GB 50556-2010 工業(yè)企業(yè)電氣設備抗震設計規(guī)范

人人文庫專用

中華人民共和國國家標準

工業(yè)企業(yè)電氣設備抗震設計規(guī)范

Codeforaseismicdesignofelectrical

facilitiesinindustrialplants

GB50556-2010

主編部門：中國石油化工集團公司

批準部門：中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部

施行日期：2010年12月1日

人人文庫專用

中國計劃出版社

2010北京

書

中華人民共和國國家標準

工業(yè)企業(yè)電氣設備抗震設計規(guī)范

GB50556-2010

☆

中國石油化工集團公司主編

中國計劃出版社出版

(地址：北京市西城區(qū)木樨地北里甲11號國宏大廈C座4層)

(郵政編碼：100038電話：6390643363906381)

新華書店北京發(fā)行所發(fā)行

人人文庫專用世界知識印刷廠印刷

850×1168毫米1/322印張44千字

2010年8月第1版2010年8月第1次印刷

印數(shù)1—4000冊

☆

統(tǒng)一書號：1580177·416

定價：12.00元

中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部公告

第632號

關(guān)于發(fā)布國家標準《工業(yè)企業(yè)電氣設備

抗震設計規(guī)范》的公告

現(xiàn)批準《工業(yè)企業(yè)電氣設備抗震設計規(guī)范》為國家標準，編號

為GB50556—2010，自2010年12月1日起實施。其中，第

1.0.4、3.0.3、3.0.5、3.0.8條為強制性條文，必須嚴格執(zhí)行。

本規(guī)范由我部標準定額研究所組織中國計劃出版社出版發(fā)

行。

中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部

二〇一〇年五月三十一日

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前言

根據(jù)原建設部《關(guān)于印發(fā)〈2006年工程建設標準規(guī)范制訂、修

訂計劃(第二批)〉的通知》(建標﹝2006﹞136號)的要求，規(guī)范編制

組經(jīng)廣泛調(diào)查研究，認真總結(jié)實踐經(jīng)驗，參考有關(guān)國際標準和國外

先進標準，并在廣泛征求意見的基礎(chǔ)上，制定本規(guī)范。

本規(guī)范共分6章，主要內(nèi)容包括：總則，術(shù)語和符號，抗震設計

基本要求，變配電所電氣設備布置，抗震計算，電氣設備安裝設計

的抗震措施。

本規(guī)范中以黑體字標志的條文為強制性條文，必須嚴格執(zhí)行。

本規(guī)范由住房和城鄉(xiāng)建設部負責管理和對強制性條文的解

釋，中國石油化工集團公司負責日常管理，中國石化工程建設公司

負責具體技術(shù)內(nèi)容的解釋。在執(zhí)行過程中，如有意見或建議，請寄

送中國石化工程建設公司(地址：北京市朝陽區(qū)安慧北里安園21

號，郵編：100101)。

本規(guī)范主編單位、參編單位、主要起草人和主要審查人名單：

主編單位：中國石化工程建設公司

參編單位：中國地震災害防御中心

貴陽鋁鎂設計研究院

鞍鋼集團設計研究院

人人文庫專用勝利油田勝利工程設計咨詢公司

主要起草人：劉光同倪正理趙鳳新朱政坤徐祥純

李業(yè)寧孫光明孫恒志宋剛鄧少強

主要審查人：侯忠良葛春玉張曉鵬謝德毅黃左堅

李剛劉錫薈徐宗和姚德康陳紹祖

盧丙仕楊清平王榮貴張希捷魏文華

周爽

目次

1總則…………………(1)

2術(shù)語和符號………………(3)

2.1術(shù)語……………………(3)

2.2符號……………………(3)

3抗震設計基本要求………(5)

4變配電所電氣設備布置…………………(7)

5抗震計算…………………(8)

5.1地面設備地震作用計算…………………(8)

5.2樓層設備地震作用計算…………………(12)

5.3電力變壓器類……………(13)

5.4三相垂直布置電抗器……(18)

5.5斷路器、避雷器等細長電瓷類設備………(20)

6電氣設備安裝設計的抗震措施…………(24)

6.1電力變壓器類……………(24)

6.2各類電瓷設備……………(24)

6.3電力電容器、蓄電池……(25)

6.4屏、柜、箱類設備…………(25)

6.5電抗器、整流柜類………(26)

附錄A電氣設備的減震與隔震設計人人文庫專用………(27)

本規(guī)范用詞說明………………(28)

引用標準名錄…………………(29)

附：條文說明…………………(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人人文庫專用……………(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總則

1.0.1為在工業(yè)企業(yè)電氣工程設計中，貫徹“預防為主”的方針，

以減輕電氣設備地震破壞和損失，避免人員傷亡，制定本規(guī)范。

1.0.2本規(guī)范適用于設計基本地震加速度值小于或等于0.40g

(即抗震設防烈度9度及以下)地區(qū)，且電壓為220kV及以下的工

業(yè)企業(yè)電氣設備(以下簡稱電氣設備)的抗震設計。設計基本地震

加速度值大于0.40g地區(qū)或行業(yè)有特殊要求的工業(yè)企業(yè)電氣設

備，其抗震設計應按國家有關(guān)專門規(guī)定執(zhí)行。

1.0.3按本規(guī)范進行抗震設計的電氣設備，當遭受相當于本地

區(qū)抗震設防烈度及以下的地震影響時，可不受損壞，可繼續(xù)使

用。

1.0.4設計基本地震加速度為0.05g(即抗震設防烈度6度)及

以上地區(qū)的電氣設備，必須進行抗震設計。

1.0.5根據(jù)在供電系統(tǒng)中的重要性和特殊需要，企業(yè)電氣設備可

分為重要電氣設備和一般電氣設備，并應符合以下規(guī)定：

1電壓為110kV和220kV或向企業(yè)的一級用電負荷供電

的電氣設備，以及其他在地震時需保障連續(xù)供電的電氣設備，為重

要電氣設備；

2上款以外的電氣設備人人文庫專用，為一般電氣設備。

1.0.6設計基本地震加速度值應采用中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖的

規(guī)定；對已編制抗震設防區(qū)劃的地區(qū)或已進行地震安全性評價的

工程場地，可按批準的設計地震動參數(shù)或抗震設防烈度進行抗震

設防。

1.0.7本規(guī)范規(guī)定了工業(yè)企業(yè)電氣設備抗震設計的基本技術(shù)要

求，當本規(guī)范與國家有關(guān)法律、行政法規(guī)的規(guī)定相抵觸時，應按國

·1·

家法律、行政法規(guī)的規(guī)定執(zhí)行。

1.0.8電氣設備的抗震設計，除應符合本規(guī)范外，尚應符合國家

現(xiàn)行有關(guān)標準的規(guī)定。

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·2·

2術(shù)語和符號

2.1術(shù)語

2.1.1抗震設計aseismicdesign

對需要抗震設防的工程結(jié)構(gòu)進行的一種專業(yè)設計。一般包括

抗震概念設計、結(jié)構(gòu)抗震計算和抗震構(gòu)造措施三個方面。

2.1.2地震基本烈度basicseismicintensity

在50年期限內(nèi)，一般場地條件下，可能遭遇的超越概率為

10%的地震烈度值，相當于475年一遇的烈度值。

2.1.3地震作用效應earthquakeactioneffect

在地震作用下結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的內(nèi)力(剪力、彎矩、軸向力、扭矩等)

或變形(線位移、角位移等)。

2.1.4地震影響系數(shù)seismicinfluencecoefficient

單質(zhì)點彈性體系在地震作用下的最大加速度反應與重力加速

度比值的統(tǒng)計平均值。

2.2符號

2.2.1地震作用和作用效應

F———電氣設備(結(jié)構(gòu))的地震作用；

m———人人文庫專用電氣設備的質(zhì)量；

mi———集中在質(zhì)點i的操作狀態(tài)下的質(zhì)量；

M———彎矩；

T———結(jié)構(gòu)自振周期；

Tg———特征周期；

α———拉(壓)應力；

τ———剪應力。

·3·

2.2.2材料性能

E———材料彈性模量；

K———體系的側(cè)移剛度；

α———拉(壓)應力；

τ———剪切應力(Pa)；

[α]———許用應力設計值；

[τ]———許用剪應力設計值。

2.2.3幾何參數(shù)

A———截面面積；

d———圓形截面的內(nèi)徑；

D———圓形截面的外徑；

H———結(jié)構(gòu)的高度；

Hi———質(zhì)點i的計算高度；

I———截面慣性矩；

W———截面模量；

Z———截面矩。

2.2.4計算系數(shù)

g———重力加速度；

κ———不均衡系數(shù)；

α———地震影響系數(shù)；

αmax———地震影響系數(shù)最大值；

β———樓層動力放大系數(shù)；

λ———人人文庫專用剛度折減系數(shù)；

γ———振型參與系數(shù)。

·4·

3抗震設計基本要求

3.0.1電氣設備所在地區(qū)遭受的地震影響可采用下列地震動參

數(shù)表征：

1設計基本地震加速度或抗震設防烈度；

2特征周期。

3.0.2設計基本地震加速度取值和抗震設防烈度的對應關(guān)系應

符合表3.0.2的規(guī)定。

表3.0.2設計基本地震加速度取值和抗震設防烈度的對應關(guān)系

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

抗震設防烈度6789

注：g為重力加速度9.81m/s2。

3.0.3電力變壓器類、垂直布置的三相電抗器和避雷器、斷路器

及瓷套管等電氣設備具有下列情況之一時，均應進行抗震驗算：

1電壓為110kV和220kV；

2設計基本地震加速度為0.20g及以上地區(qū)；

3設計基本地震加速度為0.10g及0.15g地區(qū)且放置電氣

設備的樓層或支架高度大于1.8m。

3.0.4電力電容器、蓄電池、高壓開關(guān)柜、整流柜、低壓配電屏、控

制保護屏、人人文庫專用直流屏、不間斷供電設備、動力配電箱等和本規(guī)范第

3.0.3條規(guī)定以外的電氣設備可不進行抗震驗算，但應采取抗震措

施。

3.0.5重要電氣設備應按本地區(qū)抗震設防烈度提高一度采取抗

震措施，但抗震設防烈度為9度時，應按比9度更高要求采取抗震

措施；地震作用計算所采用的設計基本地震加速度值應提高

0.05g，但設計基本地震加速度為0.20g及以上時不再提高。

·5·

3.0.6電氣設備應選擇符合抗震設防要求的產(chǎn)品，當無法滿足抗

震設防要求時，應采取抗震措施或按附錄A的規(guī)定采取減震、隔

震措施。

3.0.7除本規(guī)范另有規(guī)定外，電氣設備抗震設計所采用的許用應

力設計值應按下列規(guī)定選用：

1彈性材料可取材料許用應力的1.2倍，但不應大于材料在

常溫下屈服強度的0.9倍；

2脆性材料可取材料在常溫下強度設計值的1.1倍，或材料

破壞應力值的0.5倍。

3.0.8各類電氣設備應可靠地固定在基礎(chǔ)或支座上。

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·6·

4變配電所電氣設備布置

4.0.1自備電站、總變電所和重要生產(chǎn)區(qū)域變配電所中的室外主

變壓器、整流變壓器、斷路器、避雷器及電壓或電流互感器等電氣

設備，宜布置在對抗震有利的地段。

4.0.2設計基本地震加速度為0.20g及以上地區(qū)，電壓為110kV

和220kV的配電裝置不宜采用高型布置或多層布置方式；管形母

線宜采用懸掛結(jié)構(gòu)。

4.0.3分相式電抗器不宜采用垂直布置。

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·7·

5抗震計算

5.1地面設備地震作用計算

5.1.1電氣設備的抗震計算宜選用下列方法：

1高度不超過30m，且以剪切變形為主的結(jié)構(gòu)和近似于單質(zhì)

點體系的電氣設備(含基礎(chǔ)地面以上部分)，可采用底部剪力法等

簡化方法；

2除上款外的電氣設備宜采用振型分解反應譜法。

5.1.2地面上的電氣設備(或結(jié)構(gòu))地震影響系數(shù)應根據(jù)抗震設

防烈度或設計基本地震加速度、設計地震分組、場地類別和結(jié)構(gòu)自

振周期、結(jié)構(gòu)的阻尼比(圖5.1.2)確定。其水平地震影響系數(shù)最

大值應按表5.1.2-1的規(guī)定采用；特征周期值應根據(jù)場地類別和

設計地震分組按表5.1.2-2的規(guī)定采用。場地類別應符合現(xiàn)行國

家標準《建筑抗震設計規(guī)范》GB50011的有關(guān)規(guī)定。

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圖5.1.2地震影響系數(shù)曲線

α—地震影響系數(shù)；αmax—地震影響系數(shù)最大值；T—結(jié)構(gòu)自振周期；

—；—；—

Tg特征周期η1直線下降段的下降斜率調(diào)整系數(shù)η2阻尼調(diào)整系數(shù)

·8·

表5.1.2-1水平地震影響系數(shù)最大值

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

水平地震影響系數(shù)最大值0.120.230.340.450.670.90

表5.1.2-2特征周期值(s)

設計地震分組場地類別

ⅠⅡⅢⅣ

第一組0.250.350.450.65

第二組0.300.400.550.75

第三組0.350.450.650.90

5.1.3地震影響系數(shù)曲線的直線下降段的下降斜率調(diào)整系數(shù)和

阻尼調(diào)整系數(shù)，應按下列公式確定：

1下降斜率調(diào)整系數(shù)：

()()

η1=0.0091-5ζ5.1.3-1

：———；

式中η1地震影響系數(shù)直線下降段的下降斜率調(diào)整系數(shù)

ζ———電氣設備(或結(jié)構(gòu))的阻尼比。

2阻尼調(diào)整系數(shù)：

0.05-ζ()

η2=1+5.1.3-2

0.06+1.9ζ

：———，

式中η2地震影響系數(shù)的阻尼調(diào)整系數(shù)當小于0.55時應取

0.55。

5.1.4電氣設備(或結(jié)構(gòu))的阻尼比可按下表規(guī)定取值。

表5.1.4電氣設備(或結(jié)構(gòu))的阻尼比

電氣設備(或結(jié)構(gòu)人人文庫專用)類型鋼制設備(含鋼結(jié)構(gòu))鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)電瓷設備

阻尼比0.040.050.03

5.1.5采用底部剪力法時，電氣設備(或結(jié)構(gòu))的水平地震作用標

準值(圖5.1.5)：可按下列公式計算：

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———電氣設備(或結(jié)構(gòu))的總水平地震作用標準值(N)；

g———重力加速度(m/s2)，取9.81；

α1———對應于電氣設備(或結(jié)構(gòu))基本自振周期的水平地

震影響系數(shù)；

meq———電氣設備(或結(jié)構(gòu))在操作狀態(tài)下的等效總質(zhì)量

(kg)；

λm———等效質(zhì)量系數(shù)，單質(zhì)點體系取1；

多質(zhì)點體系取0.85；

Fi———作用于質(zhì)點i的水平地震作用標準值(N)；

mi———集中在質(zhì)點i的操作狀態(tài)下的質(zhì)量(kg)；

Hi———質(zhì)點i的計算高度(m)；

n———質(zhì)點數(shù)；

δ———彎曲變形影響指數(shù)，按表5.1.5選取。

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圖5.1.5水平地震作用標準值示意圖

·01·

表5.1.5彎曲變形影響指數(shù)

電氣設備(結(jié)