有关电气自动化控制设备可靠性的探讨

刘永辉

[摘 要]电气自动化控制设备的应用已经深人到各个领域，因而有必要对电气自动控制设备的可靠性进行深入研究。但是研究其可靠性也必须讲究方式方法，不能盲目进行，首先要结合国内自动化控制设备的可靠性现状，提出一些新的可靠性试验方法，然后再根据试验方法找出一些能够提高电气自动化控制设备可靠性措施，这样才能最终达到进一步提高电气自动化控制设备可靠性的目的。文章对电气自动化控制设备可靠性研究方法做出了研究。

[关键词]电气自动化控制设备 可靠性

中图分类号：TN83 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）10-0039-01

随着我国科学技术的不断进步，人们对电气设备的使用要求越来越高。如何保证电气自动化设备的可靠性是设备生产商和用户共同关注的问题。然而，近年来，电气自动化控制设备生产工艺越来越复杂，进一步培加了设备可靠性测试的难度和风险。因此，探讨正确的可靠性测试方法并应用于电气自动化控制设备的可靠性测试中，满足人们生产、生活的需求是广大电气工作者应研究的重要课题。

一、电气自动化控制设备可靠性简介

电气自动化控制设备可靠性是指在所规定时间范围内及相应的环境条件下，能够实现或者完成一些特定任务的一种能力。这就是说完成特定任务的能力的高低将决定着电气自动化控制设备可靠性的高低，完成能力越高，可靠性越高，完成能力越低，可靠性也就越低，一般这种能力在比较恶劣的条件下往往体现的很明显。国际上认可的可靠性使用范围很广，既适用与一台设备或一个单元，同时还适用于一个较大的系统。一般习惯采用数学方法来表示设备的可靠性，比如用“概率”来进行描述。

二、提高电气自动化控制设备可靠性的重要意义

1、可靠性是衡量设备质量的重要指标之一。产品质量就是使产品能够实现其价值、满足明示要求的特征和特质。概括其特性，主要包括：性能、可靠性、经济性和安全性。由此可见，可靠性在产品质量中占有主导地位。只有可靠性高，发生故障的次数才会少，那么维修费用就少，相应的安全性也随之提高。因此，产品的可靠性是产品质量的核心，是生产厂家追求的目标。

2、可靠性能够增强设备的市场竞争力。随着国家经济的高速发展，用户不仅要求产品性能好，更重要的是要求产品的可靠性水平高。只有那些具有高可靠性指标的产品，才能在日益激烈的竞争中得以取胜。随着电气自动化控制设备自动化程度、复杂度越来越高，可靠性技术已成为企业在竞争中获取市场份额的有力工具。

三、自动化控制设备可靠性的现状

1、工作环境多样，操作维护不当。不同的行业具有的工作环境，有些工作环境甚至是非常恶劣的。电气自动化控制设备需要面对多种多样的工作环境，以应对环境因素对电气自动化控制设备的不利影响。这些不利的环境因素主要包括气候因索、机械作用力因素与电磁干扰因素。（1）气候因素，主要包括湿度、气压、温度、大气污染、厌恶等，这些不利的环境因素会严重影响（干扰）电气自动化控制设备的性能、损坏设备结构、运行运动灵活性以及温升过高等，甚至导致设备完全毁坏，不能正常工作。（2）机械作用力因素，主要是指电气自动化控制设备在不同运载工具中可能会受到的各种机械作用力，这些机械作用会严重影响和损坏电气自动化控制设备的元器件，或者改变其参数，或者致使其严重变形和断裂，或者导致设备金属件出现疲劳破坏。

2、设备元器件质量不合格。电气自动化控制设备元器件的生产厂家繁多，并且良莠不齐。通常而言，生产设备元器件的厂家规模较小，质量管理体系不健全，其元器件质量便很难合格，另外，在市场经济体制下，元器件厂家之间的恶性竞争会让部分厂家只重视“价格优势” ，罔顾产品质量，导致电气自动化控制设备的可靠性指标偏低，影响设备的正常安全工作。

四、可靠性测试的主要方法

要定量的评价电气自动化控制设备的可靠性，第一步应当选择合适的测试方法，根据国家电控配电设备质量监督检验中心的要求，目前主要有以下几种电气自动化控制设备的可靠性测试方法。

1、试验室测试方法。这种方法要求试验室必须具备一定的条件，进行现场模拟，使被测试的电气自动化控制达到实际所能遇到的环境应力，将试验累计耗费时间和失效数等相关数据通过SPSS数理统计分析软件进行分析，得到相关的一系列可靠性指标。这种试验方法要求必须保证试验条件，试验数据真实准确，试验结果可以在现实生活和工作中再现。但大多数隋况下，由于受试验条件等客观条件的限制，试验数据与真实情况很难达到一致，同时试验室测试方法需要较高的费用。由于该方法需要测试的样品较多，因此必须考虑被测试产品的生产批量和成本。一般来说，该方法适用于生产批量较多的产品。

保证实验法。保证实验法是在设备生产完工但尚未投产前，对设备进行试验，检查设备有无故障存在的测试方法。即通过无故障试验来验证平均无故障间隔时间。目前绝大多数电气设备都是由许多零部件组成的，这些零部件都会随机、不定性的出现各种故障，共同组成电气设备呈指数函数形式变化的故障。而保证实验法可根据其具有的故障随时问变化测定失效率的特点，测试和考核早期失效的设备，并采取一定的措施对设备进行加工和改进，将设备的失效率控制在规定的标准内，再将设备进行投产。同时，这种可靠性测试方法需要进行长时间的实验，才能满足测试要求，适用于生产量小，系统大，可靠性要求高的电气自动化控制设备中，而对于量大，规模大的电气自动化控制设备的生产，不适合用该方法进行设备的可靠性测试。

现场测试方法。这种方法通过测试电气自动化控制设备在现场使用性，记录下相关数据，利用SPSS数理统计软件计算分析后，得到电气自动化控制设备的相关可靠性指标。这种方法只需要较少的试验设备进行测试。由于是在现场环境进行测试，所得数据能够真实的反映产品在实际使用中的可靠性，而且费用较低，被测试的设仍然能正常使用。缺点是无法在受控的条件下进行试验，不可控，受外界因素影响较多，试验条件的再现性较差。通常现场测试分为三种：即在线测试、停机测试和脱机测试。在线测试时，测试设备仍继续运行，停机测试则要求被测试设备停止运行；脱机测试则是取出被测部件，放到测试装备上进行测试。—般来说，停机和脱机测试较为容易，但对于一些系统复杂的设备来说，通常很多故障都是在设备运行时发现的，这时就必须采用在线测试方式。

五、提高电气自动化控制设备可靠性措施

1、 制定合理的设计方案。在对设备进行设计的时候，要首先了解产品的工作环境以及使用的条件，同时再考虑到产品的性能，这样才能确定出合理的设计方案；同时由于各个厂家生产的产品差别很大，所以在设计时最好需用同一个厂家的产品，而且要使数量最少。

2、选择适合的零部件。首先，在满足设计要求的同时，零部件的选择还需要考虑到电路性能的要求，最好能够使用由专业厂家生产的零部件或产品；其次，在选择器件时，还要注意其技术参数，比如使用条件、性能、质量等级等，尽量保证要留有相应的裕度。

综上所述，保证电气设备的可靠性是一个复杂的涉及广泛知识领域的系统工程。只有在设计上给予充分的重视，采取各种技术措施，同时，在使用过程中按照流程操作及时保养，才会有满意的成果。

参考文献

[1] 于士国.电气自动化控制设备可靠性测试的方法分析[J].硅谷.2011（11）.

[2] 谭海彬.电力系统自动化控制技术的研究[J].科技促进发展（应用版）. 2010（12）.endprint