塑壳断路器电动操作机构可靠性抽样理论与抽样方案

        断路器电操机构以操作失效率作为其可靠性指标，并通过验证其操作失效率来考核其可靠性。如何验证电操机构的操作失效率是否符合要求，这就需要通过抽样检验的方法来对该可靠性指标进行检验。根据失效率的可靠性理论可以确定该可靠性指标的抽样检验试验方案。

       当用一个确定的抽样方案对产品批进行检验时，产品批被接收的概率是随产品批的批不合格率变换而变换的，它们之间的关系可以用一条曲线来表示，这条曲线被称为抽样特性曲线，简称OC曲线（Operating Characteristic曲线）。失效率抽样方案可根据失效率抽样方案的OC曲线来确定，产品被接收的概率和产品失效率之间的关系可以由失效率抽样方案的OC曲线表示。

        从使用者的角度考虑，希望使用者的风险控制最低，在失效率等级确认时，要求保证产品的最大失效率不大于一定值。同时生产者也希望在失效率等级确定时有多种方案可供选择，生产者根据自己产品的可靠性，可以综合考虑试验费用、试验时间及被拒收的可能性。

 

        产品可靠性的高低是用可靠性等级来表示的，每个等级对应着一个可靠性指标，若以失效率来考核其可靠性，即对应着某一失效率数值。通常在失效率等级命名时，一般将等级数值与失效率数值中的10的负指数相对应，以10-K成为K级或亚K级（依据10-K的系数而定），如操作失效率等级为四级，对应10-4；操作失效率等级为三级，对应10-3；无“亚”等级其系数为1，有“亚”等级其系数为3。

        基于电操机构的主要功能是完成对断路器的闭合、断开和再扣操作，所以电操机构的操纵可靠性应高于断路器的操作可靠性，同时电操机构也属于不频繁操作类电器，所以本文推荐按照电操机构的最大操作失效率λmax的数值将其操作失效率的等级划分为三级，亚四级、四级和五级四个等级。其各个等级的名称、符号和最大失效率如下表所示：

 

        （注：上表规定的各个失效率等级对应的都是该等级下的最大失效率，即如当产品失效率满足1×10-4＜λ≤3×10-4其失效率等级为亚四级。）

 

        在确定电操机构失效率等级后，根据失效率的可靠性抽样理论，依据公式

 

        即可确定电操机构可靠性验证试验抽样方案。必须确保电操机构的失效率小于对应失效率等级的最大失效率时才能确定验证试验抽样方案，所以确定的抽样方案必须同时满足一定的置信度，失效率验证试验方案可以通过公式（1）的变形公式（2）来确定

  

        式中： 1-β是置信度，一般取0.9，即使用方风险为0.1；λmax是失效等级中对应的最大失效率；AC是合格判定数；T 是试验总次数。给定AC，并由查表得置信度为0.9时，的取值，即可确定某一操作失效率等级下的操作失效率验证试验抽样方案，及电操机构可可靠性验证试验抽样方案。

        不同的AC对应着不同的抽样方案，在产品可靠性一定情况下，抽样方案不同，产品被接受的概率也不同。AC值越大接受概率越高，生产者风险也越低。一般不推荐AC=0，否则生产者风险太高。而AC也不宜太大，否则试品数量和试验时间、费用相应就会增加很多，因此，推荐AC1～5的范围内选择。