
- •Д.В. Смирнов
- •Москва – 2012
- •Подписано к печати Тираж - 100
- •Усл.-печ. Л. - 6,5 Заказ №
- •Тема 1. Понятие о надежности. Термины теории надежности
- •1.1. Историческая справка
- •§ 1. Повелеваю хозяина Тульской оружейной фабрики
- •§ 2. Приказываю Ружейной канцелярии переехать в Тулу и
- •1.2. Роль теории надёжности и её место среди других наук
- •Надежность и приведенные затраты
- •Рост количества и качества элементов устройств
- •1.3. Термины теории надёжности. Гост 27.002-89
- •Соотношение исправного и работоспособного состояний
- •1. По степени потери рсс
- •2. По характеру изменения параметров до отказа
- •3. По отношению к другим отказам
- •4. По характеру устранения отказа
- •5. По возможности выявления
- •Характерная зависимость интенсивности отказов технических систем от времени
- •7. По этапу, на котором допущена погрешность, приведшая к отказу - конструкционный, производственный и эксплуатационный.
- •1.4. Схема классификации надёжности
- •1.5. Основные сведения из теории вероятностей
- •Релейно-контактная аналогия дизъюнкции и конъюнкции
- •Области событий исправности и неисправности
- •1.5.2. Понятие о случайных событиях и случайных величинах
- •Тема 2. Показатели надежности невосстанавливаемых объектов
- •2.1. Вероятность безотказной работы (вбр) и вероятность отказа
- •2.1.1. Вероятностные определения
- •Зависимость от времени вбр и вероятности отказа
- •2.1.2. Условные вероятности отказа и вбр
- •2.1.3. Статистические оценки вбр и вероятности отказа
- •Отказы партии испытуемых изделий в течение времени
- •2.2. Частота отказов
- •2.2.1. Вероятностное определение
- •Частота и вероятность отказов
- •2.2.2. Статистическая оценка
- •2.3. Интенсивность отказов
- •2.4. Средняя наработка до отказа (сндо)
- •2.5. Связь показателей надёжности. Общая формула вбр
- •2.6. Планы испытаний на надёжность
- •Тема 3. Законы распределения наработки до отказа неремонтируемых объектов
- •3.1. Экспоненциальный закон распределения
- •3.2. Распределение рэлея
- •3.3. Обобщенный двухпараметрический закон распределения вейбулла
- •Интенсивности отказов в зависимости от параметра b
- •График р(t) в зависимости от параметра b
- •Кривые, построенные по закону Вейбулла
- •3.4. Другие законы распределения. Суперпозиция распределений
- •Задача. Сндо двух неремонтируемых объектов:
- •3.5. Проверка правильности выбора закона распределения случайной величины
- •Критерий согласия Колмогорова
- •Числа отказов, сравниваемые по критерию согласия 2
- •Тема 4. Резервирование технических объектов
- •4.1. Понятие о соединениях элементов
- •В объекте
- •Основное соединение элементов надежности объекта
- •Резервное соединение элементов надежности
- •Смешанное соединение элементов
- •4.2. Виды резервирования
- •Резервирование замещением
- •Структурно-логическая схема надежности тяговой подстанции постоянного тока
- •4.3. Расчет показателей надежности сложных объектов
- •4.3.1. Основное соединение
- •4.3.2. Резервное соединение
- •4.4. Сндо резервированного блока
- •4.4.1. Постоянное резервирование
- •Процесс работы блока с постоянным резервированием
- •4.4.2. Резервирование замещением
- •Структурно-логическая схема надежности тяговой подстанции постоянного тока
- •Структурно-логическая схема надежности тяговой подстанции при отсутствии шин 220 кВ и 10 кВ
- •Тема 5. Показатели надежности восстанавливаемых объектов
- •5.1. Понятие о потоках отказов
- •5.2. Общие сведения о восстанавливаемых объектах
- •Процесс функционирования восстанавливаемого объекта
- •5.3. Вероятности восстановления и невосстановления объекта
- •Статистические оценки вероятностей восстановления и невосстановления
- •5.4. Частота и интенсивность восстановления
- •Статистические оценки частоты и интенсивности восстановления
- •5.5. Среднее время восстановления и средняя наработка на отказ
- •5.6. Функции и коэффициенты готовности и простоя
- •Тема 6. Определение вероятности заданного числа отказов
- •6.1. Ведущая функция и параметр
- •Потока отказов
- •Поток отказов n восстанавливаемых объектов.
- •Ведущая функция объекта.
- •Статистическая оценка параметра потока отказов (ппо)
- •6.2. Свойства простейших потоков отказов. Закон пуассона
- •Теперь вероятность противоположного события, а именно вероятность возникновения более одного отказа системы за следующий год эксплуатации.
- •Тема 7. Повышение надежности устройств электроснабжения
Теперь вероятность противоположного события, а именно вероятность возникновения более одного отказа системы за следующий год эксплуатации.
рk>1(год) = 1 - р0(год) - р1(год) = 1 – 0.135 – 0.271 = 0.594.
Тема 7. Повышение надежности устройств электроснабжения
Проблемы ТО устройств СЭ особенно остро встают в последнее время по следующим причинам:
1. Возраст устройств СЭ (в первую очередь - контактной сети) приближается к 50-60 годам, а их параметры приближаются к предельным значениям. Происходит исчерпание ресурса, когда система стареет быстрее, чем капитально ремонтируется.
2. Хроническая нехватка персонала районов контактной сети (ЭЧК).
Оборудование тяговых подстанций находится в лучших условиях, нежели оборудование контактной сети. С начала электрификации железных дорог это оборудование неоднократно обновлялось - замена ртутных преобразователей на полупроводниковые, появление электронных защит, новых методов и средств диагностики оборудования тяговых подстанций и т.д.
В процессе эксплуатации технические системы подвергаются воздействию очень большого числа самых разнообразных факторов, влияние которых носит случайный характер. Это приводит к тому, что при одной и той же наработке одинаковые системы имеют весьма различное техническое состояние (ТС).
Можно сказать и так, что наработка технической системы не определяет однозначно её техническое состояние.
Все многообразие факторов, влияющих на изменение ТС объектов и уровень их надежности, можно разделить на
конструктивно-производственные, определяющие нача-
льное качество объектов, и эксплуатационные, отражающие изменения ТС в процессе эксплуатации.
К первой группе факторов относятся:
1.Выбор схемных и конструктивных решений - "+" в
контактный провод, болтовые соединения одних частей
системы и сварные - других частей и так далее.
2. Выбор элементов и материалов - медные,
сталемедные или сталеалюминиевые несущие тросы
подвесок, материал струн и т.д.
3. Определение режимов эксплуатации.
4. Технология изготовления деталей и узлов и их сборки –
литые или фрезерованные зажимы контактной сети,
крашенные или оцинкованные консоли и фиксаторы и
т.п.
5. Качество производства (в нашем случае - монтажа),
характеристики входного и выходного контроля.
Вторая группа факторов подразделяется на объективные и субъективные. Объективные отражают условия работы объектов, а субъективные - воздействие персонала. Эти последние могут, как повышать, так и снижать надежность устройств СЭ.
К объективным эксплуатационным относятся:
1. Снижение перегрузок и их прогнозирование.
2. Учет температурных режимов, воздействий
окружающей среды.
Характеристики эксплуатационных факторов изменяются в широких пределах. Их влияние проявляется в отклонениях параметров от номинальных (износ изоляции, рекристаллизация меди контактных проводов, разрегулировка).
Субъективные эксплуатационные включают в себя выбор правильных режимов эксплуатации, ТОиР, квалификацию персонала и качество его работы.
Л И Т Е Р А Т У Р А П О К У Р С У
1.Сердинов С.М. Повышение надежности устройств
электроснабжения электрифицированных железных
дорог. М.: Транспорт, 1985, 300 с.
2. Надежность и диагностика систем электроснабжения
железных дорог: Учебник для вузов ж/д транспорта/А.В
Ефимов, А.Г. Галкин.: УМК МПС России, 2000 – 512 с.
3. Половко А.М. Основы теории надежности. М.: Наука,
1964.
4. Гук Ю.Б. Основы надежности электроэнергетических
установок. Ленинград, Издательство ЛГУ, 1976.
5. Гук Ю.Б. и др. Расчет надежности схем электроснабже-
ния. Ленинград, Издательство ЛГУ, 1990.
6. Смирнов Д.В. Основы теории надёжности: Учебное
пособие для студентов специальности "Электроснабже-
ние железных дорог". -М: МИИТ, 2006. -84 с.
7. Смирнов Д.В. Определение показателей надежности
неремонтируемых объектов.: Методические указания к
практическим занятиям.- М.: МИИТ, 2005.-16 с.