電氣自動化控制設備可靠性測試方法的研究

作者簡介：張豐，男，1977-12，重慶潼南，本科，助理工程師

摘要：提高電氣自動化控制設備的可靠性一直是用戶和生產廠家非常關注的問題。本文簡單的闡述了電氣設備可靠性的定義、可靠性測試方法，并提出了相應的電氣自動化控制設備可靠性測試方法的選擇。

關鍵詞：電氣自動化；控制設備；可靠性測試；方法選擇

中圖分類號:TM92 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X(2011)12(a)-0000-00

隨著電氣自動化的提高，控制設備的可靠性問題就變得非常突出。為此，國家電控配電設備質量監督檢驗中心結合了我國目前實際情況，對電控及自動化設備可靠性的測定和可靠性試驗提出了一些方法。這為評價電控及自動化設備的可靠性，從而找出影響可靠性指標的關鍵因素，進一步對設計和工藝的改進具有重要的意義[1]。

1電氣設備可靠性的定義

在國際上，通用的可靠性定義為：在規定的時間內和規定環境條件下，完成規定功能的能力。該定義不僅適用于一臺設備或一個系統，也適用于一個單元。因為故障出現的具有隨機的性質，因此常用數學的“概率”來表示[2]。

2 可靠性測試的主要方法

根據國家電控配電設備質量監督檢驗中心提出的測試方法，目前常用的可靠性測試方法主要有試驗室測試方法、保證試驗方法、現場測試方法這三種[3]。

（1）試驗室測試方法，是利用一種可現試驗目的。控的、規定的工作環境和條件來真實地、全方位地進行現場模擬測驗，它適用于大批量生產的產品。此方法的優點試驗條件容易控制、試驗結果可以再現、實驗數據質量高，缺點試驗花費很大，試驗條件限制性高，試品很多。

（2）保證試驗方法，是在產品出廠前，在規定條件下對產品進行無故障的工作試驗，它適用于小規模生產、可靠性要求較高及設備構造復雜的設備。此方法的優點能測試出機器是隨機的、多種多樣的故障，缺點試驗跨度時間長，且電路復雜。

（3）現場測試方法，是將設備置于真實的現場來進行可靠性測試，一般有脫機測試、在線測試和停機測試，它適用于穩定成熟的工藝條件、原件正規且高質量的生產產品。此方法的優點所需試品較少，試驗成本低，數據真實度較高，缺點測試環境不可控制，受外界影響較大，試驗再現困難。

2可靠性測試方法的選擇

如何選擇可靠性測試方法，可以從試驗環境、場地、產品、測試程序、組織工作等幾個方面進行考慮推斷。

（1）試驗環境的選擇[4]

試驗環境的選擇對試驗的效果具有是十分重要的影響。電控設備不論是在質量上、規格上，還是工藝上，他們都存在較大的差異。因此要根據被試產品的具體情況來選擇，選擇非惡劣的場地，設備工作在一般應力下，從而保證試驗的客觀性。

（2）試驗場地的選擇[5]

對試驗場地的進行選擇要遵守以下幾點要求：①如果試驗場地應當是最為典型的，可以測試正常條件下的可靠性水平；②如果試驗場地應當是最嚴酷的，可以考核可靠性水平高于某一指標；③如果試驗場地應當是相同或近似的，可以提供可靠的可比性資料。

（3）試驗產品的選擇[6]

試驗產品要具有典型性。從性質上講，產品屬性有中小型設備和大型設備。從工作運行情況看，既有連續運行設備又有間斷運行設備。從工作運行情況上講，可分為連續運行設備和間斷運行設備。

（4）試驗的測試程序

為了保證測試的準確性和可信性，在實際試驗中試驗人員要嚴格按程序進行試驗。具體來說，主要有：記錄各種性能指標、排除保障、數據采集、記錄保障情況、時間間隔的確定、試驗起始結束時間等。

（5）試驗的組織工作[7]

每一項工作都需要有一個高效嚴密的組織工作機構，該機構應該由試驗人員、行業管理人員、科研管理人員共同組織，他們負責對各分散試驗場地的管理和組織工作，對試驗人員的選定、試驗工作的協調、對試驗數據的進行收集、對試驗報告的分析，最終對試驗結果的進行判定，與此同時還要把制造工程師、可靠性設計工程師以及現場工程師他們聯系在一起。只有對現場的測試進行全面管理，這樣才能得到好的結果。

3現場可靠性測試方法

進行現場可靠性主要步驟：明確現場可靠性測試目的、確定現場可靠性試驗的條件、最后對可靠性數據進行統計分析[8]。

（1）現場可靠性測試目的

現場可靠性測試目的主要有：①為制定合理的可靠性考核指標提供依據，通過收集現場可靠性數據，進行可靠性評估；②得到可靠性數據指標，通過對收集現場的數據經過數理統計分析；③為今后元器件的使用提出可靠性指標，通過收集設備上元器件的可靠性數據；④確定出廠時設備進行的烤機時間，通過對設備的壽命特性進行考查；⑤為維修提供評估依據，通過對現場的設備維修性數據進行收集。

（2）現場可靠性試驗的條件

前提條件主要有：要求設備的工作條件符合產品的技術標準；要求產品有品質保證；要求有成熟工藝條件；要求有正規的元器件；要求有完善的設備生產管理制度。為了使統計數字可靠，用戶使用的電控及自動化設備的數量最好多一些。

（3）可靠性數據統計分析

按照電控設備可靠性指標體系的要求，對可靠性數據進行統計分析，最后不僅得到可靠性特征，還可以從中尋找一些規律。通過對以收集的數據進行統計計算，結構表明，典型的或代表性的國產電控及自動化設備的平均無故障工作時間。

4結論

綜上所述，通過對實驗室測試所獲得的數據與現場測試所獲得的數據進行比較分析，從而對設備的可靠性進行判斷具有十分重要的意義?，F場可靠性試驗適合我國的國情，但是未來發展的方向將是試驗室試驗。

參考文獻：

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