GB 50556-2010 工业企业电气设备抗震设计规范

人人文库专用

中华人民共和国国家标准

工业企业电气设备抗震设计规范

Codeforaseismicdesignofelectrical

facilitiesinindustrialplants

GB50556-2010

主编部门：中国石油化工集团公司

批准部门：中华人民共和国住房和城乡建设部

施行日期：2010年12月1日

人人文库专用

中国计划出版社

2010北京

书

中华人民共和国国家标准

工业企业电气设备抗震设计规范

GB50556-2010

☆

中国石油化工集团公司主编

中国计划出版社出版

(地址：北京市西城区木樨地北里甲11号国宏大厦C座4层)

(邮政编码：100038电话：6390643363906381)

新华书店北京发行所发行

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850×1168毫米1/322印张44千字

2010年8月第1版2010年8月第1次印刷

印数1—4000册

☆

统一书号：1580177·416

定价：12.00元

中华人民共和国住房和城乡建设部公告

第632号

关于发布国家标准《工业企业电气设备

抗震设计规范》的公告

现批准《工业企业电气设备抗震设计规范》为国家标准，编号

为GB50556—2010，自2010年12月1日起实施。其中，第

1.0.4、3.0.3、3.0.5、3.0.8条为强制性条文，必须严格执行。

本规范由我部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发

行。

中华人民共和国住房和城乡建设部

二〇一〇年五月三十一日

人人文库专用

前言

根据原建设部《关于印发〈2006年工程建设标准规范制订、修

订计划(第二批)〉的通知》(建标﹝2006﹞136号)的要求，规范编制

组经广泛调查研究，认真总结实践经验，参考有关国际标准和国外

先进标准，并在广泛征求意见的基础上，制定本规范。

本规范共分6章，主要内容包括：总则，术语和符号，抗震设计

基本要求，变配电所电气设备布置，抗震计算，电气设备安装设计

的抗震措施。

本规范中以黑体字标志的条文为强制性条文，必须严格执行。

本规范由住房和城乡建设部负责管理和对强制性条文的解

释，中国石油化工集团公司负责日常管理，中国石化工程建设公司

负责具体技术内容的解释。在执行过程中，如有意见或建议，请寄

送中国石化工程建设公司(地址：北京市朝阳区安慧北里安园21

号，邮编：100101)。

本规范主编单位、参编单位、主要起草人和主要审查人名单：

主编单位：中国石化工程建设公司

参编单位：中国地震灾害防御中心

贵阳铝镁设计研究院

鞍钢集团设计研究院

人人文库专用胜利油田胜利工程设计咨询公司

主要起草人：刘光同倪正理赵凤新朱政坤徐祥纯

李业宁孙光明孙恒志宋刚邓少强

主要审查人：侯忠良葛春玉张晓鹏谢德毅黄左坚

李刚刘锡荟徐宗和姚德康陈绍祖

卢丙仕杨清平王荣贵张希捷魏文华

周爽

目次

1总则…………………(1)

2术语和符号………………(3)

2.1术语……………………(3)

2.2符号……………………(3)

3抗震设计基本要求………(5)

4变配电所电气设备布置…………………(7)

5抗震计算…………………(8)

5.1地面设备地震作用计算…………………(8)

5.2楼层设备地震作用计算…………………(12)

5.3电力变压器类……………(13)

5.4三相垂直布置电抗器……(18)

5.5断路器、避雷器等细长电瓷类设备………(20)

6电气设备安装设计的抗震措施…………(24)

6.1电力变压器类……………(24)

6.2各类电瓷设备……………(24)

6.3电力电容器、蓄电池……(25)

6.4屏、柜、箱类设备…………(25)

6.5电抗器、整流柜类………(26)

附录A电气设备的减震与隔震设计人人文库专用………(27)

本规范用词说明………………(28)

引用标准名录…………………(29)

附：条文说明…………………(31)

·1·

Contents

1Generalprovisions………(1)

2Termsandsymbols………(3)

2.1Terms…………………(3)

2.2Symbols………………(3)

3Basicrequirementsofaseismicdesign…(5)

4Layoutofelectricequipementsinsubstation…………(7)

5AseismicCalculation……(8)

5.1Calculationofseismicactionontheelectricequipments

installedontheground…………………(8)

5.2Calculationofseismicactionontheelectricequipments

installedonthestoreys…………………(12)

5.3Transformercategory……(13)

5.4Verticallyinstalledthree-phasereactors…(18)

5.5Slenderelectricporcelainequipments：breaker，

arrester，etc.…………(20)

6Aseismicmeasuresfortheinstallation…(24)

6.1Transformers人人文库专用……………(24)

6.2Electricporcelainequipments……………(24)

6.3CapacitorandAccumulatorBattery………(25)

6.4Panel-shaped，cabinet-shaped，andbox-shaped

equipments……………(25)

6.5Reactor，rectifierset，etc.………………(26)

Appendix：Designofshockabsorptionandseismic

·2·

isolationofelectricequipments………………(27)

Explanationofwordinginthiscode………(28)

Listofquotedstandards……(29)

Addition：Explanationofprovisions………(31)

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·3·

1总则

1.0.1为在工业企业电气工程设计中，贯彻“预防为主”的方针，

以减轻电气设备地震破坏和损失，避免人员伤亡，制定本规范。

1.0.2本规范适用于设计基本地震加速度值小于或等于0.40g

(即抗震设防烈度9度及以下)地区，且电压为220kV及以下的工

业企业电气设备(以下简称电气设备)的抗震设计。设计基本地震

加速度值大于0.40g地区或行业有特殊要求的工业企业电气设

备，其抗震设计应按国家有关专门规定执行。

1.0.3按本规范进行抗震设计的电气设备，当遭受相当于本地

区抗震设防烈度及以下的地震影响时，可不受损坏，可继续使

用。

1.0.4设计基本地震加速度为0.05g(即抗震设防烈度6度)及

以上地区的电气设备，必须进行抗震设计。

1.0.5根据在供电系统中的重要性和特殊需要，企业电气设备可

分为重要电气设备和一般电气设备，并应符合以下规定：

1电压为110kV和220kV或向企业的一级用电负荷供电

的电气设备，以及其他在地震时需保障连续供电的电气设备，为重

要电气设备；

2上款以外的电气设备人人文库专用，为一般电气设备。

1.0.6设计基本地震加速度值应采用中国地震动参数区划图的

规定；对已编制抗震设防区划的地区或已进行地震安全性评价的

工程场地，可按批准的设计地震动参数或抗震设防烈度进行抗震

设防。

1.0.7本规范规定了工业企业电气设备抗震设计的基本技术要

求，当本规范与国家有关法律、行政法规的规定相抵触时，应按国

·1·

家法律、行政法规的规定执行。

1.0.8电气设备的抗震设计，除应符合本规范外，尚应符合国家

现行有关标准的规定。

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·2·

2术语和符号

2.1术语

2.1.1抗震设计aseismicdesign

对需要抗震设防的工程结构进行的一种专业设计。一般包括

抗震概念设计、结构抗震计算和抗震构造措施三个方面。

2.1.2地震基本烈度basicseismicintensity

在50年期限内，一般场地条件下，可能遭遇的超越概率为

10%的地震烈度值，相当于475年一遇的烈度值。

2.1.3地震作用效应earthquakeactioneffect

在地震作用下结构产生的内力(剪力、弯矩、轴向力、扭矩等)

或变形(线位移、角位移等)。

2.1.4地震影响系数seismicinfluencecoefficient

单质点弹性体系在地震作用下的最大加速度反应与重力加速

度比值的统计平均值。

2.2符号

2.2.1地震作用和作用效应

F———电气设备(结构)的地震作用；

m———人人文库专用电气设备的质量；

mi———集中在质点i的操作状态下的质量；

M———弯矩；

T———结构自振周期；

Tg———特征周期；

α———拉(压)应力；

τ———剪应力。

·3·

2.2.2材料性能

E———材料弹性模量；

K———体系的侧移刚度；

α———拉(压)应力；

τ———剪切应力(Pa)；

[α]———许用应力设计值；

[τ]———许用剪应力设计值。

2.2.3几何参数

A———截面面积；

d———圆形截面的内径；

D———圆形截面的外径；

H———结构的高度；

Hi———质点i的计算高度；

I———截面惯性矩；

W———截面模量；

Z———截面矩。

2.2.4计算系数

g———重力加速度；

κ———不均衡系数；

α———地震影响系数；

αmax———地震影响系数最大值；

β———楼层动力放大系数；

λ———人人文库专用刚度折减系数；

γ———振型参与系数。

·4·

3抗震设计基本要求

3.0.1电气设备所在地区遭受的地震影响可采用下列地震动参

数表征：

1设计基本地震加速度或抗震设防烈度；

2特征周期。

3.0.2设计基本地震加速度取值和抗震设防烈度的对应关系应

符合表3.0.2的规定。

表3.0.2设计基本地震加速度取值和抗震设防烈度的对应关系

设计基本地震加速度值0.05g0.10g0.15g0.20g0.30g0.40g

抗震设防烈度6789

注：g为重力加速度9.81m/s2。

3.0.3电力变压器类、垂直布置的三相电抗器和避雷器、断路器

及瓷套管等电气设备具有下列情况之一时，均应进行抗震验算：

1电压为110kV和220kV；

2设计基本地震加速度为0.20g及以上地区；

3设计基本地震加速度为0.10g及0.15g地区且放置电气

设备的楼层或支架高度大于1.8m。

3.0.4电力电容器、蓄电池、高压开关柜、整流柜、低压配电屏、控

制保护屏、人人文库专用直流屏、不间断供电设备、动力配电箱等和本规范第

3.0.3条规定以外的电气设备可不进行抗震验算，但应采取抗震措

施。

3.0.5重要电气设备应按本地区抗震设防烈度提高一度采取抗

震措施，但抗震设防烈度为9度时，应按比9度更高要求采取抗震

措施；地震作用计算所采用的设计基本地震加速度值应提高

0.05g，但设计基本地震加速度为0.20g及以上时不再提高。

·5·

3.0.6电气设备应选择符合抗震设防要求的产品，当无法满足抗

震设防要求时，应采取抗震措施或按附录A的规定采取减震、隔

震措施。

3.0.7除本规范另有规定外，电气设备抗震设计所采用的许用应

力设计值应按下列规定选用：

1弹性材料可取材料许用应力的1.2倍，但不应大于材料在

常温下屈服强度的0.9倍；

2脆性材料可取材料在常温下强度设计值的1.1倍，或材料

破坏应力值的0.5倍。

3.0.8各类电气设备应可靠地固定在基础或支座上。

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·6·

4变配电所电气设备布置

4.0.1自备电站、总变电所和重要生产区域变配电所中的室外主

变压器、整流变压器、断路器、避雷器及电压或电流互感器等电气

设备，宜布置在对抗震有利的地段。

4.0.2设计基本地震加速度为0.20g及以上地区，电压为110kV

和220kV的配电装置不宜采用高型布置或多层布置方式；管形母

线宜采用悬挂结构。

4.0.3分相式电抗器不宜采用垂直布置。

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·7·

5抗震计算

5.1地面设备地震作用计算

5.1.1电气设备的抗震计算宜选用下列方法：

1高度不超过30m，且以剪切变形为主的结构和近似于单质

点体系的电气设备(含基础地面以上部分)，可采用底部剪力法等

简化方法；

2除上款外的电气设备宜采用振型分解反应谱法。

5.1.2地面上的电气设备(或结构)地震影响系数应根据抗震设

防烈度或设计基本地震加速度、设计地震分组、场地类别和结构自

振周期、结构的阻尼比(图5.1.2)确定。其水平地震影响系数最

大值应按表5.1.2-1的规定采用；特征周期值应根据场地类别和

设计地震分组按表5.1.2-2的规定采用。场地类别应符合现行国

家标准《建筑抗震设计规范》GB50011的有关规定。

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图5.1.2地震影响系数曲线

α—地震影响系数；αmax—地震影响系数最大值；T—结构自振周期；

—；—；—

Tg特征周期η1直线下降段的下降斜率调整系数η2阻尼调整系数

·8·

表5.1.2-1水平地震影响系数最大值

设计基本地震加速度值0.05g0.10g0.15g0.20g0.30g0.40g

水平地震影响系数最大值0.120.230.340.450.670.90

表5.1.2-2特征周期值(s)

设计地震分组场地类别

ⅠⅡⅢⅣ

第一组0.250.350.450.65

第二组0.300.400.550.75

第三组0.350.450.650.90

5.1.3地震影响系数曲线的直线下降段的下降斜率调整系数和

阻尼调整系数，应按下列公式确定：

1下降斜率调整系数：

()()

η1=0.0091-5ζ5.1.3-1

：———；

式中η1地震影响系数直线下降段的下降斜率调整系数

ζ———电气设备(或结构)的阻尼比。

2阻尼调整系数：

0.05-ζ()

η2=1+5.1.3-2

0.06+1.9ζ

：———，

式中η2地震影响系数的阻尼调整系数当小于0.55时应取

0.55。

5.1.4电气设备(或结构)的阻尼比可按下表规定取值。

表5.1.4电气设备(或结构)的阻尼比

电气设备(或结构人人文库专用)类型钢制设备(含钢结构)钢筋混凝土结构电瓷设备

阻尼比0.040.050.03

5.1.5采用底部剪力法时，电气设备(或结构)的水平地震作用标

准值(图5.1.5)：可按下列公式计算：

FH=α1meqg(5.1.5-1)

n

()

meq=λmΣmi5.1.5-2

i=1

·9·

δ

miHi

Fi=nFH(5.1.5-3)

δ

ΣmiHi

i=1

式中：FH———电气设备(或结构)的总水平地震作用标准值(N)；

g———重力加速度(m/s2)，取9.81；

α1———对应于电气设备(或结构)基本自振周期的水平地

震影响系数；

meq———电气设备(或结构)在操作状态下的等效总质量

(kg)；

λm———等效质量系数，单质点体系取1；

多质点体系取0.85；

Fi———作用于质点i的水平地震作用标准值(N)；

mi———集中在质点i的操作状态下的质量(kg)；

Hi———质点i的计算高度(m)；

n———质点数；

δ———弯曲变形影响指数，按表5.1.5选取。

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图5.1.5水平地震作用标准值示意图

·01·

表5.1.5弯曲变形影响指数

电气设备(结