Поузданост електричних производа и уређаја

Међу особинама које одређују квалитет електричног производа, посебно место заузима поузданост - способност производа да обавља своје функције, задржавајући вредности индикатора квалитета непромењеним током времена или у унапред одређеним границама.

Електрични производ — производ намењен за производњу или конверзију, пренос, дистрибуцију или потрошњу електричне енергије (ГОСТ 18311-80).

Сваки електрични производ или уређај може бити у једном од следећих стања:

• усправно

• неисправан,

• рад

• Нерадни

• ограничавајући.

Производ који је у добром радном стању такође ради, али радни производ није нужно добар производ. На пример, оштећења на кућишту генератора (удубљења, огреботине, дефекти на фарбаној површини, итд.) чине генератор неисправним, али у исто време остаје функционалан.

По правилу, радно стање производа одређује се листом параметара наведених у документацији и дозвољеним границама за њихову промену. Губитак продуктивности назива се одбацивање.

Разлози квара могу бити и прекорачење дозвољеног нивоа спољних утицаја и дефекти производа... Запамтите да не доводе сви недостаци до квара. Неисправност производа процењује се појавом буке, појавом мириса нагореле изолације и импрегнационих материјала, прегревањем, променом очитавања контролних уређаја и инструмената итд.

По својој природи, сви недостаци и оштећења могу бити:

• електрични

• механички

Електрични укључују прекинуте контакте, кратке спојеве, отворена кола, грешке у повезивању итд.

Механички дефекти су кварови у монтажи елемената, преносних система од серво мотора до команди, актуатора, покретних делова релеја и контактора итд.

У погледу правила, метода и средстава контроле, недостаци се деле на:

• експлицитно, за чије откривање документација пружа правила, методе или контроле,

• скривене за које нису намењене.

На пример, ако се квалитет дела контролише само мерењем његових геометријских димензија, онда ће одступање ових димензија од толеранције бити очигледан недостатак. Истовремено, унутар радног предмета могу постојати пукотине и шупљине које се не могу открити приликом мерења димензија радног предмета. Са усвојеном методом контроле, ови недостаци ће бити сакривени. Да би се открили скривени недостаци, користе се друга правила, методе и средства контроле, која нису предвиђена документацијом за овај производ, а посебно се рендгенским прегледом могу открити шупљине и пукотине.

Кварови могу настати из различитих разлога, али ако нису повезани са кваром других елемената, онда се називају независним.Квар који је резултат другог квара сматра се зависним (на пример, квар транзистора након искључења његове базе са струјним колом).

Обично је поузданост повезана са одсуством кварова, односно са његовом поузданошћу.

Генерално, поузданост обухвата, поред поузданости, својства као што су трајност, одржавање, очуваност... Обично се назива квантитативна процена својстава укључених у показатеље поузданости поузданости... Основна разлика између индикатора поузданости и других индикатора је да су, без обзира на димензију, све неслучајне карактеристике случајних променљивих.

Хајде да објаснимо садржај такве особине као што је поузданост, изражена индикатором «вероватноћа рада без отказа». Претпоставимо да је у тренутку т = 0, н сличних производа истовремено укључено у рад. Након временског интервала Δт = т, биће м производа за послуживање. Тада се вероватноћа рада без отказа у тренутку т — П (т) може дефинисати као однос м — броја производа који раде у тренутку т према укупном броју производа н, тј.

У истовременом раду н производа, таква временска тачка т1 се јавља када први производ поквари. У тренутку т2, други производ не успева. Уз довољно дуг рад, доћи ће тренутак у времену тн када ће последњи од н производа покварити. Пошто тн> … т2> т1, немогуће је једнозначно одредити време рада другог производа из времена рада једног производа. Стога се трајање рада одређује као просечна вредност

Из графикона (сл. 1) се може видети да се вероватноћа рада без отказа мења током времена.У почетном тренутку времена вероватноћа рада без отказа П (т) = 1, а током просечног времена неометаног рада тцп вредност П (т) опада са 1 на 0,37.

Током 5 тцп, скоро свих н производа ће пропасти и П(т) ће бити практично нула.

Слика 1. Зависност вероватноће неометаног рада производа од времена

Пиринач. 2. Зависност стопе отказа производа од времена

Оштећење производа зависи од времена његовог рада. Вероватноћа квара производа у свакој јединици времена, ако се квар још није догодио, карактерише се стопом отказа и означава се са λ (т). Овај индикатор се назива ламбда карактеристика. Могу се разликовати три главна периода промене λ током времена (слика 2): И-период истека у трајању од 0 до тпр, ИИ-период нормалног рада од тпр до тст, ИИИ — период старења од тст до ∞ …

У периоду И повећава се степен оштећења, што се објашњава присуством у производу елемената са скривеним недостацима, кршењем технолошких процеса производње производа итд. Период ИИ се одликује релативном константношћу λ (т), што се објашњава одсуством старења елемената. Након завршетка ИИ периода, λ (т) нагло расте услед повећања броја елемената који су отказали због старења и хабања. Рад производа током периода ИИИ постаје економски непрактичан због наглог повећања трошкова поправке. Стога, временски период пре тст одређује просечни век трајања производа пре одлагања.

Стопа отказа λ (т) и вероватноћа рада без отказа П (т) производа су међусобно повезани односом

Овај израз се зове експоненцијални закон поузданости.

Вредност индикатора поузданости забележених у техничкој документацији производа мора бити потврђена посебним тестовима поузданости, моделирањем процеса случајних кварова специјалних уређаја, укључујући и помоћу рачунара или прорачуном. Треба напоменути да се метод прорачуна користи у дизајну производа скоро увек, без обзира да ли ће се користити друге методе за потврду поузданости.

Приликом израчунавања поузданости производа користе се или табеларни показатељи поузданости елемената укључених у производ, или подаци добијени било којом од горе наведених метода за производе сличне пројектованим.

Од познатих метода прорачуна поузданости, најједноставнији је метод коефицијената, за који је стопа оштећења λ (т) константна током времена. По потреби се утицај режима рада и услова рада на поузданост производа узима у обзир корекцијским факторима к1, к2,... кн.

Степен отказа датог елемента у реалним условима рада λи израчунава се по формули

где је λои табеларна вредност степена оштећења елемента који ради у нормалним условима, к1 ... кн су коефицијенти корекције у зависности од различитих утицајних фактора.

Вредности коефицијента к1 у зависности од утицаја механичких фактора у различитим условима рада су дате у наставку:

Радни услови Корекциони фактор Лабораторија 1.0 Нестрпљив 1.07 Брод 1.37 Аутомобилска индустрија 1.46 Железница 1.54 Авион 1.65

Коефицијент к2, у зависности од климатских фактора средине, може имати следеће вредности:

Температура Влажност Корекциони фактор +30,0±10,0 65±5 1,0 +22,5±2,5 94±4 2,0 ​​+35,0±5,0 94±4 2,5

Корекциони фактори за друге факторе могу се наћи у приручницима за поузданост.

Специјални тестови поузданости су главни метод потврђивања индикатора поузданости наведених у техничкој документацији. Таква испитивања се спроводе периодично у року утврђеном техничким спецификацијама (ТУ) за производ, као иу случају промена у технологији производње производа или промена компоненти и материјала, ако те промене могу утицати на поузданост производа. производа. Техничке спецификације садрже програм испитивања поузданости који, поред делова предвиђених стандардима ЕСКД, садржи и план испитивања.

План тестирања – правила која одређују број производа који се испитују, поступак испитивања и услове за њихов прекид.

Најједноставнији план тестирања је када се н сличних производа тестира истовремено, неисправни производи се не замењују или поправљају, тестови се заустављају или након истека унапред одређеног времена тестирања, или након што сваки од преосталих оперативних производа ради унапред одређено време.

Индикатори поузданости производа могу се одредити и као резултат прикупљања и обраде информација о перформансама производа током његовог рада.Обрасци докумената који важе у различитим индустријама се међусобно разликују, али без обзира на то, морају одражавати следеће информације:

• укупно трајање производа,

• Услови коришћења,

• трајање рада производа између кварова,

• број и карактеристике штете,

• трајање поправке ради отклањања одређене штете,

• врста и количина употребљених резервних делова и сл.

Да би се добили поуздани показатељи поузданости производа на основу оперативних података, информације о кваровима и дефектима морају бити континуиране током времена.