4.3.4 Оценка показателей долговечности и сохраняемости

В отличие от безотказности долговечность оценивается наработкой оборудования не до отказа, а до предельного состояния.

Согласно ГОСТ 13377-75 [6, 7] предельным состоянием объекта называется состояние, при котором дальнейшая эксплуатация объекта должна быть прекращена из-за неустранимого нарушения требований безопасности, неустранимого ухода заданных параметров за установленные пределы, неустранимого снижения эффективности эксплуатации ниже допустимой или из-за необходимости проведения среднего или капитального ремонтов. Критерии предельного состояния объекта устанавливаются в нормативно-технической документации (НТД).

Технический ресурс – наработка объекта от начала эксплуатации или возобновления наработки после среднего или капитального ремонтов до наступления предельного состояния [6,7].

Срок службы – календарная продолжительность эксплуатации объекта от ее начала или возобновления после среднего или капитального ремонтов до наступления предельного состояния [6, 7].

Исходя из этих определений, различают:

• гамма - процентный ресурс;

• средний ресурс;

• назначенный ресурс;

• средний срок службы;

• средний срок службы до списания ЭО.

Гамма - процентный ресурс Rγ равен наработке, в течение которой объект не достигает предельного состояния с заданной вероятностью  ( в процентах) и определяется выражением:

, (1.25)

где P(Rγ) – функция долговечности.

Средний ресурс определяется как:

, (1.26)

где – ресурс i-го элемента (объекта); n – число наблюдаемых объектов.

Различают средний ресурс до среднего, капитального ремонтов и до списания.

Назначенный ресурс (или гарантийная наработка) численно равен наработке объекта.

Основным показателем сохраняемости объекта является средний срок сохраняемости, который по результатам эксплуатации определяется по формуле:

, (1.27)

где N – количество объектов; – число отказов i-го объекта за время ; – срок сохраняемости i-го объекта.

Сохраняемость оборудования i-го объекта характеризуется следующими показателями безотказности:

• вероятность безотказного хранения;

• временем хранения на отказ;

• гамма-процентным сроком сохраняемости.

4.4 Оценка показателей системы эксплуатации электрооборудования

Как следует из вышесказанного, показателями системы эксплуатации оборудования являются: эффективность, готовность и экономич­ность эксплуатации.

Эффективность функционирования. Эффективностью функционирования оборудования называют степень со­ответствия возможных или полученных результатов примене­ния этого оборудования необходимым или желаемым результатам. Эффективность является основной характеристикой качества любого оборудования [2,8,9].

В качестве показателя эффективности чаще всего используют вероятность какого-либо события или математическое ожидание неко­торой случайной величины.

В теории эксплуатации оценивают эффективность функционирования оборудования. Основными качественными показателями в данном случае обычно выбирают вероятность выполнения оборудованием своих функций в определенных условиях.

Готовность системы эксплуатации. В качестве показателя готовности, оценивающего качество системы эксплуатации, принимают вероятность того, что в любой момент времени t поступления команды на подготовку оборудования к применению оно будет находиться в работоспособном состоянии.

В установившийся период эксплуатации ( ) вероятность работоспособного состояния оборудования стремится к стационарному значению, равному коэффициенту готовности Кг.

Коэффициент готовности Кг оборудования представляет собой установившееся значение вероятности исправного состояния объекта. Статистически коэффициент готовности по данным эксплуатации определяется по формуле:

(1.29)

где – суммарное время пребывания i-го объекта в работоспособном состоянии; N – количество объектов; Т_Р – продолжительность эксплуатации оборудования, представляющая собой совокупность интервалов времени работы и восстановления.

Для оценки готовности оборудования, находящегося в режиме ожидания (например, резервная ДЭС), используют коэффициент оперативной готовности .

Коэффициент оперативной готовности - вероятность того, что объект, находясь в режиме ожидания, окажется работоспособным в произвольный момент времени и, начиная с этого момента, будет работать в течение заданного интервала времени.

зависит от двух показателей:

1. Коэффициента готовности ;

2. Вероятности безотказной работы :

. (1.30)

Статистически определяется как:

, (1.31)

где N(t, t_P) – число объектов, оказавшихся в работоспособном состоянии в произвольный момент времени t и безотказно проработавших в течение заданной наработки t_Pi; N – число наблюдаемых объектов.

Экономические показатели эксплуатации. При обосновании требований к экономичности оборудования следует исходить из суммарной стоимости экономических затрат на разработку и эксплуатацию _, то есть:

. (1.32)

Второе слагаемое в выражении (1.32) характеризует экономичность эксплуатации оборудования.

Стоимость эксплуатации включает как прямые , так и косвенные расходы . Причем:

(1.33)

или

; (1.34)

, (1.35)

где – расходы на содержание оборудования и на применение его по прямому назначению; С_Д – расходы на персонал; С_ПОДГ – расходы на подготовку персонала.

Для сравнения различного оборудования пользуются коэффициентом стоимости эксплуатации, показывающим, какую долю от общих расходов составляют расходы на эксплуатацию данного образца:

, (1.36)

где Cp – стоимость разработки и производства рассматриваемого объекта.

В дальнейшем не следует путать коэффициент стоимости эксплуатации Кэ с коэффициентом стоимости эксплуатации оборудования при его техническом обслуживании Ксэ, который будет рассмотрен в следующей лекции.

22