1.2. Определение оптимальной периодичности профилакти-ческих работ.

Одним из важнейших положений теории эксплуатации является периодичность и объем ремонтных воздействий на электрооборудование (структура ремонтного цикла). Их количество и объем зависят от целого ряда факторов и должны решаться в рамках функционирования системы И–Э–Т–С, рассмотренной в параграфе 1.1.

Влияние режимов и условий эксплуатации на работу оборудования, в том числе и на его износ рассмотрены в главе 3.

Однако задача не может сводиться только к техническим или технологическим износам, тем более что их влияние многообразно и не всегда может быть представлено в виде детерминированных аналитических или физических моделей. Важно учитывать и экономическую целесообразность решений в конкретных условиях.

С целью более полного учета реальных условий эксплуатации на местах система ППРЭсх допускает отступления от нормируемой в ней периодичности ТО и ТР. Чтобы обосновать эти отступления, инженерно-технический персонал ЭТС должен владеть методами определения оптимальной периодичности профилактических мероприятий. Рассмотрим некоторые методы оптимизации периодичности профилактических мероприятий.

Объектом изучения служит система И–Э–Т–С. В исходных данных должны быть сведения о надежности изучаемого электрооборудования, о влиянии периодичности профилактик на надежность и размер технологического ущерба, о стоимостных эксплуатационных характеристиках объекта и ряд других показателей. Строгое обоснование оптимальной периодичности профилактических мероприятий является сложной проблемой теории эксплуатации технических систем. Поэтому регулярные методы расчета периодичности пока отсутствуют. Находят применение упрощенные методы решения этой задачи: статистический, классической оптимизации и др.

Статистический метод определения периодичности профилактических мероприятий, предложенный Г. В. Веденяпиным, применительно к электрооборудованию состоит в следующем. Выбирают частный или обобщенный критерий состояния электрооборудования (значение сопротивления изоляции или суммарные затраты на эксплуатацию за некоторый период). Проводят наблюдения за выбранным электрооборудованием и по статистическим данным устанавливают закон распределения времени достижения предельного значения критерия. По полученным числовым характеристикам распределения подбирают такую продолжительность между профилактическими мероприятиями, при которой соблюдается их предупредительный характер для заданного числа электрооборудования.

П редположим, что объектом изучения служит магнитный пускатель, а критерием его предельного состояния – минимально допустимая площадь соприкосновения контактов. На рисунке 1.2 показана выровненная кривая плотности распределения наработки большой группы магнитных пускателей до предельного состояния по принятому критерию.

Рис. 1.2. График для определения оптимальных периодических профилактик.

В обозначениях принято; t_min, t, t_max – наименьшая, средняя и наибольшая продолжительности работы пускателя до предельного состояния; tо – оптимальная периодичность профилактических мероприятий;  – среднеквадратичное отклонение наработки на отказ.

Если принять t₀ = t, то профилактические мероприятия в целом окажутся запоздалыми, поскольку за этот период половина всех пускателей достигнет предельного состояния по принятому параметру. Если t_{0_} = t + ²/₃, то предельное состояние будет у 75% пускателей, при t₀ профилактики теряют предупредительный характер.

Е сли принять t₀ = t_min, где t_min = t – 3 , то практически все магнитные пускатели (за исключением 0,13% от общего числа) не достигнут предельного состояния и остановки машины для проведения профилактических мероприятий окажутся слишком частыми. При t₀ = t -  лишь 15% пускателей достигнут предельного состояния, а для всех остальных мероприятий сохранят предупредительный характер и не будут частыми.

Т аким образом, периодичность t₀ = t -  можно считать оптимальной для магнитных пускателей, так как отступления от нее в большую сторону приводят к быстрому понижению эксплуатационной надежности пускателей, а отступления в меньшую сторону – к увеличению простоев и затрат.

Классический метод заключается в составлении функции цели (критерия) и исследований ее на экстремум.

Пусть для некоторого объекта, например для электропривода, затраты на одну профилактику составляют З_П, на один капитальный ремонт З_Р, интенсивность отказов при исходной периодичности профилактик , технологический ущерб из-за отказа, выраженный в долях от З_Р – y*. Известно, что с увеличением периодичности Т годовые затраты на профилактики снижаются, а на ремонт, включая ущерб, возрастают.

Целевая функция удельных суммарных затрат имеет вид:

З = З_П/Т +  З_Р (1+ y*) Т^а. (1.1)