预测轨道车辆断路器工作故障率的方法技术

本发明专利技术涉及一种预测轨道车辆断路器工作故障率的方法，其基于以往项目的断路器数据实现，相比传统依标准进行断路器工作故障率预测，减少影响因素至2个；其它数据均来自已往项目，极大增加了新项目断路器工作故障率预测的可信性。采用本专利的方法比采用传统依标准进行故障率预测要简单，对于列车设计使用上百种的断路器，采用本专利的方法可节约人力和时间。采用本专利进行额定故障率的计算，进而建立断路器额定故障率数据库，也可为设计选用断路器时针对不同供应商实现以可靠性为中心的选用提供了数据支持。对于列车可靠性水平提高提供了基础。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种预测轨道车辆断路器故障率的方法，属于可靠性零部件工作故障率预测

技术介绍
断路器工作故障率预测是可靠性设计的数据基础，如果应用MIL-HDBK-217F《Reliabilitypredictionofelectronicequipment》来进行断路器工作故障率预测，需要确定的因素和参数包括基本失效率、环境系数、质量系数、应用应力系数、触点配置系数共5种因素，且由于没有质量等信息造成质量系数无法获得及其基本故障率是产品行业的统计，而不能准确代表某一种规格断路器产品的基本故障率，同时应用环境采用通用移动类别GM1，不能真实具体的反映断路器在列车环境条件的影响程度，上述这些缺陷影响了断路器工作故障率预测的准确性和可信服性。而基于以往项目断路器实际运行数据预测新项目故障率的方法，而只需确定应用应力和触点配置2种参数，能节约人力。且其它参数来自已往项目数据，极大增加了新项目断路器工作故障率预测的可信性。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种预测轨道车辆断路器故障率的方法，其基于以往项目断路器实际运行数据实现，满足新项目可靠性设计时对断路器工作故障率预测的要求，同时节约人力和增加新项目断路器工作故障率预测的可信性。为了解决以上技术问题，本专利技术的一种预测轨道车辆断路器故障率的方法，包括如下步骤：第一步、选取历史项目数据中环境参数与预测项目相同、且具有相同型号断路器的项目作为基础数据，并获取该基础数据；第二步、计算基础数据每个项目中所有型号断路器的各功能工作时间，项目j中断路器i的功能k的工作时间为ti,j,k,ti,j,k＝ni,j,k×kti,j,k×tj，其中，ni,j,k表示断路器i在项目j用于功能k的数量；kti,j,k表示断路器i在项目j用于功能k的使用系数，tj表示项目j的工作时间；第三步、计算基础数据每个项目中所有型号断路器各功能的实际故障率，项目j中断路器i功能k实际故障率其中：Ni,j,k表示断路器i在项目j用于功能k工作期间出现的故障数量；第四步、计算基础数据每个项目中所有型号断路器各功能的设计应力系数，项目j中断路器i功能k的设计应力系数Ci,j,k＝πU(i,j,k)×πC(i,j,k),其中：πU(i,j,k)表示断路器i在项目j用于功能k的应用应力系数；πC(i,j,k)表示断路器i在项目j用于功能k的触点配置系数；第五步、计算基础数据每个项目中所有型号相同断路器各功能断路器的额定故障率，项目j中断路器i功能k的额定故障率第六步、计算基础数据项目中所有型号断路器的额定故障率，断路器i的额定故障率为其中ti是统计各项目断路器i的合计使用时间ti=ΣjΣkti,j,k;]]>第七步、计算新项目中断路器i的预测故障率其中，πu为断路器i在新项目新功能的应用应力系数，πc为断路器i在新项目新功能的触点配置系数。本专利技术进一步的改进在于：1、执行第一步之前首先对将历史项目数据建立数据库，数据库中包含有各项目的环境参数、各项目中具体型号断路器应用应力系数、各项目中具体型号继路器的触点配置系数。2、执行第七步之前首先根据历史项目数据建立额定故障率数据库，数据库中包含有具体型号断路器的额定故障率,同时建立断路器新项目新功能的应用应力系数和触点配置系数。以往项目的断路器工作故障率预测有两个标准①根据GJB/Z299C-2006《电子设备可靠性预计手册》预测,本标准只给出断路器故障率一个定值,没有区分质量、供应商、运行环境、应用应力及触点配置等因素的影响,降低了断路器故障率预测的准确性和可信性；②根据MIL-HDBK-217F《Reliabilitypredictionofelectronicequipment》预测,本标准采用应力法预测断路器工作故障率,建立了断路器工作故障率预测模型。实际工作,多采用MIL-HDBK-217F《Reliabilitypredictionofelectronicequipment》预测断路器的工作故障率。以往项目的断路器工作故障率根据MIL-HDBK-217F《Reliabilitypredictionofelectronicequipment》：λp＝λb×πC×πU×πQ×πE,式中，λb表示基本故障率，πE表示环境系数，πQ表示质量系数，πU表示应用应力系数，πC表示触点配置系数，对于同一规格(型号)的断路器而言，基本故障率λb由厂商提供，为常量，断路器应用在某一具体项目中时，环境系数πE、质量系数πQ相对恒定。那么可以令断路器的额定故障率λr＝λb×πQ×πE，可见，对于具体项目而言，由于项目中具体型号断路器的λb、πE、πQ这些参数相对恒定，因此额定基本故障率λr也相对恒定，对于一个环境相同的新项目而言，那么断路器i的工作故障率而λr可以通过历史项目中实际运行情况来获得。由于不同项目保修期运行里程有区别，那么应当更多地去考虑运行里程较长的项目，因此本专利技术引入了权重分配的方案，使预测更加准确。本专利技术方法减少了影响因素个数，从需要确定的因素和参数包括基本失效率、环境系数、质量系数、触点配置系数、应用应力系数，减少到只需确定触点配置系数、应用应力系数2种参数，能节约人力。且其它参数来自已往项目数据，极大增加了新项目断路器工作故障率预测的可信性。可见，本方法构思奇巧、计算公式简单，参数因素减少，生产效率提高，且增加了新项目断路器工作故障率预测的可信性。本专利将在轨道交通领域可靠性断路器预测得到广泛的应用，具有良好的市场前景。具体实施方式下面结合实例对本专利技术作进一步详细描述。但是本专利技术不限于所给出的例子。以供应商ABB公司提供的型号为S260UC断路器为例，分断特性符合IEC60898-2标准的C型,额定电流0.5—63A,额定电压1P:DC220V、2P:DC220V/440V、3P:DC630V、4P:DC800V,额定极限短路分断能力10KA,采用特殊的磁吹及灭弧系统,同时适用于直流低压配电系统的过载和短路故障保护,工作温度为-25-55℃，机械寿命(循环)20000次。一、已往项目数据(如表1所示)在第一个(j＝1)项目(深圳4号线地铁项目)中，使用①远程输入输出模块断路器RIOMCB,4辆车编组每列车安装12个，列车唤醒后至列车休眠电路都处于带电状态,使用系数ki,j,kt＝1.0,其用于非电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种预测轨道车辆断路器故障率的方法，包括如下步骤：第一步、选取历史项目数据中环境参数与预测项目相同、且具有相同型号断路器的项目作为基础数据，并获取该基础数据；第二步、计算基础数据每个项目中所有型号断路器的各功能工作时间，项目j中断路器i的功能k的工作时间为ti,j,k,ti,j,k＝ni,j,k×kti,j,k×tj，其中，ni,j,k表示断路器i在项目j用于功能k的数量；kti,j,k表示断路器i在项目j用于功能k的使用系数，tj表示项目j的工作时间；第三步、计算基础数据每个项目中所有型号断路器各功能的实际故障率，项目j中断路器i功能k实际故障率其中：Ni,j,k表示断路器i在项目j用于功能k工作期间出现的故障数量；第四步、计算基础数据每个项目中所有型号断路器各功能的设计应力系数，项目j中断路器i功能k的设计应力系数Ci,j,k＝πU(i,j,k)×πC(i,j,k),其中：πU(i,j,k)表示断路器i在项目j用于功能k的应用应力系数；πC(i,j,k)表示断路器i在项目j用于功能k的触点配置系数；第五步、计算基础数据每个项目中所有型号相同断路器各功能断路器的额定故障率，项目j中断路器i功能k的额定故障率第六步、计算基础数据项目中所有型号断路器的额定故障率，断路器i的额定故障率为其中ti是统计各项目断路器i的合计使用时间ti=ΣjΣkti,j,k;]]>第七步、计算新项目中断路器i的预测故障率其中，πu为断路器i在新项目新功能的应用应力系数，πc为断路器i在新项目新功能的触点配置系数。...

【技术特征摘要】
1.一种预测轨道车辆断路器故障率的方法，包括如下步骤：
第一步、选取历史项目数据中环境参数与预测项目相同、且具有相同型号
断路器的项目作为基础数据，并获取该基础数据；
第二步、计算基础数据每个项目中所有型号断路器的各功能工作时间，项
目j中断路器i的功能k的工作时间为ti,j,k,ti,j,k＝ni,j,k×kti,j,k×tj，其中，ni,j,k表示断
路器i在项目j用于功能k的数量；kti,j,k表示断路器i在项目j用于功能k的使用系
数，tj表示项目j的工作时间；
第三步、计算基础数据每个项目中所有型号断路器各功能的实际故障率，
项目j中断路器i功能k实际故障率其中：Ni,j,k表示断路器i在
项目j用于功能k工作期间出现的故障数量；
第四步、计算基础数据每个项目中所有型号断路器各功能的设计应力系数，
项目j中断路器i功能k的设计应力系数Ci,j,k＝πU(i,j,k)×πC(i,j,k),其中：πU(i,j,k)表示
断路器i在项目j用于功能k的应用应力系数；πC(i,j,k)表示断路器i在项目j用
于功...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛淑胜，宋雪松，盛银胜，朱爱凤，冷映丽，张恒，周爱萍，
申请(专利权)人：中车南京浦镇车辆有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32