电气设备可靠性设计方案

电气设备可靠性设计

现今电气控制设备的广泛应用要求其可靠性得到相应提高，这样可

以减少事故发生、提高产品质量。设备的可靠性是控制设备工作现状、元器件质量、气候条件、机械作用力和电磁干扰等共同作用的结果，因此在进行电气设备可靠性设计时，需要综合考虑各因数，进行最优化设计。系统的整体可靠性原则1.从人机系统的整体可靠性出发，合理确定人与机器的功能分配，从

而设计出经济可靠的人机系统。一般情况下，机器的可靠性高于人的可靠性，实现生产的机械化和

自动化，就可将人从机器的危险点和危险环境中解脱出来，从根本上提高人机系统的可靠性。 2.高可靠性组成单元要素原则）控制设备要优先采用经过时间检验的、技术成熟的、高可靠性 1 的元器件及单元要素来进行设计。）在满足技术性要求的情况下，尽量简化方案及电路设计和结构 2 设计，减少整机元器件数量及机械结构零件。）电路设计和结构设计应容许元器件和机械零件有最大的公差范 3 围。．

）电路设计和结构设计应把需要调整的元器件（如电位器、需整 4 定

电器等）减到最小程度。）电路设计应保证电源电压和负荷在通常可能出现极限变化的情 5 况下，电路仍能正常工作。）设计设备的电路时，应尽量放宽对输入及输出信号临界值的要 6 求。具有安全系数的设计原则3.由于负荷条件和环境因素随时间而变化，所以可靠性也是随时间变

化的函数，并且随时间的增加，可靠性在降低。因此，设计的可靠性和有关参数应具有一定的安全系数。高可靠性方式原则4.为提高可靠性，宜采用冗余设计、故障安全装置、自动保险装置等

高可靠性结构组合方式。 1）系统“自动保险”装置自动保险，就是即使是不懂业务的人或不熟练的人进行操作，也能

保证安全，不受伤害或不出故障。这是机器设备设计和装置设计的根本性指导思想，是本质安全化追求的目标。要通过不断完善结构尽可能地接近这个目标。）系统“故障安全”结构 2故障安全，就是即使个别零部件发生故障或失效，系统性能不变，

仍能可靠工作。系统安全常常是以正常、准确地完成规定功能为前提的。可是，由于组成零件产生故障而引起误动作，常常导致重大．事故发生。为达到功能准确性，采用保险结构方法可保证系统的可靠性。 3）从系统控制的功能方面来看，故障安全结构的种类消极被动式：组成单元发生故障时，机器变为停止状态。积极主动式：组成单元发生故障时，机器一面报警，一面还能短时

运转。运行操作式：即使组成单元发生故障，机器也能运行到下次定期检

查。通常在控制系统中，大多为消极被动式结构。

5.元器件的选择对电气设备可靠性的影响元器件的选择是电气控制设备可靠性的基础之一，很多电气产品的

失效是由元器件的性能和质量问题造成的。元器件的选用应遵循以

下原则。）根据产品要实现的功能要求和环境条件，选用相应种类、型号 1 规格和质量等级的元器件。）根据元器件使用时的应力情况，确定元器件的极限值，按降额 2设计技术选用元器件。结构件降额一般指增加负载系数和安全裕量，但也不能增加过大，否则会造成设备体积、质量和成本的增加。）根据产品要求的可靠性等级，选用与其适应的并通过国家质量 3 认证合格的元器件。）尽量选用标准的、系列化的元器件，重要的关键件应选用军用 4．

级及以上元器件。）对非标准的元器件要进行严格的验证，使用时要经过批准。 5 6）根据国家或本单位的元器件优选手册选用。