Abstrakt

Sprawność elementów sieci energetycznej po trzęsieniu ziemi jest bardzo ważnym elementem bezpieczeństwa na obszarze objętym kataklizmem. Brak elektryczności poważnie utrudnia prowadzenie akcji ratunkowej, potęguje chaos, wzmaga panikę wśród mieszkańców. Tymczasem w przeszłości wielokrotnie obserwowano uszkodzenia elementów infrastruktury energetycznej na skutek wstrząsów sejsmicznych. Istotnym elementem systemu energetycznego są tzw. odłączniki wysokiego napięcia, które służą do galwanicznego oddzielania obwodów w stanie otwartym (np. podczas remontów) i tworzą bezpieczną i widoczną przerwę izolacyjną. Celem niniejszej dysertacji jest przeprowadzenie kompleksowych badań dotyczących identyfikacji dynamicznej i oceny odporności sejsmicznej dwukolumnowego odłącznika wysokiego napięcia z uwzględnieniem zniszczeniowych testów eksperymentalnych oraz nieliniowych analiz numerycznych. W pierwszej części pracy szczegółowo opisano badania eksperymentalne analizowanej konstrukcji odłącznika. Najpierw przeprowadzono szereg badań impulsowych po zamocowaniu urządzenia na sztywnym fundamencie, w celu wyznaczenia dominujących częstotliwości oraz form drgań własnych konstrukcji dla konfiguracji zamkniętej oraz otwartej. Dalsze badania przeprowadzano na stole wstrząsowym, na którym powtórzono testy impulsowe oraz wykonano testy sweep-sine. W ostatnim etapie badań eksperymentalnych wykonano testy zniszczeniowe mające na celu określenie odporności sejsmicznej analizowanego odłącznika. W drugiej części dysertacji przedstawiono wyniki dokładnych analiz numerycznych z zastosowaniem metody elementów skończonych. Najpierw wykonano analizę modalną w celu weryfikacji dokładności stworzonego modelu numerycznego. Następnie przeprowadzono trójwymiarową nieliniową analizę dynamiczną przy wymuszeniu zapisami różnych trzęsień ziemi (El Centro 1940, Kobe 1995, Kushiro 1993 oraz San Fernando 1971) obejmującą nieliniowość materiałową oraz geometryczną. W ostatnim etapie badań przeprowadzono analizę parametryczną dla różnych wartości siły ściskającej ramiona toru prądowego dla konfiguracji zamkniętej odłącznika.

Autor (1)