Modelowanie odpowiedzi odłącznika wysokiego napięcia SGF 123 podczas trzęsienia ziemi

• Autorzy: Dembowski P. , Jankowski R. , Zembaty Z.

Warianty tytułu

EN

Modelling of the response of high voltage disconnector SGF 123 during earthquake

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Sprawność elementów sieci energetycznej, w tym odłączników wysokiego napięcia, jest istotnym elementem zapewnienia bezpieczeństwa na terenie dotkniętym trzęsieniem ziemi. W niniejszym artykule analizie sejsmicznej poddano model odłącznika dwukolumnowego obrotowego SGF 123 produkowanego w Polsce. W pierwszym etapie wykonano analizę modalną celem weryfikacji modelu numerycznego. Następnie przeprowadzono szczegółową analizę dynamiczną dla rzeczywistego zapisu trzęsienia ziemi. Wyniki badań wskazały krytyczne miejsca konstrukcji i potwierdziły, iż niewielkie korekty w jej budowie mogą zapewnić bezpieczną pracę odłącznika nawet podczas największych wstrząsów sejsmicznych.

EN

The efficiency of the energetic network is a very import safety issue in the region experienced by the earthquake. The lack of electricity makes difficulties in rescue operation, intensifies chaos and panic among the citizens. High voltage disconnectors are important elements of the energetic infrastructure used to separate electric circuits (i.e. during repairs), which should remain fully operational during and after the ground motion. The aim of the paper is to show the results of the numerical investigation concerning the response of the high voltage disconnector during earthquake. The analysis is focused on the two column rotational disconnector SGF 123 which is produced in Poland and exported to seismic countries. The numerical model of the structure has been implemented in the MSC Patran software using 44716 HEX and WEDGE brick elements as well as QUAD and TRA shell element. The material properties have been introduced according to the data specified by the producer. The possibility of movement between the arms of the disconnector in the contact places has also been considered in the model using contact elements. First, the modal analysis has been conducted so as to verify the accuracy of the numerical model created. Then, the detailed nonlinear dynamic analysis has been carried out under the El Centro earthquake excitation. The results of the study show that the base frame as well as the connections between the columns and the base frame are the most critical locations of the disconnector analysed. In these locations, the highest levels of stress have been observed as the effect of earthquake excitation, although yield strength has not been exceeded in any place. It has also been observed that the appropriate value of the clamping force prevents from relative movements between arms of the structure. The results indicate, therefore, that the appropriate seismic-resistant design of the high voltage disconnector allows us to ensure its safe operation even during the strongest earthquakes.

Słowa kluczowe

PL

trzęsienie ziemi; analiza sejsmiczna; sieć energetyczna; SGF 123

EN

earthquake; seismic analysis; energetic network; SGF 123

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej. Oddział Gliwice
• Czasopismo: Modelowanie Inżynierskie
• Rocznik: 2010
• Tom: T. 9, nr 40
• Strony: 55--60
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz.

Twórcy

autor

Dembowski P.

autor

Jankowski R.

autor

Zembaty Z.

• Centrum Techniki Okrętowej S.A., Gdańsk,

Bibliografia

• 1. Hall F.Z. (ed.): Northridge earthquake of 17 January 1994: reconnaissance report. Earthquake Spectra, 11, 1995, suppl. C.
• 2. Zembaty Z., Jankowski R., Cholewicki A., Szulc J.: Trzęsienie ziemi 30 listopada 2004 r. na Podhalu oraz jego wpływ na obiekty budowlane. „Inżynieria i budownictwo” 2005, LXI, s. 507-511.
• 3. Zembaty Z., Kowalski M., Hornung P.: Sejsmiczna kwalifikacja odłączników wysokiego napięcia.” Przegląd Elektrotechniczny” 2001, LXXVII, s. 113-118.
• 4. Michniewicz H., Dembowski P.: Badania impulsowe z analizą modalną konstrukcji odłącznika SGF 123p100+1E_FS. Raport badania RK-2009/B-159. Gdańsk: Centrum Techniki Okrętowej, 2009.
• 5. De Silva C.W.: Seismic qualification of electrical equipment using a uniaxial test. „Earthquake Engineering and Structural Dynamics” 1980, 8, p. 337-348.
• 6. Jankowski R.: Experimental study on earthquake-induced pounding between structural elements made of different building materials. „Earthquake Engineering and Structural Dynamice” 2010, 39, p. 343-353.