Надежности устройств

Методы первой группы применяют специалисты по двигателям и транспортным средствам. Методы второй и третьей групп используют конструкторы РЭС, однако методы активной виброзащиты имеют ограниченное применение по причине высокой сложности и низкой надежности технических решений.

* Методика выбора норм надежности технических устройств.— М.: Изд-во стандартов, 1978.

18-19. Кулаков Н. Н., Загоруйко А. С. Методы повышения надежности технических изделий по технико-экономическим показателям. Новосибирск, «Наука», '1969.

Особенности СЭ потребовали наряду с использованием традиционных методов теории надежности технических систем разработки специальных методов и математических моделей для формирования решений по обеспечению их надежности. Работа семинара, в частности, способствовала созданию эффективных методов расчета и обеспечения (с учетом имеющихся средств и возможностей) надежности СЭ, учитывающих свойства исследуемых систем и свойства исходной информации; методов изучения закономерностей возникновения отказов и восстановления работоспособности СЭ и их элементов; методов оценки эффективности различных средств обеспечения надежности СЭ и т. п. В рамках семинара была разработана межотраслевая терминология в области надежности СЭ [70], были подготовлены тестовые расчетные схемы для сравнения методов и алгоритмов решений раз-

Многолетний опыт работы семинара и анализ уровня решения проблемы исследования и обеспечения надежности СЭ и ЭК в целом привели к выводу о целесообразности создания справочника, включающего методы и алгоритмы расчета и обеспечения надежности СЭ, ориентированные на выработку решений в конкретных условиях планирования их развития и эксплуатации. База для этого подготовлена публикацией, особенно в течение последних 10-15 лет, многих серьезных монографических работ как в области надежности электроэнергетических систем [13, 16, 18, 31-33, 36, 46, 69, 72, 82, 86, 88, 97, 106, 143, 144, 153, 157], трубопроводных систем энергетики [15, 20, 28, 44, 45, 50, 68, 118, 119, 120, 156] и ЭК в целом [53, 95, 112, 113, 121, 149, 162], так и в области совершенствования общей теории надежности технических систем [9-12, 21, 25, 29, 34, 47, 78, 83-85, 99, 115, 126, 145].

описание разработанных моделей теории надежности технических систем, которые могут быть использованы для анализа (расчета численных значений показателей) и синтеза (выбора оптимальных решений по повышению) надежности технологически различных систем энергетики. Рассматриваются вопросы формирования информационной и нормативной базы надежности СЭ. Приводятся некоторые математические модели решения задач надежности для ЭК в целом.

3.4.4. Этапы создания, требования и использование математических моделей анализа и синтеза надежности. При разработке математических моделей для исследования и обеспечения надежности СЭ широко используются традиционные математические методы общей теории надежности технических систем.

Основные точечные оценки. Вероятностные показатели надежности технических систем и элементов, из которых они состоят, изучаются и определяются на основании опытов. Эксперимент (специальные испытания или эксплуатация технических объектов) является источником всей информации о реальной надежности. В связи с этим весьма важным моментом является получение достоверной статистической информации и использование правильных математических методов статистической обработки эмпирических данных [31].

84. Райкин А.Л. Элементы теории надежности технических систем / Под ред. И.А. Ушакова. М.: Сов. радио, 1978.

Надежность технического компонента системы управления может быть оценена по методикам расчета надежности технических систем или оборудования.

Очевидно, что при неизвестной априори величине Р* объем выборки я зависит от результатов испытаний. Поэтому при планировании испытаний необходимо задаться некоторым ожидаемым значением точечной оценки Рож = Р* на основе имеющейся информации о машине (результаты расчетов надежности, технических условий и др.).

Профилактическое обслуживание связано с потерями рабочего времени машины и затратами труда обслуживающего персонала. Эти потери по своему характеру близки к потерям, связанным с устранением отказов, и они должны учитываться наряду с показателями надежности устройств машины при назначении периодов и объема профилактического обслуживания.

Большей надежности устройств на бескорпусных ИМС способствует и малая масса изделий н конструкционных узлов (механические испытания).

менном повышении надежности устройств за счет сокращения числа соединений. С другой стороны, при увеличении числа элементов на плате, особенно пленочных, повышается вероятность брака платы вследствие некачественного изготовления того или иного элемента. Это приводит к большому проценту отбраковки плат с неудовлетворительными характеристиками, что в свою очередь сводит к нулю выигрыш в производительности сложных плат с пассивными элементами.

Интегральные микросхемы обеспечили значительное повышение надежности устройств и приборов, выполненных на них, за счет сокращения числа элементов и соединений. Но с увеличением сложности интегральных микросхем и переходом к БИС надежность интегральной микросхемы как целого прибора принципиально ниже, чем надежность простого компонента. Интенсивность отказов современных ИС колеблется в пределах Ю-6—Ю-9 1/ч, приближаясь к уровню высоконадежных дискретных элементов.

В (Л. 22-4] приведены результаты исследования надежности устройств и выполнения функций машины ИВ-500 в условиях ее эксплуатации на блоке котел—турбина мощностью 300 МВт. Период приработки для головных машин составил 4450 ч, а. установившийся период — 7850 ч; среднее

По созданию нормативных документов для ГСП проведена и продолжает проводиться большая работа. Так, ГОСТ 12997-67 регламентирует общие технические требования к устройствам ГСП, ГОСТ 13418-67 — к электрическим приборам ГСП; ГОСТ 13216-67 регламентирует общие технические требования к надежности устройств ГСП; общие технические требования к датчикам ГСП установлены ГОСТ 13034-67; ГОСТ 9895-69 нормирует электрические входные и выходные сигналы тока и напряжения в ГСП; ГОСТ 10938-69 и ГОСТ 14853-69 нормируют параметры импульсных и частотных входных и выходных

Назначение периодов и объема профилактического обслуживания должно производиться с учетом надежности устройств машины и общего показателя эксплуатационной надежности, характеризующего качество работы системы. Исходя из этого, можно оптимизировать стратегию профилактического обслуживания.

Однако интегрально-групповая технология изготовления пассивной части гибридных ИМС выдвигает в число основных и другие факторы, определяющие рациональную сложность ИМС. Так, использование для изготовления гибридных ИМС подложек и корпусов различных размеров и совершенствование технологии в целях получения пленочных элементов с минимальными размерами позволяют реализовать на одной плате несколько однотипных схем (две, четыре и более) или одну схему повышенной функциональной сложности. Это, с одной стороны, приводит к созданию ИМС с повышенной степенью интеграции при одновременном повышении надежности устройств за счет сокращения числа соединений. С другой стороны, с увеличением числа элементов на плате, особенно пленочных, повышается вероятность брака платы

Другие аспекты надежности. Повышение надежности устройств силовой электроники включает следующие меры: дальнейшее повышение надежности всех полупроводниковых приборов, особенно тиристоров; выявление и соответствующая недогрузка наименее надежных приборов, высокая степень интеграции электронных устройств обработки информации и повышение их помехоустойчивости; улучшение устройств защиты. Целесообразность применения резервирования элементов, особенно в силовой части, зависит от экономических соображений. В некоторых случаях полезно разделение преобразовательной установки на две или более частей, включенных параллельно или последовательно, каждая из которых состоит из отдельного преобразователя, трансформатора, выключателя и системы управления. При выходе из строя одной части оставшиеся должны обеспечить питание потребителя, хотя и при пониженных значениях тока или напряжения, или же должны обеспечить контролируемый вывод установки из эксплуатации. Это важно, например, для электроприводов шахтных подъемников или непрерывных станов холодной прокатки. Повышенная стоимость возмещается в этом случае большей надежностью, а также частичной экономией на запасных частях.

Надежность конкретного устройства силовой преобразовательной техники нельзя точно определить заранее по следующим причинам: устройство состоит из большого числа элементов и функциональных узлов, частота отказов которых при конкретных условиях эксплуатации известна лишь приблизительно; количество аварий во внешних цепях заранее предсказать трудно; различные методики определения ожидаемой вероятности отказов дают трудно сравниваемые данные; сильное влияние оказывают субъективные ошибки обслуживающего персонала, особенно на начальном этапе эксплуатации. Дальнейшие исследования могут, однако, привести к тому, что повышение надежности устройства можно будет заранее предсказать, по крайней мере, приблизительно, если будут проведены мероприятия по повышению надежности отдельных элементов и функциональных узлов схемы.

Под надежностью применительно к релейной защите, автоматике и телемеханике понимают свойство этих устройств выполнять заданные функции, сохраняя эксплуатационные показатели в заданных пределах в течение требуемого промежутка времени. Понятие надежности в технике определяется ГОСТ 13377—75. Устройства релейной защиты, автоматики и телемеханики для обеспечения надежности должны выполняться с применением высококачественных и надежно работающих реле и других элементов. Их монтаж должен быть надежным, т. е. таким, при котором исключаются обрыв проводов, замыкание между ними, ложное срабатывание реле от механических воздействий и других помех. Существенное значение для надежности имеет правильная эксплуатация устройств релейной защиты, автоматики и телемеханики. Их состояние периодически проверяется. Наименее надежным элементом являются контакты реле. Поэтому существенного повышения надежности устройств релейной защиты, автоматики и телемеханики можно достичь путем применения бесконтактных элементов.