ความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์ไฟฟ้าและระบบไฟฟ้า

แนวคิดพื้นฐานและคำจำกัดความของความน่าเชื่อถือ

ความน่าเชื่อถือนั้นสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับแง่มุมต่างๆ ของการทำงานของการติดตั้งระบบไฟฟ้า ความน่าเชื่อถือ - คุณสมบัติของวัตถุเพื่อทำหน้าที่บางอย่างรักษาค่าของตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพให้ตรงเวลาภายในขอบเขตที่กำหนดซึ่งสอดคล้องกับโหมดและเงื่อนไขการใช้งานการบำรุงรักษาการซ่อมแซมการจัดเก็บและการขนส่ง

ความน่าเชื่อถือในแง่ของระบบจ่ายไฟ: จ่ายไฟอย่างต่อเนื่องภายในขอบเขตที่ยอมรับได้ ตัวบ่งชี้คุณภาพ และขจัดสถานการณ์ที่เป็นอันตรายต่อผู้คนและสิ่งแวดล้อม ในกรณีนี้ วัตถุควรใช้งานได้

ภายใต้ความสามารถในการใช้งานหมายถึงสถานะขององค์ประกอบของอุปกรณ์ไฟฟ้าซึ่งสามารถทำหน้าที่ที่ระบุได้ในขณะที่รักษาค่าของพารามิเตอร์ที่ระบุภายในขอบเขตที่กำหนดโดยเอกสารเชิงบรรทัดฐานและทางเทคนิคในกรณีนี้ องค์ประกอบต่างๆ อาจไม่เป็นไปตามข้อกำหนด เช่น ข้อกำหนดเกี่ยวกับรูปลักษณ์

เหตุการณ์ที่เกี่ยวข้องกับความล้มเหลวของอุปกรณ์เรียกว่า การปฏิเสธ... สาเหตุของความล้มเหลวอาจเกิดจากการออกแบบ การผลิต และการซ่อมแซมข้อบกพร่อง การละเมิดกฎและข้อบังคับในการปฏิบัติงาน กระบวนการสึกหรอตามธรรมชาติ โดยธรรมชาติของการเปลี่ยนแปลงพารามิเตอร์หลักของอุปกรณ์ไฟฟ้าจนถึงช่วงเวลาที่เกิดความล้มเหลว พวกเขาจะแยกแยะระหว่างความล้มเหลวอย่างฉับพลันและค่อยเป็นค่อยไป

ความล้มเหลวอย่างกะทันหันเรียกว่าความล้มเหลวที่เกิดขึ้นจากการเปลี่ยนแปลงอย่างฉับพลันในพารามิเตอร์พื้นฐานอย่างน้อยหนึ่งพารามิเตอร์ (การแบ่งเฟสของสายเคเบิลและสายเหนือศีรษะ การทำลายการเชื่อมต่อหน้าสัมผัสในอุปกรณ์ ฯลฯ )

ความเสียหายแบบค่อยเป็นค่อยไปเรียกว่าความเสียหายที่เกิดขึ้นจากการเปลี่ยนแปลงพารามิเตอร์ทีละน้อยและยาวนาน โดยปกติจะเกิดจากอายุหรือการสึกหรอ (การเสื่อมสภาพของความต้านทานของฉนวนของสายเคเบิล มอเตอร์ ความต้านทานการสัมผัสที่เพิ่มขึ้นของจุดเชื่อมต่อ ฯลฯ ) ในเวลาเดียวกัน การเปลี่ยนแปลงในพารามิเตอร์เมื่อเทียบกับระดับเริ่มต้นสามารถบันทึกได้ในหลายกรณีโดยใช้อุปกรณ์วัด

ไม่มีความแตกต่างพื้นฐานระหว่างความล้มเหลวอย่างฉับพลันและค่อยเป็นค่อยไป ความล้มเหลวอย่างกะทันหันในกรณีส่วนใหญ่เป็นผลมาจากการค่อยเป็นค่อยไป แต่ถูกซ่อนไว้จากการสังเกต การเปลี่ยนแปลงพารามิเตอร์ (เช่น การสึกหรอของส่วนประกอบทางกลของหน้าสัมผัสสวิตช์) เมื่อการทำลายถูกมองว่าเป็นเหตุการณ์กะทันหัน

ความล้มเหลวที่ไม่สามารถย้อนกลับได้บ่งชี้ถึงการสูญเสียประสิทธิภาพ… เป็นระยะๆ — ความล้มเหลวของอ็อบเจกต์ที่กำจัดตัวเองซ้ำๆหากความล้มเหลวของวัตถุไม่ได้เกิดจากความล้มเหลวของวัตถุอื่น ก็จะถือว่าเป็นอิสระจากกัน มิฉะนั้น — ขึ้นอยู่กับ

ความล้มเหลวที่เกิดจากความไม่สมบูรณ์หรือการละเมิดกฎและข้อบังคับการออกแบบที่กำหนดไว้เรียกว่า โครงสร้าง... ความล้มเหลวที่เกิดขึ้นอันเป็นผลมาจากความไม่สมบูรณ์หรือการละเมิดกระบวนการผลิตหรือการซ่อมแซมวัตถุที่ดำเนินการในองค์กรการซ่อมแซม - การผลิต … ความล้มเหลวอันเป็นผลมาจากการละเมิดกฎหรือเงื่อนไขการปฏิบัติงานที่กำหนดไว้ — การปฏิบัติงาน… เหตุผลในการปฏิเสธ — ข้อบกพร่อง

ความน่าเชื่อถือเป็นหนึ่งในคุณสมบัติของอุปกรณ์ไฟฟ้าและระบบไฟฟ้าที่แสดงออกมาในระหว่างการใช้งานเท่านั้น ความน่าเชื่อถือถูกกำหนดระหว่างการออกแบบ มั่นใจระหว่างการผลิต บริโภค และบำรุงรักษาระหว่างการทำงาน

ความน่าเชื่อถือเป็นคุณสมบัติที่ซับซ้อน ซึ่งขึ้นอยู่กับลักษณะเฉพาะของการติดตั้งระบบไฟฟ้าและสภาพการใช้งาน อาจรวมถึง: ความน่าเชื่อถือ ความทนทาน การบำรุงรักษา การจัดเก็บแยกต่างหากหรือรวมกันทั้งสำหรับการติดตั้งไฟฟ้าและสำหรับองค์ประกอบแต่ละส่วน .

บางครั้งความน่าเชื่อถือก็เทียบได้กับความน่าเชื่อถือ (ในกรณีนี้ ความน่าเชื่อถือจะพิจารณาใน "ความหมายแคบ")

ความน่าเชื่อถือ - คุณสมบัติของวิธีการทางเทคนิคเพื่อรักษาความสามารถในการใช้งานอย่างต่อเนื่องในช่วงระยะเวลาหนึ่ง เป็นองค์ประกอบที่สำคัญที่สุดของความน่าเชื่อถือของการติดตั้งระบบไฟฟ้า ขึ้นอยู่กับความน่าเชื่อถือขององค์ประกอบ รูปแบบการเชื่อมต่อ ลักษณะโครงสร้างและการทำงาน และสภาพการใช้งาน

ความทนทาน - คุณสมบัติของวิธีการทางเทคนิคที่จะยังคงให้บริการจนกว่าจะเกิดสถานะขีด จำกัด ด้วยระบบการบำรุงรักษาและซ่อมแซมที่กำหนดไว้

ในกรณีที่อยู่ระหว่างการพิจารณา สถานะขีดจำกัดของเครื่องมือทางเทคนิคจะพิจารณาจากความเป็นไปไม่ได้ของการทำงานต่อไป ซึ่งเกิดจากการลดลงของประสิทธิภาพ หรือข้อกำหนดด้านความปลอดภัย หรือจากความล้าสมัย

การบำรุงรักษา — คุณสมบัติของวิธีการทางเทคนิค ซึ่งสามารถปรับให้เข้ากับการป้องกันและการตรวจหาสาเหตุของความเสียหายและการกำจัดผลที่ตามมาผ่านการบำรุงรักษาและการซ่อมแซม

การบำรุงรักษาเป็นลักษณะขององค์ประกอบส่วนใหญ่ของการติดตั้งไฟฟ้า และไม่สมเหตุสมผลสำหรับองค์ประกอบที่ไม่ได้รับการซ่อมแซมระหว่างการใช้งานเท่านั้น (เช่น ฉนวนของสายเหนือศีรษะ (HV))

ความคงอยู่ - คุณสมบัติของวิธีการทางเทคนิคเพื่อรักษาสภาพที่ใช้งานได้ (ใหม่) และใช้งานได้อย่างต่อเนื่องในระหว่างการจัดเก็บและการขนส่ง การเก็บรักษาองค์ประกอบ PP นั้นโดดเด่นด้วยความสามารถในการทนต่อผลกระทบด้านลบของสภาพการจัดเก็บและการขนส่ง

การเลือกตัวบ่งชี้ความน่าเชื่อถือเชิงปริมาณขึ้นอยู่กับประเภทของอุปกรณ์ไฟฟ้า ส่วนประกอบของการติดตั้งระบบไฟฟ้าซึ่งไม่สามารถกู้คืนประสิทธิภาพการทำงานในกรณีที่เกิดความเสียหายระหว่างการทำงาน (หม้อแปลงกระแส, สายเคเบิลแทรก ฯลฯ ) เรียกว่าไม่สามารถกู้คืนได้

กู้คืนได้คือผลิตภัณฑ์ที่ต้องคืนค่าประสิทธิภาพในกรณีที่เกิดความเสียหายระหว่างการใช้งาน ตัวอย่างสินค้าดังกล่าว ได้แก่ เครื่องจักรไฟฟ้า หม้อแปลงไฟฟ้า ฯลฯ

ความน่าเชื่อถือของผลิตภัณฑ์ที่นำกลับมาผลิตใหม่นั้นพิจารณาจากความน่าเชื่อถือ ความทนทาน การบำรุงรักษาและการจัดเก็บ และความน่าเชื่อถือของผลิตภัณฑ์ที่ไม่สามารถหมุนเวียนได้นั้นพิจารณาจากความน่าเชื่อถือ ความทนทาน และการจัดเก็บ

ปัจจัยที่มีผลต่อความน่าเชื่อถือขององค์ประกอบการติดตั้งไฟฟ้า

การติดตั้งระบบไฟฟ้าที่ใช้สำหรับการเปลี่ยนรูป การส่ง และการจ่ายไฟฟ้าต้องเผชิญกับปัจจัยจำนวนมากที่สามารถจำแนกได้เป็นสี่กลุ่ม: อิทธิพลของสิ่งแวดล้อม ข้อผิดพลาดจากการปฏิบัติงาน อุบัติเหตุ การออกแบบและการติดตั้ง

ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมซึ่งองค์ประกอบของการติดตั้งระบบไฟฟ้า ได้แก่ ความรุนแรงของพายุฝนฟ้าคะนองและกิจกรรมของลม น้ำแข็งเกาะตัว ฝนตกหนัก ปริมาณน้ำฝน หมอกหนาทึบ น้ำค้างแข็ง น้ำค้าง รังสีดวงอาทิตย์ และอื่นๆ ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมส่วนใหญ่ระบุไว้ในหนังสืออ้างอิงสภาพภูมิอากาศ

สำหรับอุปกรณ์ถ่ายโอน — สายเหนือศีรษะของแรงดันไฟฟ้าทุกคลาส — ปัจจัยลักษณะเฉพาะส่วนใหญ่ที่ก่อให้เกิดความเสียหาย ได้แก่ ฝนที่ตกลงมา หยาดน้ำฟ้า หมอกหนาทึบ น้ำแข็งและน้ำค้าง และสำหรับหม้อแปลงไฟฟ้าที่ติดตั้งในการติดตั้งระบบไฟฟ้าแบบเปิด ปัจจัยของ สภาพแวดล้อมรวมถึงพลังงานแสงอาทิตย์ การแผ่รังสี ความดันบรรยากาศ อุณหภูมิแวดล้อม (ปัจจัยที่เกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับประเภทของสถานที่และสภาพอากาศ)

คุณลักษณะของการทำงานขององค์ประกอบของการติดตั้งระบบไฟฟ้าแบบเปิดของคลาสแรงดันไฟฟ้าทั้งหมดคือการเปลี่ยนแปลงของปัจจัยทั้งหมด เช่น การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิจาก +40 ± ถึง -50 ± Cความผันผวนของความรุนแรงของกิจกรรมพายุฝนฟ้าคะนองในภูมิภาคของประเทศของเราแตกต่างกันไปตั้งแต่ 10 ถึง 100 ชั่วโมงหรือมากกว่าพายุฝนฟ้าคะนองต่อปี

ผลกระทบของปัจจัยทางภูมิอากาศภายนอกนำไปสู่การปรากฏตัวของข้อบกพร่องระหว่างการทำงาน: การเปียกของน้ำมันในหม้อแปลงและเบรกเกอร์วงจรน้ำมัน, การเปียกของฉนวนในถังและฉนวนของทางเดินของสวิตช์น้ำมัน, การเปียกของกรอบบูช, การทำลาย ของส่วนรองรับและฉนวนของบูชใต้น้ำแข็ง แรงลม ฯลฯ ดังนั้นสำหรับแต่ละภูมิภาคภูมิอากาศในระหว่างการติดตั้งระบบไฟฟ้าจำเป็นต้องคำนึงถึงปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมด้วย

ปัจจัยด้านการปฏิบัติงาน ได้แก่ การโอเวอร์โหลดขององค์ประกอบการติดตั้งไฟฟ้า กระแสลัดวงจร (กระแสเกิน) แรงดันเกินประเภทต่างๆ (อาร์ค สวิตชิ่ง เรโซแนนซ์ ฯลฯ)

ตามกฎของการดำเนินงานทางเทคนิค สายโสหุ้ย 10 — 35 kV ที่มีความเป็นกลางที่แยกได้สามารถทำงานได้ในที่ที่มีความผิดปกติของดินเฟสเดียวและระยะเวลาของการกำจัดไม่ได้มาตรฐาน ภายใต้สภาวะการทำงานเหล่านี้ การเกิดอาร์คฟอลต์ในเครือข่ายการกระจายสาขาเป็นสาเหตุหลักของความล้มเหลวของฉนวนที่อ่อนแอ

สำหรับหม้อแปลงไฟฟ้า ปัจจัยการทำงานที่ละเอียดอ่อนที่สุดคือโอเวอร์โหลด แรงเชิงกลบนขดลวดที่ลัดวงจรผ่านกระแส สถานที่สำคัญในปัจจัยการปฏิบัติงานถูกครอบครองโดยคุณสมบัติของพนักงานและผลกระทบที่ตามมา (ความผิดพลาดของพนักงาน การซ่อมแซมและบำรุงรักษาที่ไม่ได้คุณภาพ ฯลฯ)

กลุ่มของปัจจัยที่ส่งผลทางอ้อมต่อความน่าเชื่อถือของการติดตั้งระบบไฟฟ้า ได้แก่ ข้อผิดพลาดในการออกแบบและการติดตั้ง: การไม่ปฏิบัติตามแนวทางในระหว่างการออกแบบ การไม่ปฏิบัติตามข้อกำหนดความน่าเชื่อถือ การไม่ปฏิบัติตามขนาดของกระแสความจุในเครือข่าย 10 - 35 kV และ การชดเชยของพวกเขาในระหว่างการพัฒนาเครือข่าย, การผลิตองค์ประกอบการติดตั้งไฟฟ้าคุณภาพต่ำ, ข้อบกพร่องในการติดตั้ง ฯลฯ

ปัจจัยกลุ่มเล็กๆ ที่ส่งผลต่อความน่าเชื่อถือของการติดตั้งระบบไฟฟ้าในการดำเนินงานคือปัจจัยจากอุบัติเหตุ: การชนกันของการขนส่งและเครื่องจักรการเกษตรบนฐานรองรับ การซ้อนทับกันของยานพาหนะที่กำลังเคลื่อนที่ใต้เส้นเหนือศีรษะ สายไฟขาด ฯลฯ

ความน่าเชื่อถือของแหล่งจ่ายไฟให้กับผู้บริโภค

เป็นไปได้ในทางเทคนิคที่จะสร้างระบบดังกล่าว และระบบที่ล้มเหลวนั้นแทบจะไม่เกิดขึ้นเลย (องค์ประกอบที่มีความน่าเชื่อถือสูงพร้อมระบบบริการโทนิคที่สมบูรณ์แบบ การใช้วงจรที่มีการตัดหลายจุด ฯลฯ) แต่การสร้างระบบดังกล่าวจะต้องมีการลงทุนเพิ่มขึ้น และค่าใช้จ่ายในการดำเนินงาน ดังนั้นจึงมีวิธีแก้ปัญหาเพื่อปรับปรุงความน่าเชื่อถือในด้านเศรษฐกิจ: พวกเขาไม่ได้มุ่งมั่นเพื่อความน่าเชื่อถือสูงสุดที่ทำได้ แต่เพื่อความมีเหตุผลที่เหมาะสมที่สุดตามเกณฑ์ทางเทคนิคและเศรษฐกิจทุกข้อ

สำหรับโซลูชันการออกแบบมาตรฐาน ปู ไม่ต้องการการคำนวณความน่าเชื่อถือ: มีการเน้นหมวดหมู่ผู้ใช้พลังงานในแง่ของความน่าเชื่อถือของแหล่งจ่ายไฟ (โดยทั่วไปจะแตกต่างกันในปริมาณความเสียหายจากไฟฟ้าขัดข้อง) ซึ่งความซ้ำซ้อนของเครือข่าย (จำนวนแหล่งอิสระ) และ การปรากฏตัวของระบบอัตโนมัติฉุกเฉิน ( ระยะเวลาที่อนุญาตของไฟฟ้าดับ)

ในแง่ของการรับประกันความน่าเชื่อถือของแหล่งจ่ายไฟ PUE แบ่งผู้ใช้ไฟฟ้าออกเป็นสามประเภท: ที่หนึ่ง สอง และสาม การกำหนดเครื่องรับไฟฟ้าให้กับหมวดหมู่ใดหมวดหนึ่งในแง่ของความน่าเชื่อถือจะต้องเกิดขึ้นบนพื้นฐานของเอกสารกำกับดูแลเช่นเดียวกับในส่วนเทคโนโลยีของโครงการ (กล่าวคือกำหนดโดยวิศวกรออกแบบ)

สำหรับรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับคุณลักษณะของแต่ละประเภท ดูที่นี่: หมวดหมู่ความน่าเชื่อถือของแหล่งจ่ายไฟของเครื่องรับไฟฟ้า