 Надежность электроснабжения. Вероятность отказа электрической системы.
В теме, надёжность электроснабжения, вероятность отказа электросистемы, я постараюсь объяснить в общих чертах данное понятие. Сразу хочу заметить что, как сама надёжность, так и вероятность, являются, прежде всего, очень неточными факторами. То есть, в силу своих проявлений, их невозможно рассчитать с высокой точностью, а можно предугадать с некоторой долей вероятности. Ну, а теперь обо всём этом поподробней.
Для начала представим систему электроснабжения, и что она собой представляет в целом. Это своего рода цепочка определённых событий. Общая задача её является естественно бесперебойная подача электропитания к конечному потребителю, которая в свою очередь должна обеспечить стабильную работоспособность, выдавая определённый результат.
То есть в идеальном случае, вся система электроснабжения, вплоть до входных клемм электроустройства (электродвигатель, нагреватель, лампа освещения, различные электронные устройства и прочее), а так же само это оборудование, должны работать бесперебойно и безотказно, бесконечно большой промежуток времени. Но, к сожалению, нечто не вечно на этом свете и в силу многих факторов влияния происходят всевозможные поломки и отказы систем. Вероятность отказа системы как раз и оказывает главное влияние на надёжность электроснабжения.
Вот смотрите, всё начинается с источника электропитания, то есть с электростанции. Она представляет собой целостную конструкцию, состоящую из множества как механических, так и электрических частей. Причём каждая деталь и устройство в свою очередь с множества более меньших частей, в результате получается много взаимосвязанных элементов, при поломки каждой из которых (большинство из них), произойдёт общий отказ системы, выход из строя.
 Ну и это касается не только электростанции, а и всей системы электроснабжения в целом. Сама электростанция, линия электропередач, промежуточные распределительные и понижающие подстанции, кабельный подвод к самому объекту электропотребления, вся распределительная и защитная система внутри самого объекта (распределительные щиты, магистрали, шкафы, нагрузки).
Теперь о самой вероятности отказа: рассмотрим любой элемент из системы, к примеру, масляный трансформатор на одной из подстанций. Это целостное устройство, которое состоит из катушки, сердечника, корпуса, клемм, прокладок и т.д. Он будет нормально работать до тех пор, пока для этого имеются благоприятные условия. Как только эти условия будут нарушены внешними либо внутренними факторами, тот час последует нарушение номинальной работы и переход в неблагоприятный режим.
 К примеру, этот трансформатор установлен на столбе и рядом проезжающая машина случайно зацепила эту опору. После чего трансформатор упал и, следовательно, механически деформировался (внешние условия) или в результате своей старости изоляция на обмотках начала трескается, после чего последует меж-витковое замыкание, перегрев и, в конце концов, отказ. Как видно, всего из-за одного стороннего фактора, произошел отказ всей системы.
Подобные факторы влияния не возможно полностью и точно предсказать за ранние, а лишь можно предугадать, опираясь на косвенные показатели. Обычно это выясняется при тестах и проверки самим временем. Предположим, на заводе по выпуску электрических автоматов была сделана партия автоматических выключателей, которые были собраны на конвейере.
Что бы определить общую надёжность, проводятся специальные испытания, при которых они подвергаются всевозможным режимам работы, и которые могут быть на месте их дальнейшего функционирования. Это влияние сильных перегрузок, высокой и низкой температуры, высокая запылённость, устойчивость к вибрации, ударам, непосредственное влияние влаги и т.д. В результате получается некоторый график с результатами. И в итоге на основании этого указывается общая надёжность данного устройства в целом, что указывается в его паспорте.
 Это касается каждого элемента всей системы электроснабжения. Да, кстати, наиболее вероятными промежутками, в которых может произойти отказ (поломка) является первое время работы (небольшой промежуток времени в течение где-то от часа, до месяца. Зависит от самих устройств) ну и вторым промежутком будет время его непосредственного старения с течением времени. К примеру, когда какое либо оборудования в силу износа его компонентов, попросту выходит из строя от своей старости. И получается, что если устройство в течение первого времени не поломалось, то оно будет работать долгое время, до момента своего как морального, так и технического износа. Примеры, я думаю, Вам и самим не трудно будет придумать.
Кстати, интересная вещь: существует в теории вероятности такие две взаимо-противоположные вещи. Одна, из которых служит нам на пользу, а вторая доставляет хлопот. Это сумма и произведение вероятностей. Как было сказано ранее, обычно любые системы состоят из множества частей, при поломке каждой из которых последует общая поломка.
 Так вот у каждой такой части есть своя вероятность поломки, а сумма этих всех частей только повышают общую вероятность отказа. Это конечно плохо. Хотя если мы за ранее знаем, что устройство может работать практически со 100% вероятностью в течение определённого срока, то при установки дублирующих таких устройств и при отказе основной, последует быстрый переход на вторую, при этом умножая общую вероятность вдвое и тем самым увеличивая общую надёжность электроснабжения. Именно на данном принципе основаны практически все энергосистемы. На этом и завершу эту обобщённую тему, надёжность электроснабжения — вероятность отказа электросистемы.
P.S. Понимая данный принцип вероятности событий, можно создавать различные системы, с довольно высокими показателями надёжности в целом.
|