- •Основы теории надежности систем электроснабжения железнодорожного транспорта
- •Лекция №1 «предмет и краткая характеристика дисциплины «основы теории надежности». Основные понятия, термины и определения»
- •1.2. Требования к уровню подготовки студента, завершившего изучение данной дисциплины
- •Основные понятия, термины и определения
- •Лекция №2 «критерии и показатели надежности объектов системы электросеабжения железнодорожного транспорта»
- •Критерии надежности невосстанавливаемых объектов системы электроснабжения железнодорожного транспорта – 50 мин.
- •Критерии надежности восстанавливаемых объектов системы электроснабжения железнодорожного транспорта – 30 мин.
- •Критерии надежности невосстанавливаемых объектов системы электроснабжения железнодорожного транспорта
- •Критерии надежности восстанавливаемых объектов
- •Лекция №3 «законы распределения времени до отказа элементов системы электроснабжения железнодорожного транспорта»
- •Нормальный закон распределения
- •Усеченный нормальный закон распределения
- •Логарифмический нормальный закон распределения
- •Закон распределения вейбулла
- •Модели изменения надежности
- •Лекция №4 «подходы и методы расчета надежности объектов системы электроснабжения железнодорожного транспорта»
- •Уровни и расчет надежности объектов сэжт
- •Особенности расчетов надежности объектов сэжт
- •Лекция №5 «основные правила теории вероятности»
- •Правила теории верятности
- •Лекция №6 «структурная надежность систем электроснабжения железнодорожного транспорта»
- •Подходы к расчету показателей надежности систем электроснабжения – 40 мин.
- •Структурные схемы надежности систем электроснабжения. Параллельно-последовательные структурные схемы – 40 мин.
- •Подходы к расчету показателей надежности систем электроснабжения
- •2. Структурные схемы надежности систем электроснабжения. Параллельно-последовательные структурные схемы
- •Последовательно соединяются такие элементы, отказ каждого из которых ведет к отказу всей системы.
- •Параллельно соединяются такие элементы, совместный отказ которых приводит к отказу всей системы.
- •Лекция №7 «структурная надежность систем электроснабжения железнодорожного транспорта»
- •При последовательным соединением элементов по надежности, надежность системы может быть повышена путем увеличения надежности каждого элемента и путем уменьшения их числа.
- •2. Расчет количественных показателей надежности систем при параллельном соединении их элементов
- •При параллельном соединением элементов по надежности, надежность системы может быть повышена путем увеличения надежности каждого элемента и путем увеличения их числа.
- •Преобразование «треугольник - звезда» и «звезда - треугольник»
- •Мостовая схема соединения элементов по надежности
- •Лекция №8 «повышение надежности систем электроснабжения железнодорожного транспорта путем резервирования»
- •2. Структурная схема надежности систем электроснабжения с общим резервированием
- •3. Структурная схема надежности систем электроснабжения с раздельным резервированием
- •4. Структурная схема надежности систем электроснабжения с комбинированным резервированием
- •Лекция №9 «модели отказов объектов системы электроснабжения железнодорожного транспорта»
- •Модель отказа «нагрузка и прочность – случайные величины» – 80 мин.
- •Модель отказа «нагрузка и прочность – случайные величины»
- •Лекция №10 «модели отказов объектов системы электроснабжения железнодорожного транспорта»
- •Модель отказа «нагрузка и прочность – случайные процессы» – 80 мин.
- •Модель отказа «нагрузка и прочность – случайные процессы»
- •Лекция №11 «модели отказов объектов системы электроснабжения железнодорожного транспорта»
- •Организация технического обслуживания объектов сэжт – 20 мин.
- •Модель отказа «параметр – поле допуска» – 60 мин.
- •Организация технического обслуживания объектов сэжт
- •Модель отказа «параметр – поле допуска»
- •Лекция №12 «эксплуатационная надежность восстанавливаемых объектов систем электроснабжения железнодорожного транспорта»
- •Определение показателей надежности восстанавливаемых объектов систем электроснабжения железнодорожного транспорта
- •Экспериментальные данные по надежности восстанавливаемых объектов систем электроснабжения железнодорожного транспорта
- •Лекция №13 «влияние надежности систем электроснабжения железнодорожного транспорта на обеспечение запасными частями»
- •1. Виды комплектов запасных частей – 20 мин.
- •Расчеты комплектов запасных частей – 60 мин.
- •Виды комплектов запасных частей
- •Расчет комплектов запасных частей
- •Лекция №14 «обеспечение и повышение надежности систем электроснабжения железнодорожного транспорта»
- •1. Методы обеспечения и повышения надежности контактной сети – 40 мин.
- •Проблемы создания высоконадежных систем. Абсолютно надежные системы – 40 мин.
- •Методы обеспечения и повышения надежности контактной сети
- •Проблемы создания высоконадежных систем. Абсолютно надежные системы
Особенности расчетов надежности объектов сэжт
При расчете надежности СЭЖТ все устройства условно относятся к трем большим группам:
- устройства передачи электроэнергии;
- устройства преобразования электрической энергии;
- устройства управления и защиты.
Учитывается величина и тип нагрузок, действующих на объекты:
- механические нагрузки;
- электрические нагрузки;
- комбинированные (электромеханические нагрузки).
Учитывается степень воздействия окружающей среды:
- температура, влажность, давления;
- снег, гололед;
- ветровые нагрузки;
- характеристики грунта.
В ходе расчета учитывается различная степень структурной сложности систем. Сложные структуры приводятся к виду последовательного соединения элементов.
Учитывается уровень надежности рассматриваемых объектов – 1-й, 2-й или 3-й.
Учитывается характерный вид отказов для рассматриваемых объектов – постепенные отказы, внезапные отказы, полные, частичные и т.д. отказы.
В результате оценки всех известных особенностей рассматриваемых объектов выбирается тот или иной подход и метод оценки их надежности.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Выводы по материалу занятия.
Ответы на вопросы.
Задание на самостоятельную работу.
ЛИТЕРАТУРА
1. Правила устройства и технической эксплуатации контактной сети электрифицированных железных дорог (ЦЭ-868). Департамент электрификации и электроснабжения Министерства путей сообщения Российской Федерации. – М.: «ТРАНСИЗДАТ», 2002 г. – 184 с.
Надежность и диагностика систем электроснабжения железных дорог: Учебник для вузов ж/д транспорта/ А.В. Ефимов, А.Г. Галкин. – М.: УМК МПС России, 2000.
Лекция №5 «основные правила теории вероятности»
ВРЕМЯ–2 часа
ЦЕЛИ ЗАНЯТИЯ:
Изучить основные понятия и правила теории вероятности
СОДЕРЖАНИЕ ЗАНЯТИЯ:
ВВОДНАЯ ЧАСТЬ – 5 мин.
УЧЕБНЫЕ ВОПРОСЫ:
1. ВЕРОЯТНОСТЬ И ЧАСТОТА. СОВМЕСТИМЫЕ И НЕСОВМЕСТИМЫЕ СОБЫТИЯ – 25 мин.
ПРАВИЛА ТЕОРИИ ВЕРОЯТНОСТИ – 25 мин.
УСЛОВНАЯ ВЕРОЯТНОСТЬ. РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ О ВЫБОРЕ ИСПРАВНОГО ЭЛЕМЕНТА – 30 мин.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ – 5 мин.
ВЕРОЯТНОСТЬ И ЧАСТОТА. СОВМЕСТИМЫЕ И НЕСОВМЕСТИМЫЕ СОБЫТИЯ
При испытании 20 изоляторов в 10 случаях произошел их пробой. Необходимо оценить частоту событий пробоя изоляторов и вероятность их пробоя. Число испытаний обозначим как N, а число пробоев, как n. Очевидно, что пробой изоляторов является случайным событием. Дадим определение частоты случайных событий.
Частотой случайных событий Рч называется отношение числа произошедших случайных событий n к числу опытов N:
Рч = n / N.
В рассматриваемом нами случае Рч = 10 / 20 = 0,5.
Если серию опытов проводить многократно, то будут получаться значения, которые колеблются около некоторого значения Р, приближаясь к нему по мере увеличения числа опытов. Тогда можно записать:
lim Рч = Р при N → ∞.
Величина Р называется вероятностью случайного события.
Поскольку для определения вероятности события необходимо произвести бесконечное число испытаний, то экспериментально величина Р получена быть не может, а может быть получено только близкое к ней значение величины частоты случайного события Рч. При проведении экспериментов, для простоты считают, что Рч = Р и говорят не о частоте случайного события, а о его вероятности [1].
При проведении испытаний получаются различные результаты, которые называются несовместимыми или совместимыми событиями.
События называются несовместимыми, если они не могут появиться одновременно.
События называются совместимыми, если они могут появиться одновременно.
Два и более несовместимых события образуют полную группу событий, если в результате опыта обязательно должно произойти, хотя бы одно из них.
Пример 1. Опыт с монетой. Обязательно должно произойти хотя бы одно из двух событий – монета упадет гербом или цифрой. Полную группу событий составляет два несовместимых события – событие выпадения монеты гербом и событие выпадения монеты цифрой.
Пример 2. Опыт с кубиком. Кубик имеет 6 граней оцифрованных от 1 до 6. При бросании кубика обязательно должно произойти хотя бы одно из 6 событий - выпадет цифра от 1 до 6. Полную группу событий составляет 6 несовместимых событий выпадение одной из цифр от 1 до 6.
События называются независимыми, если одно событие может происходить независимо от другого. Независимые события являются совместимыми.
Пример 3. Опыт с двумя кубиками. При бросании сразу двух кубиков одинаковая цифра может появиться одновременно на обоих кубиках. Появление одинаковых цифр на обоих кубиках является двумя независимыми совместимыми событиями.