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Gas lnsulated Switchgear的優(yōu)化

氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備（Gas lnsulated Switchgear)簡稱GIS，也叫組合電器。它以六氟化硫氣體為絕緣及滅弧介質(zhì)，將斷路器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)、互感器、避雷器、出線終端、母線等主要元件有序地組合在一起并安裝在一個(gè)鋼結(jié)構(gòu)底架上。因具有結(jié)構(gòu)緊湊、可靠性高、安裝周期短、免維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，GIS在電網(wǎng)開關(guān)設(shè)備中已占據(jù)主導(dǎo)地位，為電力系統(tǒng)的發(fā)展發(fā)揮了重要作用。

常見的GIS設(shè)備尺寸為6000×1000×3000（mm，長×寬×高），重量達(dá)4～6噸。由于全部元件都組裝在同一個(gè)底架上，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的整體吊裝、運(yùn)輸及現(xiàn)場安裝，因此底架的質(zhì)量影響著設(shè)備的性能體現(xiàn)。合理的底架設(shè)計(jì)顯得非常有必要。

以海南電網(wǎng)東方城東110kV變電站GIS工程為例，底架采用工程常用的14b熱軋槽鋼（140*60*8），長6600mm，承重4.3噸，在設(shè)備吊裝過程中承受最苛刻的載荷工況。以滿足此工況的底架結(jié)構(gòu)為計(jì)算對(duì)象。

通常GIS設(shè)備的重心不在底架的中心上，為了起吊平衡，我們使用兩根長4m吊繩加掛手動(dòng)葫蘆、兩根長5m吊繩來起吊設(shè)備。起吊位置、起吊高度均已知，根據(jù)幾何計(jì)算方法，可計(jì)算出加掛手動(dòng)葫蘆后的吊索長度為4.52m，吊繩承載的拉力為13750N，水平分力為5660N，豎直分力為12375N；5m的吊繩承載的拉力為10037 N，水平分力為5660N，豎直分力為8230N。

由于鋼結(jié)構(gòu)底架的技術(shù)含量不高，構(gòu)成簡單，未能引起工程技術(shù)人員的重視。在實(shí)際工程設(shè)計(jì)過程中，為了省事，技術(shù)員通常采用經(jīng)驗(yàn)法進(jìn)行底架的設(shè)計(jì)，為了保證足夠的強(qiáng)度，往往會(huì)過度地使用材料，從而造成資源的浪費(fèi)。