А.Г. Галкин - Надежность и диагностика систем
.pdf
|
|
|
|
|
|
1.6. РАСЧЕТ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ НАДЕЖНОСТИ |
|
|||||||||||
Гистограмма напряжений на токоприемнике электровоза при его |
||||||||||||||||||
|
|
|
движении по лимитирующему перегону и влияние |
|
||||||||||||||
среднеквадратического отклонения напряжений на подстанциях |
||||||||||||||||||
|
|
|
f(U), |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
1/В |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
0,15 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
0,10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
0,05 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
2100 |
2300 |
2500 |
2700 |
2900 |
3100 |
3300 U, В |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
а) гистограмма напряжений на токоприемнике |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
,B |
|
|
|
,B |
|
|
U |
2817 В, U 218 В |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
€ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
U |
|
U |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
Q(2700) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
2800 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2780 |
|
|
235 |
|
0,46 |
|
|
|
|
|
|
|
|
U |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
€ |
|
2760 |
|
|
230 |
|
0,45 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Q(2700) |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
2740 |
|
|
225 |
|
0,44 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2720 |
|
|
220 |
|
0,43 |
|
|
|
|
|
|
U |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
2700 |
|
|
|
|
|
0 |
|
20 |
40 |
|
|
60 |
|
80 |
100 σп,В |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
б) зависимости среднего напряжения €U, среднего квадратического |
||||||||||||||||||
отклонения |
|
напряжения |
€U,вероятности |
отказа |
в |
функционировании |
||||||||||||
€ |
|
|
|
|
|
среднего |
квадратического |
|
отклонения |
|
напряжения |
на |
||||||
Q(2700) от |
|
|
|
|||||||||||||||
подстанциях п пА пБ |
|
Рис. 1.38 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
171 |
|
|
|
|
|
|
|
1.6.3. Расчет надежности уровня напряжения в контактной сети
Исследование зависимостей показателей функциональной надежности
|
|
,B |
|
|
,B |
€ |
|
U |
|
U |
|||
|
|
|
|
Q(2700) |
2780 |
280 |
|
0,46 |
|
|
|
|
|
€ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Q(2700) |
|
|
||
|
|
|
|
0,44 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2760 |
260 |
|
0,42 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,40 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2740 |
240 |
|
0,38 |
|
|
|
|
|
U |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
0,36 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2720 |
220 |
|
0,34 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,32 |
|
|
|
|
|
|
U |
|
|
2700 |
200 |
|
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
100 |
N |
||
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
, среднеквадратического отклонения |
||||||
а) зависимости среднего напряжения U |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
€ |
|
|
|
напряжения U |
, вероятности функционального отказа Q(2700) от размеров |
||||||||||||
|
|
|
|
|
движения N |
|
|
|
|
|
|||
|
|
,B |
|
€ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U,B |
U |
|
Q(2700) |
|
|
|
€ |
|
|
|
|
|
|
2780 |
280 |
|
0,46 |
|
|
|
Q(2700) |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
270 |
|
|
|
|
|
|
|
U |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
2760 |
260 |
|
0,44 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
250 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2740 |
240 |
|
0,42 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2720 |
230 |
|
|
|
|
|
|
|
|
U |
|
|
|
220 |
|
0,40 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
210 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2700 |
200 |
|
0,38 |
6 |
7 |
|
8 |
9 |
10 11 |
12 |
min |
||
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
, среднеквадратического отклонения |
||||||
б) зависимости среднего напряжения U |
|||||||||||||
напряжения |
|
|
, вероятности |
функционального |
отказа |
€ |
|
от |
|||||
U |
Q(2700) |
минимального межпоездного интервала - min
Рис. 1.39 172
1.6. РАСЧЕТ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ НАДЕЖНОСТИ
1.6.4. Функциональное резервирование
Рассмотрим простейшую схему двухстороннего питания, показанную на рис. 1.40, а. Здесь имеются две подстанции с математическими
ожиданиями напряжений холостого хода UA, UB и средними квадратическими отклонениями UA, UB. Допустим, что подстанции питаются от независимых источников и внутреннее сопротивление подстанций равно нулю. Тяговая нагрузка задана источником тока Ii. Пусть на фидерной зоне имеется единственный локомотив и ток его постоянен и не зависит от координаты пути. Токи и напряжения в указанной схеме связаны между собой следующим уравнением
UH UA |
r |
i Ii i |
i |
UA UB , |
(1.201) |
|
|
||||
|
|
|
|
где UA, UB – напряжения на шинах тяговых подстанций А и В соответственно;
i – расстояние от тяговой нагрузки Ii до подстанции А;
– для межподстанционной зоны;
r – погонное сопротивление тяговой сети.
Воспользуемся методом получения моментов системы. Найдем производные:
UH 1 i ;UA
2UH 0;
U2A
UH i ;UB
2UH 0.
U2B
173