基于元器件应力法的智能电能表可靠性预计-论文.pdf

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1、赣用技术文章编号：1674—9146(2014)08—0076—03基于元器件应力落智能电能表可靠挂预计王先强，郝金伟，陈新春，谢晨晖(1．中电装备山东电子有限公司，山东济南250109；2．河南工业大学机电工程学院，河南郑州450007)摘要：文章基于元器件应力法，结合智能电能表的预定工作条件，对山东电子公司的DDZY9599型单相远程智能电能表进行可靠性预计，分析、预计了其可靠性指标，并给出提高智能电能表可靠性的对策。关键词：智能电能表；可靠性预计；元器件应力法中图分类号：TM933．4文献

2、标志码：ADOI：10．3969／j．issn．1674—9146．2014．08．076智能电能表是智能电网的重要组成部分，其稳A()=limP(￡

3、中，可Mz=JR(￡)dt．(3)靠性预计是基于已知信息推导未来运行状况的可靠0智能电能表是典型的电子产品，其运行表明经性方法，可根据智能电能表的元器件、部件等可靠过老化筛选后失效率近似为常数，可靠度服从指数性经验数据和可靠性模型，预计其可靠性。分布。即1智能电能表可靠性指标智能电能表可靠性是指在规定条件下和规定时R(t)=e，(4)+∞∞间内，完成规定功能的能力。智能电能表的可靠性ff7=}R(t)dt={edt，(5)与规定条件密切相关，当规定条件发生变化时，可靠性也会变化。常用的可靠性指标

4、有可靠度、失效R(MTTF)：em=1／e=0．368．(6)率、平均无故障工作时间7'71F和可靠寿命。1．4可靠寿命1．1可靠度可靠寿命是指可靠度为给定值时的工作寿智能电能表可靠度是指在规定条件下和规定时命，用t表示，由式(4)可得间内，完成其规定功能的概率，其数学表达式为tR=R()=一htR／A．(7)尺(r)=P(>t)，(1)由式(6)可知，卯是可靠度0．368时的可式中：r为智能电能表从开始工作到发生失效的时靠寿命。因此，对于单只电能表而言，只有36．8％间；t为规定的时间。的概率

5、能够保证其在卯F内不失效，而对于大批1_2失效率量的电能表而言，约为36．8％的电能表能够在智能电能表失效率指规定时间尚未失效的电能内不失效。智能电能表使用寿命期内一般要求表，在该时刻后单位时间内发生失效的概率。一般90％以上的可靠度，对应的可靠寿命为t由于用A或A()表示，单位为FIT。t鹤要远大于t∽，因此，在概念和数值上都收稿日期：2014～()4—22；修回日期：2014—07—24作者简介：王先强(1983一)，男，山东高密人，硕士，工程师，主要从事智能电能表研究，E-mail：wxq

6、19830904@163．corn。lSC~TECHINNOVATION＆PRODUCTIVITY一⋯～～一D7，6一IlNo·8Aug·2014，TotalNo·247应用技不等同于智能电能表的实际使用寿命，此实际使用显示模块继电器控制寿命应采用“寿命+可靠度”的形式，即可靠寿命来表示。]垂[MCU模块2元器件应力法耍叠蔟羹元器件应力法属于以数理统计为基础的可靠性菊l预计方法，通过大量样品的统计分析。鉴别元器件失效模型和失效因子。将影响设备可靠性的多个因电源模块素独立化、定量化，能够反映失效率

7、的统计平均水图1DDZY9599原理框图平，具有很强的工程实用性。其基本原理是：元器件的可靠性决定了设备的可靠性；元器件失效率恒件和电能表失效率恒定，可靠度服从指数分布；二定，可靠度服从指数分布；系统可靠性模型是串联是电能表内部或外部未发生不可预见事件：三是除关系，元器件失效率的加和为设备的失效率预计老化外，电能表的特性不会发生变化：四是外部环模型为境条件恒定，或可以预见；五是功能性条件恒定，As=∑AP，(8)或可以预见：六是有详细的电能表性能要求和失效AP=A6兀，(9)判据；七是不存在设计

8、失效。同时，DDZY9599表式中：A为设备的失效率：A为应力法中元器件实内部电子元器件具有同等重要性，任何一个元器件际工况下的工作失效率；A为基本失效率，是元器失效，都会导致整表失效。件在给定参考条件下的失效率；7r为失效率调整因根据其假设条件和失效依据．将DDZY9599表子，受到表征工作环境、温度、质量等级等因素的的主要单元结构划分为7个模块．建立其可靠性串影响。联模型(见图2)有很多预计手册支持元器件应力法的可靠性预计量IlI'ACUII存储II通信Il电源ll显示II控制计，女口MIL