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1、一文看懂可靠性试验(HALT)及可靠性评估技术什么是可靠性试验？可靠性试验是指通过试验测定和验证产品的可靠性。研究在有限的样本、 时间和使用费用下，找出产品薄弱环节。可靠性试验是为了解、评价、分 析和提高产品的可靠性而进行的各种试验的总称。大部分人有一个认识：提高产品的可靠性，会增加成本。为什么开展可靠性试验1、现阶段，我国装备与国际先进设备相比，面临一个重要问题：长期质 量的差距。2、产品可靠性不足引发事故，造成生命财产损失。3、电力产品的新特点，给可靠性提出新的挑战。4、“一带一路”对中国产品走向世界提出了更严酷的可靠性需求。5、国家和大客户对可靠性的需求和要求不断增强。国家层面: 中国制
2、造2025明确提出：使重点产品的环境可靠性，使用寿命达到国际 同类产品先进水平。国家十三五科技规划中，设立了继电保护可靠性技术 和应用的研究课题。大客户层面：国家电网：在就地化保护入网检测中，首次引入可靠性试验，验证产品可 靠性设计水平和寿命指标。在关于新型一、二次设备（例如：电子式互感 器）的科研项目中，增加了可靠性验证和寿命评估等相关研究课题。南方电网：在自动化产品入网检测中，要求厂家开展和提供关键元器件可 靠性试验，明确选型原则。在配电自动化终端方面深化研究，提出高可靠 免维护的目标，并引入环境和可靠性理念和手段进行验证。有哪些可靠性试验方法可靠性试验分类方法很多，可以从标准角度归纳并分
3、析。1、定时截尾试验定时截尾试验是指事先规定一个试验时间，当试验达到所规定的时间就停 止。样本中出现故障的样品数是随机的，事先无法知道。案例：假设在一批数量为N的产品中，任意抽取数量为n的样本，规定试验截止时间为T0。按上述方法进行可靠性试验，设出现故障的序号为r， 记录第r个故障发生的时刻Tr。如果到规定的截尾时刻T0还没有出现r 个故障，即TrT0则判定可靠性试验合格或接受；如果在规定的试验截 止时间T0以前，已出现r个故障，即Tr111.liiltk-I-11K34-IK5NI AN *17TH*M3771 EKSMbIT-Kr21 Hi斜配2miK-i?11LK廿卜JIM|gEl加JI
4、CI7Jig1：曲事II? Ilmt竣1做小;gc66*因而阳1商1国1:4 日.mieHMIlj IWia- i 1MkIhJ .*6*ij m0.55改心(3 725II站知91.伽誓垸他蹄:i. ft*撤半麻fLi膈.背朗踮此用锵宅廊掀中1瞬陷3? 11 21 fa 用 JT 20 13、评估案例三：HALT评估美国 OPS AlacarteReliability Consultants的 “HALT -to-AFR 计算器”，对被试对象在现场的实际失效率和MTBF进行评估，方便用户甄别不同厂家产 品的优劣属性和程度，筛选优秀供应商。配网传感器HALT试验1、测试背景近年来，在国家电网公
5、司的关心支持和电力行业智能配电专委会的密切配 合下，配电一二次专项工作组积极开展了有关工作，组织有关科研单位和 生产企业研制开发了 12kV智能配电柱上开关，并且在多个省/市和地区较 大规模试点应用，在支撑精益化线损管理、就地故障处理和专业化运维等 方面取得了较为明显的成效。2、测试目的（1）摸底配电网10kV交流传感器的可靠性设计水平；（2）分析产品在不同环境和应力条件下的失效规律、失效模式和失效机 理；（3）为企业改进和完善产品提供依据，提升产品性能和可靠性。3、样品信息标准名称GBA 293092012电工电子产品加速应力试验规 程高加勃前逢导则HALT通用试验方法和要 求1GB/T 3
6、49862017产斜速法加速S踽翊JIH 1/HALTi熠产飒籍缀HALT曜高稿聘偷 腰求3/福特、通用、西门子、索尼、 华为等企业HALT试验产品标 淮国际和国内经验，振动 甄散郭瞅穗求4T/ZDG 0182018配电网1GW及20kV交流传感 器技术条件团铜祢5/酊网传感器高加速寿命 (HALT) 1舫案#方案4、试验方案序市场厂就厂宗已厂幕Q薄膜电容林柱)陶衲容闵料】【咀N色型)：薄明点喜幸点411低血夕击应V 力通过逐级赠加试睑应力，晡定产品0笔1OI7G窗速 60C/min2高温步进应 验通过逐瓣加试验应力角定产品 极限。0C+200C,温变 速率睡OV/Ein3振动步进应通过逐级增
7、加诵鲤力，晡定产品强度5 G m -7 5 G m s C ;频率 1Hz-WOOOHz;六她温度应力测试结果:裁目的厂家E：低温操作极限和高温操作极限均满足HALT试验的期望值，反映 出厂家在设计产品时，充分考虑了低温和高温适应性，预留的设计裕度较 大，在快速温变和低温环境下表现出很好的可靠性。厂家D：在低温操作极限满足HALT试验的要求，在快速温变和低温环境 下表现出较好的可靠性；高温操作极限虽符合T/CES 018-2018的要求， 但低于HALT试验的期望值，产品在高温下的可靠性设计裕度有进一步提 升的空间。其余厂家：在-40 C和+80 C温度下失效，反应出产品可靠性设计裕度不 足。
8、原因可能包括两个：（1）产品对低温和高温的适应性不够，精度受温度 影响较大；（2）产品对60C以上的温度变化率适应性差，精度受影响 大，且产品出现功能紊乱，在温度稳定后无法恢复正常。振动实验结果：5个厂家的产品在振动步进应力上均表现良好，操作极限 满足HALT试验的期望值。经过6轴随机振动环境的规定时间测试，这些 传感器产品的精度未受到明显影响。可能的原因：传感器本身电子元器件少，内部的焊接点也少，且处于固封 状态，所以对振动的适应性较强。结果分析：配网传感器寿命评估试验需求：产品的贮存和使用时间不小于20年；产品的年平均失效率为 0.2%。标准依据：（1）GB/T 2689.1-1981恒定
9、应力寿命试验和加速寿命试验方法总则；（2）GB/T 2689.2-1981寿命试验和加速寿命试验的图估计法（用于威布 尔分布）；（3）T/ZDG 018-2018配电网10kV及20kV交流传感器技术条件。数据分析与结果判定：（1）统计累积失效率F（t）；（2）在威布尔概率纸上描点作图；（3）利用威布尔概率纸进行分析，可以得到：a.确定产品的失效分布规 律；b.确定产品的寿命特征值（中位寿命、特征寿命、可靠寿命等）。试验方法：利用温度试验箱为被测样品施加恒定温度应力环境(1) 加速应力试验组数和样品数：恒定应力加速寿命试验的组数选为1 组，20个样品；试验样品采用同一批次生产的；(2) 应力水
10、平：恒定温度应力选为90C；加速系数取AF=25=32 ；(3) 将试品放入指定温度箱并安装固定好，上电检查试品运行和各项性 能指标是否正常，记录相关参数跟检测时间；(4) 试验从常温开始，缓慢增加(避免温度冲击)到指定温度应力值(90C)，保持相应恒定温度应力值，误差不超过5K;(5) 定时检测试品运行情况和各项性能指标是否正常，记录相关参数 跟 检测时间；(6) 试品出现失效后，记录相关参数跟检测时间，继续试验，直到失效 样品数占投入样品的比例不小于50%，停止试验。配网传感器测试意义：(1) 首次引入HALT试验理念，快速验证10kV配网传感器的可靠性设计 水平。(2) 首次借助加速试验
11、理论和寿命评估模型，验证10kV配网传感器的寿 命指标。（3）为建立配网传感器可靠性试验、评估和标准体系积累数据，筛选优 质产品及供应商。（4）积极探索，从可靠性领域为配网一二次融合产品提供经验支撑，助 推国家在配网方面的战略部署。可靠性试验的驱动力（1）第一驱动力是企业；（2）需要用户的要求和引导；（3）需要行业的刺激和支撑。正确认识可靠性试验（1）与型式试验相区分；（2）对企业生存竞争的意义；（3）对行业进步的支撑作用。构建可靠性体系（1）试验是验证和提高可靠性的重要环节，但试验不等于可靠性；(2) 可靠性是设计和管理出来的，需要用户、企业和检测机构共同努 力；(3) 可靠性是一个系统工程，需要从设计、研发、制造、运行等各个角 度入手，构建可靠性管理体系。
