Показатели надежности в нормативных документах

Номенклатура показателей надежности для ЦРЗА зафиксирована в основополагающем отраслевом документе [34].

Существенная часть раздела 3 «Требования надежности» отведена перечню рекомендаций, выполнение которых, по мнению разработчика этого документа, поможет достичь необходимого уровня надежности ЦРЗА.

Учитывая, что данный документ не распространяется на процесс проектирования цифровых устройств, включение этих рекомендаций в данный документ, а тем более в технические условия на изделия, представляется излишним.

Другая часть этого раздела отведена номенклатуре показателей надежности [53] и их нормированным значениям, но выполнена она с отступлением от рекомендаций, изложенных в стандарте [21].

Для выбора рациональной номенклатуры показателей надежности, в которую включено минимально необходимое и достаточное количество показателей, уточним признаки (табл. 1), которыми можно охарактеризовать ЦРЗА в соответствии с требованиями стандарта [21].

Номенклатура показателей надежности цифровых устройств релейной защиты, автоматики, управления и сигнализации, установленная в настоящее время нормативными документами [19, 34], приведена в табл. 2, где знаком * отмечены показатели, для которых в стандарте [20] даны определения обозначаемых ими понятий.

В связи с тем, что данные изделия перед началом эксплуатации подлежат хранению, для них должны быть заданы поТаблица 1

Признаки, характеризующие надежность ЦРЗА

Признак по [21]

Характеристика

изделия

Описание

Определенность

назначения

ИКН1

Изделие имеет единственный вариант применения

Число

возможных

состояний

Вид II

Изделия,кроме работоспособного и неработоспособного состояний, могут находиться в некотором числе частично неработоспособных состояний

Режим

применения

ндп[1] [2]

Изделие функционирует непрерывно и длительно

Последствие

отказа

Отказ изделия или его переход в предельное состояние не приводит к катастрофическим (критическим) последствиям

Возможность

восстановления

Во сста на влив ае мое

Работоспособное состояние данных изделий может быть восстановлено после их отказа

Способ

восстановления

Обезличенный ремонт заменой модулей

Характер перехода в предельное состояние

Стареющее

Переход данных изделий в предельное состояние, когда их эксплуатация должна быть прекращена, определяется старением

Способ

восстановления

"

Ремонт обезличенным способом

Возможность

технического

обслуживания

Обслуживаемое

Необходимо периодическое техническое обслуживание

Характер

отказов

Наличие сбоев

При наличии в устройстве средств вычислительной техники

Контроль перед применением

Контролируемое

При необходимости контроля изделия перед применением

казатели сохраняемости [17, 55] и учтены условия и режимы хранения, для которых действуют эти показатели.

В табл. 2 перечислены несколько показателей надежности, в названии которых использованы слова «сменный элемент».

Обычно сменные элементы используют в устройствах, состоящих из элементов разной надежности или имеющих разный ресурс, а также содержащих быстроизнашивающиеся части, которые при определенных условиях следует заменить на новые.

Показатели надежности в нормативных документах [19, 34]

Таблица 2

Показатели

Обозначение

Нормативный документ

[34]

[19]

Безотказности

Наработка на отказ*

То

-

+

Наработка на отказ СЭ[3]

-

+

Параметр потока ложных срабатываний (при отсутствии требования)

+

В

ременные понятия

Срок службы*

ТСЛ

-

+

Срок службы СЭ

+

Срок службы:

- установленный

Т слу

-

+

- назначенный*

-

-

Долговечности

Гамма-процентный ресурс*

Тру

-

+

Средний срок службы*

Полный средний срок службы

-

+

-

Ремо нтопр иго д ности

Среднее время:

- восстановления*

Тв

+

+

- замены СЭ

Тв

+

-

Сохраняемости

Срок сохраняемости:

- средний (гамма-процентный)

TCV%

-

+

- гамма-процентный*

ТСу%

- средний*

Т сер

-

-

Ин ые

Средняя вероятность отказа в срабатывании (при появлении требования)

+

Удельная суммарная продолжительность ТО[4]

ST0

+

В электромеханических реле сменными элементами являются контакт-детали, катушки и т.п.

В связи с тем, что большинство изготовителей цифровых устройств не поощряет самостоятельный ремонт выпущенных ими изделий силами потребителя, сменными элементами в таких устройствах могут быть модули и узлы, которые изготовитель поставляет с соответствующими документами.

Например, к некоторым цифровым устройствам, по отдельному заказу поставляют модули:

  • - центрального процессора;
  • - ввода-вывода;
  • - трансформаторов и др.

Силами потребителя могут быть заменены не только перечисленные здесь модули, но и дисплей, модуль пульта и некоторые другие.

При проектировании цифровые устройства разрабатывают таким образом, чтобы надежность их модулей была одинаковой. Поэтому по отношению к таким модулям примечание «Значения показателей надежности сменных элементов различного назначения могут отличаться», содержащееся в РД [34], нельзя признать корректным.

Учитывая изложенное, из рассматриваемого документа и, соответственно из табл. 2, должны быть исключены показатели, относящиеся к надежности абстрактного «сменного элемента», а вместо них должны быть установлены такие показатели надежности:

  • - средняя наработка цифрового устройства на отказ;
  • - среднее время восстановления цифрового устройства;
  • - средний срок службы цифрового устройства.

Показатель безотказности «средняя наработка на отказ»

(краткая форма - наработка на отказ) в стандарте [20] определен следующим образом: «отношение суммарной наработки восстанавливаемого объекта к математическому ожиданию числа его отказов в течение этой наработки».

О том, как можно оценить этот показатель на основании информации, получаемой от потребителя, будет рассказано ниже.

Следует отметить, что наработка на отказ изделия не зависит от того, какой элемент в нем отказал - сменный или нет и, следовательно, использование показателя «наработка на отказ сменного элемента», установленного в [34], методически неправильно [57].

1

В табл. 2 приведено несколько временных показателей надежности и показателей долговечности, в названии которых использованы слова «срок службы» или «ресурс».

Строго говоря, показатели, в названии которых использованы слова «срок службы», представляют собой технико-экономические характеристики изделия, а не показатели его надежности.

Ориентируясь на стандарт [20], оставляем для дальнейшего рассмотрения только два показателя:

  • - временной показатель «назначенный срок службы»
  • - показатель долговечности «средний срок службы».

Все остальные показатели, включая и те, в которых использованы слова «срок службы сменного элемента», исключаем из дальнейшего рассмотрения.

В связи с тем, что для ЦРЗА не предусмотрены плановые ремонты, использование показателя «полный средний срок службы» [34] представляется методически некорректным.

Показатель долговечности «гамма-процентный ресурс» отсутствует в [34], но предусмотрен в [19]. Необходимость использования этого показателя рассмотрим ниже, в соответствующем разделе данной книги.

Используя обоснования, приведенные в [55], оставляем для дальнейшего рассмотрения два показателя сохраняемости: «гамма-процентный срок сохраняемости» и «средний срок сохраняемости», а предусмотренный стандартом [19] показатель «средний (гамма-процентный) срок сохраняемости» исключаем из дальнейшего рассмотрения.

Показатель «Удельная суммарная продолжительность ТО» отнесен к показателям, используемым для определения удельных показателей конкретных типов и видов низковольтных комплектных устройств, и, по мнению автора данной книги, включать его в раздел 3 «Показатели надежности» стандарта [19] нет необходимости.

Вне всякого сомнения, проведение ТО своевременно и в полном объеме помогает поддерживать работоспособное состояние изделия, но по своей сути этот показатель не относится к показателям надежности, что также позволяет исключить его из дальнейшего рассмотрения.

Показатель «параметр потока ложных срабатываний (при отсутствии требования)» предусмотрен также и в других стандартах, например в [29], где дано рекомендуемое значение этого показателя - 0,0011/год.

Показатель «средняя вероятность отказа в срабатывании (при появлении требования)» встречается во многих изданиях по релейной защите, но определение понятия, обозначаемого этим термином, в них отсутствует, как отсутствует и в стандартах [20, 28]. Показатели надежности, в названиях которых использованы слова «требование на срабатывание», подробно рассмотрены ниже.

Отметим, что данная номенклатура показателей использована при разработке соответствующего раздела технических условий, выпущенного в форме стандарта организации [65, 78].

Сказанное позволяет перейти к рассмотрению методов и способов оценки показателей надежности, выполняемых при контрольных испытаниях на надежность изделий данного класса.

  • [1] ИКН - изделие конкретного назначения.
  • [2] НДП - непрерывное длительное применение.
  • [3] СЭ - сменный элемент.
  • [4] ТО - техническое обслуживание.
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >