低压保护电器可靠性理论及其应用 (A)
电力系统可靠性基本理论及其应用PPT课件
[例 2-25]
• 设计某一串联系统需要200个相同的元件。
如果要求系统整体可靠性不小于0.99，则
每个元件可靠度的最低0.9值9 应R2该00 是多少？
•
解 按题意可知，
即ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
R 0.991 200 0.9995
•
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可靠性串联系统
对系统可靠性的认识误区：在特定的时间内，已知系统所有单 元的可靠度为90%，则系统可靠度为90%。
0.004516
• 备用相同，概率风险度差1200倍
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4. 串—并联系统
上两节中所讨论的串联和并联系统是分析更复杂系统的基础。 一般原则是把复杂系统可靠性模型中相应的串，并联支路归并起来从而使系统逐步得到简化，直到简化为一个
等效元件。 这个等效元件的参数也就代表了原始网络的可靠度（或不可靠度）。这种方法通常称为网络简化法。
•
•
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（2）可靠性并联系统
当系统中任一元件运行， 系 统即能完成规定的功能，则称 这 种系统为并联系统。由代表元 件 的框全部并联构成的网络即为 原 系 统 并 联 等 效 的 可 靠 性 框第图22页。/共106页
此时，系统可靠度可由系统不可靠度的补数求得，即
(2-66)
RP=1-QAQB
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由表2-1中每个割集包含的元件，根据事件独立性的假设， 按照集合和概率的基本计算规则，将上式进行相应的处理 可得
QS QAQB QCQD QAQDQE QBQCQE QAQBQCQD QAQBQDQE QAQBQCQE QAQCQDQE QBQCQDQE 2QAQBQCQDQE
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低压配电系统中保护电气的选择和应用
低压配电系统中保护电气的选择和应用【摘要】目前，低压配电系统中保护电气的选择问题引起了人们的广泛关注。
电气的正确选择能够保证低压配电系统的安全性。
本文从低压配电系统的组成、低压配电系统中保护电气设备选择的基本原则及低压配电系统中电气设备在实际应用中的分析等几个方面进行了分析。
【关键词】轨道交通；接触网；跳闸前言随着经济的快速发展，配电系统占据着主导的位置。
电气的正确选择直接影响着低压配电系统的安全质量。
虽然我们在选择电气设备的方法上取得了一定的成果，但在实际的低压配电系统中，我们依然存在着不足和需要改进的地方。
在经济突飞猛进的新时期，低压配电系统中要加强电气应用，选择有利于低压配电系统的保护电气，对低压配电系统起到了重要的意义。
二、低压配电系统的组成降压变电所，输电线路和用电设备是低压配电系统的主要组成部分。
1、降压变压器和高压断路器是降压变电所的最重要的组成部分之一。
降压变压器通常选用容量315KV A，变比为10/0.4KV的干式变压器。
高压断路器具有良好的开断性能和灭弧能力等特点，可接通和分断过短路和电流负荷。
2、低压断路器和输电线路是构成低压配电线路的主要部分。
其中，低压断路器能在正常情况下接通和切断电路，具有多种保护功能。
输电线路通常采用的是裸导线架设，10KV及以下采用铜（铝）芯聚氯乙烯绝缘架空电缆。
3、三相用电设备和单相用电设备是居民建筑用电设备的主要两种类型。
前者只有接在三相电源上才可能正常工作，三相电机、空调机、风机水泵等属于这类用电设备，此类设备的每相阻抗相等，被称为三相对称性负载。
后者只需接在单相电源上就能工作，照明灯、家用电器等属于这类设备。
对于降压变电器来说，由于多个单相用电设备各相阻抗一般不相等，他们可以组成三相非对称负载。
三、低压配电系统中保护电气设备选择的基本原则1、按电气设备正常工作的情况来选择电气设备的额定电压和额定电流。
当选择一种电气设备的时候,首先应确定电气设备正常工作时的额定电压应符合装设地点电网提供的额定电压,且额定电压应不小于或者等于正常工作时可能出现的最大工作电压；电气设备的额定电流；也应不小于或者等于正常工作时最大的负荷电流。
20春学期《低压保护电器可靠性理论及其应用》在线平时作业1
20春学期《低压保护电器可靠性理论及其应用》在线平时作业1
触头状态监测电路的功能是判断热过载保护继电器触头的状态，即用于检测热过载保护继电器在试验电流情况下的动作情况。
（）
A:错误
B:正确
答案：B
小型断路器可靠性指标只包括保护成功率和操作失效率两个指标。
()
A:错误
B:正确
答案：B
.
A:错误
B:正确
答案：A
失效判定只能在试验后的检测项目中进行。
()
A:错误
B:正确
答案：A
验证低压断路器瞬动保护特性时，应从冷态开始，对其分别通以短路整定电流的80%和120%来判定是否发生误动和拒动的故障。
（）
A:错误
B:正确
答案：B
本应该判为合格的产品而被误判为不合格的这类判断错误称为第一类错误。
() A:错误
B:正确
答案：B
1.2倍额定电流下热过载保护继电器的可靠性试验是从冷态直接开始加的。
（）
A:错误
B:正确
答案：A
在实验中早起发现的可以通过采用更改设计或在用其他矫正措施即可清除的
一类失效叫误用失效。
（）
A:错误
B:正确
答案：A
统计试验分析，在风险相同情况下，鉴定比越大，定时截尾试验的总时间越短。
（）
A:错误
B:正确
答案：B
失效模式是失效分析程序的确定原则唯一方面。
()
A:错误
B:正确
答案：A。
D—S证据理论在低压电器可靠性中的应用
Ｌｏ ｗ－ ｖ ｏ ｌ ｔ ａ ｇ ｅ Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ Ａｐｐ ｌ ｉ ａ ｎ ｃ ｅ ｓ
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低压电器的原理与应用
低压电器的原理与应用1. 低压电器简介低压电器是指额定工作电压不超过1000V的电力设备，主要用于电力系统的控制和保护。
它由一系列电气元件组成，包括断路器、接触器、热继电器、继电器等。
这些低压电器在电力系统中起着重要的作用，保障了电力系统的安全稳定运行。
2. 低压电器的工作原理低压电器的工作原理是基于电磁原理和热效应原理。
先来了解一下这两个原理的基本概念：2.1 电磁原理电磁原理是指当电流通过导线时，会在周围产生磁场。
根据右手定则，电流方向决定了磁场方向。
利用电磁原理，可以控制电流的开关和导通。
2.2 热效应原理热效应原理是指当电流通过导线时，会产生一定的热效应。
当电流通过一段电阻较大的导线时，会产生较大的热效应，导致导线加热。
基于以上的电磁原理和热效应原理，低压电器的工作原理可以归纳为以下几个方面：1.断路器工作原理：–当电流超过设定值时，断路器会通过热效应原理感应到电流过大，进而触发保护装置打开断路器，切断电路。
–断路器还可以通过电磁原理感应到短路电流，并迅速切断电路，保护电力设备和线路安全。
2.接触器工作原理：–接触器是一种远距离控制电器，主要用于电力系统的开关控制。
–接触器利用电磁原理产生吸合力，由控制回路控制接触器的导通和断开。
3.热继电器工作原理：–热继电器的工作原理是利用电磁原理和热效应原理相结合，对电路进行保护。
–当电流超过额定值时，热继电器会通过热效应原理感应到电流过大，并切断电路。
3. 低压电器的应用低压电器在电力系统中广泛应用，主要包括以下几个方面：3.1 电力系统保护低压电器在电力系统中起到重要的保护作用，可以保护电力设备和线路免受电流过载、短路和地震等电力故障的影响。
它通过监测电流和电压，自动切断电路，保护设备安全运行。
3.2 电力系统控制低压电器用于电力系统的控制，可以实现电力设备的开关和导通。
它通过电磁原理和控制回路实现远距离控制，方便操作和管理电力系统。
3.3 电力系统监测低压电器可以监测电力设备的工作状态，包括电流、电压、温度等参数。
低压配电系统中保护电器的选择与应用
０ 引 言
随着 社 会 的 发展 及科 技 的 进 步 ， 越来 越 多 的 电器 设 备 被应 用
可 以起 到有 效 的保 护 及 控 制 电 路 的作 用 。
２ ． ３ 熔 断器 与断 路器 之 间的优 劣分析
熔 断 器 和 断 路 器都 是 以 短 路保 护 作 用 为 主 的设 备 ，在低 压
时保护要 点主要有 以下几个 ： ①要 及时进行热稳 定校验 ， 按公
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
护 电 器进 行 慎重 的选择 及 应用 。 明确低 压 配 电系 统 中保 护 电器 的
应 用 现状 及 保 护 电器 的种 类 特 点 ， 在 正确 合 理 的对 保 护 电 器进 行 选 择 的基 础 上 ， 对 保 护 电器 的应 用 要 点 进 行 有 效 的 掌 握 ， 是 保 障 低 压 配 电 系统 中保 护 电器 应 用合 理 性 及安 全 性 的重 要基 础 。
常 容易 进 行 调 整 ， 并 且 能 够在 故 障 断开 时 进行 基 础使 用 。而 断路 器 的使 用 是 一 次 性 的 ， 在 使用 过 后 要 进 行 相 应 的更 换 及 处 理 ， 但
其 价格 比较 便 宜 ， 因此 被 广 泛应 用 于低 压 配 电系 统 当 中 。
１ 低压配 电系统 中保护 电器 的应 用现 状分析
在 导 体 允 许 的 极 限温 度 达 到 之 前 即 需 要 进 行 切 断 ， 因此 ， 短 路
２ 低压配电系统中保护电器的种类及选择分析
２ ． １ 低 压 配 电 系统 中的熔 断器 分析
熔 断 器 是 低 压 配 电 系 统 中 的 一 种 常 见 的 电气 设 备 ， 在 低 压
常用低压电器及应用ppt课件
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
1.4
接触器
用途：自动电磁式开关，远距离通断电路或控制电动机的频 繁起停。 结构：线圈、主触头、腹触头和灭弧装置。 工作原理：利用电磁吸力与弹簧弹力配合动作，使触头闭合或
中间继电器
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
热继电器
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
三 双 单级
控制对象： 380V， 5.5kW 以下小电机
QS
电路符号
考虑到电机较大的起动电流，刀 闸的额定电流值应如下选择：
（3~5)*异步电机额定电流
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
二、组合开关（又称转换开关）
结构： 静触头一端固定在胶木盒内，另一端伸出盒 外，与电源或负载相连。动触片套在绝缘方杆上，绝 缘方轴每次作90°正或反方向的转动，带动静触头通。 特点：结构紧凑，安装面积小，操作方便。 用途：电源的引入开关；通断小电流电路；
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[东北大学]21春学期《低压保护电器可靠性理论及其应用》在线平时作业1 注：本试卷为东北大学2021年课程学习材料，仅作参考学习使用！！！
一、判断题 (共 10 道试题,共 50 分)
1.合格的电容器不容许有一定的泄漏电流。
( )
A.正确
B.错误
[仔细阅读上述题目，并从中选择你认为正确的选项进行作答]
正确选择:错误
2.小型断路器操作失效率指标是针对拒动故障情况的。
( )
A.正确
B.错误
[仔细阅读上述题目，并从中选择你认为正确的选项进行作答]
正确选择:错误
3.降额使用是为改善可靠性而有计划地减轻材料或元器件的内部应力，降额系数越大越好。
( )
A.正确
B.错误
[仔细阅读上述题目，并从中选择你认为正确的选项进行作答]
正确选择:错误
4.失效分析是提高产品可靠性的直接途径。
( )
A.正确
B.错误
[仔细阅读上述题目，并从中选择你认为正确的选项进行作答]
正确选择:正确
5.在鉴定比相同情况下，生产方和使用方的风险越高，定时截尾试验的总时间越短。
（）
A.正确
B.错误
[仔细阅读上述题目，并从中选择你认为正确的选项进行作答]
正确选择:正确
6.寿命试验数据个数较少时通常绘制失效频率直方图估计产品寿命失效分布类型。
（）
A.正确
B.错误
[仔细阅读上述题目，并从中选择你认为正确的选项进行作答]
正确选择:错误
7.{图}.
A.正确。
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东北大学继续教育学院
低压保护电器可靠性理论及其应用试卷（作业考核线上2） A 卷
（共 4 页）
1. 偶然失效期内产品的失效是随机的。
（√）
2. 中位寿命：产品可靠度等于中间时的可靠寿命（×）
3. 当产品寿命服从单参数指数分布时，其失效率与平均寿命互为倒数（√）
4. 根据可接受水平和拒收概率值来确定抽样检查方案重视了生产者风险，未考虑使用
者风险（√）
5．本应该判为合格的产品而被误判为不合格的这类判断错误称为第一类错误。
（）
6. 可靠性验证试验：指验证设备可靠性特征值是否符合规定的可靠性要求的试验，通常是订货方接收产品的条件之一。
（×）
7．降额使用是为改善可靠性而有计划地减轻材料或元器件的内部应力，降额系数越大越好（×）。
8. 质量保证体系的核心是提高产品质量。
（√）
9. 失效分析是提高产品可靠性的直接途径。
（×）
10．小型断路器操作失效率指标是针对拒动故障情况的。
（×）
二、单选题（20分，每题2分）
1．针对（ A ）故障，小型断路器采用故障率λ的大小作为可靠性指标。
A 误动
B 拒动
C 操作
D 复位
2．对产品研究性阶段的失效，主要根据（ B ）要素的影响来安排分析程序。
A 生产
B 设计
C 工艺
D 使用
3. 热过载保护继电器不能可靠的动作称为（A ）
A 拒动
B 误动
C 操作故障
D 结构故障
4. （A ）故障是指没有发生漏电故障时漏电保护器发生误动作而将电路切断。
A 误动
B 拒动
C 操作
D 复位
5. 全面质量管理以（A ）为基础
A 顾客满意
B 质量要求
C 全员参与
D 增强组织能力
6.假设一个产品是10个部件串联组成，寿命服从指数分布，若每个部件工作10000小时的可靠度为0.9，求产品工作到10000小时的可靠度（ A ）。
A 0.349
B 0.528
C 0.439
D 0.934
7．已知标准正态分布的下侧分位数为0.5，则它对应的正态分布N（2，2）的下侧分位数为（ D ）。
A. 0.5
B. 1
C. 2
D. 3
8．一批产品的失效密度函数服从一个单指数分布，则这批产品的失效率为（C ）
A．1 B. 2 C. 3 D. 4
9. 被误判而拒收的概率叫（D ）
A. 可靠水平
B. 置信度
C. 使用者风险率
D. 生产着风险率
10. 环境应力筛选试验是消除产品（A ）一个有效途径
A.早期故障
B.偶然故障
C.耗损故障
D.致命性故障
三、多选题（20分，每题2分）
1. 小型断路器的主要故障模式（ABC ）
A 误动
B 拒动
C 操作
D 复位
2．成功率区间估计包括（AD ）
A 单侧置信下限估计
B 单侧置信上限估计
C 指数估计
D 双侧置信区间估计
3．现场试验优点（AB ）
A 需要设备少
B 试验费用低
C 结果具有再现性
D 更好地控制受试品的性能监测
4. 可修复产品的可靠性特征量主要有（ABC ）
A 可靠度
B 不可靠度、
C 故障率、
D 寿命标准离差。
5．针对（AB ）故障，漏电保护器采用保护成功率的高低作为可靠性指标。
A 误动
B 拒动
C 操作
D 复位
6．低压断路器故障模式包括（ABC ）
A 误动
B 拒动
C 操作
D 复位
7．失效分析方法可分为（AB D ）
A非破坏性物理结构分析 B 特性参数分析 C 统计分析D表面分析8. 物理结构失效包括（ABD ）。
A密封性差 B 结构松动C动作不灵活D线圈断线
9．产品可靠性抽样检查包括：（BCD ）
A.质量抽样检查
B.失效率抽样检查
C. 平均寿命抽样检查
D. 可靠寿命抽样检查
10. 可靠性试验的主要作用是（BC ）
A.判断产品是否满足质量要求
B.判断产品是否满足可靠性定量要求
C.发现产品存在的缺陷，以便采取纠正措施，提高可靠性
D.对不合格品进行隔离，保证不合格品不放行、不交付
四、简答题（20分，每题5分）
1. 什么是产品早期失效期？发生的特点和原因。
答：发生在产品工作早期。
特点：失效率高，随着工作时间的增加而降低失效原因：1.设计及制造工艺缺陷；
2. 原材料、生产工艺；生产环境、设备故障；
3. 操作人员疏忽和质量检验不严格等。
2．简述漏电保护器的三种故障模式。
答：(1) 拒动故障：当发生漏电故障时，漏电保护器不能迅速可靠的动作。
故障原因：漏电保护器元件质量不合格，运行后引起的老化和损伤导致元件丧失原有工作性能。
拒动是危害性极大的故障，将使触电者的人身安全和用电设备得不到可靠的保护。
(2) 误动故障：没有发生漏电故障时漏电保护器发生误动作而将电路切断。
电路中一般都存在着剩余电流，剩余电流存在并不一定反映电路或设备有故障。
误动作后果：误动故障导致用电电路不应有的停电或用电设备不必要的切断，降低了供电可靠性，会造成一定的经济损失。
(3）操作故障：漏电保护器在手动合闸操作时合不上闸，电路不能接通；漏电保护器在手动分闸操作时不能分闸，电路不能断开。
3．简述工业PC机与一般商用PC机区别。
答:相同点：都有相同的功能，使用方法和软件开发环境相同。
不同点：工业用PC机的机箱的正压风冷设计，可以有效防止温度过高；工业PC机具有控制过滤器和软盘驱动器的封闭门，可以有效防止粉尘将进入；减振压条和缓冲托架使工业PC机可以抗冲击和振动；全钢的封闭外壳可防止电磁干扰。
工业PC机采用模块化结构，为无源母板，CPU卡取代系统主板具有多个扩展槽，便于硬件开发。
4．什么是标准正态分布？其密度函数和累积分布函数表达形式。
答：
五、综合题（20分，每题5分）
1. 假定每个元器件可靠度都为0.99999,则有5个可靠性串联元件组成的系统，则系统可靠度R。
0.99995
R=
2. 一批产品，其总数为N=100000个，已知其不合格品率p=10%,如任抽两个产品，试求所抽两个产品均为不合格概率P(A)
()0.01
P A=
2. 一批产品，其总数为N=100000个，已知其不合格品率p=10%,如任抽两个产品，试求所抽两个产品均为不合格概率P(A)
答：P(A)=0.01
3 系统可靠性框图如下所示：
画出相应的故障树，写出其结构函数原型，并化为最小割集表达式
结构函数原型
中(X)=(X1I X2I X3)U[X4I (X3UX5)I
课程名称:低压保护电器可靠性理论及其应用
下行法求最小割集
第一层: {M1}, {M2}
第二层: {x1,x2, x3} {x4, M3}
第三层: {x1,x2, x3}{x4, x3} {x4, x5}
即最小割集为{x1, x2, x3}{x4, x3} {x4, x5}
4. 已知一批产品的累积失效分布函数，求这批产品的可靠度R(t)，失效密度函数
，平均寿命。