一種預(yù)測軌道車輛斷路器故障率的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種預(yù)測軌道車輛斷路器故障率的方法，屬于可靠性零部件工作故障 率預(yù)測技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 斷路器工作故障率預(yù)測是可靠性設(shè)計的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，如果應(yīng)用Μ化-HDBK-217F 《Reliability prediction of electronic equipment》來進行斷路器工作故障率預(yù)測，需 要確定的因素和參數(shù)包括基本失效率、環(huán)境系數(shù)、質(zhì)量系數(shù)、應(yīng)用應(yīng)力系數(shù)、觸點配置系數(shù) 共5種因素，且由于沒有質(zhì)量等信息造成質(zhì)量系數(shù)無法獲得及其基本故障率是產(chǎn)品行業(yè)的 統(tǒng)計，而不能準確代表某一種規(guī)格斷路器產(chǎn)品的基本故障率，同時應(yīng)用環(huán)境采用通用移動 類別GM1，不能真實具體的反映斷路器在列車環(huán)境條件的影響程度，上述運些缺陷影響了斷 路器工作故障率預(yù)測的準確性和可信服性。而基于W往項目斷路器實際運行數(shù)據(jù)預(yù)測新項 目故障率的方法，而只需確定應(yīng)用應(yīng)力和觸點配置巧巾參數(shù)，能節(jié)約人力。且其它參數(shù)來自 已往項目數(shù)據(jù)，極大增加了新項目斷路器工作故障率預(yù)測的可信性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種預(yù)測軌道車輛斷 路器故障率的方法，其基于W往項目斷路器實際運行數(shù)據(jù)實現(xiàn)，滿足新項目可靠性設(shè)計時 對斷路器工作故障率預(yù)測的要求，同時節(jié)約人力和增加新項目斷路器工作故障率預(yù)測的可 信性。
[0004] 為了解決W上技術(shù)問題，本發(fā)明的一種
[0005] 預(yù)測軌道車輛斷路器故障率的方法，包括如下步驟：
[0006] 第一步、選取歷史項目數(shù)據(jù)中環(huán)境參數(shù)與預(yù)測項目相同、且具有相同型號斷路器 的項目作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，并獲取該基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；
[0007] 第二步、計算基礎(chǔ)數(shù)據(jù)每個項目中所有型號斷路器的各功能工作時間，項目j中斷 路器i的功能k的工作時間為ti,j,k，ti,j,k = ni,j,kXkti,j,kXtj，其中，ni,j,k表示斷路器i在項 目j用于功能k的數(shù)量;kVj,k表示斷路器i在項目j用于功能k的使用系數(shù)，表示項目j的工 作時間；
[000引第Ξ步、計算基礎(chǔ)數(shù)據(jù)每個項目中所有型號斷路器各功能的實際故障率，項目j中 斷路器i功能k實際故障率
其中:Ni,Ik表示斷路器i在項目j用于功能k工作 期間出現(xiàn)的故障數(shù)量；
[0009] 第四步、計算基礎(chǔ)數(shù)據(jù)每個項目中所有型號斷路器各功能的設(shè)計應(yīng)力系數(shù)，項目j 中斷路器i功能k的設(shè)計應(yīng)力系數(shù)Ci,j,k = ：πu(i,j,k)X：πc(i,j,k)，其中：：πu(i,j,k)表示斷路器i在項 目j用于功能k的應(yīng)用應(yīng)力系數(shù);化(1,川康示斷路器i在項目j用于功能k的觸點配置系數(shù)；
[0010] 第五步、計算基礎(chǔ)數(shù)據(jù)每個項目中所有型號相同斷路器各功能斷路器的額定故障 率，項目j中斷路器i功能k的額定故障率
[0011] 第六步、計算基礎(chǔ)數(shù)據(jù)項目中所有型號斷路器的額定故障率，斷路器i的額定故障 率末
，其中ti是統(tǒng)計各項目斷路器i的合計使用時間
[0012] 第屯步、計算新項目中斷路器i的預(yù)測故障率岑=/i；'x;r"x兀其中，叫為斷路器i 在新項目新功能的應(yīng)用應(yīng)力系數(shù)，η。為斷路器i在新項目新功能的觸點配置系數(shù)。
[0013] 本發(fā)明進一步的改進在于：
[0014] 1、執(zhí)行第一步之前首先對將歷史項目數(shù)據(jù)建立數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫中包含有各項目的 環(huán)境參數(shù)、各項目中具體型號斷路器應(yīng)用應(yīng)力系數(shù)、各項目中具體型號繼路器的觸點配置 系數(shù)。
[0015] 2、執(zhí)行第屯步之前首先根據(jù)歷史項目數(shù)據(jù)建立額定故障率數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫中包含 有具體型號斷路器的額定故障率，同時建立斷路器新項目新功能的應(yīng)用應(yīng)力系數(shù)和觸點配 置系數(shù)。
[0016] W往項目的斷路器工作故障率預(yù)測有兩個標準①根據(jù)GJB/Z 299C-2006《電子設(shè) 備可靠性預(yù)計手冊》預(yù)測，本標準只給出斷路器故障率一個定值，沒有區(qū)分質(zhì)量、供應(yīng)商、運 行環(huán)境、應(yīng)用應(yīng)力及觸點配置等因素的影響，降低了斷路器故障率預(yù)測的準確性和可信性； ②根據(jù)MIX-皿服-217F《Reliability prediction of electronic equipment》預(yù)測，本標 準采用應(yīng)力法預(yù)測斷路器工作故障率，建立了斷路器工作故障率預(yù)測模型。實際工作，多采 用MIX-皿服-217F《Reliability prediction of electronic equipment》預(yù)測斷路器的工 作故障率。
[0017] W往項目的斷路器工作故障率根據(jù)MIL-HD服-217F《Reliability prediction of electronic equipment》：λρ = Ab X化X JTu X jtq X噸，式中，Ab表示基本故障率，jte表示環(huán)境系 數(shù)，表示質(zhì)量系數(shù)，3IU表示應(yīng)用應(yīng)力系數(shù)，Jie表示觸點配置系數(shù)，對于同一規(guī)格(型號）的斷 路器而言，基本故障率Ab由廠商提供，為常量，斷路器應(yīng)用在某一具體項目中時，環(huán)境系數(shù) 叫、質(zhì)量系數(shù)叫相對恒定。那么可W令斷路器的額定故障率AT = AbX3lQX3lE，可見，對于具體 項目而言，由于項目中具體型號斷路器的Ab、噸、31返些參數(shù)相對恒定，因此額定基本故障率 λτ也相對恒定，對于一個環(huán)境相同的新項目而言，那么斷路器i的工作故障率 聲=i;'X；r"X^，而λτ可W通過歷史項目中實際運行情況來獲得。由于不同項目保修期運行 里程有區(qū)別，那么應(yīng)當更多地去考慮運行里程較長的項目，因此本發(fā)明引入了權(quán)重分配的 方案，使預(yù)測更加準確。
[0018] 本發(fā)明方法減少了影響因素個數(shù)，從需要確定的因素和參數(shù)包括基本失效率、環(huán) 境系數(shù)、質(zhì)量系數(shù)、觸點配置系數(shù)、應(yīng)用應(yīng)力系數(shù)，減少到只需確定觸點配置系數(shù)、應(yīng)用應(yīng)力 系數(shù)巧巾參數(shù)，能節(jié)約人力。且其它參數(shù)來自已往項目數(shù)據(jù)，極大增加了新項目斷路器工作 故障率預(yù)測的可信性。
[0019] 可見，本方法構(gòu)思奇巧、計算公式簡單，參數(shù)因素減少，生產(chǎn)效率提高，且增加了新 項目斷路器工作故障率預(yù)測的可信性。本專利將在軌道交通領(lǐng)域可靠性斷路器預(yù)測得到廣 泛的應(yīng)用，具有良好的市場前景。
【具體實施方式】
[0020] 下面結(jié)合實例對本發(fā)明作進一步詳細描述。但是本發(fā)明不限于所給出的例子。
[0021] W供應(yīng)商ABB公司提供的型號為S260UC斷路器為例，分斷特性符合IEC60898-2標 準的C型，額定電流0.5-63A,額定電壓 1P:DC 220V、2P:DC220V/440V、3P:DC 630V、4P: DC800V，額定極限短路分斷能力lOKA，采用特殊的磁吹及滅弧系統(tǒng)，同時適用于直流低壓配 電系統(tǒng)的過載和短路故障保護，工作溫度為-25-55Γ，機械壽命(循環(huán))20000次。
[0022] 一、已往項目數(shù)據(jù)(如表1所示）
[0023] 在第一個(j = l)項目（深功14號線地鐵項目）中，使用①遠程輸入輸出模塊斷路器 RI0MCB，4輛車編組每列車安裝12個，列車喚醒后至列車休眠電路都處于帶電狀態(tài)，使用系 數(shù)kij,kt=1.0,其用于非電源的關(guān)合πυ=1.0,觸點配置采用單刀單擲SPST形式化=1.0;② 編碼器斷路器ENCCB，只在司機室安裝，每列車安裝2個，只有相應(yīng)端