白噪声峰值宜控制在0.05～0.08g，测试设备的自振频率、振型 阻尼比等。 8.6.7结合试验要求输入地震动时程进行试验，采集数据并保存。 8.6.8试验后再次测试设备的频率，并对设备进行相关电气性能检查，具有封闭性能要求的设备，应 检查设备的封闭性能

意义上相符。 8.7.4当需进行竖向地震作用的时程试验时，地面运动最大竖向加速度可取最大水平加速度的65%。 8.8地震动输入参数 8.8.1电气设备的抗震设防烈度或地震动参数应根据现行国家标准GB18306的有关规定确定。对按 有关规定做过地震安全性评价的工程场地，可按批准的抗震设防设计地震动参数或相应烈度进行抗震设 防。重要高压电气设备可按抗震设防烈度提高1度或按50年超越概率2%的设计地震动参数进行抗震 设防。抗震设防烈度与设计基本地震加速度和提高1度后的设防地震加速度的对应关系应符合表 的规定。

抗震设防烈度与设计基本地震加速度值的对应关系

8.8.2当电气设备的场地条件已知时， 应按已知的地震动参数和GB50260的要求构造地震影响系数 曲线，按照与地震影响系数曲线对应的地震加速度反应谱合成用于台面输入的人工地震波。 8.8.3当电气设备的场地条件未知时，应按图2所示的形状构造标准地震影响系数曲线，按照与标准 地震影响系数曲线对应的标准试验谱合成用于台面输入的人工地震动时程

图2中各形状参数应符合下列规定： a）水平段，周期小于0.03s的区段。 b) 直线上升段，自0.03s至0.1s的区段。 水平段，自0.1s至0.8s的区段。 d) 曲线下降段，自0.8s至4.0s的区段。 e）直线下降段，自4.0s至6.0s区段。 周期大于6.0s的结构所采用的地震影响系数应专门研究。 g）地震影响系数曲线按公式（2）～公式（5）表达：

图2标准地震影响系数曲线

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3.8.4不同设防加速度等级、2%

8.9试验中设备最大应力的确定

8.10模拟地震振动台试验中的安全措施

8.10.1应采取必要的措施避免试品在搬运、吊装过程中受到冲击或剧烈振动造成不可预期的损伤。 8.10.2试验时应利用试验室的起重行车，通过吊钩和柔性钢缆与试品联系，钢缆应具有足够的松弛度 以保证试品在试验过程中能自由运动。 8.10.3试验场地内应划分出危险区，试验时一切人员应远离危险区。 8.10.4试验过程中应采取防止设备破坏时砸坏台面、污染输油管道及损坏其它测量仪器的措施。

9.1.1电气设备力性能评估时应考虑不同荷载之间的组合， 组合，应按公式（7）计算：

Z=ZGe+Zh+0.25Zw+Zp

Z一地震工况下荷载作用效应和荷载组合设计值 ZG一设备自重标准值； Z一地震作用标准值： Zw一一风荷载标准值，按照设备应用所在地50年一遇的设计风速取值： 乙P一一设备内部压力标准值、导线实际拉力和运行荷载等。 9.1.2对具备振动台试验条件的设备，地震作用标准值可通过振动台试验获得，对不具备振动台试验 条件的设备，可通过弹性模量测试和自振特性测试得到设备力学性能仿真或理论分析的边界条件输入参 数，综合试验和仿真分析，计算得到设备的地震作用标准值。 9.1.3大风工况下，电气设备的大风作用效应和其他荷载的组合，应按公式（8）计算：

式中： Z.大风工况下荷载作用效应和荷载组合设计值

乙.—大风工况下荷载作用效应和荷载组合设计

Zw=ZGe+Zw+Zpk

9.2.1电气设备的力学性能评估验算， 料的容许应力值。当采用破坏应力或破坏弯矩进行验算时，陶瓷材料套管和支柱绝缘子的应力及弯矩应 分别满足下列公式的要求： a）荷载作用产生的套管和绝缘子总应力应按公式（9）计算：

荷载组合作用下产生的总应力（Pa)； の,一设备或材料的破坏应力值（Pa)。 k一一荷载作用下设备的安全系数，在大风等长期荷载作用下取2.5；在地震短时荷载作用下，对于 陶瓷类电气设备取1.67。 b）荷载作用产生的资套管和瓷绝缘子总弯矩应按公式（10）计算：

9.2.2对于鉴定性抗震试验，经抗震试验考核后，设备的相关电气性能和封闭性能应无明显变化，

附录A （规范性附录） 地震加速度反应谱

不同设防加速度等级、2%阻尼比下的地震加速

同设防加速度等级、2%阻尼比下的地震加速度压

B.2抗震试验报告内容示例

B.2.1概述： a) 考虑的荷载，包括操作荷载、恒荷载、地震作用等。 b) 试验内容及工况介绍。 c) 为进行试验所作必要假设的介绍。 d) 试验见证单位及代表。 e) 铭牌的详细内容。 f 其他需要在该节中介绍的内容。 B.2.2 评估对象数据： a) 几何尺寸及重量。 b) 设备的固有频率。 c) 阻尼比。 d) 材料容许应力（或破坏应力）及弹性模量。 e) 其他需要在该节中介绍的内容。 B.2.3 试验方法： a) 试验方法的描述。 b) 试验输入边界条件介绍。 c) 测点和测量仪器的描述。 d） 其他需要在该节中介绍的内容。 B.2.4 结果： a) 试验测得的固有频率和阻尼比。 b) 试验输入时程的地震影响系数曲线与8.8条规定的地震影响系数曲线的对比 c 最大位移、加速度和应力的位置和数值 d) 试验过程中正常或异常情况描述，试品若在考核时破坏，应对破坏的情况加以描述，并附破坏 照片。 e) 其他需要列举的结果。 结论。

高压支柱类电气设备抗震试验技术规程

一、编制背景 二、编制主要原则. 三、与其他标准文件的关系 15 四、主要工作过程· 五、标准结构和内容 六、条文说明

一、编制背景· 二、编制主要原则. 三、与其他标准文件的关系 四、主要工作过程 五、标准结构和内容 六、条文说明

2014 64号）的要求编写。 本标准编制背景是基于目前国内系未有系统化针对 电气设备抗震试验技术的规程，为规范高压 支柱类电气设备的抗震试验过程，形成规范化、系统化高压电气设备抗震试验方法，统一高压支柱类电 气设备力学性能评估的边界条件，特制订本标准。 本标准编制主要目的是规范高压支柱类电气设备的抗震试验方法，对不具备振动台试验条件的设 备，通过设备的弹性模量测试和自振特性试验，结合相关分析、仿真手段，计算设备的地震作用，评估 高压电气设备的抗震性能。 三、编制主要原则

本标准按照《国家电网公司技术标准管理办法》（国家电网企管（2014）455号文）的要求编写。 本标准的主要结构和内容如下： 本标准主题章分为5章，由基本规定、弹性模量测试、自振特性测试、地震模拟振动台试验和设备 力学性能评估组成。标准规定了高压支柱类电气设备抗震试验方法，规范了支柱类电气设备抗震试验流 程，对不具备振动台试验条件的设备，提出了通过设备弹性模量测试、自振特性测试并结合仿真手段计 算设备地震作用的方法，并对设备抗震试验结果的评估作了相关技术规定。 六、条文说明 本标准第5.1条中，试品是指用来进行试验的电气设备。 本标准第6.4.1条中，预加载的目的是检查试验系统，调整试验仪器，保证试验测量数据的准确性 本标准第7.4条中，运用半功率带宽法计算阻尼比示意如图1所示。图中横坐标为频率值，纵坐标 为频谱图中振幅峰值。在共振曲线上共振峰值的0.707倍处，作一平行于频率轴的直线与共振曲线交两 点，这两点对应的横坐标数值为f和f2，根据频谱图半功率带宽法计算阻尼比见公式（1)：

本标准按照《国家电网公司技术标准管理办法》（国家电网企管（2014）455号文）的要求编写。 本标准的主要结构和内容如下： 本标准主题章分为5章，由基本规定、弹性模量测试、自振特性测试、地震模拟振动台试验和设 力学性能评估组成。标准规定了高压支柱类电气设备抗震试验方法，规范了支柱类电气设备抗震试验 程，对不具备振动台试验条件的设备，提出了通过设备弹性模量测试、自振特性测试并结合仿真手段 算设备地震作用的方法，并对设备抗震试验结果的评估作了相关技术规定。

本标准第5.1条中，试品是指用来进行试验的电气设备。 本标准第6.4.1条中，预加载的目的是检查试验系统，调整试验仪器，保证试验测量数据的准确性 本标准第7.4条中，运用半功率带宽法计算阻尼比示意如图1所示。图中横坐标为频率值，纵坐 内频谱图中振幅峰值。在共振曲线上共振峰值的0.707倍处，作一平行于频率轴的直线与共振曲线交 点，这两点对应的横坐标数值为f和f2，根据频谱图半功率带宽法计算阻尼比见公式（1)：

5一阻尼比； 一频谱图上实测的共振频率，即固有频率； f、f——频谱图中0.707倍共振峰值处两点对应的横坐标频率数值

图1频谱图半功率带宽法计算阻尼比示意图

本标准第7.4条中，在自由振动的时间为一曲线中运用对数衰减法计算阻尼比示意如图2所示。 中横坐标为自由振动的时间，纵坐标为振动的位移，结构的周期为T。用对数衰减法计算阻尼比见公

产品质量标准一表示相隔的周期数； i、Hin—表示相隔 n 个周期的振幅。

图2对数衰减法计算阻尼比示意图

式，当不具备采用激振器加载法、锤击法、张拉释放法、环境激励法、地震模拟振动台动态特性探查 验法等对设备进行测试，且外部环境足以激起设备的自由振动时，可选用此方法对电气设备进行动力特 性测试。 本标准7.4.6条中，地震模拟振动台动态特性探查试验法一般采用两种方式：①输入幅值不大于0.159 的正弦波连续扫描在0.533～0.5Hz范围内，在每一需要试验的方向上作探查试验，扫描速度不宜超过 1倍频程/分，通过被试件对输入激励在不同频率处的放大来探查被试结构的自振频率等参数。②目前更 多是采用输入幅值不大于0.15g的白噪声在每一需要的方向上激振并通过对试件上采集的数据作分析计 算而获得被试结构的动力特性。通常选择白噪声频率范围为0.5～50Hz，加载持续时间为60～120s 本标准第8.3.1条中，对电气设备进行试验时，考虑到实际地震波包含水平和竖向两个方面的加速 度同时作用，而斜向布置的电气设备对竖向地震反应较敏感，因此规定对于此类设备应进行水平和竖向

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方加速度与设防标准加速度对比（50年超越概率为

Q/GDW11391—2015 荷载短时作用下的安全系数参考了GB50260的相关规定。对于复合材料电气设备，国内规范未有相 关规定，可参考IEEEStd693的相关规定进行评价，即对应于设备的SML荷载，其安全系数不应低 于2.0。 本标准第9.2.1条中止回阀标准，6，、M，应按整柱设备的弯曲破坏试验数据取值，对于缺乏破坏试验数据的 设备，宜补充设备的弯曲破坏试验。对不具备条件进行弯曲破坏试验的设备，若设备使用高强瓷制作， 其破坏应力可取55MPa左右。