Системы распределения электроэнергии самолетов и вертолетов. Методика расчета показателей безотказности

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Показатели безотказности систем распределения электроэнергии первич­ных и вторичных систем электроснабжения должны рассчитываться отдельно.
1.2. Расчет показателей безотказности систем распределения электроэнергии производится при следующих допущениях;
• поток отказов элементов системы - пуассоновский;
• перед полетом элементы системы исправны;
• вероятность срабатывания аппаратов зашиты при коротких замыканиях в зоне защиты равна 1.
1.3. Каждая из систем распределения электроэнергии при расчете показате­лей безотказности рассматривается как система с несколькими входами и выхо­дами.
1.4. Входами системы распределения электроэнергии являются шины централь­ных распределительных устройств (ЦРУ) и точки подключения фидеров аварийных источников к шинам распределительных устройств (РУ).
Выходами системы распределения электроэнергии являются шины РУ.
1.5. Интенсивности отказов элементов фидеров приемников должны учиты­ваться при расчете показателей безотказности приемников.

2. КЛАССИФИКАЦИЯ ОТКАЗОВ

2.1. Отказы элементов системы распределения электроэнергии классифици­руются по видам.
Виды отказов элементов устанавливаются по их влиянию на функционирование системы распределения электроэнергии.
Основные виды отказов элементов системы распределения электроэнергии приведены в табл. 1.

Примечание. Перечень видов отказов может быть дополнен при расчете показателей безотказности конкретной системы распределения электроэнергии.
2.2. Отказом в системе распределения электроэнергии является событие, при­водящее к снижению напряжения на шинах РУ менее допустимого значения.

3. ПОКАЗАТЕЛИ БЕЗОТКАЗНОСТИ СИСТЕМЫ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ

ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

3.1. Показатели безотказности системы распределения электроэнергии должны рассчитываться для каждого из несовместных состояний входов системы.
Примечание. Несовместными являются такие состояния входов системы, вероятность одновременного возникновения которых равна нулю.
3.2. Показателями безотказности системы распределения электроэнергии явля­ются вероятности снижения напряжения на шинах РУ менее допустимого значения за время полета.
3.3. Для шин РУ, имеющих электрические связи между собой, а также для шин, питающих источники вторичных систем электроснабжения, должны рассчиты­ваться вероятности всех их несовместных состояний.

4. МЕТОДИКА РАСЧЕТА ПОКАЗАТЕЛЕЙ БЕЗОТКАЗНОСТИ

4.1. Исходными данными для расчета показателей безотказности являются:
• электрические схемы системы распределения электроэнергии;
• » техническое задание на систему;
• интенсивности отказов ( Л) элементов системы распределения электро­энергии;
• время полета ( "t ).
4.1.1. Данные об интенсивности отказов элементов должны быть получены на основе статистических данных об отказах этих элементов при эксплуатации или испытаниях.
4.1.2. Источники информации об интенсивности отказов элементов должны быть указаны при оформлении результатов расчета.
4.1.3. Время полета самолета или вертолета должно быть задано в техничес­ких требованиях на систему распределения электроэнергии.
4.2. Расчет показателей безотказности систем распределения электроэнергии производится на основе метода логических схем и табличного метода" по ОСТ 1 00132-84.
4.3. Метод логических схем применяется для расчета показателей безотказ­ности систем распределения электроэнергии, в которых порядок возникновения от­казов элементов не влияет на их работоспособность.
Табличный метод используется, когда порядок возникновения отказов элемен­тов влияет на работоспособность систем распределения электроэнергии.
4.4. Метод логических схем применительно к расчету показателей безотказ­ности систем распределения электроэнергии — это представление результатов ана­лиза работоспособности систем в виде логических условий возникновения отказов системы в зависимости от состояния ее элементов и вычисления вероятностей этих отказов.
4.4.1. Логические условия записываются в виде функций алгебры логики или изображаются в виде логических схем.
4.4.2. На основе функций алгебры логики и логических схем с помощью ос­новных теорем теории вероятностей составляются формулы для вычисления вероят­ностей возникновения отказов.
4.4.3. 11ри использовании логических схем в случаях,'когда в них имеются соединения элементов мостикового тица (черт. 1), они преобразуются к последо­вательно-параллельному виду. Схема преобразования приведена на черт. 2.

Черт. 2
4.4.4. Вероятность отказа системы, состоящей из последовательно соединен­ных элементов, вычисляется по формуле
ч^м-^пр.м, «и
где Р. (•£)- вероятность безотказной работы элемента;
N - количество элементов.
4.4.5. Вероятность отказа системы, состоящей из параллельно соединенных элементов, вычисляется по формуле
<2>
где — вероятность отказа элемента
.

4.4.6. Вероятность отказа системы при резервировании элементов с дробной
кратностью для случая ^1 ^2 “"’"% вычисляется по формуле
£Ж/П
где П— общее количество взаимнорезервируемых элементов;
/И — минимальное количество элементов, отказ которых приводит к отказу
системы
J Д/
п~
4.5. Табличный метод применительно к расчету показателей безотказности систем распределения электроэнергии - это представление результатов анализа работы систем в виде таблицы несовместных состояний ее элементов с последую­щим вычислением вероятностей этих состояний (табл. 2).’
4.5.1. Для расчета показателей безотказности следует преобразовать элект­рическую схему рассматриваемой системы распределения электроэнергии в расчет­ную схему.
4.5.2. Расчетная схема (в дальнейшем изложении — схема) составляется путем замены элементов, соединенных последовательно (в смысле безотказности), одним условным элементом с интенсивностью отказов, равной сумме интенсивнос­тей отказов последовательно соединенных элементов.
4.5.3. Резервируемые элементы в тех случаях, когда порядок возникновения их отказов не влияет на работоспособность системы распределения электроэнергии, объединяются в один условный элемент с интенсивностью отказа, вычисляемой по формуле

ОСТ 1 00394-80 Стр.7

При *Г Л2° “• ’ Ла=
. (5)
у*

где Лу - интенсивность отказа условного элемента;
А-.Л* А - интенсивности отказов 1,1, К-го элементов. 4» J» К J
4.5.4. Перед составлением таблицы несовместных состояний производится нумерация элементов схемы и вводятся следующие обозначения:
Хо — отсутствие отказов в схеме;
X- - отказ К-го вида 1 -го элемента;
У; - состояние схемы, определяемое состоянием шин РУ. V
4.5.5. В подзаголовках граф указываются все откіазы X- ? в заголовке первой строки указывается состояние Х₽.
4.5.6. На Пересече. чх первой строки с графами указываются состояния схемы Уу , в которые она переходит из состояния Хо при соответствующих еди­ничных отказах X, Если возникновение какого-либо отказах. при состоянии схемы Хо невозможно, ставится прочерк.
4.5.7. Из всех отказов X- „ выделяются отказы, при возникновении которых

.ЦК
схема сохраняет работоспособное состояние, и записываются в заголовках строк, следующих за строкой с Хо . (Такие отказы обозначены Х^ ). Таким образом,

в заголовках этих строк помещаются работоспособные состояния схемы при соот­ветствующих единичных отказах Хт.
№ мзм.
№ мзв.
4.5.8. На пересечении полученных строк и граф указываются состояния Uj , в которые переходит схема при возникновении двойного отказа: отказа Хт с пос- ле дующим отказом X,- соответствующей графы. Для невозможных сочетаний от- казов в таблице-ставится прочерк.

4888
4.5.9. Из рассмотренных и возможных сочетаний двойных отказов выделяют­ся сочетания, сохраняющие схему в работоспособном состоянии. Полученные соче­тания отказов записываются в заголовки последующих не озаглавленных строк. (Эти сочетания двойных отказов обозначены как Х^Х^). Заголовки данных строк указывают на работоспособные состояния схемы с двойными отказами соответствую­щего порядка возникновения.
4.5.10. На пересечении полученных таким образом строк и граф указывают— ся состояния tJj , в которые переходит схема при возникновении тройного отказа с порядком следования отказов X— , X, , X. .
• 6, К
4.5.11. При расчете показателей безотказности систем распределения элект­роэнергии следует ограничиться рассмотрением в расчетной схеме двойных отказов, пренебрегая вероятностью возникновения трех и более отказов элементов. Даль­нейшее заполнение таблицы прекратить.
1 Имя. № дубликата
1 Инв. № подлинника

Если полный отказ рассчитываемой системы распределения электроэнергии наступает при трех и более отказах элементов, необходимо продолжить заполнение таблицы.
4.5.12, После заполнения таблицы несовместных состояний вычисляются веро­ятности возникновения состояний У-
1.1.13. Если состояние находится в первой строке и соответствует отказу X- , вероятность его возникновения вычисляется по следующим формулам:
- для работоспособного состояния
^Х.. = Ь (А> + Ль,/с) 7 + (Ло + ЛоЛ£,к + Лй,к) 7 > (6)
lttK V <-
— для неработоспособного состояния

где Л - интенсивность отказа X, ;
Хь,К >К
Ло — сумма всех интенсивностей отказов переводящих схему из
состояния Хо в состояние с одним отказом. (Суммируются интен­сивности отказов всех элементов за исключением элементов, которым соответствуют невозможные состояния);
Л. - — сумма всех интенсивностей отказов, переводящих схему из состояния с одним отказом X; „ в состояние с двумя отказами. (Суммируются интенсивности отказов всех элементов за исключением элементов,, которым в строке с заголовком X- соответствуют невозможные состояния).
1.1.14. Если состояние tfj находится в строке с заголовком , соответ­ствующим состоянию схемы с одним отказом, и на пересечении с графой X* , то вероятность его возникновения из-за отказов последовательности
— для работоспособного состояния: 2 Г
Qx х т ;
лт’ЛСдк L JJ 2 |_ х ° т&к I 3 J ’
- для неработоспособного состояния: гп і
где “ интенсивность отказа Х_ ; ХИТ (ГТ
Л,,, - сумма всех интенсивностей отказов, переводящих схему из состояния с отказом Хт в состояние с двумя отказами (вычисляется аналогич­но Л.. );
OCT 1 00394-80 стр, 9
X • - сумма всех интенсивностей отказов, переводящих схему из