第一章 緒論
1.4 研究內容
本研究採用與某核電廠相似之機櫃,進行動力分析及探討結構特性,
該核能電廠之電氣盤體機櫃型式眾多,故本研究主要針對三種不同間層機 櫃進行振動台試驗,間層高尺寸分別為 600mm(三層)、450mm(四層)及 300mm(六層)。實驗機櫃外部之寬(X 向)、深(Y 向)、高(Z 向)尺寸分別為 630mm 550mm 2350mm,機櫃總重約為 140kg,機櫃各間層內設備物重量 均為 5kg。輸入波選用寬頻範圍之 IEEE693 規範的平滑化需求反應譜 (IEEE693)與臺灣龍門電廠的樓板反應譜(OBE),量測裝置含有加速度規與 磁環式位移計,其架設位置於第二章詳細說明。
為求了解試驗機櫃之基本性能,將探討機櫃之自然結構頻率與阻尼比 分析,並利用加速度規與磁環式位移計所得之加速度值及位移量,進行加 速度歷時、加速度峰值放大倍率與位移模態之分析。並比較以下不同項目:
(一)、機櫃內部有無設備物之影響;(二)、不同量測位置之反應;(三)、含 抽屜及無抽屜之反應;(四)不同強度之輸入波;(五)不同頻寬範圍之地震輸 入波,以了解機櫃之動力反應。
因機櫃內部放置多種重要設備物,故機櫃內部之耐震反應相當重要,
一般盤內設備物設計及耐震需求,皆須提供盤內設備物錨定點之盤內反應 譜,為確保不同自然頻率之盤內設備物之評估結果或耐震設計能達到規範 要求。放大因子會隨著設備物種類不同與配置位置、配置方式之不同而有 所變化,放大因子為受震下之機櫃內部反應譜與機櫃底部反應譜之比值。
故本研究將於第四章探討機櫃於受震下之盤內反應譜與放大因子。
本研究採用 SAP2000 分析軟體進行模型建立及動力反應模擬比較,以 IEEE693-0.25g 地震波作為輸入地表波代表,並進行比較數值模型與試驗所 得之加速度歷時、反應譜內涵及放大因子之差異性;建立數值模型目的為 提供往後參數分析及多盤體模擬之參考。
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表1.1 MCC 振幅放大因子分析結果(所有測試資料) 【2】
Amplification Median High Confidence
Peak
4-16Hz 4.8 0.23 0.10 8.2 16-40Hz 5.3 0.23 0.14 9.9 40-100Hz 5.7 0.46 0.17 15.8
Average
4-16Hz 3.0 0.14 0.14 4.7 16-40Hz 3.7 0.32 0.13 7.7 40-100Hz 5.0 0.36 0.13 11.2 Zero Period 3.3 0.21 0.09 5.4
表1.2 MCC 振幅放大因子分析結果(設備破壞測試) 【2】
Amplification Median High Confidence Peak 4-16Hz 4.3 0.21 0.19 8.2
Average 4-16Hz 2.9 0.14 0.16 4.8 Zero Period 3.0 0.14 0.16 4.9
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表1.3 盤內動力放大係數(AF)列表【3】
No. 盤體機櫃種類 AF 值**
1 MCC 類盤體機櫃* 3
2 一般控制盤(Conventional Control Panel)或斜面
式操作台(Bench board)* 4.5***
3 開關器類(Switchgear type)機櫃,或是其他類似之
大型未固定式盤體* 7
4 其他種類之機櫃、盤體 ****
* 盤體機櫃定義,可參考文獻【13】附錄 I 之說明
** 評估人員應參考【13】、【4】等文獻,確認盤體機櫃定義,方能使用 AF 值
*** 控制盤或斜面式操作台的固定方式必須依照文獻【13】之規定,AF 值方能採用 4.5。
但評估以下項目時,應使控制盤或操作台顯著自然頻率均在 13Hz 以 上,而非文獻【13】制定之 11Hz:
1. 裝置於內部獨立式排架之設備物
2. 懸臂式附屬物,如固定於前方立面或側板之懸臂式翼牆 3. 控制盤或操作台之櫃門
**** 其他種類之機櫃、盤體,可依據文獻【4】,藉由測試而得某特定盤 內設備物固定處之反應譜加速度峰值即其對應之動力放大因子,乘 上折減係數後,即可得有效盤內動力放大因子。一般典型之窄頻動 力放大係數反應譜,其折減係數為 0.6。