Резервирование двухполюсных элементов

ЛЕКЦИЯ 13

В большинстве случаев резервные элементы подключают параллельно основному. Резервирование по видам отказов может осуществляться при различных способах включения резервных элементов. Двухполюсные релейные элементы (герконы, реле, пускатели и т.п.) включаются в электрическую цепь последовательно, либо параллельно. Поэтому в дальнейшем рассматривается эффективность резервирования двухполюсных элементов при последовательном и параллельном их включении.

Наиболее характерным является резервирование релейных элементов при отказах типа «обрыв» и «короткое замыкание».

Двухполюсные элементы релейного типа, имеют два возможных состояния:

1 – несрабатывание при наличии управляющего сигнала;

2– ложное срабатывание при отсутствии управляющего сигнала.

1) Последовательное соединение релейных элементов

а Ø 1 2 Ø в

Электрическая схема соединения

Несрабатывание любого из элементов (отказ типа «обрыв») приводит к отсутствию цепи между точками «а» и «в». Следовательно, структурная схема надежности для отказов типа «обрыв» («несрабатывание») будет иметь вид:

аØ Øв

Схема 1 – «обрыв»

Для отказов типа «несрабатывание» (обрыв) показатель снижения вероятности отказа (эффективность резервирования ) определяется выражением

.

Таким образом, последовательное включение релейных элементов приводит к повышению вероятности возникновения отказов типа «обрыв» цепи.

Для отказов типа «короткое замыкание» (ложное срабатывание) справедлива параллельная структурная схема надежности:

аØ Øв

Схема 2 – «колроткое замыкание»

Показатель снижения вероятности отказов для резервированной системы определяется выражением

.

Следовательно, вероятность возникновения отказов уменьшается.

Таким образом, одному и тому же соединению элементов для разных видов отказов соответствует две структурные схемы.

2) Параллельное соединение релейных элементов

1

аØ Øв

Электрическая схема соединения

Для отказов типа «ложное срабатывание» справедлива последовательная структурная схема надежности

Ø Ø

Схема 1 – «короткое замыкание»

Показатель снижения вероятности отказов :

.

Для отказов типа «обрыв» справедлива параллельная структурная схема надежности

аØ Øб

Схема 2 – «обрыв»

Показатель снижения вероятности отказов :

.

Таким образом, при параллельном соединении релейных элементов вероятность возникновения отказов типа «обрыв» снижается, а вероятность возникновения отказов типа «ложное срабатывание» повышается.