可靠性故障树分析

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CRH380BL牵引变流器冷却系统可靠性故障树分析

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A 2010.12.25 首版发布全部

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目录

1、目标 (1)

2、依据 (1)

3、风险分析 (1)

4、建立模型 (1)

4.1 故障树建立 (1)

4.2 故障树定性分析（求最小割集） (2)

4.3故障树定量分析（求顶事件的发生概率） (2)

4.4评估结论 (2)

1、目标

通过对可能造成CRH3-380牵引变流器冷却系统发生故障的各种因素（包括硬件、软件、环境、认为因素等）进行分析，画出逻辑框图（即故障树），从而确定系统故障原因的各种可能组合方式及其发生概率，以计算系统的故障概率，对风险进行评估，并采取相应的纠正措施，以提高系统可靠性。

2、依据

A.《CRH3-380牵引流器冷却系统用冷却系统技术规范》文件号TCD00000008095；

B.设计方案论证报告；

C.可靠性数据，可以采用GJB299A的可靠性数据或类似产品在相似使用条件下进行的

试验和由经验获得的可靠性数据

3、风险分析

为保证机车正常运行，机车的牵引系统变流器必然需要正常工作，而保证变流器正常工作的一个重要前提就是变流器冷却系统能充分冷却变流器水，使变流器水处于正常温度范围内。通过初步分析，引起冷却系统性能下降主要有两种情况：一种情况是气侧的冷却气体流量降低，传给散热片的热量不能及时排出，导致冷却系统的冷却性能降低，另一种情况是冷却液泄漏，导致冷却剂量减少，致使变流器温度无法降下。

4、建立模型

4.1 故障树建立

X1

T + M1

X2

事件标号事件定义事件类型

T 冷却系统性能下降顶事件

M1 风道堵塞中间事件

X1 空气过滤器滤网堵塞底事件

X2 冷却器堵塞底事件

4.2 故障树定性分析（求最小割集）

M1=X1∪X2， T= M1= X1∪X2；

∴最小割集为{ X1}，{ X2}。

4.3故障树定量分析（求顶事件的发生概率）

设各底事件的故障率为：

底事件 故障率 X1 1.7×10-5 X2

1.0×10-5

则顶事件发生的概率为：

5-9

1107.2P(2)P(1))()()(⨯=+===∑=i i S K P t F T P

4.4评估结论

根据上述故障树的定性和定量分析，CRH3-380牵引变流器冷却系统的故障率2.7×10-5，要符合技术规范的要求，需要对底事件X1、X2进行设计改进并进行定期保养（维护等级见下表），有利于降低整个系统的故障率。

底事件 事件名称 维护等级 行驶距离 X1 空气过滤器滤网堵塞 M5 400000km X2

冷却器堵塞

M5

800000km