对电气自动化控制设备可靠性的认识

史文芹

摘  要：本文在对电气自动化控制设备可靠性概念分析的基础上，探讨电气自动化控制设备可靠性的现状和意义，总结了目前主要的可靠性测试方法。

关键词：电气  自动化  设备可靠性  测试

1.引言

电气自动化是指能够在无人或少人直接参与的情况下，依照预先设定的程序或者计划实现操作、控制以及监视等功能，使设备按预定的程序自动地进行。电气自动化技术的广泛应用，对于电气自动化控制设备自身的可靠性也提出了更高的要求，控制设备的可靠性是可靠性学科的一个重要组成部分。电气自动化控制设备高度的可靠性是生产运行的稳定性的重要保证。电气自动化控制设备可靠性主要体现为：在规定时间内、规定环境下完成规定功能的能力。目前对电气自动化控制设备的可靠性进行测试和评估有多种方法，电气自动化控制设备的可靠性关系到电能质量的关键，同时对社会生产力也会产生一定的影响。因此在当前的形势下，对电气自动化控制设备可靠性及其测试方法的研究，已经成为电气自动化领悟的研究热点，设备可靠性的问题成为工程技术人员亟需解决的问题。

2.电气自动化控制设备可靠性及可靠性测试概述

近年来，电气设备产品的发展更新速度不断加快，逐步向着模块化、系统化与智能化方向发展，电气自动化控制设备的可靠性是指在一定时间内和规定的环境下，实现预设功能的能力。完成预设功能的能力越高也就意味着电气自动化控制设备的可靠性越高，反之则越低，在实际生产实践中，会有很多因素对设备的可靠性产生非常大的负面影响，对设备可靠性进行测试能够及时发现设备运行存在的故障与稳定，并且及时采取相应的处置措施，消除设备运行的安全隐患，对于提高电气自动化控制设备的综合运行质量而言有重要意义。

3.电气自动化控制设备可靠性的现状和意义

3.1 加强控制设备可靠性研究的重要意义

3.1.1 可靠性提高产品质量

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。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。

3.1.2 可靠性可以增加市场份额

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。研究发现，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。

3.2 控制设备的可靠性现状

3.2.1工作环境、使用及维护不当是控制设备可靠性指标低的重要原因

电气设备所处的工作环境多种多样。气候条件、机械作用力和电磁干扰是影响控制设备可靠性的主要因素。

（1） 气候条件主要包括温度、湿度、气压、盐雾、大气污染等因素，对控制设备的影响主要表现在使电气性能下降、温升过 高、运 动不灵活、结构损坏，甚至不能正常工作。

（2） 机械条件是指电气设备在不同的运载工具中使用时所受到的振动、冲击、离心加速度等机械作用，使得控制设备元器件损坏失效或电参数改变，结构件断裂或变形过大以及金属件的疲劳破坏等。

（3） 控制设备工作的周围空间充满 了由于各种原因所产生的电磁波，造成外部及内部干扰。由于电磁干扰的存在，使设备输出噪声增大，工作不稳定，甚至不能安全工作。

3.2.2 元器件质量低下是控制设备可靠性指標偏低的一大原因

目前元器件生产厂家众多，参差不齐。如果控制设备的使用企业规模较小，质量管理体系不健全，导致零部件进厂检查出现漏洞;同时，元器件厂家间的恶性竞争，导致产品价格低廉，迫使企业不顾及元件质量进行采购，这些都会导致控制设备可靠性指标偏低，并且降低了使用寿命。

4.电气自动化控制设备的可靠性测试的测试方法及选择

（一）现场测试法 现场测试法是指在电气自动化控制设备所在的现场情况下，对设备的可靠性做测试。这种方法主要通过记录测试数据，根据数理统计法得出自动化控制设备的可靠性指标，在试验产品的具体使用过程中测得设备可靠性，现场情况下的可靠性测试得到的实验数据能够切实地反映出产品的具体情况，现场测试法有可靠性在线测试、停机测试和脱机测试法三种，后两种是比较简单的。图1所示是现场测试法的构成示意图。

（二）保证试验法 保证实验法又被叫做“烤机”，这种测试方法一般都是在设备还未正式出品的时候进行的，在出厂前对产品进行保证试验，本质上是检测产品过早的损坏情况，并且对出现故障的产品进行修复，从而降低产品的失效率。这种方法需要较长的试验时间，并且当产品数量很大时，只能采取随机抽样的方式进行检测，对于大批量生产，这种可靠性检测方法只能应用于产品的样本，如果产品的生产量不大，则可以将此种保证实验测试法应用在所有产品上，另外，在可靠性要求比较高而且电力比较复杂的测试中也可以应用保证试验。

（三）实验室测试法 实验室测试方法是通过在实验室中凭借规范的可控制环境以及可预设条件，对整个现场实行全方位、最完善的模拟测验。实质是通过可靠性模拟进行测试，主要过程是首先使用专业的数据分析进行系统检测，记录每次试验的时间以及失效的数据，然后整理和分析数据信息，得出一个相对比较可靠、客观的性质指标，该测试方法具有易控制试验条件、试验所得数据质量较高、试验结果允许再现等优点，但是试验测得的结果存在较大误差，并且测试成本也较高，比较适合大量产品的测试和生产。

综上，电气自动化控制设备的可靠性受到多方面因素的影响，对电气自动化控制设备的可靠性进行测量也意义巨大，在具体测试过程中还需根据现场情况选择最为合适的方法。做好电气自动化控制设备的可靠性测试工作，促进我国电气自动化工程的不断发展。

参考文献：

[1]张志民.对电气自动化控制设备可靠性的认识[J].广东科技，2011（4）：200-201.

[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.