diplomovÁ prÁcadiplom.utc.sk/wan/1413.pdfzoznam pouŽitÝch skratiek a symbolov 1 Úvod 8 1....

70
ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE Elektrotechnická fakulta DIPLOMOVÁ PRÁCA Textová časť 2007 Tomáš Kovalčík PDF vytvořeno zkušební verzí pdfFactory Pro www.fineprint.cz

Upload: others

Post on 23-Jun-2020

2 views

Category:

Documents


0 download

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