淺析如何提高電氣自動化設備的可靠性

張獻飛

（身份證號：130132198407041632）

淺析如何提高電氣自動化設備的可靠性

張獻飛

（身份證號：130132198407041632）

本文結合作者實際工作經驗，介紹了電氣設備可靠性的概念，分析了提高電氣自動化設備可靠性的方法。

提高；電氣自動化；設備；可靠性

提高電氣傳動及自動控制設備的可靠性一直是十分重要的問題。要結合我國電控及自動化設備的可靠性現狀，找出影響電氣自動化設備可靠性的關鍵因素。提出對電氣控制及自動化設備可靠性的測定和試驗方法，以達到進一步提高電氣控制及自動化設備可靠性的目的。

1 電氣設備可靠性概念

在國際上，通用的可靠性定義為：在規定環境條件下和規定的時間內，完成規定功能的能力。此定義適用于一個系統，也適用于一臺設備或一個單元。由于故障出現的隨機性質，用數學方式來描述可靠性，常用“概率”來表示。

2 可靠性測試的主要方法

要取得電控及自動化設備的可靠性等征量定量地評價其水平，首先要決定一個測試方法，當前常用的可靠性測試方法主要有以下幾種：

（1）試驗室測試方法。在試驗室內，用一種規定的可控的工作條件和環境條件，模擬現場的使用條件，使被測設備如同現場所遇到的環境應力進行試驗，將累計的時間和累計失效數等其它數據通過數理統計得到可靠性指標這是一種模擬可靠性試驗，這種試驗方法試驗條件易于控制所得數據質量高所得試驗結果可以再現，可以分析，但受試驗條件的限制很難得到與真實情況相對應的數據，同時試驗費用昂貴，由于這種試驗一般都需要較多的試品，所以還要考慮到被試產品的生產批量與成本因素，因此這種試驗方法比較適用于大批量生產的產品。

（2）保證試驗方法。該方法是在產品出廠前將產品在規定條件下進行無故障的工作試驗，俗稱烤機，我們研究的電控設備通常由大量的元器件組成，它的故障模式是一種不以某幾種故障為主的，隨機的，多樣化的形式來顯現出來的，因此它的故障服從指數分布，也就是說它的失效率具有隨著時間變化的特性。我們在試驗室內對出廠前的產品進行烤機，實際上就是對產品的早期失效進行測試考核，通過對產品的改進，使失效率達到某一項規定指標后再出廠。這項試驗主要是一種可靠性保證試驗，而且所需的時間長，對大量生產的產品來說，它只能用于設備的樣本，對小量，大系統生產的產品來說，它可用于所有產品。這種試驗方法對電路復雜，可靠性要求較高臺數又少的電控及自動化設備比較適用。

（3）現場測試方法。通過對設備在使用現場進行的可靠性測試記錄各種可靠性數據，然后根據數理統計方法得出設備可靠性指標的。該方法的特點是試驗需要的試驗設備比較少，工作環境真實，其測試所得數據能真實反映產品，在實際使用情況下的可靠性，維護性等參數，且需要的直接費用少，受試設備可以正常工作使用。利之處是不能在受控的條件下進行試驗、外界影響因素繁雜，不可控，試驗條件的再現性比試驗室的再現性差。

3 可靠性測試方法的選擇

如何選擇可靠性測試方法，可以從試驗場地、試驗環境、試驗產品、試驗測試程序等幾個方面來推斷。

（1）試驗場地的選擇。對于場地的選擇還要遵循一定的原則，即如果要考核可靠性水平不低于某一指標時應選擇最嚴酷的試驗場地，如果是為了測定正常使用條件下的可靠性水平，則應選擇工作環境最為典型的試驗場地，如果為了提供可靠的可比性資料，則應選擇有著相同或近似的試驗條件的場地。

（2）試驗環境的選擇。由于電控產品的工況差異很大，選擇了非惡劣的場地，設備工作在一般應力下，以保證測試的客觀性。

（3）試驗產品的選擇。這方面的特點要有典型性。包含的品種也很多，造紙機電控設備、紡織機電控設備、礦井提升機電控設備。從性質上講，產品屬性有大型設各、中小型設備。從工作運行情況看，既有連續運行設備又有間斷運行設備。

（4）試驗的測試程序。要有一個統一的試驗程序，并由現場試驗人員嚴格執行。如試驗起始結束時間，時間間隔的確定，數據的采集，各種性能指標的記錄，保障情況的記錄，保障的排除等。都應有嚴格規范，這樣才能保證測試的準確性、可信性。

（5）試驗的組織工作。這是試驗工作中關鍵的一環，要有一個高效、嚴密的組織機構，它肩負著對各分散試驗場地的管理、組織工作。對試驗數據的收集、整理工作。對試驗人員的選定，試驗工作的協調，試驗報告的分析，及至最后試驗結果的判定工作，還要通過這個組織把現場工程師、可靠性設計工程師、制造工程師聯系在一起。

4 結語

近年來，電氣設備的發展趨勢是模塊化、系統化和智能化，電氣設備的新產品開發的速度在加快；而其使用環境也變得惡劣多樣；而所服務的系統又越來越重要和昂貴。以自動開關為例，已廣泛地應用于車載、艦載、地面的軍用裝備，航空航天部門，鐵路和交通的信號和通信系統等方面。因電源需要日夜不停地連續運行，這就要求電氣開關要經受高、低溫，高濕，沖擊等考驗。運行中往往不允許檢修，或只能從事簡單的維護。這一切就使得提高電氣開關的可靠性研究，變得刻不容緩，十分重要。

[1]沈維陽.工業企業電氣設備可靠性診斷和維修[J].現代商貿工業，2007（6）.

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1673-0038（2015）33-0232-01

2015-7-17