diplomovÁ prÁcadiplom.utc.sk/wan/1413.pdfzoznam pouŽitÝch skratiek a symbolov 1 Úvod 8 1....
TRANSCRIPT
ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE
Elektrotechnická fakulta
DIPLOMOVÁ PRÁCA
Textová časť
2007 Tomáš Kovalčík
PDF vytvořeno zkušební verzí pdfFactory Pro www.fineprint.cz
Anotácia diplomovej práce
Meno a priezvisko: Tomáš Kovalčík Rok: 2007
Názov diplomovej práce:
Hodnotenie spoľahlivosti vybraných zariadení silnoprúdovej elektrotechniky
Fakulta: Elektrotechnická Katedra: KVES
Počet strán: 49 Počet obrázkov: 18 Počet tabuliek: 4
Počet grafov: 0 Počet príloh: 6 Počet použitej literatúry: 15
Anotácia: Táto diplomová práca sa zaoberá spoľahlivosťou káblov, metódami
hodnotenia spoľahlivosti a zberom údajov. Popisuje jednotlivé časti káblov a druhy
porúch.
Annotation: This diploma work deals with reliability of cables, methods of
valuation reliability and capturing of data. It describes particular sections of cables and
types of failures.
Kľúčové slová: Spoľahlivosť zariadenia, káblové vedenie, poruchy, metódy
hodnotenia spoľahlivosti, zber údajov.
Vedúci diplomovej práce: Ing. Miloslav Bůžek
Recenzent:
Dátum: 18.5.2007
PDF vytvořeno zkušební verzí pdfFactory Pro www.fineprint.cz
Obsah
ZOZNAM POUŽITÝCH SKRATIEK A SYMBOLOV 1
ÚVOD 8
1. SPOĽAHLIVOSŤ A BEZPEČNOSŤ 9
1.1 Spoľahlivosť technických systémov 9
1.2 Definície pojmov 9
1.3 Ekonomické aspekty spoľahlivosti 10
1.4 Program spoľahlivosti 11
2. DRUHY PORÚCH 12
2.1 Havarijné poruchy 12
2.2 Degradačné poruchy 12
2.3 Vzťah medzi pojmami porucha a chyba 13
2.4 Vaňová krivka 13
2.5 Neobnoviteľné poruchy 14
2.6 Opraviteľné poruchy 16 2.6.1 Jednoduchý proces obnovy 16 2.6.2 Všeobecný proces obnovy 18 2.6.3 Ukazovatele spoľahlivosti obnovovaných výrobkov 19
3. PORUCHY 21
4. KÁBLE 23
4.1 Zloženie káblov 23
4.2 Označovanie káblov 24
4.3 Pokládka káblov 26
PDF vytvořeno zkušební verzí pdfFactory Pro www.fineprint.cz
4.3.1 Ručná pokládka 27 4.3.2 Mechanizovaná pokládka s navíjacím zariadením 27 4.3.4 Mechanická pokládka s valčekmi a elektropohonom 28
4.4 Montáž koncoviek a spojok 28 4.4.1 Montáž spojky 28 4.4.2 Montáž koncovky 32
4.5 Príčiny vzniku porúch 32
4.6 Čiastkový výboj 33
4.7 Diagnostika káblov 33 4.7.1 Základné pojmy diagnostiky 34 4.7.2 Základné pravidla pri meraní čiastkových výbojov 35 4.7.3 Požiadavky na meranie čiastkových výbojov 35 4.7.4 Kritéria pre hodnotenie stavu izolácie kábla pri meraní čiastkových výbojov 35
5. HODNOTENIE SPOĽAHLIVOSTI 37
5.1 Metódy analýzy spoľahlivosti 37 5.1.1 Obecný postup 37 5.1.2 Analýza funkčnej štruktúry 38 5.1.3 Deduktívna analýza 38 5.1.4 Induktívna analýza 39 5.1.5 Analýza a posúdenie údržby a opravy 39 5.1.6 Výber vhodnej analytickej metódy 39
5.2 Metodika hodnotenia poruchovosti 40 5.2.1 Analýza spôsobu a dôsledku porúch 40 5.2.2 Analýza stromu poruchových stavov 41 5.2.3 Metóda blokového diagramu bezporuchovosti 42 5.2.4 Markovová analýza 43 5.2.5 Predpoveď bezporuchovosti počítania z dielov 43
5.3 Súčasné postupy hodnotenia spoľahlivosti 43
6. ZBER ÚDAJOV O SPOĽAHLIVOSTI 45
6.1 Ciele a obmedzenia zberu údajov 45
6.2 Zdroje a metódy zberu údajov 45
PDF vytvořeno zkušební verzí pdfFactory Pro www.fineprint.cz
6.3 Požadované údaje 47
6.4 Analýza zozbieraných údajov 47
6.5 Predkladanie výsledkov 48
6.6 Zber údajov v súčasnosti 48 6.6.1 Riadiaci informačný systém (RIS) 48 6.6.2 Technologický (telefónny) informačný systém (TIS) 49 6.6.3 Geografický informačný systém(GIS) 49 6.6.4 Postup odstraňovania poruchy 49 6.6.5 Postup práce dispečera 51 6.6.6 Priebeh zberu údajov 52
7. APLIKÁCIA 53
8. ZÁVER 55
ZOZNAM POUŽITEJ LITERATÚRY 57
PDF vytvořeno zkušební verzí pdfFactory Pro www.fineprint.cz
Zoznam použitých skratiek a symbolov
ČV čiastkový výboj
E1 porucha bez poškodenia (s výjazdom, alebo bez výjazdu)
E2 porucha s výjazdom a zariadenie je poškodené
ES elektrická stanica
FMEA analýza spôsobu a dôsledku porúch
FMECA analýza spôsobu, dôsledku a kritickosti porúch
GIS geografický informačný systém
OC oblastné centrum
OKÚ oblastná kancelária údržby
OZ opätovné zapnutie
pC pikocoulomb
PE polyetylén
PS program spoľahlivosti
PVC polyvinylchlorid
Qmax maximálne rušenie
RBD metóda blokového diagramu bezporuchovosti
RD rajónny dispečing
RIS riadiaci informačný systém
SSE Stredoslovenská energetika a. s.
TIS technologický (telefónny) informačný systém
TS transformačná stanica
U0 počiatočné napätie
Ue zhášacie napätie
Ui zápalné napätie
PDF vytvořeno zkušební verzí pdfFactory Pro www.fineprint.cz
vn vysoké napätie
vvn veľmi vysoké napätie
VSE Východoslovenská energetika a. s.
ZSE Západoslovenská energetika a. s.
PDF vytvořeno zkušební verzí pdfFactory Pro www.fineprint.cz
Úvod
Pod pojmom zariadenia silnoprúdovej elektrotechniky myslíme zariadenia
slúžiace na výrobu, rozvod a distribúciu elektrickej energie. Vn zariadenia slúžia na
rozvod. Medzi tieto zariadenia patria: vodiče, spojky, káble, káblové súbory, izolátory,
transformátory atď. Medzi najporuchovejšie komponenty v silnoprúdovej
elektrotechnike patria káble. Preto sa v tejto diplomovej práci budem venovať káblovým
vedeniam. Vo všeobecnosti rozumieme pod pojmom káblové vedenie – káblový súbor
(koncovka a spojka) a samotný kábel.
Každá energetická spoločnosť, či už vo svete, alebo na Slovensku (u nás sú to
firmy ZSE, SSE, VSE), dbá na to aby zariadenia, ktoré spravuje, boli čo
najspoľahlivejšie. Zvýšením spoľahlivosti klesá poruchovosť a tým spoločnosť dokáže
ušetriť náklady na opravu a škody vzniknuté odberateľom počas poruchy (pri
nedodávaní elektrickej energie).
Je potrebné dôkladne sa venovať každej manipulácií s káblovými vedeniami,
pretože pri nedodržaní pracovných postupov dochádza k zvýšeniu poruchovosti
zariadenia. Pri nesprávnej pokládke káblov, alebo zlej montáži koncoviek a spojok,
dochádza k vzniku čiastkových výbojov.
Pri akejkoľvek poruche je dôležité zozbierať potrebné údaje k odstráneniu
poruchy a následne vypracovať hodnotenia spoľahlivosti daného zariadenia.
PDF vytvořeno zkušební verzí pdfFactory Pro www.fineprint.cz
1. Spoľahlivosť a bezpečnosť
1.1 Spoľahlivosť technických systémov
So vzrastajúcou zložitosťou úloh, ktoré človek musí riešiť, narastá aj zložitosť
technických systémov a programových prostriedkov, ktoré tieto úlohy majú plniť a bude
sa zväčšovať aj zložitosť zariadení a systémov. Táto predstava vplýva na poruchovosť
jednotlivých súčiastok a podsystémov, z ktorých je zložený systém.
Experimentálne je dokázané, že spoľahlivosť so vzrastajúcou zložitosťou
systému klesá.
Na spoľahlivosť negatívne vplývajú:
• sťažené pracovné podmienky systému,
• nedostatočné dimenzovanie súčiastok,
• nespoľahlivosť súčiastok a dielov,
• nedostatky vývojového riešenia, nerealizovanie vývojových a typových skúšok,
• nedodržanie technologickej disciplíny vo výrobe,
• neodborná obsluha,
• nekvalifikovaný servis.
V tejto kapitole sa budem venovať zvýšenej spoľahlivosti, ktorá u vyspelých
výrobcov vedie k vytvoreniu programu spoľahlivosti.
V tejto súvislosti je potrebné spomenúť jednu dôležitú skutočnosť: čím skôr sa
zistí a odstráni príčina možných porúch, tým je to ekonomicky výhodnejšie pre vývoj,
výrobu i užívateľa systému.
1.2 Definície pojmov
Pojem spoľahlivosť definuje STN 01 0102 nasledovne:
Spoľahlivosť je obecná vlastnosť výrobku, ktorá spočíva v schopnosti plniť
požadované funkcie pri zachovaní hodnôt stanovených prevádzkových ukazovateľov v
daných medziach a v čase podľa stanovených technických podmienok.
PDF vytvořeno zkušební verzí pdfFactory Pro www.fineprint.cz
Spoľahlivosť sa najčastejšie vyjadruje bezporuchovosťou, životnosťou,
udržovateľnosťou, pohotovosťou... Spoľahlivosť možno chápať ako časovú zložku
kvality, spoľahlivosť je podmnožinou kvality.
Pri príprave nových systémov i pri hodnotení spoľahlivosti systémov v
prevádzke je nutné kvantifikovať niektorý z ukazovateľov spoľahlivosti:
• pravdepodobnosť bezporuchovej prevádzky R(t),
• pravdepodobnosť poruchy F(t),
• intenzita porúch λ(t), λ (u neobnovovaných výrobkov),
• parameter prúdu porúch Λ(t), Λ (u obnovovaných výrobkov),
• stredná doba bezporuchovej prevádzky . Všetky uvedené charakteristiky sú určované početnosťou výskytu javu, ktorým
je porucha. Za poruchu pokladáme jav, ktorý ukončí schopnosť súčiastky alebo systému
plniť požadovanú funkciu.
Okrem základných (elementárnych) ukazovateľov spoľahlivosti, ktoré boli
uvedené, je výhodné charakterizovať nielen bezporuchovosť zariadenia, ale aj
ukazovatele určujúce obnoviteľnosť jeho prevádzky.
Pre tento účel je výhodné vyhodnocovať tzv. komplexné ukazovatele
spoľahlivosti:
• koeficient pohotovosti pK ,
• prevádzkovú efektívnosť ( )tRK p ⋅ .
1.3 Ekonomické aspekty spoľahlivosti
Mnohí autori uvádzajú nasledujúcu súvislosť medzi nadobúdajúcimi,
prevádzkovými, celospoločenskými nákladmi a spoľahlivosťou, ako to vidieť na obr.
1.1.
Zatiaľ čo nadobúdacie náklady na technický systém so vzrastajúcou
spoľahlivosťou vzrastajú (vývoj a výroba spoľahlivejšieho systému vyžaduje
spoľahlivejšie a teda drahšie súčiastky, rozsiahle skúšky vo vývoji a viac kontrol
vo výrobe), prevádzkové náklady klesajú so zvyšujúcou sa spoľahlivosťou (menej
opráv, menej nákladov pri menšom počte porúch).
PDF vytvořeno zkušební verzí pdfFactory Pro www.fineprint.cz
Výsledné celospoločenské náklady vykazujú určité minimum, ktoré ukazuje
na optimálnu spoľahlivosť, na ktorú musí byť výrobok vyvíjaný.
1.4 Program spoľahlivosti
Program spoľahlivosti (PS) stanovuje súbor požiadaviek a činností, ktorými sa
zabezpečí požadovaná úroveň spoľahlivosti zariadení. Z tohto PS sa odvodí program,
ktorý stanoví ukazovatele spoľahlivosti a súbor činností, ktoré musia zabezpečiť útvary
firmy, servisné organizácie a užívatelia. PS sa vzťahuje na systém, aby účinne zvyšoval
úžitkovú hodnotu pre zákazníka.
Program spoľahlivosti obsahuje: organizačnú štruktúru, zodpovednosti, postupy,
procesy, zdroje používané pre riadenie spoľahlivosti systému.
PS je aplikovaný na 5 fáz životného cyklu - koncepcia a definícia, návrh a vývoj,
výroba a inštalácia, prevádzka a údržba, 1ikvidácia a zrušenie. Prvky programu sú
členené na úlohy.
Plán spoľahlivosti - (pre konkrétny výrobok) dokument stanovujúci postup
činností, zodpovednosť a zdroje. [1]
R(t)
Náklady (Sk)
R(t)opt.
Prevádzkové náklady
Nadobúdacie náklady
Spoločenské náklady
Obr. 1.1. Závislosť nákladov od spoľahlivosti
PDF vytvořeno zkušební verzí pdfFactory Pro www.fineprint.cz
2. Druhy porúch
Porucha je jav spočívajúci v ukončení schopnosti výrobku plniť požadovanú
funkciu, z akejkoľvek príčiny a do akýchkoľvek stupňov. Poruchy sa triedia z rôznych
hľadísk. Predovšetkým treba rozlišovať dve kategórie porúch, poruchy havarijné a
degradačné.
2.1 Havarijné poruchy
Spontánne sa vyskytujúca porucha niekedy nazývaná tiež katastrofálna porucha.
Tento druh porúch sa vyskytuje z pravidla bez vopred zistiteľnej príčiny a bez tendencie
zmien merateľných vlastností, často s náhodným rozdelením dôb do poruchy. Má
exponenciálne rozdelenie s konštantnou intenzitou porúch. Účinkom takej poruchy je
bezprostredné zlyhanie systému, alebo prístroja, v ktorom je uvažovaný prvok použitý.
Poruchový jav má svoje charakteristické rysy a môžme ich posudzovať podľa
funkčných znakov. Zvláštnym typom poruchy z hľadiska časového priebehu zmien
parametrov sú tzv. občasné poruchy typu „zlyhanie“. Porucha objektu trvá určitú dobu,
samovoľne sa stratí a objekt prejde späť do prevádzkyschopného stavu.
2.2 Degradačné poruchy
Táto kategória porúch predpokladá stanovenie medzných hodnôt pre merateľné
vlastnosti systému – kritéria porúch, ich prekročenie, vzniknuté následkami postupných
zmien od začiatočnej hodnoty, sa hodnotí ako porucha. Nie v každom prípade vedie
prekročenie medznej hodnoty u súčiastky k poruche obvodu, v ktorom je súčiastka
v prevádzke. Pojem degradačné poruchy potom mení svoj význam podľa aplikácie
súčiastky.
Z doterajších informácii vyplýva, že úplnosť údajov spoľahlivosti podmieňuje
nielen výrok o číselných hodnotách ukazovateľov spoľahlivosti, ale tiež informácie
o časovom trvaní, o zaťažovacích podmienkach, o metóde merania a o kritériách
porúch. Zmena tejto podmienky spravidla znamená tiež zmenu hodnôt ukazovateľov.
Pre spresnenie údajov spoľahlivosti je potom treba podchytiť závislosť ukazovateľov na
daných podmienkach.
PDF vytvořeno zkušební verzí pdfFactory Pro www.fineprint.cz
Každá porucha má príčinu a pôvodcu, ktoré možno určiť až po zistení prvotnej
poruchy a po stanovení podmienok jej vzniku. Ku každej poruche spojenej s určitým
prejavom, mechanizmom a výrobkom, pripadne určité nápravné opatrenie, potrebné
k tomu, aby bol obnovený stav výrobku a odstránený poruchový stav.
2.3 Vzťah medzi pojmami porucha a chyba
Podľa medzinárodných doporučení i noriem sa definuje porucha ako jav a chyba
ako stav. Porucha potom znamená prechod z bezchybného stavu výrobku do stavu
chybného. Rozlišovanie na náhle a postupné má zmysel iba u poruchy.
Ďalej sa budeme zaoberať havarijnými poruchami, t. j. s náhlymi a úplnými
poruchami.
2.4 Vaňová krivka
Zo skúsenosti z prevádzky výrobkov a zariadení vieme, že intenzita porúch λ
súčiastok sa s časom mení a má charakteristický priebeh, ktorý sa podľa svojho tvaru
nazýva vaňová krivka, ako to vidieť na obr. 2. 1. Táto krivka má 3 výrazne rozličné
častí.
Obr. 2.1. Vaňová krivka
A B C
λ
t
PDF vytvořeno zkušební verzí pdfFactory Pro www.fineprint.cz
Časť A – etapa včasných porúch, intenzita porúch je ovplyvnená prevažné
výskytom včasných porúch. Ide o poruchy s následkom materiálových chýb,
nedokonalosti výrobnej technológie alebo nedodržanie technologických predpisov,
ktoré boli zistené vstupnou kontrolou. Etapa včasných porúch trvá niekoľko desiatok až
niekoľko sto hodín, podľa charakteru a vyzretosti výrobných porúch.
Časť B – doba ustálenej prevádzky (ustálenej z hľadiska spoľahlivosti), je
charakterizovaná výskytom náhodných porúch. Počas ustálenej prevádzky je pri
exponenciálnom rozdelení doby bezporuchovej prevádzky hodnota intenzity porúch
konštantná. Táto doba môže trvať niekoľko desiatok tisíc hodín.
Časť C – etapa starnutia; intenzita porúch postupne vzrastá následkom
opotrebenia a dožívania výrobku.
V období A, by mal výrobca výrobok nechávať v skúšobnej prevádzke. Až po
poklese počtu porúch, by mal byť výrobok zaradený do skutočnej prevádzky. Dlhé
obdobie včasných porúch ukazuje na nedokonalosti výrobku alebo na nízku úroveň
výrobnej technológie. Pri dosiahnutí obdobia C by malo dôjsť k vyradeniu výrobku, ak
nie je naplánovaná renovácia, údržba alebo generálna oprava.
2.5 Neobnoviteľné poruchy
Ukazovatele spoľahlivosti majú teoretické a empirické charakteristiky.
Základom pre teoretické charakteristiky je teória pravdepodobnosti. Empirické
charakteristiky sú bodovým hodnotením štatistický oprávneného náhodného výberu
a budú označované strieškou nad symbolom.
Pravdepodobnosť poruchy Q(t) je distribučná funkcia doby do poruchy
a v technickej spoľahlivosti ju označujeme symbolom Q(t) alebo Q. Platí:
∫=t
ttftQ0
d)()( , (2. 1.)
kde f(t) je hustota pravdepodobnosti poruchy. Empirický vzťah je:
ntntQ )()( =
∧
, (2. 2.)
PDF vytvořeno zkušební verzí pdfFactory Pro www.fineprint.cz
kde n je počet výrobkov skúšaného súboru, )(tn je počet poškodených výrobkov
v sledovanom intervale 0 až t.
Pravdepodobnosť bezporuchovej prevádzky R(t) je doplnkovou funkciou ku
Q(t), ich súčet je úplná pravdepodobnosť a rovná sa jednej. Platí:
∫∞
=t
ttftR d)()( , (2. 3.)
1)()( =+ tQtR , (2. 4.)
n
tnnR )(−=
∧
. (2. 5.)
Pre hustotu pravdepodobnosti poruchy f(t) za predpokladu, že Q(t) je spojitá
funkcia platí teoretický vzťah:
tR
tQtf
dd
dd)( −== (2. 6.)
a empirický vzťah:
( )tn
tnttntf∆⋅
−∆+=
∧ )()( , (2. 7.)
pre 0⟩∆t , )(tf∧
je počet poškodených výrobkov počas doby t∆ k počtu
výrobkov n na začiatku skúšky.
Pre intenzitu porúch )(tλ platí teoretický vzťah:
)(1
)()()()(
tQtf
tRtft
−==λ (2. 8.)
a empirický vzťah:
( )[ ] ttnn
tnttn
tR
tft∆⋅−
−∆+== ∧
∧∧
)()(
)(
)()(λ , (2. 9.)
kde )(t∧
λ je podiel počtu poškodených výrobkov počtu výrobkov, ktoré sú
v prevádzke na začiatku sledovaného časového intervalu t∆ , okamžiku t. Intenzita
porúch λ je najpoužívanejší ukazovateľ bezporuchovosti.
PDF vytvořeno zkušební verzí pdfFactory Pro www.fineprint.cz
Stredná doba do poruchy M sa vypočíta zo vzorca:
∫ ∫∫∞ ∞∞
=−=⋅=0 00
d)()(dd)( ttRtRtttftM , (2. 10.)
alebo sa určí empirický:
∑=
∧
=n
tn
M1i
i1 , (2. 11.)
kde n je počet skúšaných výrobkov a ti je doba do poruchy i–tého výrobku.
Stredná intenzita porúch. Ak sa intenzita porúch s časom mení, počítame so
strednou intenzitou porúch, ktorá je daná:
( ) ∫⋅−
=2
1
d)(1,12
21
t
t
tttt
tt λλ . (2. 12.)
2.6 Opraviteľné poruchy
Niektoré systémy patria do kategórie obnovovaných objektov. Každý výrobok,
ktorého funkcia je po poruchách obnovovaná, môže byť v dvoch vzájomne sa
vylučujúcich stavoch. Bude v stave bezporuchovej prevádzky, alebo v stave chybnom.
Prevádzku výrobku potom môžeme popísať ako postupnosť obidvoch týchto stavov.
Tento proces sa nazýva proces obnovy. Obnova je definovaná ako jav spočívajúci
v obnovení prevádzkyschopnosti výrobku podľa technických podmienok; môže dôjsť,
buď k obnove porušeného prvku, alebo ukončením opravy poškodeného prvku daného
systému.
2.6.1 Jednoduchý proces obnovy
Najjednoduchším príkladom procesu obnovy je proces s okamžitou obnovou.
Nazývame ho jednoduchý proces obnovy. V tomto prípade je prevádzkyschopnosť
výrobku obnovená okamžite po každej poruche buď opravou, alebo výmenou za
prevádzkyschopný výrobok rovnakých funkčných vlastností. Proces začína v okamihu
t=0, výrobok pracuje dobu τ1, v okamihu t1 vznikne porucha, ktorá je okamžite
opravená, výrobok ďalej pracuje dobu τ2, má poruchu v okamihu t2 a proces pokračuje
až do n-tej poruchy v okamihu tn. Celková doba prevádzky je:
PDF vytvořeno zkušební verzí pdfFactory Pro www.fineprint.cz
n21n ... τττ +++=t . (2. 13.)
Doby τ1, τ2,..., τn sú doby prevádzky medzi jednotlivými poruchami.
Obr. 2.2. Proces obnovy s okamžitou obnovou
Hustota pravdepodobnosti prevádzkových dôb pre n obnov je označená fn(t).
vypočítava sa z hustôt pravdepodobnosti jednotlivých prevádzkových dôb f1(τ1),...,
fn(τn). Platí:
( )∫ ⋅−= −
t
ftftf0
1nn d)()( τττ . (2. 14.)
Pravdepodobnosť, že pred okamihom t nastane práve n obnov, je distribučná
funkcia. Dôležitým parametrom jednoduchého procesu obnovy je počet obnov
prevádzkyschopnosti výrobku v časovom intervale 0 až t.
Počet obnov N(t), ktoré nastali v časovom intervale 0 až t, menších než n, ak tn je
väčšie ako t, platí:
( )[ ] ( )ttPntNP ⟩=⟨ n , (2. 15.)
( ) ( ) )(11 nnn tFttPttP −=≤−=⟩ , (2. 16.)
kde Fn(t) je distribučná funkcia prevádzkových dôb do n-tej obnovy. My však
hľadáme pravdepodobnosť [ ]ntNP =)( , a pre to platí:
[ ] )exp(!)()(
n
tntntNP λ
λ−⋅== . (2. 17.)
Ďalším parametrom jednoduchého procesu obnovy je stredný počet obnov
v časovom intervale 0 až t; tento parameter sa tiež nazýva funkcia obnovy H(t), pre
ktorý po zjednodušení platí:
τ1 τ2 τn-1
t1 t2 tn-1
τn
tn
t
t0
PDF vytvořeno zkušební verzí pdfFactory Pro www.fineprint.cz
ttH λ=)( . (2. 18.)
Hustota obnovy h(t) alebo parameter prúdu porúch je derivácia funkcie obnovy
podľa času a platí:
dt
tHth )(d)( = . (2. 19.)
Hustota obnovy udáva stredný počet porúch, ktoré nastali za jednotku času
v okamihu t.
2.6.2 Všeobecný proces obnovy
U obnovovaných zariadeniach nebýva doba obnovy zanedbateľná vzhľadom
k dobe bezporuchovej prevádzky a s touto skutočnosťou je potrebné počítať.
Zariadenie je uvedené do prevádzky v okamihu t=0 a pracuje dobu τ1.
V okamihu t1 má poruchu, dochádza k oprave, ktorá trvá čas τo1 a funkcia je obnovená
v okamihu to2. Potom zariadenie pracuje dobu τ2 a proces sa opakuje.
Obr. 2.3. Proces obnovy s okamžitou obnovou
Doba do n-tej poruchy:
nono32o21n ... ττττττ ++++++=t . (2. 20.)
Celková doba prevádzky Tp a celková doba obnovy To:
∑=
=n
T1i
ip τ , (2. 21)
∑=
=n
T1i
oio τ . (2. 22.)
Celková doba sledovanej prevádzky ton:
τ1 τo1
t1 to2 t2
τn
tn
τ2
t0
t
ton
PDF vytvořeno zkušební verzí pdfFactory Pro www.fineprint.cz
opon TTt += . (2. 23.)
Funkcia obnovy H(t) je ako v predchádzajúcom prípade rovná strednému počtu
obnov v časovom intervale 0 až t, takže platí:
∑∞
=
=1n
on )()( tFtH , (2. 24.)
)(d
)(d)(1n
on tfttHth ∑
∞
=
== . (2. 25.)
Zložitejší výpočet vedie k vzťahu pre stredný počet obnov H(t):
( )[ ]{ }tttH ⋅+−−⋅+⋅
−⋅+⋅
= µλµλµλ
µλµλ exp1
)()( 2 . (2. 26.)
2.6.3 Ukazovatele spoľahlivosti obnovovaných výrobkov
Parameter prúdu porúch h(t) sa vyjadruje pomerom počtu poškodených
výrobkov v danom intervale 0 až t k počtu prevádzkovaných výrobkov s predpokladom,
že všetky poškodené výrobky sú ihneď vymenené za nové alebo opravené. Teoretický
sa h(t) rovná derivácii funkcie obnovy H(t) podľa času. Platí:
ttH λ=)( , (2. 27.)
λ==ttHth
d)(d)( . (2. 28.)
Z empirických údajov je možné parameter prúdu porúch vypočítať pomocou
vzťahu:
tntnth
∆⋅∆
=∧ )()( , (2. 29.)
kde )( tn ∆ je počet porúch v časovom intervale Δt od okamihu t, n je počet
výrobkov v prevádzke, Δt je sledovaný časový interval od okamihu t.
Stredná doba medzi poruchami M sa určí ako pomer celkovej doby
bezporuchovej prevádzky n obnovovaných výrobkov ku celkovému počtu ich porúch.
Platí:
PDF vytvořeno zkušební verzí pdfFactory Pro www.fineprint.cz
r
TM
n
∑=
∧
= 1jpj
, (2. 30.)
kde n je počet skúšaných výrobkov, Tpj je kumulovaná doba bezporuchovej
prevádzky j-tého výrobku a r celkový počet porúch.
Pri exponenciálnom rozdelení doby do poruchy je stredná doba medzi
poruchami:
λ1
=M . (2. 31.)
Súčiniteľ pohotovosti sa na základe empirických údajov vyjadruje vzťahom:
op
pp TT
TK
+= , (2. 32.)
kde Tp je kumulovaná doba bezporuchovej prevádzky výrobku, To kumulovaná
doba vynútenej prestávky.
Obidve veličiny sa vypočítajú zo vzťahu:
∑=
=n
tT1i
pip , (2. 33.)
∑=
=n
tT1i
oio , (2. 34.)
kde tpi je doba prevádzky výrobku medzi (i-1)-ou a i-tou poruchou, toi doba
vynútenej prestávky po i-tej poruche a r je počet porúch (opráv) výrobku.
Súčiniteľ vynútenej (prevádzkovej) prestávky sa vypočíta na základe
empirických údajov zo vzorca:
po
on TT
TK+
= . (2. 35.)
Je to pomer doby vynútenej prestávky k súčtu doby bezporuchovej prevádzky
a doby vynútenej prestávky výrobku v bežnom roku. [2]
Vzťah medzi súčiniteľom pohotovosti a súčiniteľom prestávky je:
np 1 KK −= . (2.36.)
PDF vytvořeno zkušební verzí pdfFactory Pro www.fineprint.cz
3. Poruchy
Z doposiaľ spracovaných štatistík v rámci SSE vyplýva, že najviac porúch u vn
zariadení bolo na káblových vedeniach, ako to vidno z grafu na obr. 3. 1. Z inej
štatistiky vyplýva, že v porovnaní všetkých oblastí v SSE bolo najviac porúch v oblasti
Žilina a okolie. Preto som sa rozhodol v mojej diplomovej práci venovať práve
poruchám na kábloch v oblasti Žilina a okolie.
Ku poruchám na kábloch dochádza z rôznych príčin, pri rôznych
poveternostných podmienkach, v rôznych miestach vedenia (kábel, koncovka, spojka),
a rozdielna poruchovosť je aj pre rôzne typy káblov (ANKTOPV, AXEKCY, ...).
Najčastejšie poruchy sú:
• zlyhanie zariadenia,
• príčina neznáma za normálnych atmosférických podmienok,
• príčina neznáma za snehu,
• prebiehajúce cudzie práce,
• abnormálne namáhanie,
• chybná montáž,
• blesk, atď.
2%
16%
30%
7%4%4%
4%
7%
18%
7%
1%
Držiak poistiekIzolátorKábelKáblový súborOstatnéPodperné bodySpojka, preponkaTransformátorVodičÚsekový vypínačZdrojové stanice
Obr. 3.1. Rozdelenie porúch podľa miesta vzniku
Tieto poruchy na zariadeniach vn môžme rozdeliť do troch hlavných skupín.
PDF vytvořeno zkušební verzí pdfFactory Pro www.fineprint.cz
• Poruchy transformačných staníc, kde patria poruchy držiakov poistiek, samotných transformátorov, zdrojových staníc a ostatné (odpojovače...). Na obr. 3.2. vyznačené modrými farbami.
• Poruchy na káblových vedeniach, kde patria poruchy na káblových súboroch a samotných kábloch. Na obr. 3.2. vyznačené zelenými farbami.
• Poruchy na vzdušných vedeniach, kde patria poruchy na izolátoroch, podperných bodoch, spojkách, vodičoch a úsekových vypínačoch. Na obr. 3.2. vyznačené fialovými farbami.
Potom predchádzajúci graf (obr. 3.1.) môžeme prekresliť takto.
2% 4%7%
1%
7%
30%
16%
4%
4%
18%
7%Držiak poistiek
Ostatné
Transformátor
Zdrojové stanice
Káblový súbor
Kábel
Izolátor
Podperné body
Spojka, preponka
Vodič
Úsekový vypínač
Obr. 3.2. Poruchy podľa druhu zariadenia
PDF vytvořeno zkušební verzí pdfFactory Pro www.fineprint.cz
4. Káble
Silové káble vn na prenos a rozvod elektrickej energie sa vyrábajú pre menovité
napätia 3, 6, 10, 22, 35 kV, káble vvn pre 110, 220, 400 kV.
Vodivý materiál tvorí jadro káblu. Prierezy jadier sú v rozsahu 1,5 až 500 mm2,
ale v praxi sa používajú do prierezu 240 mm2, pretože s väčšími prierezmi je veľmi
náročná manipulácia.
4.1 Zloženie káblov
Jadrá sú z medi alebo z hliníka. Pri malých prierezoch sú jadrá plné, pri väčších
sa používajú tuhé laná. Jadra káblov vn môžu mať kruhový tvar, alebo tvar výseku
u káblov sektorových.
Jadro je obklopené izoláciou, to nazývame žilou. Okolo izolácie je plášť, ktorého
úlohou je chrániť izoláciu proti vonkajším účinkom, hlavne proti vlhkosti. Izolácia
káblov vn býva z papiera, z PVC a zo sieteného polyetylénu. Plášť je olovený,
hliníkový alebo z PVC.
O spoľahlivosti prevádzky káblov rozhoduje predovšetkým jeho izolácia.
Izolácia môže byť poškodená buď vonkajšími vplyvmi, alebo elektrickým namáhaním,
teda buď dlhodobým pôsobením napätia menovitej veľkosti alebo prepätím.
K porušeniu izolácie vplyvom čiastkových výbojov dochádza v dôsledku pôsobenia
rýchlych elektrónov z výbojového kanálu v dutinke na dielektrikum.
V súčasnosti sa v SSE používa AIR BAG káblový systém. V prípade nárazu
u pancierového kábla dochádza k trvalej deformácii a vytvára sa tým permanentný tlak
na ostatné vrstvy kábla. Na rozdiel od pancierového, u AIR BAG kábla, je deformácia,
spôsobená pri náraze, dočasná. AIR BAG vrstva pôsobí ako absorbér kinetickej energie
nárazu a tým výrazne zvyšuje odolnosť kábla pred mechanickým poškodením. Je
umiestnená priamo pod vonkajším plášťom. AIR BAG systém spočíva v použití
extrudovaných vrstiev zo špeciálnych polymérov. Postup pri pokládke týchto káblov je
trochu jednoduchší. Kábel sa môže obsypať len hlinou, nemusí sa obsypávať jemným
pieskom.
PDF vytvořeno zkušební verzí pdfFactory Pro www.fineprint.cz
Ďalším typom káblov sú DISTRI káble – závesné káble. Sú to káble
umiestňované na elektrických stĺpoch, ako vzdušné vedenie, ale štruktúru majú ako
káble uložené v zemi. Používajú sa v husto zastavaných oblastiach, pretože ochranné
pásmo pozdĺž vedenia je u DISTRI kábloch menšie ako u vzdušných vedení.
Obr. 4.1. Niektoré typy káblov
4.2 Označovanie káblov
Ako som už uviedol je viacero typov káblov, ktoré sa líšia medzi sebou
rozdielnou štruktúrou, alebo v použití rôznych materiálov na jednotlivé vrstvy kábla. Na
to, aby sme zistili, z čoho sa daný kábel skladá, nám slúži označovanie káblov. Je
viacero značení káblov.
Prvý typ značenia:
Prvé písmeno značenia udáva materiál jadra.
• A – hliník,
• C – meď. Druhé písmeno značenia udáva materiál izolácie.
• N – napustený papier (normálny),
• M – napustený papier (nemigrujúci). Tretie písmeno značenia je spoločným označením pre všetky káble.
• K – kábel.
PDF vytvořeno zkušební verzí pdfFactory Pro www.fineprint.cz
Štvrté písmeno značenia udáva materiál plášťa.
• A – hliník,
• O – olovo.
U káblov, kde každá z troch žíl obsahuje plášť (trojplášťové káble), sa
v označovaní uvádza počet plášťov písmenom T pred písmenom označujúcom materiál
plášťa.
Piate a prípadne ďalšie písmeno značenia udávajú obaly nad plášťom.
• J – jednoduchá protikorózna ochrana,
• V – vlákninový obal,
• B – zosilnená protikorózna ochrana (vinutá),
• Y – zvláštna protikorózna ochrana,
• P – pancier z oceľových pásikov,
• D – pancier z oceľových drôtov,
• Z – zvláštny pancier v nemagnetickom prevedení z drôtov pre jednožilové káble určené pre prenos striedavého prúdu.
Druhý typ značenia:
Prvé písmeno značenia udáva veľkosť menovitého napätia v kV.
10, 22, 35.
Druhé písmeno značenia udáva materiál jadra.
• A – hliník,
• C – meď,
• CV – medené vodotesné,
• AV – hliníkové vodotesné.
Tretie písmeno značenia udáva materiál izolácie.
• XE – sieťovaný PE. Štvrté písmeno je charakteristické označenie pre všetky káble.
• K – silový kábel. Piate písmeno udáva materiál tienenia.
• C – medené kovové,
• VC – medené kovové s ochranou proti pozdĺžnemu šíreniu vody pod plášťom.
PDF vytvořeno zkušební verzí pdfFactory Pro www.fineprint.cz
Šieste a prípadne ďalšie písmeno označuje materiál(y) plášťa.
• E – polyetylénový,
• Y – PVC,
• O – olovený,
• EY – plášť PE + PVC,
• OY – olovený plášť + PVC,
• VE – PE plášť s bariérou proti priečnemu prenikaniu vlhkostí.
V súčasnosti používané AIR BAG káble sú označované: „(AR)“.
Ďalším značením je európske značenie, ktoré je podľa normy STN 34 7409. Pre
porovnanie značení uvediem takýto príklad. Je to rovnaký kábel označený dvoma
rozdielnymi značeniami.
podľa starého označenia CYKY 4x6
podľa Európskeho označenia H03VV - U4X6
Príklady značenia káblov:
• ANKTOPV: A – hlinkové jadro, N – izolácia z napusteného papiera, K – kábel, T – každá z troch žíl obsahuje plášť, O – olovený plášť, obaly nad plášťom: P – pancier z oceľových pásikov, V – vlákninový obal.
• AXEKCY: A – hliníkové jadro, XE – izolácia zo sieťovaného PE, K – kábel, C – medené kovové tienenie, Y – plášť z PVC.
• CXEKV(AR)E: C – medené jadro, XE – izolácia zo sieťovaného PE, K – kábel, V – medené kovové s ochranou proti pozdĺžnemu šíreniu vody pod plášťom, plášť sa skladá z: AR – AIR BAG vrstva, E – polyetylén.
4.3 Pokládka káblov
Pokládka káblov je veľmi dôležitá činnosť. Pri nedodržaní pracovných postupov
často dochádza k poruchám. Pokládka môže byť uskutočňovaná ručne, mechanicky
s valčekmi a elektropohonom, alebo mechanicky pomocou navíjacieho zariadenia.
Veľký dôraz sa taktiež dáva na vstupnú kontrolu, výstupné kontrolné merania a skúšky,
aj na montáž káblových súborov.
V prvom rade musí byť káblové vedenie správne naprojektované. Pri
projektovaní sa postupuje takto:
PDF vytvořeno zkušební verzí pdfFactory Pro www.fineprint.cz
• voľba trasy,
• výber druhu kábla,
• spôsob pokládky,
• uloženie káblov – do trojuholníka, alebo vedľa seba v jednej rovine (3 jednožilové káble),
• uzemnenie,
• ochrana pred mechanickým poškodením a pred šírením požiaru,
• spájanie a úprava koncov káblov,
• ochrana pred bludnými prúdmi,
• označenie,
• ukladanie káblov do zeme,
• voľba zákrytového materiálu,
• uchytenie káblu,
• geodetické zameranie.
4.3.1 Ručná pokládka
Pri ručnej pokládke sa postupuje nasledovne:
Vychádza sa z počtu pracovníkov. Ak je dostatočný počet (jeden pracovník na
35 kg kábla) uložia sa kladky. Rohové kladky musia byť umiestnené v každom ohybe
trasy káblu. Potom sa pracovníci rozmiestnia a odvíjajú kábel z bubna. Kábel sa nesmie
dotýkať okraja výkopu, aby sa nepoškodil plášť. Ak nie je dostatočný počet
pracovníkov, umiestnia bubon do stredu a odvíjajú ho postupne.
4.3.2 Mechanizovaná pokládka s navíjacím zariadením
Pri tejto pokládke sa používa zaťahovač. Tento spôsob sa používa u trás
s malými ohybmi, alebo bez iných zábran. Zaťahovač je vybavený analógovým
ťahomerom s možnosťou nastavenia medznej ťažnej sily. Umiestňuje sa do osi ryhy na
nižšom konci trasy. Bubon s káblom sa umiestni na horný koniec trasy. Do výkopu sa
umiestnia kladky vo vzdialenosti 3 – 5 m. Káble sa neťahajú za jadro, ale za plášť.
Ťahajú sa pomocou motora zaťahovača po kladkách. Po roztiahnutí sa kábel zloží
z kladiek a položí sa na vypieskované dno výkopu. Kábel nesmie byť napnutý a musí
byť mierne vlnitý, kvôli dilatácií.
PDF vytvořeno zkušební verzí pdfFactory Pro www.fineprint.cz
4.3.4 Mechanická pokládka s valčekmi a elektropohonom
Postup je podobný ako pri pokládke s navíjacím zariadením. Valčeky, poháňané
el. motorom, sa umiestnia do ryhy každých 20 – 30 m. Pri ostrom ohybe sa dávajú
elektropohony na začiatok aj na koniec ohybu. Všetky el. pohony sú napájané
z centrálneho rozvádzača
Pred samotným uložením káblu musí byť dno výkopu vyčistené a pokryté
vrstvou 8 cm jemnozrnného piesku. Odvíjanie a pokládka sa môže vykonávať pri
teplote vyššej než 4 oC, ak je teplota kábla nižšia, musí sa kábel ohriať. Pri všetkých
spôsoboch pokládky sa musia zaistiť konce káblu proti vniknutiu vody pri ťahaní.
Uložený kábel sa zasype rovnomernou vrstvou piesku a zakryje zákrytovými doskami.
Výška pieskovej vrstvy sa meria od povrchu káblu musí byť 8 cm. Zákryt musí
prekrývať káble minimálne o 4 cm. Na koniec sa spraví skúška priloženým napätím.
4.4 Montáž koncoviek a spojok
Po uložení káblov do ryhy je potrebné jednotlivé káble medzi sebou spojiť, resp.
ukončiť ich (namontovanie oka). Pre montáž káblových súborov (koncovky a spojky) sú
presné pracovné postupy.
V prvom rade sa musia dodržať všeobecné pokyny:
Montáž káblových súborov môže vykonávať len vyškolený pracovník, ktorý
musí dodržiavať presný pracovný postup. Všetky miesta, ktoré prídu do kontaktu
s lepidlom treba dôkladne očistiť a odmastiť. Zmrašťovacie trubice sa musia rezať len
ostrým nožom, aby bol rez hladký a bez vrúbkovaných okrajov. Trubica po zmraštení
musí byť celá hladká, bez záhybov a dokonale priliehať k vnútorným častiam. Na
zmrašťovanie musí používať propánový alebo propán – butánový plynový horák, ktorý
musí byť nastavený tak, aby plameň bol modrý so žltou špičkou, nie moc ostrý. Plameň
sa orientuje v smere zmrašťovania, aby sa zmrašťovací materiál predhrieval. Horákom
treba pohybovať rovnomerne, aby nedošlo k miestnemu prehriatiu materiálu.
4.4.1 Montáž spojky
Konce spojovaných káblov treba vzájomne prekryť o 200 mm. Potom sa
odstráni plášť v dĺžke a od stredu prekrytia, zvyšný plášť sa očistí v dĺžke 600 mm.
PDF vytvořeno zkušební verzí pdfFactory Pro www.fineprint.cz
Tab. 4.1. Závislosť dĺžky a od prierezu jadra (drôtové tienenie)
Prierez jadra (mm2) 35 – 95 120 – 240 300 – 500
a (mm) 180 190 240
Drôty tienenia sa ohnú na plášť kábla a konce drôtov sa obalia plastovou páskou.
V mieste stredu prekrytia sa odrežú žily káblov a dôkladne sa odstráni tienenie žily. Na
povrchu izolácie nesmú zostať zvyšky vodivého materiálu. Pri páskovom tienení sa
plášť odstráni v dĺžke b a tienenie sa odstráni do vzdialenosti 150 mm od stredu
a zvyšok sa zaistí drôtenou bandážou.
Tab. 4.2. Závislosť dĺžky a od prierezu jadra (páskové tienenie)
Prierez jadra (mm2) 35 – 95 120 – 240 300 – 500
b (mm) 210 220 270
To bola príprava káblov a po nej nasleduje samotná montáž. Obrázky boli
prevzaté z [8].
Sada trubíc (trubica na riadenie elektrického poľa - 1, tienená izolačná trubica -
2, vonkajšia trubica - 3) sa nasunie na jeden z káblov.
Obr. 4.2. Sada trubíc na kábli
Jadra sa spoja lisovaním, spájkovaním, alebo inou rovnocennou metódou
spojenia. Zo spojovača sa odstránia hroty a hrany, očistí a odmastí sa izolácia
a spojovač.
PDF vytvořeno zkušební verzí pdfFactory Pro www.fineprint.cz
Obr. 4.3. Spojovač
Pomocou žltej výplňovej pásky sa ovinie vodivé tienenie žily 20 mm od
rozhrania medzi tienením a izoláciou a ovíja sa 10 mm na izoláciu. Páska sa pri navíjaní
má napínať tak, aby sa pôvodná šírka zmenšila na polovicu.
Obr. 4.4. Ovíjanie tienenia žily
Druhou výplňovou páskou ovinieme spojovač s 50 % prekrytím.
Obr. 4.5. Ovíjanie spojovača
Potom sa presunie trubica na riadenie el. poľa centricky nad spojovač a následne
ju treba úplne zmrštiť. Po zmrštení musí trubica tesne priliehať.
PDF vytvořeno zkušební verzí pdfFactory Pro www.fineprint.cz
Obr. 4.6. Zmršťovanie trubice na riadenie elektrického poľa
Nad zmrštenú trubicu na riadenie el. poľa sa umiestni tienená izolačná trubica.
Trubicu treba zmršťovať od stredu na jednu stranu a potom na druhú stranu.
Obr. 4.7. Zmršťovanie tienenej izolačnej trubice
Celá spojka sa ovinie medenou sieťkou s 50 % prekrytím.
Obr.4.8. Ovíjanie medenou sieťkou
Drôty tienenia sa ohnú naspäť na spojku, vhodne vyformujú a spoja lisovacím
spojovačom, alebo inou metódou. Potom sa plášť kábla po oboch stranách dobre očistí
a odmastí v dĺžke 150 mm. Nad stred spojky sa presunie vonkajšia plášťová trubica
a začne sa zmršťovať v strede trubice a postupuje k jednotlivým koncom trubice.
Obr.4.9. Zmršťovanie vonkajšej plášťovej trubice
PDF vytvořeno zkušební verzí pdfFactory Pro www.fineprint.cz
Týmto je montáž ukončená.
Obr. 4.10. Hotová spojka
4.4.2 Montáž koncovky
Montáž koncovky je principiálne rovnaká. Podstatný rozdiel je len v tom, že na
kábel sa nepripája druhý kábel, ale oko koncovky.
Obr. 4.11. Schéma spojky a koncovky
4.5 Príčiny vzniku porúch
Každá porucha vznikne z určitej príčiny. Môžu to byť príčiny, ktorým
nedokážeme zabrániť, ako u kábloch napr.: zlyhanie zariadenia vplyvom starnutia,
prírodné kalamity, pohyb pôdy atď, alebo príčiny ktoré môžeme ovplyvniť ako napr.:
PDF vytvořeno zkušební verzí pdfFactory Pro www.fineprint.cz
poruchy kvôli výkopovým prácam, poruchy spôsobené nedodržaním pracovných
postupov pri pokládke, pri nesprávnej montáži koncoviek a spojok (nedodržanie
vzdialeností, nedokonale očistené časti káblov, zarezanie do polovodivej vrstvy, atď.),
pri zanedbaní vstupnej kontroly a podobne. Druhej skupine porúch môžeme
predchádzať a tým zmenšiť počet porúch.
4.6 Čiastkový výboj
Pri poruchách dochádza k narušeniu štruktúry káblov, čo dáva podnet k vzniku
čiastkových výbojov (ČV).
Čiastkový výboj je taký výboj, ktorý vzniká pod vplyvom kritickej intenzity
elektrického poľa v plynnom dielektriku, prípadne v plynom vyplnených dutinách
pevných alebo kvapalných izolantov. Pri dlhodobom vysokonapäťovom namáhaní
pevnej izolácie, spôsobujú tieto výboje ich postupnú degradáciu, ktorá väčšinou končí
prierazom izolácie. Výboje majú spravidla impulzný charakter. Delia sa na 3 základné
skupiny:
• vnútorné výboje – patria sem výboje v dutinách pevných a kvapalných dielektrík a tiež špeciálny druh vnútorných výbojov elektrické stromčeky,
• povrchové výboje – vznikajú na rozhraní dvoch rôznych izolantov za prítomnosti normálnej aj tangenciálnej zložky elektrického poľa,
• korónové výboje – radíme ich k výbojom povrchovým.
4.7 Diagnostika káblov
K zníženiu poruchovosti prispieva tiež diagnostika. A to vďaka možnosti
včasného odhalenia a lokalizácie potencionálnych poruchových miest v izolácii
(papierové káble), alebo v káblových súboroch (papierové a PE- káble). Ďalším
aspektom prečo je potrebné diagnostikovať káble je úspora nákladov.
Diagnostikou sa preveruje homogenita káblov, čiže miesta, ktoré sú oslabené.
Káble s papierovou izoláciou sa merajú v štyroch cykloch po päťkrát pri napätiach
07,0 U⋅ ; 01 U⋅ ; 04,1 U⋅ ; 07,1 U⋅ ; kde U0 je počiatočné napätie. V prípade káblov
s celou plastovou izoláciou sa meranie vykonáva v štyroch cykloch po tri razy pri
takých istých napätiach. Meria sa medzi fázovým vodičom a kovovým plášťom alebo
tienením káblu pripojeného k uzemneniu.
PDF vytvořeno zkušební verzí pdfFactory Pro www.fineprint.cz
4.7.1 Základné pojmy diagnostiky
Základná úroveň rušenia: rušenie a náhodné rušivé vplyvy zo siete, okolitých
rádiovysielačov, „zamorených“ zemných potenciálov a pod. Realistické úrovne
základného rušenia sú od 10 pC do 100 pC.
Úroveň ČV: maximálny náboj jednotlivého impulzu. Meriame zdanlivý náboj
impulzu v mieste napojenia meracích svoriek, skutočný náboj v mieste vzniku ČV nie je
merateľný.
Kalibrácia: Privedenie známej hodnoty náboja na meraný objekt za účelom
kalibrácie meracieho systému.
Zápalné napätie ČV „Ui“ alebo „PDIV“: Napätie, pri ktorom sa objavujú prvé
merateľné ČV (výboje s úrovňou vyššou ako je základná úroveň rušenia).
Zhášacie napätie ČV „Ue“ alebo „PDEV“: Pri znižovaní meracieho napätia
zanikajú pri určitom napätí ČV. Toto napätie je často výrazne nižšie ako zápalné napätie
a je preto dôležitým posudzovacím kritériom.
Lokalizácia ČV: Lokalizácia miest zdrojov ČV na báze reflektometrického
princípu. Pre dosiahnutie čo najvyššej presnosti lokalizácie sa pri kalibrácii na základe
známej dĺžky kábla stanovuje rýchlosť šírenia impulzu v danom kábli.
Pomocou štatistického vyhodnotenia početnosti výskytu ČV je možné znázorniť
rozdelenie zdrojových miest ČV po celej dĺžke kábla.
TE-Mapping / Fingerprints: Zobrazenie úrovní a početnosti ČV
v závislosti na fázovom uhle meracieho napätia. Sú známe charakteristické „odtlačky
prstov“ (fingerprints) pre typické druhy porúch (dutiny, štrbinové plochy, plazivé
výboje a pod.).
Online / Offline meranie: Online-meranie prebieha za prevádzky. Pomocou
Rogowského cievok sa induktívne snímajú signály (fyzikálne obmedzený dosah
merania). V praxi sa aplikuje hlavne na monitoring zariadení (generátory,
transformátory..). Offline-meranie prebieha mimo prevádzky pomocou vhodného zdroja
meracieho napätia. Výhody: presné stanovenie Ui a Ue, výrazne nižšie hladiny
základného rušenia.
PDF vytvořeno zkušební verzí pdfFactory Pro www.fineprint.cz
4.7.2 Základné pravidla pri meraní čiastkových výbojov
Základná hladina šumu by mala byť v rozsahu 10 až 50 pC, zápalné napätie
čiastkových výbojov má byť > 07,1 U⋅ a zhášacie napätie čiastkových výbojov > U0.
4.7.3 Požiadavky na meranie čiastkových výbojov
Forma napäťového zaťaženia kábla počas diagnostického merania ma byť
porovnateľná s prevádzkovým zaťažením (50 Hz). Zmerané parametre, ako zápalné a
zhášacie napätie vtedy zodpovedajú výbojovému správaniu kábla za prevádzky.
Pri použití analogických rozdelení poľa ako v prevádzkových podmienkach je
možné napäťové zaťaženie kábla pre relevantnú lokálnu diagnostiku obmedziť na
úroveň 07,1 U⋅ . Základným cieľom je nedeštruktívna diagnostika!
Kalibrácia meracieho systému musí zodpovedať norme IEC 60270.
Meracie napätie by malo byť prítomné na kábli len krátky čas - potrebný je preto
rýchly záznam dát.
Online Processing je potrebný pre spoľahlivú lokalizáciu a analýzu zdrojových
miest ČV.
Merací systém umožňuje zobraziť fázové rozloženie výbojov pre identifikáciu
typických druhov výbojov.
Systém by mal obsahovať jednoducho ovládateľný softvér na lokalizáciu
zdrojových miest ČV.
4.7.4 Kritéria pre hodnotenie stavu izolácie kábla pri meraní čiastkových
výbojov
• dobrý – nevykazuje žiadne podstatné zhoršenie stavu izolácie kábla. Odporúča sa prevádzať v termíne do desiatich rokov, podľa stavu kábla,
• horší – vykazuje zhoršenie stavu izolácie kábla, ale nehrozí aktuálne nebezpečenstvo poruchy. Napriek tomu tento kábel je potrebné sledovať, či sa zmeraný stav nezačne postupom času podstatne zhoršovať. Diagnostiku treba vykonávať každé dva roky,
• chybný – vykazuje podstatné zhoršenie stavu izolácie a hrozí nebezpečenstvo poruchy. Tento kábel je potrebné sledovať (teda vykonávať diagnostiku po pol roku). V prípade opakovania zlých
PDF vytvořeno zkušební verzí pdfFactory Pro www.fineprint.cz
výsledkov merania je nutné pristúpiť k výmene buď častí kábla alebo celého kábla,
• kritický – vykazuje podstatné zhoršenie stavu izolácie a hrozí aktuálne nebezpečenstvo poruchy. Je nutné navrhnúť výmenu častí kábla alebo celého kábla okamžite.
Tab. 4.3. Hodnotenie diagnostiky meraním čiastkových výbojov
Hodnotenie stavu izolácie
podľa výskytu ČV
Papierová izolácia Qmax
(pC)
Plastová izolácia
Qmax (pC)
Nízke < 5000 nezistené
Vyššie < 20000 < 250
Vysoké > 20000 > 250
Kritické >> 20000 >> 250
PDF vytvořeno zkušební verzí pdfFactory Pro www.fineprint.cz
5. Hodnotenie spoľahlivosti
Analytické metódy umožňujú vyhodnotiť kvalitatívne charakteristiky a
odhadnúť ukazovatele (napríklad intenzitu porúch, pravdepodobnosť bezporuchového
chodu, súčinitele ustálenej pohotovosti), ktoré popisujú predpovedané dlhodobé
chovanie systému. Pre systematické a reprodukovateľné analýzy systému je nevyhnutné
používať jednotné postupy.
Žiadna jednotlivá metóda analýzy spoľahlivosti však nie je samotná natoľko
vyčerpávajúca a pružná, aby zvládla všetky možné zložité modely požadované pre
vyhodnotenie vlastností praktických systémov (hardvéru, softvéru, komplexných
funkčných štruktúr rôznych technológií, opraviteľných a udržovateľných štruktúr atď.).
Pre zaistenie kompletného spracovania zložitých alebo mnohofunkčných systémov
môže byť nevyhnutné vziať do úvahy niekoľko doplnkových analytických metód.
5.1 Metódy analýzy spoľahlivosti
5.1.1 Obecný postup
Postup pozostáva z jednotlivých krokov:
• Vypracuje sa zoznam všetkých požiadaviek na bezporuchovosť a pohotovosť, charakteristík a vlastností vrátane podmienok prostredia a prevádzky a požiadaviek na údržbu. Definuje sa systém, ktorý sa má analyzovať, druhy jeho prevádzky, funkčné vzťahy k vyšším úrovniam a k susedným systémom alebo procesom.
• Definuje sa poruchový stav systému, kritéria poruchového stavu a podmienky vychádzajúce z funkčných požiadaviek systému, očakávanej prevádzky a prevádzkového prostredia. Treba brať do úvahy aj schopnosť softvéru.
• Ak sa požadujú číselné výsledky, odporúča sa previesť rozdelenie požiadaviek vychádzajúcich z predbežného návrhu.
Systém sa analyzuje takto:
• Kvalitatívna analýza (deduktívna/induktívna metóda) Kvalitatívna analýza vyjadruje logický rozbor problému, ktorý pracuje
s postupmi systematickej analýzy a nepracuje s číselnými charakteristikami. Pri absencii
PDF vytvořeno zkušební verzí pdfFactory Pro www.fineprint.cz
pravdepodobnostných a štatistických metód je väčší priestor venovaný expertným
odhadom.
• Kvantitatívna analýza (analytické metódy alebo metódy simulácie) Kvantitatívna analýza ľudskej spoľahlivosti je v určitom zmysle rozšírením
kvalitatívnej analýzy. Jej cieľom je číselné vyjadrenie záverov kvalitatívnej analýzy
a pomocou štatistických metód ich spracovanie do výsledkov, ktoré sama kvalitatívna
analýza nedokáže sformulovať. Väčšina metód kvantitatívnej analýzy sa snaží vytvoriť
realistický model aspoň pre charakteristické činnosti obsluhy v najbežnejších
podmienkach okolia pracoviska.
Vyhodnotia sa výsledky a porovnajú sa s požiadavkami a s alternatívnymi
návrhmi. Medzi doplnkové činnosti patria: preskúmanie návrhu systému, určenie
slabých miest, vývoj alternatívnych metód pre zlepšenie spoľahlivosti, prevádzanie
optimalizačných štúdií z hľadiska nákladov a ziskov atď.
5.1.2 Analýza funkčnej štruktúry
Pre analýzu dlhodobého chovania systému v prevádzke má byť určený
a podrobne popísaný presný spôsob požadovanej funkcie systému, ako aj podmienky
jeho prevádzky a prostredia. Pre zistenie akejkoľvek odchýlky od požadovanej funkcie
môže byť nevyhnutné previesť samostatnú analýzu funkčnej štruktúry systému. Funkcia
môže byť reprezentovaná diagramami, sledom udalostí, tabuľkami atď.
Kvalitatívnu analýzu môžeme vykonávať jednou z týchto metód:
• deduktívna metóda (zhora dole),
• induktívna metóda (zdola hore).
V praxi je však obvyklejší iteratívny postup, pri ktorom sa deduktívna
a induktívna metóda navzájom dopĺňajú.
5.1.3 Deduktívna analýza
Podstata deduktívnej metódy spočíva v postupe spracovania od najvyššej úrovne
záujmu (úroveň systému) k nasledujúcim nižším úrovniam, za účelom zistenia
nežiaducej činnosti systému. Zisťuje sa akýkoľvek poruchový stav a s ním spojený druh
poruchového stavu, ktorý môže viesť k pôvodne zistenému dôsledku poruchového
stavu.
PDF vytvořeno zkušební verzí pdfFactory Pro www.fineprint.cz
Deduktívna metóda je užitočná v skorej koncepčnej fáze návrhu systému, kedy
ešte nie sú podrobnosti systému plne definované. Používa sa tiež pre vyhodnocovanie
viacnásobných porúch, alebo sa používa vtedy, ak je systém natoľko zložitý, že
vhodnejšie je začať zoznamom poruchových stavov.
Musí byť presne definovaný nežiaduci jav alebo úspešná funkcia systému na
najvyššej úrovni (vrcholová udalosť). Potom sa na všetkých úrovniach zisťujú
a analyzujú príčiny prispievajúce k tejto udalosti.
5.1.4 Induktívna analýza
Podstata induktívnej metódy spočíva v zisťovaní druhu poruchového stavu na
úrovní súčiastok. U každého druhu poruchového stavu sa usudzuje, aký bude mať
odpovedajúci dôsledok a vlastnosti najbližšej vyššej úrovni systému. Výsledný
dôsledok poruchového stavu sa stane druhom poruchového stavu na nasledujúcej vyššej
úrovni systému a na tejto úrovni sa pre každý druh poruchového stavu analyzujú jeho
dôsledky. Touto metódou (zdola hore) sa dôsledne zisťujú jednotlivé druhy
poruchových stavov. Keďže musia byť známe poruchové stavy súčiastok, používa sa
táto metóda obvykle v záverečných etapách návrhu.
5.1.5 Analýza a posúdenie údržby a opravy
Dlhodobé chovanie v prevádzke opraviteľného systému je silne ovplyvnené
udržovateľnosťou systému a tak isto použitou stratégiou oprav a údržby.
5.1.6 Výber vhodnej analytickej metódy
Pre ekonomické vyhodnotenie spoľahlivosti systému sa má vybrať analytická
metóda, ktorá:
• modeluje a vyhodnocuje spoľahlivostné problémy v širokom rozsahu,
• umožňuje skúseným návrhárom a spoľahlivostným inžinierom vykonávať priamu, systematickú, kvalitnú a kvantitatívnu analýzu,
• ak sú dostupné dáta, umožňuje predpovedať číselne hodnoty ukazovateľov spoľahlivosti.
Metóda analýzy spoľahlivosti sa má vybrať taká, ktorá bude dávať požadované
výsledky a bude zahŕňať všetky významné atribúty. [10]
PDF vytvořeno zkušební verzí pdfFactory Pro www.fineprint.cz
5.2 Metodika hodnotenia poruchovosti
5.2.1 Analýza spôsobu a dôsledku porúch
Analýza spôsobu a dôsledku porúch (FMEA) a analýza spôsobu, dôsledku
a kritickosti porúch (FMECA) sú induktívne metódy analýzy. Sú vhodné ku štúdiu
poruchových stavov materiálov, súčiastok a zariadení a ich dôsledkov. FMEA vychádza
z určitej konštrukčnej úrovne, pre ktorú sú k dispozícii kritéria poruchovosti (prvotné
spôsoby porúch). Vychádza z charakteristík poruchy základného prvku a z funkčnej
štruktúry systému a stanoví sa vzťah medzi poruchami prvku a poruchami systému,
zlyhanými funkciami, prevádzkovými obmedzeniami a degradáciou
prevádzkyschopnosti systému. FMEA je obmedzená na kvalitatívnu analýzu spôsobu
porúch materiálových objektov a nezahrňuje ľudské chyby a chyby softvéru, hoci sa
v bežných systémoch obvykle vyskytujú. Logickým rozšírením FMEA je uvažovanie
kritickosti a pravdepodobnosti výskytu spôsobu porúch. Táto analýza kritickosti je
známa ako FMECA.
FMEA a FMECA možno aplikovať na široký rozsah problémov vyskytujúcich
sa v technických systémoch. V etape voľby koncepcie a definície sa analýza prevádza
obmedzene, častejšie sa uplatňuje v etape návrhu a vývoja. S FMEA úzko súvisí
vytvorenie blokových diagramov bezporuchovosti a stavových diagramov odvodených
zo štruktúry systému. Samostatné diagramy sú potrebné pre rôzne stanovené
a definované kritéria porúch systému, degradáciu funkcie, bezpečnosť či alternatívnu
fázu prevádzky.
Medzi podrobnejšie aplikácie a prínosy FMEA patrí identifikovanie poruchy;
stanovenie požiadaviek na zálohovanie, vlastnosti návrhu a ďalšie zníženie zaťaženia;
stanovenie požiadaviek na výber alternatívnych materiálov; identifikovanie závažných
dôsledkov porúch; odhalenie kritických miest; stanovenie prevádzkových cyklov;
stanovenie požiadaviek na zber dát atď.
Návrh systému a jeho aplikácií môže byť rôzne zložitý a tak je treba vypracovať
postupy FMEA individuálne tak, aby odpovedali dostupným informáciám. V štúdiách
FMEA sa používajú tieto základné kroky:
• definícia systému a určenie jeho funkčných a minimálnych prevádzkových požiadaviek,
PDF vytvořeno zkušební verzí pdfFactory Pro www.fineprint.cz
• vypracovanie diagramov a matematických modelov a popisov,
• stanovenie základných princípov a dokumentácia pre uskutočnenie analýzy,
• identifikácia spôsobu porúch, ich príčin a dôsledkov a ich postupnosti,
• identifikácia metód a opatrení k detekcií a izolácií porúch,
• identifikácia konštrukčných a prevádzkových opatrení voči nežiaducim javom,
• vyšetrenie špecifických kombinácií viacnásobných porúch,
• odporučenie.
Správa o vykonávaní FMEA (alebo FMECA) môže byť zahrnutá do širšej štúdie
alebo môže byť samostatná. Správa musí obsahovať súhrn a podrobný záznam
o analýze. Súhrn má obsahovať stručný popis o metóde analýzy a úrovni, ku ktorej bola
uskutočnená, predpoklady a základné pravidlá. Navyše musí obsahovať upozornenia pre
návrhárov, pracovníkov údržby a užívateľov, ktoré sa môžu vyskytnúť a zmeny
v návrhu.
Výhody a nevýhody:
• veľmi účinná metóda so širokým záberom použitia,
• predbežne upozorňuje na druhy poruchových stavov,
• skúma možné následky, ktoré nie sú presne známe,
• odhaľuje rušivé následky aj odchýlky,
• užitočná pri analýze nových systémov,
• výstupné dáta rozsiahle aj u jednoduchších systémov,
• nemôže ľahko spracovať časovú postupnosť,
• sama o sebe nevytvára model pre kvantitatívne vyhodnotenie,
• nemôže ľahko popísať viacnásobné závislosti. [11]
5.2.2 Analýza stromu poruchových stavov
Strom poruchových stavov je v podstate organizované grafické vyjadrenie
podmienok alebo iných faktorov, ktoré spôsobujú vznik alebo prispievajú k vzniku
definovanej nežiaducej udalosti, označenej ako vrcholová udalosť. Vyjadrenie stromu je
v takom tvare, ktorý môže byť pochopený, analyzovaný a v prípade potreby zmenený
s cieľom zjednodušiť identifikáciu faktorov, ktoré ovplyvňujú bezporuchovosť systému,
zjednodušiť rozporné požiadavky, ktoré môžu ovplyvniť spoľahlivú funkciu a spoločné
udalosti, ktoré ovplyvňujú viac ako jednu funkčnú súčiastku. Analýza stromu
PDF vytvořeno zkušební verzí pdfFactory Pro www.fineprint.cz
poruchových stavov je v podstate deduktívna metóda analýzy zameraná na presné
zistenie príčin alebo kombinácií príčin, ktoré môžu mať za následok definovanú
vrcholovú udalosť.
Analýza stromu poruchových stavov je vhodná najmä na analýzu zložitých
systémov. Príkladmi systémov, v ktorých sa analýza stromu poruchových stavov
všeobecne používa sú jadrové elektrárne, lietadlá, komunikačné systémy a pod.
S vývojom stromu poruchových stavov sa má začať na začiatku návrhu výrobku.
Rast stromu poruchových stavov má odrážať postup návrhu. Je dôležité si uvedomiť, že
udalosti zobrazené stromom sú nielen z oblasti porúch softvéru alebo hardvéru, ale
zahŕňajú všetky podmienky alebo iné faktory, ktoré sa vzťahujú na vrcholové udalosti
daného systému.
Pri logickej analýze sa používajú tri základné metódy: vyšetrenie, booleovská
redukcia a určenie minimálnych kritických rezov. Každú udalosť v strome poruchových
stavov je nutné jednoznačne identifikovať. Udalosti sa majú označiť tak, aby bolo
možné jednoducho nájsť vzájomný vzťah medzi stromom poruchových stavov
a príslušnou konštrukčnou dokumentáciou. [12]
5.2.3 Metóda blokového diagramu bezporuchovosti
Metóda blokového diagramu bezporuchovosti (RBD) znázorňuje v grafickej
podobe bezporuchovosť systému. Ukazuje logické spoje (funkčných) prvkov
nevyhnutné pre úspešný (bezporuchový) stav systému. Opísaná metóda modelovania je
určená predovšetkým pre systémy bez opravy a pre systémy, u ktorých nezáleží na
poradí, v ktorom dochádza k poruchám. Pre systémy, u ktorých je nutné brať do úvahy
poradie vzniku porúch, alebo u ktorých sa majú prevádzať opravy, je vhodnejšie použiť
iné metódy.
Pri konštrukcii RBD sa môžu uplatniť rôzne metódy kvalitatívnej analýzy
poruchového stavu systému. Úspešný stav systému závisí na jednom alebo viacerých
poruchách systému. U každého poruchového stavu systému je ďalším krokom
rozdelenie systému na logické bloky podľa účelu analýzy bezporuchovosti. Podľa typu
štruktúry sa môžu uplatniť jednoduché Booleovské metódy alebo analýza ciest a rezov.
Prvým krokom vývoja modelu je voľba definície úspešného stavu systému.
Nasledujúcim krokom je rozdelenie systému do bloku zariadenia, ktoré odráža logické
PDF vytvořeno zkušební verzí pdfFactory Pro www.fineprint.cz
chovanie systému. Ďalším krokom je odkaz na definíciu poruchového stavu systému
a konštrukcia diagramu.
Zložité RBD môžu byť obvykle vyhodnotené s použitím simulácie. Na
zjednodušenie sa používajú tieto metódy: modely so spoločnými blokmi alebo metóda
redukcie. [13]
5.2.4 Markovová analýza
Markovová analýza je prevažne induktívna analytická metóda vhodná pre
vyhodnotenie funkčne zložitých systémových štruktúr a zložitých stratégií opráv
a údržby. Metóda je založená na teórií Markovových reťazcoch. V princípe sa podľa
matematických modelov vyhodnocujú pravdepodobnosti, že sú prvky systému
v určitom stave, alebo že nastanú určité udalosti v špecifikovaných časových bodoch,
alebo intervaloch. Na začiatku musia byť definované stavy, ktoré sú predmetom záujmu
spolu s pravdepodobnosťami prechodu z jedného stavu do iného. Kvalitatívna analýza
vyžaduje určenie všetkých možných stavov systému, znázorneného najlepšie v podobe
diagramu stavových prechodov. Hlavnou podpornou analytickou metódou je
pravdepodobnostná tabuľka.
5.2.5 Predpoveď bezporuchovosti počítania z dielov
Predpoveď bezporuchovosti počítania z dielov je v zásade induktívna metóda
použiteľná väčšinou behom včasných etáp návrhu k odhadu približnej intenzity porúch
systému. Je treba vypracovať zoznam súčiastok systému a stanoviť príslušné intenzity
porúch podľa ich úrovní namáhania. Metóda je založená na predpoklade, že sú
súčiastky logicky zapojené sériovo. To je často najhorší možný príklad.
5.3 Súčasné postupy hodnotenia spoľahlivosti
Káblové vedenia sa sledujú na rajónnych dispečingoch (RD). Každý pondelok sa
robia týždenné hlásenia za uplynulý týždeň. Obsahujú časy bezprúdia (priemerný,
sumárny), počet porúch a miesta, v ktorých sa nachádzali a zoznam hlavných porúch
týždňa.
Na konci každého roka sa robia štatistiky porúch, ako napr.: poruchy podľa typu
kábla, podľa roku pokládky, podľa miesta poruchy, podľa príčiny, podľa oblasti atď.
PDF vytvořeno zkušební verzí pdfFactory Pro www.fineprint.cz
Ak náhodou na nejakom kábli bolo viacero porúch za krátky čas, zasadá
poruchová komisia pre dané oblastné centrum (OC). Podklady pripraví vedúci RD,
ktorý hodnotí poruchovosť za daný mesiac spolu so zástupcami dispečerského vedenia,
so zástupcami prevádzky a údržby, so zástupcami asset managementu (vlastníkmi
zariadení).
Pre zamedzenie výpadkov sa potom navrhuje operatívna diagnostika.
Na ďalší mesiac sa zase stretnú a prehodnotia plnenie úloh, ktoré schválili a ako
sa zadané úlohy plnia.
PDF vytvořeno zkušební verzí pdfFactory Pro www.fineprint.cz
6. Zber údajov o spoľahlivosti
6.1 Ciele a obmedzenia zberu údajov
Na získanie maximálnej účinnosti systému zberu údajov sa navrhuje úzka
koordinácia programov predkladania, analýzy a šírenia výsledkov. Navyše úspešný
proces zberu údajov je zásadnou a často kritickou otázkou spolupráce osôb, ktoré
poskytujú údaje z prevádzky.
Podľa možnosti je zrejme výhodné vytvoriť čo najširší a najobjemnejší systém
zberu údajov. Pri tom si však treba uvedomiť, že v okamihu zberu by sa niektoré
informácie mohli pre nepozornosť vylúčiť. Vedľajšie sa zvyčajne objavujú
retrospektívne, keď je systém zberu už v prevádzke.
Špecifické ciele zberu a predkladania údajov z prevádzky zahrňujú: umožniť
prehľad o úrovniach skutočného výkonu sledovaných objektov, naznačiť možnú
potrebu zlepšenia, ovplyvniť vývoj dizajnu v budúcnosti, určiť spôsoby poruchových
stavov, príčiny porúch a mechanizmov porúch, porovnať špecifikované alebo
predpovedané obmedzenia objektu so skutočným výkonom v prevádzke, zlepšiť bázy
údajov a postupy predpovedania, pravidelne alebo príležitostne informovať dodávateľov
o prevádzkových vlastnostiach ich výrobkov.
6.2 Zdroje a metódy zberu údajov
Údaje z prevádzky sa môžu zbierať v nasledujúcich situáciách:
• tam, kde je celý súbor výrobkov známy a údaje z prevádzky sa uvádzajú pravidelne alebo rutinne,
• tam, kde sa vzorka považuje za reprezentatívnu pre celý súbor výrobkov a využíva sa na poskytovanie údajov z prevádzky, ktoré sa uvádzajú pravidelne alebo rutinne,
• tam, kde sa údaje z prevádzky získavajú z neštandardného prostredia a uvádza sa len časť porúch,
• tam, kde sa ako predpoklad na analytické štúdie používajú hodnotenia názorov zákazníkov alebo ich sťažnosti.
Treba vylúčiť implicitné alebo explicitné predpoklady, ktoré môžu viesť
k odhadom a predpovediam založeným na závažne chybných údajov o bezporuchovosti.
PDF vytvořeno zkušební verzí pdfFactory Pro www.fineprint.cz
Na to treba založiť zber údajov o bezporuchovosti skôr na udalostiach, ako na sledovaní
časových intervalov. Vyžaduje si to však oveľa väčšiu kapacitu uchovávania údajov,
aby sa zachovali informácie o skutočných časoch udalostí. Často sa bude zber údajov
robiť ročne. Možno však zvážiť aj automatizované a interaktívne systémy zberu údajov.
Výhody uchovávania zdrojov vo forme vhodnej na spracovanie elektronických údajov
zahrňujú ľahkú a presnú aktualizáciu a možnosť nových a rozšírených analýz.
Zvyčajne budú k dispozícií tieto zdroje údajov:
• preventívna a nápravná údržba,
• opravárenské činnosti,
• stredisko na príjem sťažností,
• merania prevádzkových vlastností,
• informácie o inventári.
Hlásenia o používaní majú obsahovať informácie o podmienkach používania.
Hlásenia o poruchách majú pokryť všetky pozorované poruchy. Hlásenia majú
obsahovať všetky dôležité informácie, aby pomohli opísať poruchy. Tam, kde
ekonomické dôvody alebo nedostatok zdrojov neumožňujú zbierať všetky požadované
údaje o poruchách, môže byť vhodné dohodnúť sa na zhustenom systéme, ktorý zbiera
obmedzené údaje o všetkých dôležitých poruchách. Hlásenie o údržbe má obsahovať
všetky informácie dôležité pre všetky ručné alebo automatické činnosti, ktoré sa robia
na obnovenie objektu. Informácie majú zahŕňať čas, počet a druh pracovníkov, stav
systému. Príspevok, ktorým môžu riadne vyškolení prevádzkoví a údržbárski pracovníci
prispieť k úplnosti a správnosti údajov, sa nemá podceňovať. Cieľom návrhu systému
zberu dát má však byť minimalizácia akejkoľvek systematickej chyby, ktorú by mohli
zapríčiniť pracovníci. Na zachovanie údajov dôležitých pre ciele hodnotenia sa má
vytvoriť báza údajov, ktorá umožňuje uchovanie a vyhľadanie údajov a ktorú možno
rozširovať. Každá báza sa musí navrhnúť tak, aby sa dali určiť najvhodnejšie metódy
kontroly údajov, opravy chýb a aktualizovania. Majú sa robiť kontroly platnosti údajov
pred ich zaradením do bázy. Na základnej úrovni to môže byť kontrola, či číselná
hodnota patrí alebo nepatrí do povoleného rozsahu. K dispozícií sú jednoduché
analytické a grafické metódy na kontrolu anomálneho správania údajov.
PDF vytvořeno zkušební verzí pdfFactory Pro www.fineprint.cz
6.3 Požadované údaje
Výber zbieraných údajov závisí od druhu ukazovateľov prevádzkových
vlastností, ktoré sa majú hodnotiť alebo odhadovať. Systém zberu údajov poskytuje:
• základnú informáciu vrátane identifikácie objektov,
• druh prostredia zariadenia,
• podmienky prostredia,
• podmienky prevádzky,
• merania prevádzkových vlastností,
• podmienky zabezpečenia údržby.
Základné informácie obsahujú názov zariadenia, miesto, výrobca alebo
dodávateľ, typ objektu, konfigurácia alebo kvalitatívne zaradenie objektu, individuálne
alebo sériové číslo, dátum výroby alebo vyskladnenia, dátum dodávky, kto objekt
zaviedol do prevádzky, dátum zavedenia do prevádzky a dátum začatia prevádzky.
Autor systému zberu údajov má zhromaždiť informácie o tom, ako a kde sa
zariadenie používa, prepravuje a skladuje.
Do úvahy sa berú nasledujúce podmienky prostredia: klimatické podmienky,
elektromagnetické prostredie, mechanické podmienky (napr.: otrasy), mechanicky
aktívne látky (napr.: piesok), chemicky aktívne látky, biologické podmienky,
rádioaktívne podmienky a iné.
Medzi podmienky prevádzky patria: druh prevádzky, podmienky zaťažovania,
výkonové podmienky, spôsob riadenia a spôsob vstupu.
Merania prevádzkových vlastností môžu zahŕňať hodnotenia spokojnosti
zákazníkov, skúšky výrobku v prevádzke a súhrny prevádzkových porúch.
Pre podmienky zabezpečenia údržby sú potrebné tieto informácie o nedostatku:
náhradných dielcov, skúšobných zdrojov a ľudských zdrojov.
6.4 Analýza zozbieraných údajov
Presná forma štatistickej analýzy údajov je špecifická pre každé použitie. Pri
príprave údajov a v analytickom procese sa majú brať do úvahy všetky osobitosti
systému zberu údajov. Analytik má identifikovať akékoľvek údaje, ktoré nepatria do
PDF vytvořeno zkušební verzí pdfFactory Pro www.fineprint.cz
vopred určeného rámca. Často budú zozbierané údaje patriť do niektorého z množstva
druhov štatistických rozdelení.
6.5 Predkladanie výsledkov
Keď sa uvádzajú výsledky, majú sa jasne stanoviť všetky podmienky na ich
pochopenie a využitie. Tieto podmienky majú zahŕňať cieľ systému zberu údajov najmä
s ohľadom na druh a kolísanie vybraných údajov. Zvážiť sa má aj forma uvádzania
výsledkov. Tam, kde je to vhodné, môže byť zhustená forma lepšia ako podrobný
číselný súpis. [14]
6.6 Zber údajov v súčasnosti
Údaje o poruchách na káblových vedeniach spracovávajú dispečeri. Dispečeri na
rajónnom dispečingu (RD) v Žiline používajú programy:
• Riadiaci informačný systém (RIS),
• technologický (telefónny) informačný systém (TIS),
• geografický informačný systém(GIS).
6.6.1 Riadiaci informačný systém (RIS)
RIS je počítačový program, v ktorom je zakreslená celá skutočná schéma
zapojenia v regióne – 1-pólové (blokové) schémy. Obsahuje sústavu vn a vvn.
V schéme sú za kreslené generátory, rozvodne, transformátory, vedenia a odberné
miesta.
Pomocou RIS-u sú diaľkovo ovládané vypínače, rozvodne, transformátory,
ochrany (napr.: ochrana pomalého a rýchleho opätovného zapnutia - OZ). Tiež slúži na
evidenciu príkazov B, na zaznamenanie odovzdávania zmeny, na zaznamenanie
denných hlásení, na výpočty chodu sietí, na evidenciu všetkých telemetrických signálov
a prvkov a ich archiváciu. Tiež ním môžeme ovplyvňovať prenosy (odstavenia zdrojov
a ich opätovná obnova, riadenie distribúcie), alebo robiť merania prúdových zaťažení.
Obsahuje denník práce, kde sú zaznamenané všetky manipulácie.
PDF vytvořeno zkušební verzí pdfFactory Pro www.fineprint.cz
6.6.2 Technologický (telefónny) informačný systém (TIS)
Ďalším počítačovým programom je TIS. V tomto programe sa robí evidencia
poruchových hlásení, ktoré doňho dostáva dispečer z RIS-u, alebo nahlásenie
odberateľmi cez telefónne zákaznícke centrum.
6.6.3 Geografický informačný systém(GIS)
Tento program obsahuje reálne uloženie káblových vedení. Podklady
vypracovali geodeti, ktorí majú zakreslené presné uloženia káblov. Obsahuje údaje
o kábloch (typ, úsek, dĺžka, atď.), o transformačných staniciach, o odberateľoch (meno,
priezvisko, inštalovaný výkon, na aký vývod je pripojený, atď.).
GIS je statický program, pretože vzniknuté poruchy sa v ňom neobjavujú. Slúži
výlučne len pre informáciu. Každá zmena uloženia káblov, spôsobená rekonštrukciou,
alebo stavba nového vedenia, prípadne TS, musí byť zaevidovaná (zakreslená) v tomto
programe.
6.6.4 Postup odstraňovania poruchy
Na každom vývode elektrickej stanice (ES) je vypínač, ktorý diaľkovo
signalizuje svoj stav (zapnutý/vypnutý) dispečerovi pomocou programu RIS. Pri vzniku
poruchy dôjde k zareagovaniu ochrany, ktorá vypne vývodový vypínač. Program
dispečerovi oznámi, že došlo k zmene stavu. Ak sú na chybnom vedení vypínače
a odpojovače ovládané diaľkovo, tak dispečer dokáže lokalizovať miesto poruchy
diaľkovo sám. Ak sa na danom vedení nachádzajú vypínače, alebo odpojovače, ktoré
nie sú diaľkovo ovládané, tak miesto poruchy musí dispečer lokalizovať poruchu
s pomocou pohotovostného pracovníka oblastnej kancelárie údržby (OKÚ).
Robí sa skúšanie na tmu. Budeme uvažovať, že všetky vypínače a odpojovače sú
ovládané diaľkovo. Vplyvom poruchy a zareagovaním ochrany sa vypne vývodový
vypínač. Potom sa automaticky spúšťa OZ, čo je opätovné zapnutie a sleduje sa či sa
vypínač opäť vypne. Ak nie, vedenie je zase v normálnej prevádzke. Ak sa vypne tak
sa urobí OZ druhýkrát. Keď sa vypínač zase vypne, tak sa po troch minútach OZ
vykoná tretíkrát. Ak je OZ úspešný, tak hovoríme o E1 bez výjazdu. Ak je neúspešný
tak dispečer vypne odpojovač v strede daného vedenia a následne zapne vývodový
vypínač. Ak zase zareaguje ochrana a vypne vypínač tak problémový úsek je medzi
PDF vytvořeno zkušební verzí pdfFactory Pro www.fineprint.cz
vypnutou časťou vedenia a vývodom, ak nie, tak je porucha v časti za vypnutou časťou
vedenia. Uvažujme, že vypínač vypol a porucha je v prvej polovici vedenia. Postupuje
sa opäť rovnako, že sa zase rozdelí poruchová časť vedenia na polovicu, zapne vypínač
a sleduje sa, či sa vypne alebo zostane zapnutý. Tým sa poruchová časť vedenia
zmenšuje, kým sa nenájde úsek, v ktorom je porucha.
Obr. 6.1. Schéma vybraného vedenia
Úsek sa odpojí v transformačnej stanici na začiatku a v transformačnej stanici na
konci daného úseku. Bezchybné úseky sa spustia do prevádzky vďaka zálohovaniu.
Potom sa vyšle pracovná skupina, aby presne lokalizovali miesto poruchy, pomocou
meracieho vozidla. V tomto okamihu už rozdelíme poruchy na E1 s výjazdom (výjazd
skupiny OKÚ, pretože výpadok trval dlhšie ako 3 minúty, ale nedošlo k poškodeniu
zariadenia), alebo o E2 (porucha a poškodenie zariadenia). Ak ide o E2 potom nasleduje
samotná oprava komponentu.
Ak sa na danom vedení nachádzajú vypínače a odpojovače, ktoré nie sú
ovládané diaľkovo, tak pracovná skupina OKÚ vyráža k danému vedeniu už pri
určovaní poruchového úseku. Pracovníci odpájajú odpojovače v TS-iach priamo na
mieste. Skupina je v kontakte s dispečerom a tak spoločne lokalizujú poruchu.
Káble v podstate „spájajú“ ES (rozvodne a TS) medzi sebou. Na koncoch káblov
sú namontované káblové koncovky, čiže všetky koncovky sa nachádzajú v ES. Ak je
porucha na koncovke, tak je to v niektorej ES. Tým sa oprava zjednoduší a skráti,
nakoľko ju netreba výkopmi hľadať, ale je vizuálne rozpoznateľná.
Po odstránení poruchy sa vráti zapojenie do pôvodného stavu. Dĺžka a cena
opravy závisí od typu opravy. Podľa zložitosti výkopu, typu opravy a cena hlavne podľa
Zber.odpojovač
Zem. nôž Vypínač
TS
Odpojovač v TS
Prípojnice
PDF vytvořeno zkušební verzí pdfFactory Pro www.fineprint.cz
toho či je možné zásobovať elektrickou energiou odberateľov, ktorý sa nachádzajú za
poruchou (v smere od vývodu). Cena jednej opravy káblového vedenia sa pohybuje
okolo 100 000 až 150 000 Sk.
6.6.5 Postup práce dispečera
Po oznámení poruchy, programom RIS, popisuje dispečer poruchu v TIS-e.
Vpisuje takéto údaje o poruche: miesto poruchy, názov rozvodne, meno dispečera,
začiatok riešenia poruchy, čas vypnutia vypínača, názov vyslanej skupiny (napr.: OKÚ
Žilina), čas vyslania skupiny, zoznam transformačných staníc, ktoré boli mimo
prevádzky.
Potom vykonáva vyššie popísanú skúšku na tmu.
Ďalej do TIS-u zadáva čas presnej lokalizácie, čas začiatku odstraňovania
poruchy (čas vydania príkazu B), čas obnovenia prevádzky (koniec príkazu B).
Po ukončení opravy a spustení prevádzky všetky tieto údaje pretransformuje do
programu Excel. V Exceli ostávajú zaznamenané tieto údaje: oblasť, miesto poruchy,
príčina poruchy, popis poruchy, názov OKÚ, číslo vývodu vn, úsek vedenia, začiatok
riešenia, trvanie poruchy a počet klientminút.
PDF vytvořeno zkušební verzí pdfFactory Pro www.fineprint.cz
Tab. 6.1. Príklad zadávania údajov o poruche do Excelu
Miesto poruchy Príčina poruchy Popis poruchy
Názov
OKÚ
Vývod vn
Káblový súbor -
spojka koncová
Zlyhanie zariadenia
(komponentu)
Poškodená káblová
koncovka, dožitím,
preTs 115/SAD Cadca
OKU
Čadca cad22/115
Káblový súbor -
spojka koncová
Zlyhanie zariadenia
(komponentu)
Vadna VN koncovka v
Ts 248-->249
OKU
Žilina zil22/216
Úsek
vedenia Začiatok riešenia
Trvanie
OD-NP Sek. Klientminuty
115/usek/7 6.5.2003 13:31:51
3:04:45 11 085 37 208
216/usek/24 7.5.2003 19:20:26
1:21:48 4 908 24 184
6.6.6 Priebeh zberu údajov
Údaje sa zbierajú počas lokalizácie a pri samotnej oprave. Niektoré informácie
sú zo skúseností dispečerov, alebo pracovníkov, ktorí vedia povedať, ešte pred
výkopom, či v danom mieste robili niekedy nejakú opravu, prípadne aký typ kábla sa
tam nachádza, či je to problémový úsek, či je tam nejaká káblová spojka atď.
PDF vytvořeno zkušební verzí pdfFactory Pro www.fineprint.cz
7. Aplikácia
Zoznam a popis porúch som dokázal zaobstarať za obdobie 3,5 roka. Sú to údaje
z rokov 2006, 2005, 2004 a údaje od mája do decembra 2003.
Urobil som štatistiky podľa príčiny poruchy, podľa miesta vzniku poruchy a
podľa obdobia vzniku.
V prílohe č. 2 sú spracované údaje podľa miesta vzniku poruchy. Delia sa na
poruchy vzniknuté na kábli a poruchy na káblových súboroch. Z grafu vidieť, že počet
porúch na kábli je takmer štyrikrát väčší ako na káblových súboroch.
Ďalším spracovaním porúch je štatistika podľa príčiny vzniku poruchy, ako to
vidieť v prílohe č. 3. Najviac porúch vzniklo kvôli zlyhaniu zariadenia. Zlyhanie
zariadenia je ukončenie prevádzkyschopnosti zapríčinenej zostarnutím. Navrhujem
postupnú výmenu káblov. Káble, ktoré prekročili hranicu životnosti, danú výrobcom, by
sa mali vymeniť za nové a tým sa znížia náklady na opravu. Ďalšou možnou
odstrániteľnou príčinou porúch je spôsobenie poruchy cudzím zavinením. Preto by sa
mala zvýšiť pozornosť pri zameriavaní káblov a presné zameranie protokolárne
poskytnúť aj pre organizácie, ktoré budú vykonávať výkopové práce a je možné
predvídať poškodenie káblového vedenia.
V prílohách č. 4 a 5 som urobil štatistiku podľa obdobia vzniku porúch. Najviac
porúch bolo na jar a to v mesiacoch marec, apríl, máj. Je to spôsobené najmä
výkopovými prácami, ktoré začínajú stavbári po zimných mesiacoch intenzívne
vykonávať, ako napr.: výstavba budov. Pri topení snehu a ľadu, dochádza najmä
u káblov s papierovou izoláciou, k navlhčeniu izolácie a následne k jej porušeniu
a poruche kábla. Preto navrhujem postupnú výmenu káblov s papierovou izoláciou za
moderné AIR BAG káble.
Vedenia som usporiadal podľa počtu porúch a z toho som vyňal 10
najporuchovejších káblových vedení, viď príloha č. 6. Zo získaných údajov o týchto
vedeniach viem s istotou konštatovať, že najviac porúch bolo na kábloch s papierovou
izoláciou a najčastejšia príčina bola zlyhanie zariadenia. Niektoré úseky určitého
vedenia mali za daný časový úsek príliš veľa porúch. Bol to napríklad úsek č. 5 vedenia
č. 241, na ktorom bola porucha 4-krát. Z tohto dôvodu je potrebné vytvoriť databázu,
ktorá by zaznamenávala poruchy a podrobné údaje o nich. Ak by sa na niektorom
PDF vytvořeno zkušební verzí pdfFactory Pro www.fineprint.cz
vedení, prípadne na niektorom úseku daného vedenia, vyskytlo nadmerné množstvo
porúch, alebo by došlo k vzniku veľkého množstva porúch za krátky časový interval,
tak by bol dispečer ihneď upovedomený o nevyhnutnosti vykonať potrebné opatrenia.
Porovnanie poruchovosti na káblovom vedení a vzdušnom vedení, ktoré sa
vzťahujú na jednotku dĺžky (1km):
Počet kilometrov káblového vedenia......463,65 km
Počet kilometrov vzdušného vedenia......1735,09 km
Počet porúch u káblového vedenia za roky 2004 – 2006......169
Počet porúch u vzdušného vedenia za roky 2004 – 2006......115
Použité hodnoty počtu porúch a kilometrov vedení sú z [15].
3645,065,463
169==
kilometreporuchy porúch/km, u káblového vedenia
0663,009,1735
115==
kilometreporuchy porúch/km, u vzdušného vedenia
Z toho vyplýva, že poruchy na kábloch sú častejšie ako poruchy na vzdušných
vedeniach. Preto je potrebné káblovým vedeniam venovať zvýšenú pozornosť od
výberu typu kábla, cez kvalitné uloženie, precízne zaznamenávanie vzniknutých porúch
až po prísne dodržiavanie montážnych postupov pri opravách. Ďalším dôvodom, prečo
venovať pozornosť káblovým vedeniam je dlhšia doba opravy a tým zvýšene straty
energetickej spoločnosti.
Pre urýchlené lokalizovanie miesta vzniku poruchy je potrebné zabezpečiť
diaľkové meranie a diaľkové ovládanie na všetkých vedeniach a taktiež na
transformačných staniciach.
PDF vytvořeno zkušební verzí pdfFactory Pro www.fineprint.cz
8. Záver
V mojej diplomovej práci som sa podrobne zaoberal hodnotením spoľahlivosti
vybraných zariadení silnoprúdovej elektrotechniky. Postupne som sa začal venovať
jednotlivým častiam, ako spoľahlivosť a popisu porúch, metódami hodnotenia
spoľahlivosti, zberom dát a samozrejme samotným káblovým vedeniam.
V prvej kapitole diplomovej práce som písal o spoľahlivosti. Teoreticky som
priblížil čo je spoľahlivosť. Spoľahlivosť je veľmi dôležitá vlastnosť zariadenia a je
potrebné správne investovať. Radšej skôr (kúpou drahšieho výrobku), ako potom často
investovať do rôznych opráv. Potom som v tomto bode popísal aj od čoho závisí
spoľahlivosť a negatívne vplyvy.
V teoretickom popise som pokračoval s poruchami. Poruchy sa delia na poruchy
neobnoviteľné a opraviteľné, podľa toho či sa dané zariadenie dá opraviť, alebo sa musí
vymeniť za nové. Každé zariadenie má svoju vaňovú krivku, čo je vlastne závislosť
intenzity porúch od času. Skladá sa z troch častí. Posledná etapa je doba starnutia. Je
potrebné zistiť vek, kedy sa dané zariadenie dostáva do tejto etapy a staršie zariadenia
vymeniť za nové.
Spomedzi vn zariadení som si vybral káblové vedenie. Vybral som si ho preto,
lebo patrí medzi najporuchovejšie komponenty a v porovnaní so vzdušným vedením má
približne päťkrát viac porúch na jeden kilometer. Káble sa začali používať v 30-tých
rokoch 19. storočia a ich štruktúra sa postupne menila. V súčasnosti je viacero druhov
káblov, ktoré som popísal vo štvrtom bode. Doplnil som to označovaním káblov,
postupmi pokládky, či montážou káblových súborov. V tomto bode som spomenul aj čo
sú čiastkové výboje a urobil som teoretický úvod do diagnostiky káblov.
Nasledujúca kapitola bola venovaná hodnoteniu spoľahlivosti a základným
metódam. Pomocou metód dokážeme odhadnúť kvalitatívne ukazovatele. Popísané sú
základné typy metód hodnotenia spoľahlivosti a ich postup. Priblížil som aj hodnotenie
spoľahlivosti, v súčasnosti, na rajónom dispečingu.
Ďalším dôležitým bodom tejto diplomovej prace je zber dát a ich spracovanie.
Používajú sa na to rôzne počítačové programy, zaznamenávajú požadované vstupné
údaje, spracujú ich a predložia ich pre ďalšie potreby. Dispečeri na RD v Žiline majú
k dispozícií tri programy – RIS, TIS a GIS.
PDF vytvořeno zkušební verzí pdfFactory Pro www.fineprint.cz
V závere môžem skonštatovať, že najviac porúch bolo na kábloch s papierovou
izoláciou, boli spôsobované najmä zostarnutím zariadenia a že vznikali hlavne v jarných
mesiacoch. S prihliadnutím na požiadavky odberateľov (mestá a obce), ako aj
s ohľadom na krajinotvorbu je zvýšený dopyt po budovaní zemných káblových vedení,
preto je nevyhnutné venovať zvýšenú pozornosť tvorbe databázy. Kvalitne spracovaná
databáza bude vynikajúcim pomocníkom pre vykonávanie preventívnych opatrení
a zvyšovaniu spoľahlivosti zariadenia. Rýchlym lokalizovaním poruchy, vybudovaním
diaľkového ovládania na všetkých vedeniach, prispejeme k citeľnému zníženiu strát
a vylepšeniu ekonomických ukazovateľov energetickej spoločnosti.
PDF vytvořeno zkušební verzí pdfFactory Pro www.fineprint.cz
Zoznam použitej literatúry
[1] http://fel.utc.sk
[2] BEDNAŘÍK, J. Technika spolehlivosti v elektronické praxi. Praha: SNTL, 1990
[3] BIGOŠ, P. Spoľahlivosť technických systémov. Košice: TU. 2000
[4] DZIABOVÁ, G. Posúdenie degradácie izolačných systémov káblov v teréne.
Žilina: Diplomová práca, KVES - EF 2006
[5] www.kabloelektro.cz
[6] Firemná literatúra KABLO KLADNO
[7] Firemná literatúra SEVEROČESKÁ ENERGETIKA
[8] https://obchod.cezlogistika.cz
[9] www.elpro-energo.cz
[10] STN IEC 300-3-1 (01 0690): 1993, Riadenie spoľahlivosti
[11] STN IEC 812 (01 0675): 1992, Postup analýzy spôsobu a dôsledkov porúch
[12] STN IEC 1025 (01 0676): 1995, Analýza stromu poruchových stavov
[13] STN IEC 1078 (01 0677): 2001, Metoda blokového diagramu bezporuchovosti
[14] STN IEC 60300-3-2 (01 0690): 1998, Manažérstvo spoľahlivosti
[15] Firemná literatúra SSE a. s.
PDF vytvořeno zkušební verzí pdfFactory Pro www.fineprint.cz
Čestné prehlásenie
Prehlasujem, že som zadanú diplomovú prácu vypracoval samostatne, pod
odborným vedením vedúceho diplomovej práce Ing. Miloslava Bůžeka a používal som
len literatúru uvedenú v práci.
Súhlasím so zapožičaním diplomovej práce.
V Žiline dňa 18. 5. 2007 ...................................
PDF vytvořeno zkušební verzí pdfFactory Pro www.fineprint.cz
Poďakovanie
Ďakujem vedúcemu diplomovej práce Ing. Miloslavovi Bůžekovi za odborné
vedenie, konzultácie a za cenné pripomienky, dispečerom, za všetky rady a všetkým
ostatným, ktorí mi dokázali poradiť pri vypracovávaní diplomovej práce.
PDF vytvořeno zkušební verzí pdfFactory Pro www.fineprint.cz
ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE
Elektrotechnická fakulta
DIPLOMOVÁ PRÁCA
Prílohová časť
2007 Tomáš Kovalčík
PDF vytvořeno zkušební verzí pdfFactory Pro www.fineprint.cz
Zoznam príloh
Príloha č. 1 Počty porúch na jednotlivých vedeniach za jednotlivé roky
Príloha č. 2 Počet porúch podľa miesta vzniku
Príloha č. 3 Štatistika počtu porúch podľa príčiny
Príloha č. 4 Štatistika porúch podľa ročného obdobia
Príloha č. 5 Štatistika porúch podľa jednotlivých mesiacov
Príloha č. 6 10 najporuchovejších vedení
PDF vytvořeno zkušební verzí pdfFactory Pro www.fineprint.cz
Príloha č.1. Počty porúch na jednotlivých vedeniach za jednotlivé roky
Vedenie 2003 2004 2005 2006 Spolu
100 1 1
105 2 2 1 5
106 1 1
109 1 1
110 2 1 3 3 9
111 1 1
115 2 1 3
118 1 1
122 2 1 3
123 1 1
126 1 3 4
129 1 1
130 1 1
131 2 2 4 8
132 1 3 4
142 1 1
153 2 2 4
155 2 1 3
156 1 1 2
157 1 1
158 1 1 2
159 1 2 3
173 1 1
174 1 2 3
177 1 3 4
178 1 3 4
181 1 1 2 1 5
187 1 1 1 3
191 1 1 2
195 1 1 2
197 1 1
200 1 1 2
201 1 3 2 6
203 1 2 3 6
215 1 1 2 2 6
216 3 3
PDF vytvořeno zkušební verzí pdfFactory Pro www.fineprint.cz
217 1 3 1 5
221 1 1
222 2 2
224 1 1 1 1 4
225 1 2 3
226 1 1 2
227 1 1 1 3
232 1 1 1 3
240 1 1
241 2 2 4 2 10
253 2 3 1 6
262 1 2 3
263 3 1 1 1 6
265 1 1 1 3
268 1 2 3 6
271 1 1
286 1 1
288 1 1
289 1 1
1302 3 2 2 7
1310 1 1
1312 1 1
1315 1 1
1318 1 1 1 3
1319 1 2 3
1322 1 1
1378 1 1
1398 6 1 7
1401 2 2 4
1402 1 1
1407 1 1
1408 1 1
1409 1 1
1410 1 1
1414 3 3
1415 1 1
1418 1 1
t21 1 1
41 50 70 49 210
PDF vytvořeno zkušební verzí pdfFactory Pro www.fineprint.cz
Príloha č. 2 Počet porúch podľa miesta vzniku
Poruchy podľa miesta
0
50
100
150
200
Poče
t por
úch
KábelKáblový súbor
Kábel 164
Káblový súbor 46
1
2003 2004 2005 2006 Spolu
Kábel 33 41 51 39 164
Káblový
súbor 8 9 19 10 46
41 50 70 49 210
PDF vytvořeno zkušební verzí pdfFactory Pro www.fineprint.cz
Príloha č. 3 Štatistika počtu porúch podľa príčiny
Poruchy podľa príčiny
151
6
22
1
1117
1
17
1 1
Zlyhanie zariadenia
Príčina neznáma za norm. atm.podmienokCudzie vn a nn zariadenia
Príčina neznáma za búrky
Cudzie práce
Poveternostná kalamita
Abnormálne namáhanie zasnehu/námrazyPohyb pôdy
Chybná manipulácia
Blesk
Výrobná vada
Príčina neznáma zasnehu/námrazy
2003 2004 2005 2006 Spolu Zlyhanie zariadenia 29 39 48 35 151 Príčina neznáma za norm. atm. podmienok 4 0 1 1 6 Cudzie vn a nn zariadenia 2 6 12 2 22 Príčina neznáma za búrky 1 0 0 0 1 Cudzie práce 5 4 3 5 17 Poveternostná kalamita 0 1 5 1 7 Abnormálne namáhanie za snehu/námrazy 0 0 1 0 1 Pohyb pôdy 0 0 0 1 1 Chybná manipulácia 0 0 0 1 1 Blesk 0 0 0 1 1 Výrobná vada 0 0 0 1 1 Príčina neznáma za snehu/námrazy 0 0 0 1 1 41 50 70 49 210
PDF vytvořeno zkušební verzí pdfFactory Pro www.fineprint.cz
Príloha č. 4 Štatistika porúch podľa vzniku v jednotlivých ročných obdobiach
0
10
20
30
40
50
60P
očet
por
úch
1 2 3 4
Ročné obdobia
Poruchy podľa rocného obdobia
Rad1
2003 2004 2005 2006 Spolu
Zima 6 8 16 8 32
Jar 13 22 23 14 59
Leto 9 13 20 14 47
Jeseň 13 7 11 13 31
PDF vytvořeno zkušební verzí pdfFactory Pro www.fineprint.cz
Príloha č. 5 Štatistika porúch podľa vzniku v jednotlivých mesiacov
0
5
10
15
20
25
Poče
t por
úch
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Mesiac
Poruchy podľa mesiacov
2003 2004 2005 2006 Spolu
Január 0 5 3 4 12
Február 0 2 6 3 11
Marec 0 8 6 4 18
Apríl 0 5 9 4 18
Máj 12 9 8 6 23
Jún 1 3 7 4 14
Júl 3 3 8 3 14
August 6 7 5 7 19
September 1 2 2 2 6
Október 4 4 6 6 16
November 8 1 3 5 9
December 6 1 7 1 9
41 50 70 49 169
210
PDF vytvořeno zkušební verzí pdfFactory Pro www.fineprint.cz
Príloha č. 6 10 najporuchovejších vedení (TOP 10)
241
9x kábel, 1x káblový súbor - spojka koncová
9x zlyhanie zariadenia (komponentu), 1x príčina neznáma za normálnych
atmosf. Podmienok
ANKTOPV, ANKTOYPV
úseky 5 - 4x, 3 – 3x, 6 – 2x, 10 – 1x
110
7x kábel, 2x káblový súbor - spojka koncová
5x zlyhanie zariadenia (komponentu), 2x poveternostná kalamita, 1x cudzie vn a
nn zariadenia, 1x prebiehajúce cudzie práce
ANKTOPV, AXEKVCEY, AXEKCY
úseky 5 - 1x, 20 – 1x, 42 – 2x, 65 – 1x, 21 – 1x, 15 – 2x, 33 – 1x
131
8x kábel
7x zlyhanie zariadenia (komponentu), 1x príčina neznáma za normálnych
atmosf. podmienok
ANKTOYPV, ANKTOPV
úseky 19 - 2x, 18 – 2x, 17 – 3x, 9 – 1x
1302
5x kábel, 2x káblový súbor - spojka koncová
7x zlyhanie zariadenia (komponentu)
ANKTOYPV, AXEKCEY, AXEKCY
PDF vytvořeno zkušební verzí pdfFactory Pro www.fineprint.cz
úseky 15 - 2x, 16 – 2x, 1 – 2x, 7 – 1x
1398
7x kábel
7x cudzie VN a NN zariadenia, prekopnutý - Kia
AXEKVC, CXEKV(AR)E, AXEKVC ARE, AXEKVCE, AXKVC(RA)E
201
3x kábel, 3x káblový súbor - spojka koncová
4x zlyhanie zariadenia (komponentu), 1x príčina neznáma za búrky, 1x
poveternostná kalamita
ANKTOYPV, DISTRI
úseky 114 - 1x, 1 – 1x, 243 – 1x, 148 – 1x, 95 – 1x
203
4x kábel, 2x káblový súbor - spojka koncová
3x zlyhanie zariadenia (komponentu), 1x príčina neznáma za snehu/namŕzania,
1x cudzie vn a nn zariadenia, 1x prebiehajúce cudzie práce
ANKTOYPV, DISTRI, ANKTOPV
úseky 58 - 2x, 225 – 1x, 54 – 1x, 221 – 1x, 70 – 1x
215
2x kábel, 4x káblový súbor - spojka koncová
4x zlyhanie zariadenia (komponentu), 1x cudzie vn a nn zariadenia, 1x
prebiehajúce cudzie práce
AXEKCY, ANKTOPV
úseky 93 - 1x, 14 – 2x, 69 – 1x, 11 – 1x
PDF vytvořeno zkušební verzí pdfFactory Pro www.fineprint.cz
253
1x kábel, 5x káblový súbor - spojka koncová
5x zlyhanie zariadenia (komponentu), 1x blesk
ANKTOYPV, DISTRI
úseky 16 - 2x, 4 – 1x, 369 – 1x, 37 – 1x, 383 – 1x
263
6x kábel
6x zlyhanie zariadenia (komponentu)
AXEKCY, ANKTOPV
úseky 21 - 2x, 2 – 1x, 17 – 1x, 27 – 1x, 3 – 1x
268
4x kábel, 2x káblový súbor - spojka koncová
6x zlyhanie zariadenia (komponentu)
ANKTOYPV, ANKTOPV
úseky 3 - 3x, 5 – 1x
PDF vytvořeno zkušební verzí pdfFactory Pro www.fineprint.cz