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摘要:近年来,电气自动化控制设备为人们的工作、学习和生活提供了便利。与此同时,电气自动化控制设备的可靠性引起了人们的广泛关注。为了保障人们的生命财产安全,必须加强电气自动化控制设备的可靠性。文章分析了影响电气自动化控制设备可靠性的主要因素,阐述了提升电气自动化控制设备可靠性的有效策略。
关键词:自动化控制;可靠性分析;影响因素
0前言
对我国电力系统而言,电气自动化控制系统的应用使得我国电力系统的运行更系统、更准确、更快捷,这在保障电力系统稳定运行的同时,也为我国经济的发展及社会的稳定提供了基础。而近几年,我国电气设备逐渐向着模块化、系统化及智能化的方向快速发展,电气方面的各种新设备新产品的开发速度也不断加快,随着电气自动化控制系统的不断发展,各种电气自动化控制设备的工作环境也变得更加多样,其所服务的系统从系统价值到系统的重要性上都越来越重要。提升电气自动化控制设备的可靠性成为保障系统稳定运行的必要手段。那么,什么是电气自动化控制设备的可靠性?当前我国电气自动化控制设备可靠性测试的主要方式有哪一些?在进行电气自动化控制设备测试的过程中,我们应该注意哪些问题呢?以下主要针对这三个问题进行相应的分析与研究。
1电气自动化控制设备可靠性的检测
对电气自动化控制设备可靠性的检测这一步骤也是不可忽视的。根据国家电控配电设备质量监督检测中心提出的检测方法,有实验室测试法、保证实验法、现场测试法三种方法。
实验室测试法是较为接近实际的一个方法,具体来说,就是在确定将要在什么样的环境下进行实验之后,进行现场测试,这也是这种检测方法具有真实性、全面性的特点。这种方法是用于大批量的生产产品,优点在于实验数据质量高,实验环境易于选择和控制,实验结果也可以再现。保证实验法实际上就是提前的测验,在确保其没有质量问题和安全隐患之后,才允许其出厂,一般小规模的生产都会采用这种检测方法,设备的构成是比较复杂的,能够提前检测出设备的隐患并予以及时的解决是这种检测方法的优点所。
现场测试法是将设备放在真实的现场来进行测试,通常测试时进行脱机测试、在线测试和停机测试。这种测试方法的进行需要一定的条件,比如说:只有质量上乘、外形整洁的电气自动化设备才能应用这种测试方法,同时,这种设备的工艺还得必须是较为精密、成熟和严谨的。其应用条件的严格性使得这种方法存在与众不同的优势,它可以保证被测试的数据是正确的、真实的,需要的设备少,付出的成本低,进而使得厂商的利润空间得以提升。
2电气自动化控制设备可靠性测试的方式
要对电气自动化控制设备的可靠性进行定量的评价,必须通过相应的测试方式来进行有效的测试。而当前我国对于电气自动化控制设备可靠性测试的方式主要有三种,即实验室测试、保证实验及现场测试。
2.1实验室测试
实验室测试,此种测试方法是通过可靠性模拟进行测试,利用符合规定的可控工作条件及环境对设备运行现场使用条件进行模拟,以便实现以最接近设备运行现场所遇到的环境应力对设备进行检测,统计时间及失效总数等相关数据,从而得出被检测设备可靠性指标。此种可靠性测试方法的优势在于:实验条件容易掌控、所获取的试验数据质量较高、实验结果可以再现等;不足之处主要体现在:进行实验室测试法所需要的实验费用较高、实验条件受到限制、需要试品数量大以及实验结果受到产品批量及成本因素影响等。因此,此种测试方法更适用于生产批量较大的产品。
2.2保证试验
保证试验是设备在出厂之前所进行的一种无故障性质的测试,又被成为“烤机”。这种测试方式主要是对设备可靠性进行保障的试验,需要的时间较长,对于那些大量生产的设备而言,只能通过对设备样品进行试验的方式来进行检测;另外,该方式在那些电路相对复杂、可靠性要求相对较高且生产数量又不是很多的自动化设备的测试实验中比较适用。
2.3现场测试
现场测试法的优势在于:测试环境与实际工作环境更加符合,测试所得到的数据可以对被检测设备实际运行中的可靠性及维护性等相关参数做出更加真实的反映;进行可靠性实验所需要的设备较少,需要投入的测试费用相对少;在实施现场测试时被测试设备可以保持正常的运行状态。电气自动化控制设备可靠性现场测试法具体又包含3种类型:第一种是可靠性在线测试,即在被测试设备正常运行过程当中进行测试;第二种是停机测试,即在被测试设备停止运行时进行测试;第三种是脱机测试,需要从设备运行现场将待检测部件取出,安装到专业检测设备当中进行可靠性测试。详情见图1。单纯从测试技术方面分析,后2种测试方法相对简单,但如果系统较为复杂一般只有设备保持运行状态时才可以定位出现故障的准确位置,故只能选择在线测试。
在实践中,进行现场测试时具体选择哪种类型的测试,要看故障的具体情况以及是否可以实现立即停机。电气自动化控制设备可靠性现场测试法与实验室测试法相比较,不同之处主要体现在以下2点:第一,现场测试法安装及连接待测试设备的难度较大,主要原因在于,线路板已经被封闭在机箱当中,这就导致测试信号难以引进,即便是在设备外壳处预留了测试插座,也需要较长的测试信号线,在进行电气自动化控制设备可靠性现场测试时,无法使用以往的在线仿真器;第二,由于进行设备可靠性现场测试通常不具备实验室的测试设备和仪器,这就给现场测试手段及方法提出更高要求。
3提高电气自动化控制设备可靠性的策略
3.1提高设计的可靠性
要想提高控制设备的整体可靠性需要从设计阶段开始就保证设计的可靠性。我们在控制设备设计之初就需要以控制设备的特点进行深入研究,分析产品的设计参数,研讨和保证产品的性能和使用条件,在这种情况下制定出科学合理的设计方案。产品的结构形式和类型需要根据应用空间来设计,产品的大小决定着产品的类型和其生产规模以及生产批量。产品的形式和类型的不同也影响着产品的经济性能,在设计时这些方面需要一一考虑到,遗漏任何一个方面对其设备整体的可靠性都带来一定的影响。在保证器件技术要求的情况下,运用价值工程观念选择最经济合理的方案对零部件进行设计,以减少生产产品的费用,降低整个设备的制造成本。在周密的思维下选择合理的材料和元器件进行设计不仅是降低了生产成本,也提高了产品的实用性能和操作维修性能,从整体上提高设备可靠性。
3.2合理选用零部件
因设备中存在的零部件多而杂,在选择零部件的时候就需要慎重。设备中的零部件、元器件,产品的品种规格要尽可能少,尽可能地使用专业厂家生产的通用零部件。这样不仅使得零部件精度有保障,其使用性能也有所保障,而且能在维修保养更换时及时处理设备存在的硬件问题。在购材时严格检验以防出现任何纰漏,更不能因市场的恶性竞争追求经济型而采购质量差的材料。
3.3电子元器件的选择
如何选择元器件要根据工作环境的技术条件、技术性能和元器件的质量等级要求来选择。选择时优先选择标准的元器件,并且有足够的替代品保证出现故障时得到及时更换。因温度的影响,电子设备的可靠性是直接关系到整个设备的可靠性的。所以选择的电子元件散热性能要好,特别是对于功率较大的电子元件,散热必须良好。同时湿度也影响着电子设备的可靠性,特别是在低温高湿的环境下,空气湿度达到饱和时就会使机器元器件、印刷电路板上产生凝露现象使得电器元件电气性能下降。总的来说,保证电子元器件合理选择是提高电气自动化控制设备可靠性的主要方法之一。
4总结
电气自动化控制设备的可靠性在产品质量中占据着十分重要的地位,提高电气自动化控制设备的可靠性,这将对改善设备的质量和提高在行内的竞争力发挥着非常重要的作用。但是,很多电子产品或电子元器件,造成的电磁干扰也会影响电气自动化控制设备的正常运转,这些电子干扰源可能被人带到设备旁边,从而对设备造成电子干扰,多种因素对电气自动化控制设备可靠性都有着一定的影响。所以我们还要结合我们工作人员的具体情况,选择相对质量较好、适应性高的电子元器件产品。
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