对电气自动化控制设备可靠性的探索

邓艺欣，邓忠亮

对电气自动化控制设备可靠性的探索

邓艺欣1，邓忠亮2

（1.三峡大学，湖北 宜昌 443002；2.国网浦城县供电公司，福建 南平 353400）

当前，中国社会各行业对电能提出了巨大需求，依赖于智能电网技术的发展，中国电力系统在运行中逐渐向着智能化及自动化方向演变。电气自动化与电网结合较为紧密，在电气自动化技术普遍应用的背景下，需要确保电气自动化控制设备在性能上保持可靠状态。因此，利用电气自动化控制理论，对电气自动化控制设备运行原理进行研究，总结出提高电气自动化控制设备可靠性措施，关系着电力企业的长期可持续发展。

电气自动化；电气工程；自动化控制设备；寿命周期

电气自动化控制设备具有一定的寿命周期，要确保其尽可能长久地保持性能可靠及稳定，应在分析影响电气自动化性能表现的制约因素的基础上，着重总结提升电气自动化设备可靠性的策略。

1 电气自动化控制设备可靠性概述

电气自动化控制设备是在电气自动化技术发展下逐渐完善的，其本身是电气行业的重要组成部分，电气工程要达到自动化控制，需要控制设备来响应自动化控制模式及相关指令[1]。

基于电气自动化控制设备的可靠性研究，是保障电气自动化控制效果有效发挥的基础前提。电气自动化控制设备根据预先计划及程序自动完成产品的操作、控制及监控，极大提高了行业生产效率。但在实际应用中，电气自动化控制设备受内外部因素影响，容易出现系统性设备故障及随机性设备故障，对设备的可靠性有所损害。对此，要结合电气自动化控制原理，对电气自动化控制设备可靠性影响因素及可靠性提升措施进行归纳总结。

2 制约影响电气自动化控制设备可靠性的因素

2.1 电气自动化控制设备自身因素

电气自动化控制设备要想完好发挥其可靠性及精准性，电气设备自身的质量要达标。

受国家电气设备尚未形成明确质量监管机制的影响，电气自动化控制设备的质量标准控制还存在薄弱之处，一些制造生产自动化设备的厂家出于利益考量，降低质量标准或生产过程中偷工减料，致使电气自动化控制设备零件规格不符安全标准，自动化设备控制运行中极易出现控制能力下降，控制范围缩小等现象。

此外，电气自动化控制设备容易受工作所处环境、气压、温度、电磁波等因素的影响，使设备在运行过程中产生大量热量，比如散热不佳，设备的内部结构及运行状态会出现损坏或不稳定；电气自动化设备长期遭受电磁波干扰，控制模块及控制元件会被逐渐腐蚀，元件损坏概率大大增加。

2.2 电气自动化控制设备外部因素

外部因素主要是指人为因素。人为因素主要集中于电气自动化控制设备的操作及管理上，在操作环节，因理论知识不扎实或操作步骤执行不到位而出现的误操作现象时有发生。在电气自动化控制设备管理环节，在对电气自动化控制设备进行型号选取及存放时，型号选择不准确或存放工作环境杂乱，会影响设备运行可靠性；在检修管理上不制订标准流程及时间节点，容易使设备长时间高负荷运转，引起元件损耗，降低设备稳定性。

3 当前电气自动化控制设备可靠性发展现状

3.1 电气自动化控制设备元器件质量标准参差不齐

电气自动化控制设备元器件在生产环节通常由不同厂家分配实施，受生产条件及生产技术水平等因素制约，电气自动化控制设备元器件的质量标准往往也高低不一，参差不齐。例如，一些不具备生产要求的小厂家或小作坊，由于缺乏标准生产机制，导致设备配件会出现规格及参数上的误差。随着各行业对电气自动化控制设备采购需求量的增加，生产厂家为应对市场竞争及获取销量，往往会打价格战，如果价格上的劣势转嫁到成本缩减上，设备的质量就会降低。

3.2 电气自动化控制设备工作环境多样化增大设备操作及维修概率

各行业都在向着自动化生产过渡，由于行业属性不同，电气自动化控制设备除了在类型、功能、需求上有所差异外，还需要面对不同的工作环境，如此一来就提升了电气自动化控制设备受工作环境干扰的概率[2]。例如，空气温湿度的变化会导致电气自动化控制设备响应指令时出现时间差或误操作，或因温度升降而对电气自动化设备元件造成伤害，设备性能同步受损，设备维修概率提高。

4 提升电气自动化设备可靠性的相关措施

4.1 从电气自动化控制设备设计源头提高其可靠性表现

电气自动化设备要确保其可靠性稳定发挥，需要在当前机械技术、自动化技术、微电子技术理论基础上，从电气设备的自动化设计源头来对其性能表现加以提升，从整体上提高电气自动化设备的自控水平。结合电气自动化控制设备的应用领域及工作环境，确定自动化控制的功能模块及技术参数；在设计电气控制设备前，对设备运行特点、规律、参数、隐患点、维保要点等进行全面分析和研究，制订适合设备工作环境的安装及运行方案；做好电气自动化控制设备的类型空间设计及结构形式设计，尽量以类型生产及批量生产为主，提高设备的成品率。

4.2 科学选择电气自动化控制设备元器件

在严格控制电气自动化控制设备整体质量的基础上，要根据电气自动化控制设备的运行环境及设备类型，科学合理选取设备的元器件及零部件。一般而言，构成电气自动化控制设备的元器件种类较多，在对其进行选择时需要严格参照设备质量标准，优选专业厂家产品[3]。在电气自动化控制设备元器件及零部件选择上，还要尽可能少地选择品种规格，提高元器件契合匹配度及精度，一方面保障其使用寿命及使用性能；另一方面，便于后续对其进行更换替换。在购买电气自动化控制设备元器件时，做好质量出厂检验，不能因成本而降低设备构件质量。

另外需要注意的是，电子自动化控制设备内部元器件在运行中会产生热量，热量的散发状况会影响到设备的响应速度及控制精度，因此要对元器件的散热情况进行检查，尤其是一些大功率元件，还要注意保持设备运行场所的温度控制，尽量保持恒温状态，做好降温通风措施。

4.3 跟进电气自动化控制设备的运用管理

电气自动化控制设备可靠性的保证除了要保障设备本身运行过程中的性能标准外，还要在加强设备运用管理方面做好相关工作。设备的运用管理要以电气设备运行的可靠性为基本原则及最终目标，结合设备运行的环境条件，建立设备定期检修维保工作制度及措施，将外界影响因素降至最低；针对电气自动化控制设备的电磁干扰进行专项管控，设置必要的保护措施，比如通过设备隔离或设备覆膜等方式，降低设备遭受电磁干扰概率，防止设备受潮；还要注意同步做好设备的散热保护、防腐保护、防污染保护；围绕电气自动化控制关键设备或元器件，根据环境特点及应用频率制定相应的防护方案。例如，中国北方地区较为干燥，冬季极为寒冷，此时需要对设备进行抗干燥及防寒保护，而南方地区则要有针对性地做好通风防潮保护。

4.4 多种方法开展电气自动化控制设备可靠性检验

电气自动化控制设备可靠性检测极为关键，通过实时开展可靠性专项检验，能够发现设备运行中的故障隐患及元器件损伤，提前对设备故障进行修复，保证正常生产经营。在电气自动化控制设备可靠性检验方法上，可以综合采用实验室测试法、保证测试法及现场测试法。实验室测试法需要满足特定的实验条件，保持电气自动化控制设备运行环境的稳定性，该测试方法能够得出最详实的数据，但需要对实验环境做精准控制，适用于一些工作环境，如温湿度及气压恒定的自动化控制线上的设备。保证实验法主要在电气自动化控制设备出厂之前进行故障方面的检测，该检验方法适用于内部构造较为精密复杂的电气自动化控制设备及元件，可随机检测设备故障，查找故障源。相比以上两种检验方法，现场测试法主要是通过对电气自动化控制设备运行记录进行数据提取及分析，判定设备在所处环境内的可靠性表现。这一方法检测精度不高，需要应用专门测试仪，实际应用中通常会对设备连接效果产生一定影响，如需选用此种检验方法，应做好现场调查。

5 结语

随着信息技术、自动化技术、电子技术的高速发展，电气工程与自动化控制技术之间的联系日益紧密，各种电气自动化控制设备得以出现并广泛应用。在具体应用电气自动化控制设备时，应关注设备性能的可靠性，分析制约影响设备性能稳定性的内外部因素，在此基础上通过严控设备质量关、科学选型、提高元器件质量及匹配性、做好设备运用管理及跟进多种可靠性检验手段等途径，不断延长自动化控制设备的周期寿命，提升经济效益。

［1］黎永文.探讨电气自动化设备的稳定性控制［J］.大科技，2019（28）：166-167.

［2］梁晓恒.工业电气自动化控制设备的可靠性分析［J］.数码设计（下），2019（9）：188-189.

［3］李博.电气自动化控制设备进行可靠性测试的分析［J］.建筑与预算，2019（8）：79-81.

TM76

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2019.22.034

2095－6835（2019）22－0092－02

〔编辑：张思楠〕