浅析电气自动化控制设备可靠性

毛蔚

摘 要：随着我国经济和自动化技术的快速发展，电气自动化各方面设备都得到发展改善并广泛运用在各个领域。电气自动化控制设备也越来越得到相关行业的重视，因此，电气自动化设备的安全可靠性意义重大。文章对电气自动化设备的一些方面进行简要的分析。

关键词：电气自动化；控制设备；可靠性

电气自动化控制设备的可靠性影响着供电的持续稳定性，加强对电气自动化设备研究改善，提高电气设备的安全可靠性意义重大。文章结合工作实践经验对电气自动化控制设备可靠性相关问题进行简要的分析。

一、电气控制设备可靠性的研究意义

随着《电子设备可靠性预计手册》颁布以来，我国电气控制设备可靠性研究工作得到了快速的发展。随着经济和科技的快速发展，电气控制设备重要性日益增加，同时也对于电气自动化控制设备的可靠性提出了更高的要求。

（一）可靠性可以提高产品的质量

首先，可靠性是产品质量的一项重要指标。电气设备对质量要求很高，首先必须要能够实现产品自身的价值，同时还要满足某些规定的特征，比如产品是否可靠、安全以及经济性如何等等。其中，可靠性是产品质量中的关键因素。只有产品的可靠性得到了保障，设备的故障次数才能降低，进而产品的安全性也能随之提高，成本也降低。

（二）可靠性有利于扩大市场占有率

经济的发展对供电提出了更高的要求，产品的性能要好而且还要安全可靠。研究发现，要在激烈竞争中取胜，必须要使你的产品具有很高的可靠性，当然这一点也完全适用于电气自动化控制设备行业。随着自动化技术在不断更新，可靠性技术已成为商家攫取市场份额的有力手段。所以，企业要想在竞争中占有更多的市场，必须提高产品的可靠性。

二、电气自动化控制设备可靠性的现状

随着电气自动化控制设备在各行各业的使用不断增加，控制技术也变得越来越完善。但是由于行业之间的差异，其工作环境也相差很大，因而使电气自动化控制设备需要面临着各种各样挑战，时常导致其状况频出。主要原因有：

（一）工作环境复杂及维护不利

首先，设备在日常工作工作环境中，环境因素对其影响很大，例如冲击振动、机械力等，都会在一定程度上影响电气自动化控制设备的性能。还有人为的因素也可能会使电气自动化控制设备遭受威胁。尽管现在工作时不需要或者仅仅需要很少的一些人员进行监控，但是有时需要的操作比较麻烦，难度很大，如操作不当会影响正常供电或事故。因此其可靠性还有待加强。

（二）零部件质量太差

造成控制设备可靠性较低的另一个重要原因是使用的元器件质量太差。目前在国内各厂家产品质量差别很大，不能通用。如果中小企业购买使用，有可能导致设备在检查时出现纰漏。同时，加上不良竞争或恶心价格竞争，有可能导致一些企业无暇顾及元件质量，最终使生产出来的控制设备可靠性大大降低。

三、可靠性试验方法

在电气自动控制设备在投入使用之前，必须对其可靠性进行定量评估，这时就需要选择一个合适的测试方法，目前国内广泛应用的可靠性测试方法主要包括以下三种。

（一）试验室测试方法

这是一种在试验室内进行的试验，主要是用来模拟产品或者设备可靠性。其基本原理是模拟现场的运行条件，比如现场的环境温度、湿度等，使被测试的设备处在与运行环境相似的条件下进行试验，然后根据数学方法分析所测的数据，从而得出设备的可靠性参数。这种试验方法的优点在于控制起来很方便，试验得到的数据很好，但是始终是在实验室内进行试验，数据存在偏差且成本高。

（二）保证试验方法

一般又将该方法称之为烤机，此方法的主要原理和试验室测试不同，其主要是在出厂前进行的，仅仅用来判断设备有无故障。电气自动化控制设备是由一些大大小小的零器件组成的，而且这些器件各种各样，进而引起的故障也是随机的，但是也基本符合一些规律，比如大概服从指数分布。该试验很费时间，而且持续时间有时还很长，所以适用于一些大批量产品，其中只对某些样本进行烤机，这样可以节省时间。

（三）现场测试方法

现场测试原理正好和实验室测试相反，主要是在现场进行试验，根据设备的实际运行状况，纪录其各种有关可靠性的数据，然后再由数学方法计算出设备的可靠性参数。该测试方法和前两种相比，所需要的试验设备较少，费用也相对较低，而且还可以真实反映设备的可靠性参数。现场试验一般主要分为三种：停机试验、脱机试验和在线试验。如果单从技术的角度来看，停机和脱机试验相对比较容易实现。但是，一般运行系统都比较复杂，故障只有在运行时才能被发现，所以还是有必要对其进行在线试验。

四、提高电气自动化控制设备可靠性的一些措施

随着不断的实践研究，可从如下3个方面来加强提高电气自动化控制设备的安全可靠性。

（一）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；同时由于各厂家产品差别很大，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。

（二）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。

（三）加强设备的散热防护

温度是各种电气设备的杀手，温度的变化会严重降低电子设备的可靠性。在运行过程中的电气自动化控制设备会不断以热能的形式往外散发热量，但是当其所处的环境温度很高时，设备产生的热量却很难扩散出去，进而导致设备的温度不断升高，降低设备的可靠性。所以在设计控制系统时要特别注意其散热问题，制定合理的散热方式，避免设备因温度过高而烧坏。

参考文献：

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[2] 李振鑫.探析提高电气自动化控制设备可靠性的方法[J].中国科技信息，2012（14）：92.

[3] 霍跃根.电气自动化控制设备的可靠性研究[J].科技创新导报， 2014（29）：30.