Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
НАДЕЖНОСТЬ_3_ГРАДИРНИ / НАДЕЖНОСТЬ_ЭРИ_ГРАДИРНИ.pdf
Скачиваний:
534
Добавлен:
21.03.2016
Размер:
9.61 Mб
Скачать

Справочник “Надежность ЭРИ”

Конденсаторы

ПОЯСНЕНИЯ К РАЗДЕЛУ

Математические модели для расчета эксплуатационной интенсивности отказов отдельных групп (типов) конденсаторов приведены в табл.1.

Таблица 1

Группа изделий

Вид математической модели

 

 

 

(1)

 

(2)

 

 

 

 

 

 

 

Конденсаторы постоянной емкости:

 

Керамические на но-

 

 

 

минальное напряжение

 

 

 

менее 1600 В

λэ = λ'б Кр КС Кпр Кэ

 

λэ = λ'б.с.г Кр КС Кпр Кэ

Керамические на но-

 

 

 

 

минальное напряжение

 

 

 

1600 В и выше

 

 

 

Тонкопленочные с неор-

λэ = λ'б Кр Кпр Кэ

 

λэ = λ'б.с.г Кр Кпр Кэ

ганическим диэлектриком

 

 

 

 

 

 

 

Стеклянные

 

 

 

Слюдяные

 

 

 

Бумажные

λэ = λ'б Кр КС Кпр Кэ

 

λэ = λ'бсг Кр КС Кпр Кэ

Оксидно - электроли-

 

 

 

тические (кроме

 

 

 

импульсных)

 

 

 

Оксидно - электроли-

λэ = λ'б Кt КС Кпр Кэ

 

λэ = λ'б.с.г Кt КС Кпр Кэ

тические импульсные

 

 

 

 

 

 

 

Объемно–пористые

λэ = λ'б Кр КС Кпр Кэ

 

λэ = λ'б.с.г Кр КС Кпр Кэ

 

 

 

 

Оксидно–

λэ = λ'б Кр Кп.с Кпр Кэ

 

λэ = λ'б.с.г Кр Кп.с Кпр Кэ

полупроводниковые

 

 

 

 

 

 

 

С органическим синте-

 

 

 

тическим диэлектриком:

 

 

 

полистирольные

 

 

 

фторопластовые

 

 

 

полиэтилентерефта-

 

 

 

латные низковольтные

λэ = λ'б Кр КС Кпр Кэ

 

λэ = λ'б.с.г Кр КС Кпр Кэ

полиэтилентерефта-

 

латные высоковольтные

 

 

 

комбинированные

 

 

 

низковольтные

 

 

 

комбинированные вы-

 

 

 

соковольтные постоян-

 

 

 

ного напряжения

 

 

 

комбинированные вы-

λэ = λ'б Кt КС Кпр Кэ

 

соковольтные импульс-

 

 

 

ные

 

 

 

поликарбонатные и по-

λэ = λ'б Кр КС Кпр Кэ

 

λэ = λ'б.с.г Кр КС Кпр Кэ

липропиленовые

 

 

 

307

Справочник “Надежность ЭРИ” Конденсаторы

Группа изделий

Вид математической модели

 

 

(1)

(2)

 

 

 

 

Конденсаторы

 

 

подстроечные:

 

 

с твердым диэлектри-

 

 

ком

λэ = λ'б Кр Кпр Кэ

λэ = λ'б.с.г Кр Кпр Кэ

воздушные

 

 

Сборки на основе

Значения λэ приведены в разделе

«Расчетные значения эксплуата-

ционной интенсивности отказов групп изделий в типовых усреднен-

конденсаторов

ных условиях эксплуатации»

 

 

 

Помехоподавляющие

λэ = λ'б Кр Кпр Кэ

λэ = λ'б.с.г Кр Кпр Кэ

фильтры

 

 

Модель (2) используют для расчета интенсивности отказов тех типов конденсаторов, для которых из-за отсутствия или недостаточности информации не приведены значения интенсивности отказов λ'б. Кроме этого, модель (2) используют для оценки уровня интенсивности отказов групп в целом. Во всех остальных случаях используют модель (1).

При определении значений λ'б и λ'б.с.г учитывалась сумма внезапных и постепенных отказов. К внезапным отказам относятся пробой диэлектрика (короткое замыкание) и обрыв (потеря емкости). К постепенным отказам относятся уходы за норму ТУ в течение минимальной нара-

ботки относительного изменения емкости ∆C , тангенса угла диэлектрических потерь tgδ, тока

C0

утечки Iут (для конденсаторов с оксидным диэлектриком) и сопротивления изоляции Rиз (для остальных групп конденсаторов).

При необходимости учета для расчета значений λэ только внезапных или только постепенных отказов следует использовать распределение отказов по видам, приведенное в табл. 6.

Расчет эксплуатационной интенсивности отказов конденсаторов в аппаратуре, находящейся в режиме ожидания, проводится по моделям, приведенным в табл.2.

 

 

 

Таблица 2

 

 

 

 

 

Группа изделий

Вид математической модели

 

 

 

 

 

Для неподвижных объектов

 

Для подвижных объектов

 

 

 

 

 

 

 

Конденсаторы (кроме

λэ.х = λх.с.г Кtx Кусл Кпр

 

λэ.х = λх.с.г Кtx Кэ Кпр

 

оксидно–электролитических

или

(3)

или

(4)

и объемно–пористых)

λэ.х = λ'б Кх Кtx Кусл Кпр

 

λэ.х = λ'б Кх Кtx Кэ Кпр

 

Конденсаторы оксидно–

λэ.х = λх.с.г Кусл Кпр

 

λэ.х = λх.с.г Кэ Кпр

 

электролитические и

или

(5)

или

(6)

объемно–пористые

λэ.х = λ'б Кx Кусл Кпр

 

λэ.х = λ'б Кх Кэ Кпр

 

Примечание. Для оксидно-электролитических и объемно-пористых конденсаторов повышение температуры сверх 25÷30ºС при отсутствии электрической нагрузки может привести к резкому увеличению интенсивности отказов (на порядок и более).

308

Справочник “Надежность ЭРИ”

Конденсаторы

Определение составляющих (коэффициентов) моделей и других характеристик надежности приведено в разделе справочника «Методические указания».

Названия и номера таблиц, в которых помещены числовые значения составляющих (коэффициентов) моделей и другие справочные данные, приведены в табл. 3.

 

 

Таблица 3

 

 

 

Условные

Название таблицы

Номер

обозначения

таблицы

 

 

 

 

λ′б.с.г , λх.с.г, Кпр, Кз,

Характеристика надежности и справочные данные

6

Кх, d, dх, распреде-

отдельных групп конденсаторов

 

ление отказов по

 

 

видам

 

 

λ′б, d, Тнм, Трγ, Тхр

Характеристика надежности и справочные данные

7

 

отдельных типов конденсаторов

 

Кр

Значения коэффициента режима Кр в зависимости от

8

 

электрической нагрузки и температуры окружающей среды

 

Кt

Значения коэффициента Кt в зависимости от температуры

9

 

окружающей среды для импульсных конденсаторов

 

КС

Значения коэффициента КС в зависимости от величины

10

 

номинальной емкости и математические модели его расчета

 

 

для отдельных групп конденсаторов

 

Кп.с

Значения коэффициента Кп.с в зависимости от величины

11

 

активного последовательного сопротивления для оксидно–

 

 

полупроводниковых конденсаторов

 

Кtx

Значения коэффициента Кtx в зависимости от температуры

12

 

окружающей среды для отдельных групп конденсаторов

 

Кэ

Значения коэффициента Кэ жесткости условий эксплуатации

13

 

для отдельных групп конденсаторов

 

 

 

 

Значения коэффициента режима Кр рассчитываются по математической модели (7).

 

 

 

Н

 

 

 

 

G

 

 

 

B t+273

 

 

 

U U

 

 

 

 

N

 

 

Кp = A

 

н

e

 

t

 

,

 

Ns

 

+1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где: А, В, Nt, G, H, NS

постоянные коэффициенты модели;

t

температура окружающей среды, ºС;

U

рабочее напряжение, В;

UН

номинальное напряжение, В.

Значения коэффициента Кt рассчитываются по модели (8):

 

 

 

 

G

 

 

t+273

 

 

 

B

 

 

 

 

N

 

 

 

 

 

Кt = A e

t

,

где: А, В, Nt, G

постоянные коэффициенты модели;

t

температура окружающей среды, ºС.

(7)

(8)

309

Справочник “Надежность ЭРИ” Конденсаторы

Значения постоянных коэффициентов моделей (7) и (8) для отдельных групп конденсаторов приведены в табл.4.

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Группа

Диапазон

 

 

 

 

 

 

 

температур,

A

B

Nt

G

Ns

 

H

конденсаторов

 

ºС

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Керамические, тонко-

25÷155

5,909 10-7

14,3

398

1,0

0,3

 

3

пленочные с неоргани-

 

 

 

 

 

 

 

 

ческим диэлектриком

 

 

 

 

 

 

 

 

Стеклянные

25÷150

2,426 10-6

16

473

1,0

0,5

 

4

Слюдяные

25÷85

9,885 10-8

16

358

1,0

0,4

 

3

Бумажные

25÷85

5,69 10-2

2,5

358

18

0,4

 

3

Оксидно–

25÷85

3,59 10-2

4,09

358

5,9

0,55

 

3

электролитические

90÷125

0,24

4,09

398

5,9

0,55

 

3

(кроме импульсных)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Оксидно–

25÷85

0,2517

4,09

358

5,9

-

 

-

электролитические

 

 

 

 

 

 

 

 

импульсные

 

 

 

 

 

 

 

 

Объемно–пористые

25÷85

3,667 10-2

2,6

358

9,0

0,4

 

3

90÷125

0,167

2,6

398

9,0

0,4

 

3

 

 

Оксидно–

25÷125

1,05 10-2

5,5

398

2,5

0,55

 

3

полупроводниковые

130÷155

0,0315

5,5

428

2,5

0,55

 

3

 

 

С органическим син-

25÷85

0,055

2,5

358

18

0,4

 

3

тетическим диэлектри-

 

ком (кроме фторопла-

 

 

 

 

 

 

 

 

стовых и высоковольт-

90÷125

0,462

2,5

398

18

0,4

 

3

ных импульсных)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Фторопластовые

25÷80

0,055

2,5

398

18

0,4

 

3

85÷200

0,462

2,5

473

18

0,4

 

3

 

 

Высоковольтные

25÷85

0,91

2,5

358

18

-

 

-

импульсные

90÷125

7,65

2,5

398

18

-

 

-

 

 

Подстроечные с

25÷125

5,909 10-7

14,3

398

1,0

0,3

 

3

твердым диэлектриком

 

 

 

 

 

 

 

 

Подстроечные

25÷85

4,364 10-6

10,8

358

1,0

0,33

 

3

воздушные

 

 

 

 

 

 

 

 

Помехоподавляющие

25÷125

5,909 10-7

14,3

398

1.0

0,3

 

3

фильтры

 

 

 

 

 

 

 

 

Значения коэффициента Кtx в диапазоне 40÷60ºС рассчитываются по модели (9).

 

 

 

 

G

 

 

 

t+273

 

 

 

 

B

 

 

(9)

 

 

N

 

 

Кtx = A e

t

 

,

где: А, В, Nt, G

постоянные коэффициенты модели;

t

температура окружающей среды, ºС.

310

Справочник “Надежность ЭРИ”

Конденсаторы

Значения постоянных коэффициентов модели (9) для отдельных групп конденсаторов приведены в табл.5.

 

 

 

 

Таблица 5

 

 

 

 

 

Группа конденсаторов

А

В

Nt

G

 

 

 

 

 

Постоянной емкости:

 

 

 

 

керамические, тонкопленочные с неорга-

2,0453 10-5

14,3

398

1,0

ническим диэлектриком, помехоподавляющие

 

 

 

 

фильтры

 

 

 

 

стеклянные

4,05 10-5

16

473

1,0

слюдяные

1,683 10-5

16

358

1,0

оксидно-полупроводниковые

0,07

5,5

398

2,5

с органическим синтетическим

0,94

2,5

358

18

диэлектриком, бумажные

 

 

 

 

Подстроечные:

 

 

 

 

с твердым диэлектриком

2,0453 10-5

14,3

398

1,0

воздушные

1,123 10-4

10,8

358

1,0

311

Соседние файлы в папке НАДЕЖНОСТЬ_3_ГРАДИРНИ