北美市场巨大,美国电网根据BrattleGroup预测,假设四分之一的设备在使用50-80年后更换,那么未来20年内则每年将需要大约100亿美元的输电投资来更换、重建或升级总计8万英里的老化输电网;假设全部的设备在使用50-80年后更换,那么未来20年内则每年将需要大约400亿美元的输电投资来替换、重建或升级总计32万英里的老旧输电资产。
可以看出,北美开关设备的可靠性非常高,开关设备至少使用50年,就要求开关设备不论是电气回路、操动机构还是材料外观都可以在使用50年后仍然正常工作,而很多设备50~80年后还不需要更换。我们国内的现象是会把复杂的、要求很高的产品做得简单了,而把需要简单的物品做得复杂了。
其实质是要掌握客户的真正需求,对于外观是否好看,老外并不是十分看重,我们的产品则在上面花费很大精力,如门板上不会有螺栓头,焊接焊缝要漂亮等等。老外真正看重的是可靠性高,即结实耐用。开关柜内部电弧远比外观好看重要性高得多。为了保证内部电弧功能,就需要坚固的门板,采用螺栓固定,可靠。怎样评判设备的可靠性,一般国外项目都会要求有可靠性指标,如MTBF-mean time between failure ,平均无故障时间。
开关柜可靠性指标主要包括:产品的故障率(l)和可靠性,产品的故障是指产品不能完成预期的功能,故障率是指样本中的故障数与累积操作时间的比率;产品的可靠性是指在指定的条件下和时间段内产品履行其预期功能的概率。平均故障间隔时间MTBF,产品的平均故障间隔时间是指对于可修复产品、部件,该产品、部件的累计运行时间与故障次数之比。MTBF与产品的故障率互为倒数关系。产品的可利用率 Availability,产品的可利用率指在规定的操作条件(正常运行时间)下使用时,产品在任何时候都能实现其预期功能的可能性。一般要求MTBF 大于876000小时,可用性 % 99.99,预期寿命 40 年。对于关键电源如数据中心的设备,要求断路器的可利用率达到99.9999%。
这些可用性的指标需要基于产品应用的历史数据,如过去十年投运的数量,失效的次数,造成影响停用的时间等。可靠性随着产品的使用年限降低,高可靠的产品在到达使用寿命40年时,还能达到80%以上的可靠性。
产品还需要做可靠性试验,Reliability Test,即通过测试设备失效的时间/次数,来计算产品的可靠性。如真空断路器机械寿命1万次,要达到20年可靠性99%的目标,如果使用1台试验就需要23825次不失效,而使用2台试验,就需要2台通过17000次操作不能出现失效,3台需要通过14000次操作不能出现失效才能满足可靠性要求。要满足操动机构的高可靠性,就需要可靠性试验验证,多拿出几台设备试验,出现失效等就需要重新再来,经过全方位,多台次的试验才能发现问题,提高产品的稳定性、可靠性。
来源:会说电气