电能表可靠性

可靠度:当t小于元件的寿命T时，元件在［0,t］内能正常工作。一般情况下，R(t)随七的增大而下降，即智能电能表可靠度随时间的增加而降低。若已知元件寿命T的概率密度f(t),那么对于给定的t,则有润)=广tf(t》”由于元件寿命的概率密度f(t)0无法事先知道，在实际应用中，R(t)的计算经常通过寿命试验取得。失效率智能电能表失效特征，也就是失效率随时间变化的曲线形似浴盆，分为早期失效阶段、使用寿命阶段和疲劳失效阶段三部分。第一阶段为早期失效期，其人。为下降函数，产品失效的原因可能是由于产品设计和不良加工所造成的缺陷，随着使用时间的增加将不断被发现和排除，从而导致失效率下降。第二阶段为偶然失效期，又称随机失效期，其人(t)近似为常数，此时产品性能十分稳定，在这一时期产品的失效可以认为是偶然发生的。第三阶段为耗损失效期，其人(t)呈上升趋势，主要是由于材料老化、疲劳、磨损等引起的失效，其特点是失效率急剧增加，大部分都会失效。平均无故障工作时间平均寿命同样难以事先获得，一般是在实际装置生产后，通过统计方法与实验数据分析计算得出元器件计数法和元器件应力法属于以数理统计为基础的可靠性预计方法。在预计之前，需要详细了解智能电能表的结构信息、工作条件和元器件的可靠性数据。对电子产品开展预计时，其基本设想是系统各组成部分同等重要，任何一部分的失效都假定将会引起系统的失效。对智能电能表的预计沿用此思想，其系统模型采用串联模型，整表失效率等于子单元或元器件失效率的加和。（当构成系统的元器件之间是简单的串联关系时，元器件失效率的加和即为设备的失效率。智能电能表内大部分元器件的失效率在计算时，需要根据元器件所属的类别和子类别查找预计手册，这部分元器件首先需要根据手册的信息需求，汇编其具备应力数据的元器件清单，包括元器件名称、型号、规格、性能额定值，及有关的设计、工艺、结构参数和工作应力等数据。然后，根所列出的基本信息，查找预计手册得到元器件应力因子参数值，从而代入失效率模型求出元器件的工作失效率。P为元器件工作失效率，表征实际工况下的失效率；T温度因子s电应力Q质量因子G为基本失效率，是元器件在给定参考条件下的失效率E环境因子智能电能表内各功能模块中的元器件一般采用全串联结构，失效率的计算公式为人=z人如果有功能模块存在元器件冗余，则冗余部分采用并联结构，图中的元器件、即为冗余结构，在计算时，可将冗余结构整体看作一个独立的元器件，公式为1_1 1 1F-xB+XC1总体评价智能电能表的可靠性，指导设计；依据整表的失效率、和可靠度总体评价电能表是否满足规定可靠性要求，进一步指导电能表设计、招标、采购等工作。2发现设计方案的潜在问题，以实现可靠性增长；分析可靠性预计结果发现出其高失效率单元，进一步分析引起高失效率的原因，从而有针对性的提出改进措施，降低失效率。在设计阶段，通过可靠性预计发现设计方案中的潜在问题，以进行方案改进，优化电路设计，逐步优化使设备达到规定的可靠性要求。3分析应力对电能表及其元器件失效率的影响；基于可靠性预计结果，根据需求，分析、绘制整表、各单元、以及元器件失效率随温度变化的柱状图或曲线。分析图形，鉴别电能表的温度敏感单元和元器件，从而发现其随温度变化的薄弱环节，在随后的设计中此组件或元器件的采用热设计。在预计过程中，应用计算出元器件实际电应力以及参考额定电应力进一步计算得到的实际电应力比，分析比较，鉴别出设计方案中存在的高应力、甚至过应力元器件，从而有针对性的修改设计方案，降低电应力；或者重新选择元器件，提高其额定值、降低电应力比。恒定应力加速寿命试验恒定应力加速寿命试验，简称恒加试验，它是将从总体样本中随机抽得的样品分成k组（k为应力水平组数），分别对应k个应力水平，其中SvSv...vS且每组应力水平均高于正常工作应力水平s。，各组1 2 K 0样品在对应的恒定应力水平下进行寿命试验，一直进行到规定的截尾时问或达到失效数为止。步进应力加速寿命试验步进应力加速寿命试验，简称步加试验。它是从总体样本中随机抽出一定数的样品置于选定一组加速应力水平S1（高于正常应力水平S0）下，进行寿命试验经过一段时间，如\小时后，把应力提高到S2，将未失效的样品在S2下继续进行寿命试验如此继续下去直到街规定数最的样品失效为止，序进应力加速寿命试验序进应力加速寿命试验，简称序加试验，它与步加试验基本相同，不用之处仪在于它施加的加速应力水平将随寸间连续上升。最简的上升方式是线性上升。加速寿命试验就是通过高应力水乎下的寿命