Контрольные вопросы и задания

1. Что такое поток событий?

2. Что подразумевается под понятием «простейший поток»?

3. Расскажите о свойствах простейшего потока.

4. Каким условиям удовлетворяет поток Эрланга?

5. Как вы понимаете термины «случайная функция» и «случайный про­цесс » ?

6. Какими характеристиками оценивается случайный процесс?

7. Назовите классы случайных процессов и дайте им краткую характе­ристику?

8. В чем отличие стационарных случайных процессов в широком и уз­ком смысле?

9. Что такое «эргодическое свойство» стационарного случайного про­цесса?

10. Расскажите о спектральном представлении случайных процессов.

10. Напишите аналитическое выражение для экспоненциального кор­релированного случайного процесса.

11. В чем преимущество канонического представления случайного про­цесса?

10. Назовите модели нестационарных случайных процессов.

11. Дайте определение марковскому процессу.

10. Как вы понимаете вероятность перехода марковского процесса из од­ного состояния в другое?

11. Расскажите о инфинитезимальном операторе марковского процесса и его свойствах.

10. Какие вы знаете виды марковских процессов?

10. Какие виды марковских процессов наиболее подходят для описания потоков отказов и восстановлений объектов?

10. Что такое процесс «гибели и размножения»?

10. Сделайте вывод дифференциального уравнения Колмогорова — Чепмена.

11. Оцените вероятность состояния объекта в зависимости от его началь­ного состояния.

РАЗДЕЛ ВТОРОЙ

Расчет надежности электрических аппаратов

6

Расчет электрических аппаратов на надежности

6.1 Факторы, влияющие на надёжность электрических аппаратов

Классификация факторов, влияющих на надеж­ность. Надежность ЭА зависит от разнообразных факторов, раздельное и комплексное изучение кото­рых необходимо, поскольку без раскрытия физиче­ской природы отказов затруднительно выбрать наи­более подходящие направления работ по обеспечению и повышению надежности как отдельных аппаратов, так и их комплекса.

Все множество факторов, влияющих на объект, принято классифицировать по области их действия (рис. 6.1).

В зависимости от вида оборудования классифи­кация факторов, влияющих на надежность, может несколько изменяться. Например, для таких объектов,

Рис. 6.1

Классификация факторов по области действия

Рис. 6.2

Факторы влияющие на надежность элементов ЭА

как электрические аппараты, классификацию факторов мож­но представить в виде, приведенном на рис. 6.2.

К конструктивным факторам относятся:

• выбор структурной и функциональной схем, способов резер­вирования и контроля;

• определение материалов и комплектующих элементов;

• выбор режимов и условий работы элементов в ЭА;

• назначение требований к допускам на технологические харак­теристики элементов;

• выбор уставок и защит на технологические параметры ЭА;

• учет психофизиологических особенностей операторов;

• разработка эксплуатационной документации и др.

При проектировании и конструировании ЭА закладывается его надежность.

К производственным (технологическим факторам производ­ства, монтажа и наладки) относятся:

• входной контроль качества материалов и элементов, получае­мых от предприятий-поставщиков (смежников);

• организация технологического процесса изготовления ЭА;

• контроль качества ЭА на всех этапах технологического про­цесса (точность выполнения заданной формы и размеров, обес­печение прочностных, электрических, магнитных и других характеристик и т. п.);

• квалификация изготовителей;

• обеспечение качества и контроль монтажа и наладки ЭА;

• условия работы на производстве и др.

При производстве (изготовлении) ЭА обеспечивается его на­дежность.

К эксплуатационным относятся факторы, которые появляют­ся вне сферы проектирования и производства ЭА. По характеру воздействия эксплуатационные факторы можно разделить на объ­ективные (воздействие внешней среды) и субъективные (воздей­ствие обслуживающего персонала). Объективные факторы, ока­зывающие влияние на надежность ЭА, могут быть внешними и внутренними.

К внешним факторам относятся воздействия, обусловленные внешней средой и условиями применения. Это, прежде всего, кли­матические факторы (низкие и высокие температуры, влажность, солнечная радиация), механические воздействия (вибрация, удары), электромагнитное и радиационное излучения, агрессивная среда и др. Внутренние факторы связаны с изменением параметров ЭА и конструкционных материалов: старением, износом, коррозией. Дан­ные изменения происходят с течением времени под влиянием внеш­них факторов. Необходимо отметить, что в действительности все пе­речисленные факторы влияют на надежность ЭА в комплексе.

Внутренние факторы — это работа узлов ЭА и взаимодействие между ними.

Из климатических факторов наиболее существенно на ЭА влия­ют солнечная радиация, низкие и высокие температуры воздуха, влажность воздуха, скорость ветра, туманы, метели, пыльные бури и т. п. Изменения свойств материалов также зависят от интенсив­ности и продолжительности воздействия перечисленных факторов и их наиболее неблагоприятного сочетания. Воздействие климати­ческих факторов вызывает определенного вида отказы, интенси­фицирует потоки отказов, возникающих в результате случайных перегрузок, усталостных явлений в металле, действия сил трения, несовершенства структурной схемы ЭА и др. Так, например, ЭА, обслуживающие ядерные энергетические установки (ЯЭУ), нахо­дятся в закрытых помещениях, и поэтому действие на них клима­тических факторов и атмосферных явлений ограничено. Однако часть ЭА ЯЭУ эксплуатируется на открытом воздухе и в негерме- тизированных помещениях и подвержена воздействию климати­ческих факторов и атмосферных явлений. Для такого вида ЭА влияние климатических факторов показано на рис. 6.3.

Рис. 6.3

Схема комплексного влияния основных климатических факторов и атмосферных явлений на надежность ЭА

Меры защиты от неблагоприятного воздействия климатиче­ских факторов, атмосферных влияний и других объективных фак­торов должны приниматься на этапах проектирования и конст­руирования ЭА.

Под субъективными эксплуатационными факторами, влияю­щими на надежность ЭА, понимаются:

• квалификация обслуживающего персонала;

• обученность обслуживающего персонала;

• организация и качество технического обслуживания и регла­ментных работ;

• методы и способы организации эксплуатации ЭА;

• организация сбора и анализа сведений о надежности ЭА.

Особенно важен так называемый человеческий фактор: иссле­дованиями установлено, что от 25 до 40% отказов ЭА вызывается дефектами обслуживания: нарушением инструкций при эксплуа­тации, ошибками в восприятии сигналов, запаздыванием и ошиб­ками в действиях оператора и т.д.

Повышение эксплуатационной надежности, обусловленной влиянием на нее человека, осуществляется в двух направлениях:

1. приспособления объектов к психофизиологическим особен­ностям человека-оператора в процессе их проектирования (рацио­нальное расположение ЭА, обслуживающих их приборов, инди­каторов, выбор освещенности, ограничение шума, учет требова­ний к быстроте реакции человека, к объему его памяти и т. д.);

2. приспособления человека к техническим требованиям ЭА (отбор операторов, тренировка и обучение их выполнению опера­ций обслуживания).

6.2