Приложение 7 (обязательное). Контрольные нормативы надежности и правила определения объемов выборок при испытаниях на безотказность

Приложение 7
Обязательное

Контрольные нормативы
надежности и правила определения объемов выборок при испытаниях на безотказность

1. Вероятность безотказной работы при выполнении защитных функций в одной или нескольких контрольных точках (1) есть вероятность того, что предохранитель, не бывший в эксплуатации и на хранении, обеспечит выполнение защитных функций в установленных для контрольных точек пределах в режимах и условиях, допускаемых настоящим стандартом, а также стандартами или техническими условиями на предохранители конкретных серий и типов.

2. В качестве показателей безотказности устанавливают:

- вероятность безотказной работы предохранителя, не бывшего в эксплуатации и на хранении, в режиме испытания на отключающую способность (п. 3.5.2 настоящего стандарта) в точке, соответствующей току наибольшей энергии дуги (1);

- вероятность обеспечения предохранителем, не бывшим в эксплуатации и на хранении, заданных характеристик (п. 3.5 настоящего стандарта) времени или интеграла отключения (1) и преддугового времени или преддугового интеграла (1) в контрольной точке, установленной в стандартах или технических условиях на предохранители конкретных серий и типов.

3. Контрольные нормативы вероятности безотказной работы при выполнении защитных функций соответствуют нижним односторонним доверительным границам показателей (1), (1) и верхней односторонней доверительной границе показателя (0). Устанавливают следующие обозначения для контрольных нормативов (1), (1), (1).

4. В стандартах или технических условиях на предохранители конкретных серий и типов для контрольных нормативов (1) и (1) в каждой контрольной точке должны указываться значения граничного времени или интеграла отключения (1) и граничного преддугового времени или преддугового интеграла (1).

Если значения (1) и (1) не установлены в техническом задании, то их определяют на стадии квалификационных испытаний.

5. Определение (1) и (1) осуществляют следующим образом.

5.1. При квалификационных испытаниях определяют время-токовые или интегральные характеристики в допустимой области для тока I* контрольной точки. Испытания проводят на предохранителях в объеме первой выборки , установленной на основании требований п. 5.2.

5.2. Рассчитывают средние значения преддугового времени или интеграла (1) и времени или интеграла отключения (1) при фактическом значении тока отключения I по формулам:

; ,

где , - величина преддугового времени или интеграла и величина времени или интеграла отключения в допустимой области для тока I контрольной точки, полученная при испытании каждого i-го из предохранителей первой выборки объема.

5.3. Рассчитывают среднеквадратическое отклонение по формулам:

; .

5.4. Рассчитывают значения (1) и (1) по формулам:

; ,

где - коэффициент, определяемый по табл. 1.

5.5. В случае, если ток контура I не соответствует значению I*, но находится в допустимой области, соответствующее этому току преддуговое время или интеграл и время или интеграл отключения определяют в точке пересечения линии, проведенной через точки и параллельно соответствующим время-токовым или интегральным характеристикам и вертикальной прямой, проведенной из точки I*.

Таблица 1

N_1к	5	6	7	8	9	10	11	12	13
ро	5,1 ----- 6,2	4,41 ---- 5,41	3,86 ---- 4,74	3,5 ----- 4,29	3,24 ---- 3,97	3,05 ---- 3,74	2,9 ----- 3,56	2,77 ---- 3,41	2,68 ---- 3,29

N_1к	14	15	16	17	18	19	20	21	22
ро	2,59 ---- 3,14	2,52 ---- 3,1	2,46 ---- 3,03	2,41 ---- 2,96	2,36 ---- 2,91	2,32 ---- 2,86	2,28 ---- 2,81	2,24 ---- 2,77	2,21 ---- 2,73

N_1к	23	24	25	30	35	40	45	50
ро	2,18 ----- 2,69	2,15 ----- 2,66	2,13 ----- 2,63	2,03 ----- 2,52	1,96 ------ 2,43	1,9 ----- 2,37	1,86 ----- 2,31	1,82 ----- 2,3

Примечание. Значения числителя для и , знаменателя - для и .

6. Вероятность безотказной работы в режиме продолжительной или циклической работы под током есть вероятность того, что предохранитель после наработки t в указанном режиме обеспечит выполнение защитных функций в установленных пределах, в режимах и условиях, допускаемых настоящим стандартом, а также стандартами или техническими условиями на предохранители конкретных типов.

Критерием отказа является выход контрольного параметра за предельную границу.

Для предохранителей с разборными плавкими вставками контрольным параметром является усилие разрыва плавкого элемента.

Для предохранителей с неразборными плавкими вставками контрольным параметром является преддуговое время в контрольной точке. В качестве контрольной точки выбирают по согласованию с заказчиком одну из контрольных точек, установленных в п. 3 настоящего приложения.

7. Контрольным нормативом вероятности безотказной работы в режиме продолжительной или циклической работы под током является ее нижняя односторонняя доверительная граница .

Величину предельной границы для предохранителей с разборными плавкими вставками определяют по формуле

,

для предохранителей с неразборными плавкими вставками по формуле

,

где , - предельные границы усилия разрыва плавкого элемента и преддугового времени;

F*(1) - определяемая при квалификационных испытаниях контрольная граница усилия разрыва плавкого элемента предохранителя, не бывшего в эксплуатации и на хранении;

- значение граничного преддугового времени в контрольной точке;

- коэффициент, выбираемый из ряда: 0,71; 0,8; 0,9.

Значение устанавливают равным , где .

8. Определяют усилия разрыва разборной плавкой вставки предохранителя, не бывшего в эксплуатации и на хранении, F*(1).

9. При квалификационных испытаниях проводят испытание на разрыв плавких элементов.

По формулам

;

определяют среднее усилие разрыва и среднеквадратическое отклонение усилий разрыва , полученных для каждого i-го из испытуемых плавких элементов.

Рассчитывают контрольную границу усилия разрыва плавкого элемента предохранителя, не бывшего в эксплуатации и на хранении, по формуле

,

где - коэффициент, определяемый по табл. 1.

10. Определение объемов выборок при испытаниях на безотказность

10.1. Объем первой выборки при квалификационных испытаниях определяют по табл. 2. Значение выбирают в зависимости от энергоемкости, трудоемкости испытаний, технических возможностей испытательной базы из ряда: 0,5; 0,4; 0,3; 0,2. Величина должна быть одинаковой для всех показателей безотказности.

Таблица 2

	Объем первой выборки для значений Р*(1),
	0,85	0,90	0,925	0,95	0,99
0,5	5	7	8	16	70
0,4	6	9	12	18	51
0,3	8	12	16	24	120
0,2	10	16	21	32	160

10.2. Объем второй выборки при квалификационных испытаниях определяют по табл. 3. Если значения и заданы в техническом задании, то не определяют, так как испытания завершаются определением и по первой выборке.

Таблица 3

	Объем второй выборки для значений Р*(1),
	0,85	0,90	0,925	0,95	0,99
0,5	7	10	13	18	98
0,4	8	11	15	22	111
0,3	9	13	16	24	124
0,2	9	14	18	27	139

10.3. Объем первой выборки при периодических испытаниях определяют по табл. 4. Значение количества периодических испытаний R, установленных до достижения нормированного риска потребителя , выбирают на основании анализа требований потребителя, энергоемкости, трудоемкости испытаний и технических возможностей испытательной базы из ряда: 1, 2, 3, 4. Величина R должна быть одинаковой для всех показателей безотказности.

Таблица 4

R		Объем первой выборки для значений Р*(1),
		0,90	0,925	0,95	0,99
1	0,5	9	12	13	91
	0,4	7	9	14	68
	0,3	4	6	8	40
	0,2	16	21	32	160
2	0,5	5	6	9	46
	0,4	4	5	7	34
	0,3	2	3	4	20
	0,2	16	21	32	160
3	0,5	3	4	6	30
	0,4	3	3	5	23
	0,3	2	2	3	14
	0,2	16	21	32	160
4	0,5	3	3	5	23
	0,4	2	3	4	17
	0,3	2	2	2	10
	0,2	16	21	32	160

10.4. Объем второй выборки при периодических испытаниях определяют по табл. 5.

Таблица 5

R		Объем второй выборки для значений Р*(1),
		0,90	0,925	0,95	0,99
1	0,5	11	15	22	111
	0,4	10	13	20	100
	0,3	9	11	16	70
	0,2	14	18	27	139
2	0,5	9	11	17	92
	0,4	9	11	15	76
	0,3	7	9	11	63
	0,2	14	18	27	139
3	0,5	8	10	14	80
	0,4	8	9	14	60
	0,3	7	7	11	39
	0,2	14	18	27	139
4	0,5	8	9	14	59
	0,4	7	9	11	50
	0,3	7	7	9	35
	0,2	14	18	27	139

11. Примеры контроля надежности предохранителей приведены в приложении 8.