电气自动化控制设备的可靠性测试
岳丛辉
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岳丛辉,. 电气自动化控制设备的可靠性测试[J]. 中国设备,2021.1. DOI:10.12721/ccn.2021.157006.
摘要: 目前,我国的电气自动化控制技术已经比较成熟,在应用过程中也体现出了其价值,使得电力系统运行更加安全、可靠、稳定,为我国的经济发展提供了电能保障。近年来,我国的电气自动化控制技术还在不断完善,各种新兴电气自动化控制设备也不断出现,电气设备逐渐朝着系统化和智能化方向发展,电气自动化控制设备的工作环境也越来越复杂,工作过程中所遇到的问题也越来越多,所以提升电气自动化设备的可靠性成为当前电气设备发展的必然趋势。而电气自动化控制设备的可靠性测试正是提升电气设备可靠性的最有效办法,所以合理选择电气自动化控制设备可靠性测试方法对于电气自动化控制设备有十分重要的意义。
关键词: 电气自动化控制;设备;可靠性测试;方法
DOI:10.12721/ccn.2021.157006
基金资助:

一、电气自动化控制设备可靠性测试方法

1.1实验室测试

电气自动化控制设备的可靠性测试可以在实验室内进行,但需要严格遵循相应的技术规范与测试原则,对其中的可变因素加以利用并进行调整;或者改变实验室测试条件,严格按照电气自动化控制设备测试的标准与要求,模拟电气自动化控制设备的应用环境与条件,以便于在规定的条件下进行更加科学的、合理的测试。通过这种方式,可以为电气自动化控制设备营造良好的测试环境,使被测设备如同在实际的应用环境中;同时将累计失效次数、测试时间等数据信息进行整合归纳,运用数理统计方法即可确定电气自动化控制设备的可靠性指标。相对来说,这种模拟环境与条件的测试结果具有较高的可靠性,但同时也容易受到测试条件的影响。

1.2保证实验

电气自动化控制设备在出厂时,就需要进行一次测试,称为保证实验,它是一种无故障测试,业界称之为“烤机”。电气自动化控制设备的出厂保证实验,能为电气自动化控制设备的可靠性提供保证,以明确电气自动化控制设备是否具备投入市场的资格。在这个过程中,需要投入大量的时间。如果电气自动化控制设备为大规模批量生产,则需对每一件电气自动化控制设备进行保证试验投入更多的时间,这种情况下,可采用抽样试验的方式进行。保证实验更加适用于构造复杂,对可靠性要求较高且生产规模较小的电气自动化控制设备。

1.3现场测试

在现场对电气自动化控制设备进行可靠性测试,将相应数据进行整理、统计与分析,就可以确定电气自动化控制设备运行的可靠性指标。一般来说,现场测试可分成三种方式:一是在线可靠性测试,是指在可靠性测试过程中,电气自动化控制设备始终保持运行状态;二是停机可靠性测试,是指在电气自动化控制设备停止运行的情况下对其进行的测试;三是脱机可靠性测试,是指在实际测试中,去除被测设备或者被测设备的某一个待测零部件,而对其进行的单独测试。相对来说,现场测试过程中产生的数据信息更真实,可以更好地反映电气自动化控制设备可靠性测试的结果,但在实际应用过程中,存在很多不可控的外界因素,因此电气自动化控制设备的现场测试也存在一定的偶然性。

二、电气自动化控制设备可靠性测试注意事项

在进行电气自动化控制设备的可靠性测试时,需要严格控制好测试的环境、测试场地、测试流程以及组织工作,保证测试工作的准确性。

2.1 测试环境选择

温度是影响电子设备可靠性的重要因素。电子设备工作时,其功率损失一般都以热能形式散发出来,尤其是一些耗散功率较大的元器件,如电子管、变压管、大功率晶体管、大功率电阻等。另外,当环境温度较高时,设备工作时产生的热能难以散发出去,将使设备温度升高。例如,半导体器件对温度反应很敏感,过高的温度会使器件的工作点发生漂移、增益不稳定、噪声增大和信号失真,严重时会引起热击穿。因此,通常半导体器件的温度不能过高,如锗管不超过70~100℃;硅管不超过150~200℃。常用元器件的允许温度见表1。

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潮湿、盐雾、霉菌以及气压、污染气体对电子设备影响很大,其中潮湿的影响是最主要的。特别是在低温高湿条件下,空气湿度达到饱和时会使机内元器件、印制电路板上产色和凝露现象,使电性能下降,故障率上升。当电子设备受到潮湿空气的侵蚀,会在元器件或材料表面凝聚一层水膜,并渗透到材料内部,从而造成绝缘材料表面电导率增加,体积电阻率降低,介质损耗增加,零部件电气短路、漏电或击穿等。潮气还能引起覆盖层起泡甚至脱落,使其失去保护作用。因此,测试环境的选择对电气自动化控制设备的可靠性测试结果会产生较大的影响,不同的电气自动化控制设备条件不同,所以需要的测试环境也会有很大差异,如果测试环境选择不合理,不能满足电气自动化控制设备的测试要求,那么可靠性测试结果也会与实际情况有较大偏差。所以可靠性测试人员在进行测试之前,需要对待测试的电气自动化控制设备有一定的了解,根据设备的实际情况来选择合适的测试条件,保证可靠性测试结果的客观、有效。

2.2 测试场地选择

(1)如果需要测试设备在极限情况下的可靠性指标,那么在测试场地的选择时要尽量选择环境比较恶劣的测试场地,便于设备达到极限状态,测试其可靠性的极限指标;

(2)如果只是测试设备在正常条件下运行的可靠性指标,只需要选择一些比较常见的测试场地;

(3)如果只需要测试设备在部分条件下的可靠性指标,那么在选择测试场地时,只需要选择单方面条件符合,其他条件满足正常条件即可。

通常情况下,在选择电气自动化控制设备的可靠性测试场地时,都是遵循上述几点原则,在具体情况中,要结合设备的实际条件以及测试的需求来选择测试场地,保证可靠性测试的客观与准确。

2.3 测试流程控制

要确保整个电气自动化控制设备可靠性测试有序进行,必须要先设计好整体的测试流程,然后将每一步流程具体化、规范化,测试人员在对电气自动化控制设备进行可靠性测试时,就按照这个标准规范流程一步一步进行测试,不得擅自改变测试标准流程。在可靠性测试过程中,要注意测试的开始时间,控制好每一步之间的时间间隔,将需要记录的数据在标准规范中明确表示出来,使整个可靠性测试工作更加规范、有序。

三、结语

在我国电力系统的现代化建设与发展过程中,电气自动化控制设备的使用是必不可少的。随着电力系统建设水平的不断提升,要保证电气自动化控制设备运行的安全性与可靠性,就必须选择合适的可靠性测试方法。在可靠性测试过程中,要注意测试方法、测试环境与测试温度的影响,充分考虑影响可靠性测试的设备因素,采取合理措施保障电气自动化控制设备运行的可靠性。

参考文献:

[1]岳威.试论电气自动化控制设备的可靠性测试[J].建材与装饰,2017(43):198.

[2]林皓.略论电气自动化控制设备的可靠性测试[J].化学工程与装备,2011(12):116-117.

[3]叶向荣.如何提升电气自动化控制设备可靠性[J].科技创新导报,2017,14(30):7-8

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