Электр жабдықтарының эксплуатациялық қасиеттері деп эксплуатация талаптарына сәйкес келетіндігін сипаттайтын нақты ерекшеліктері мен қасиеттерін атайды. Электр жабдығын тиімді пайдалану мен техникалық қызмет көрсетуге неғұрлым ыңғайлы болса, солғұрлым оның эксплуатациялық қасиеттері жоғары деп саналады. Электр жабдығының эксплуатациялық қасиеттерінің негізі, оны жобалағаннан бастап жасаған кезде қаланады да, эксплуатациялау барысында көрінеді.
Электр жабдықтарының эксплуатациялық қасиеттерін жалпы барлық электр жабдығына тән ортақ қасиеттері және жекеленген электр жабдықтарына ғана тән айрықша қасиеттері деп, екі топқа бөлуге болады. Ортақ қасиеттерінің қатарына сенімділік пен техника-экономикалық қасиеттері, ал айырықша қасиеттері қатарына технологиялық, энергетикалық және эргономикалық қасиеттері жатады. Төмендегі 1.6-суретте кеңінен қолданатын электр жабдықтарының негізгі эксплуатациялық қасиеттері көрсетілген.
Электр жабдықтарыныңэксплуатациялық қасиеттеріне сандық тұрғыдан баға беру үшін жекелеген және кешенді көрсеткіштер пайдаланылады. Жекелеген көрсеткіштер тек бір ғана қасиетін сипаттаса, кешенді көрсеткіштер бірнеше қасиеттерін сипаттайды. Әрбір көрсеткіш уақыт факторын өзінше ескереді. Бұл тұрғыдан барлық көрсеткіштерді номинал, жұмысшы және нәтижелік көрсеткіштер деп, үш топқа бөлуге болады.
Номинал көрсеткіштері – шығарған зауыт көрсеткен электр жабдығының негізгі көрсеткіштері. Олар электр жабдығының төлқұжатында және басқа құжаттарында көрсетіледі.
Жұмыс көрсеткіштері – барлық эксплуатациялық факторлардың осы сәттегі лездік үйлесуіне сәйкес өлшенген нақты көрсеткіш. Бұл көрсеткіш электр жабдығының эксплуатациялық қасиетіне тек «нүктелік» баға береді.
Қорытынды көрсеткіштер – эксплуатациялау мерзіміндегі (маусымдық, жылдық немесе қызмет ету мерзімі) орта немесе орташа мәніне келтірілген нәтиже. Бұлар электр жабдықтарына жасалған қызмет (жөндеу) тиімділігі мен нәтижелілігі туралы толық мағлұмат бере алады. Эксплуатациялау қорытынды көрсеткіштер номинал көрсеткіштен төмен болмайтындай етіп ұйымдастырылуы керек.
Сурет-1.6. Электр жабдықтарының эксплуатациялық қасиеттері
Сенімділік – электр жабдықтарының, қызмет көрсету, жөндеу, сақтау және тасымалдаудың белгіленген ережелері мен шарттарына сәйкес орындалу жағдайында, өзінің эксплуатациялық көрсеткіштерін белгіленген шекте сақтай отырып өз міндетін атқару алу қасиеті.
Ақаусыз жағдай – нормативтік немесе құрастырымдылық құжаттардың барлық талаптарына сәйкес жағдай.
Ақаулы жағдай – нормативтік немесе конструкторлық құжат талаптарыныңең болмағанда біреуіне сәйкес келмеуі.
Жұмысқа қабілетті жағдай – берілген тапсырманы орындау қабілетін сипаттайтын барлық өлшемдерінің қойылатын талапға сәйкес болуы.
Жұмысқа қабілетсіз жағдай – берілген тапсырманы орындау қабілетін сипаттайтын өлшемдерінің ең болмағанда біреуі қойылатын талапға сәйкес келмеуі.
Электр жабдығының ақаулы болғанмен жұмысқа қабілетінің сақталуын бүліну деп, ал жұмысқа қабілетін жоғалту жағдайын бұзылу деп атайды.
Бүлінгеннен немесе бұзылғаннан кейін, ақаусыз немесе жұмысқа қабілетті жағдайына қайта келтіруге болатын электр жабдықтарын жөнделетін, ал қайта қалпына келтірілмейтіндерін жөнделмейтін деп атайды. Біріншісінің қатарына электр қозғалтқышлар мен трансформаторлар, ал екіншісіне электр шамдары мен түтікті электр қыздырғыштар жатады.
кВт∙сағ, немесе басқа да істеген жұмысының көлемі өлшемдерімен, сағат, жыл, т.б. өлшенетін электр жабдығының жұмыс істеу ұзақтығын – жұмыс орындауы деп атайды.
Бұзылмайтындығы – электр жабдығыныңбелгілі бір уақыт немесе жұмыс орындауы аралығындағы жұмыс қабілетін сақтау қасиеті. Бұзылмайтындығы, сандық тұрғыдан, бұзылмай жұмыс істеу ықтималдығы p(t), бұзылу қарқыны λ(t), орташа бұзылғанға дейін орындауы T_о сияқты көрсеткіштермен сипатталады.
Бұзылмай жұмыс істеу ықтималдығы – бұйымның бұзылғанға дейінгі жұмыс істеу уақытының t_о, берілген t уақытынан кем болмауының ықтималдығы.
p(t)= p(t_0≥t)
Егер біртекті саны m(0) электр жабдығы эксплуатацияланып жатса, t уақыт өткеннен кейін, олардың m(t) ғана өзінің жұмыс қабілетін сақтап қалады, яғни Δm(t)=m(0)-m(t) бұзылады. Бұзылмай жұмыс істеу ықтималдығы t уақыт ішіндегі жұмыс қабілетін сақтаған бұйымның салыстырмалы көлемін көрсетеді:
p(t)=m(t)/m(0) =1-(Δm(t))/m(0)
Мысалы, 4А сериялы асинхронды қозғалтқышды жасап шығарған зауыт, осы қозғалтқыштың t=10000 уақыт аралығында бұзылмай жұмыс істеу ықтималдығы p(t)=0,9 деп кепілдік береді. Бұл, шығарған зауыттың талабына сай эксплуатацияланған 100 қозғалтқыштың 90-ы 10000 сағаттан кейінде жұмыс қабілетін сақтайды дегенді көрсетеді.
Бұзылу қарқыны – осыған дейін шартты түрде бұзылу болған жоқ деп қабылданған жағдайда белгілі бір уақыт аралығындағы бұзылудың шартты тығыздығы
λ(t)=-dp(t)/p(t)dt
Бұл көрсеткіштің статистикалық бағасы ретінде t уақыты аралығында бұзылған бұйымдар ∆m(∆t) санының, уақыт өлшем бірлігіне келтірілген ∆t уақыт ішінде жұмыс істеген бұйымдардың жалпы санына қатынасы алынады.
λ(t)=∆m(∆t)/[m(t)∆t]
Бұзылғанға дейін істелген жұмыстың орта шамасы – бірінші бұзылғанға дейінгі орындалған жұмыстың математикалық үміті
T_о=∫_0^∞▒〖p(t)dt〗
Бұл көрсеткіш – бақылаудағы m(t), бұйымныңішінен бұзылған ∆m бұйымдардың атқарған жұмысыныңорташа көлемі:
T=1/∆m ∑_1^∆m▒t_оi
Бұзылмау көрсеткіштері кездейсоқ шамалардың таралуының әртүрлі заңдарымен сипатталады. Көп жағдайда, көрсеткіштер арасындағы байланыстар дұрыс болса, экспоненциалды таралу заңын жиі қолданады.
p(t)=e^(-t/T_0 );
λ(t)=1/T_о;
T_о=1/λ(t).
Егер электр жабдығының бұзылмай жұмыс істеу ықтималдылығы p(t)>0,8 болса, ықшамдалған теңдеулерді қолданғаннан есептің дәлдігі көп ұтылмайды, сонда
p(t)=1-λ(t),
T_о=1/λ
Электр жабдығының бұзылмайтындығы туралы аталған көрсеткіштердің қай-қайсысы да толық мағлұмат бере алады. Егер, электр жабдығының белгілі бір уақыт аралығындағы (маусымдағы) сенімділігіне баға беру қажет болса, бұзылмай жұмыс істеу ықтималдығы көрсеткішін қолдану қолайлы. Электр жабдығының тиімді эксплуатациялануы оның жұмысының ұзақтығына тәуелді болса, орташа жұмыс орындау көрсеткішін, ал технологиялық шығын бойынша жауапкершілігі жоғары нысаналардің электр жабдықтары үшін – бұзылу қарқыны көрсеткіштерін қолдану қолайлы.
Өміршеңдігі – техникалық қызмет көрсету мен жөндеу үзілістерін қоспағанда, электр жабдығының шекті жағдайына жеткенше жұмыс қабілетін сақтау қасиеті. Шекті жағдайы деп электр жабдығын ары қарай эксплуатациялау өте қауіпті, немесе өте тиімсіз жағдайын атайды. өміршеңдік қызмет ету мерзімі немесе ресурсымен сипатталады.
Қызмет ету мерзімі – электр жабдығын немесе оның тетіктерін шекті жағдайына дейін эксплуатациялаудың күнтізбектік ұзақтығы.
Ресурс – істелген жұмыс көлемімен немесе үрдістерінің санымен, немесе тағы басқа өлшеммен өлшенген барлық орындалған жұмысы.
Электр жабдығының шекті жағдайы, яғни, қызмет ету мерзімі оның техникалық немесе экономикалық көрсеткіштері бойынша белгіленеді.
Техникалық көрсеткіштері электр жабдығының жұмыс сапасын сипаттайды. Олардың қатарына ПӘК-і, оқшаулауыш кедергісінің мөлшері, айгөлектің саңылауының өлшемі, түйіспенің жанасу ауданы т.с.с. көрсеткіштері жатады. Бұл көрсеткіштер эксплуатациялау кезінде төмендей береді де, бір кезде белгіленген шекті жағдайға жетеді. Міне осы кезде бұл жабдықты эксплуатациялаудан алып, есептен шығару керек.
Экономикалық белгі ретінде жұмыс орындалымы бірлігінің қорытынды шығыны алынады. Бұл белгі электр жабдығының қызмет ету мерзімінің үйлесімді мәнін анықтауға мүмкіншілік жасайды. Үйлесімдіру мәні – келтірілген өзіндік шығынның ең аз болуына сәйкес келетін қызмет ету мерзімін анықтау.
Жөндеуге жарамдылық – электр жабдығының бұзылуы мен ақауын табуға, жөндеуге және техникалық қызмет көрсету мен ағымдағы жөндеу кезінде бұзылу себебін анықтауға және бейімділігі. Бұл қасиетін берілген уақытта қалпына келтіру ықтималдығы, қалпына келтіру қарқыны, қалпына келтірудің орташа уақыты т.с.с. көрсеткіштермен сипаттауға болады.
Қалпына келтіру ықтималдығы p_в (t) – берілген уақыт ішінде нақты қалпына келтіру ықтималдығы.
Қалпына келтіру қарқыны μ(t) — бір уақыт ішінде қалпына келтіруге болатын бұйымныңсанын сипаттайтын көрсеткіш.
Қалпына келтірудің орташа уақыты T_β – жұмыс қабілетін қалпына келтіру уақытының математикалық үміті. Қалпына келтіру уақытының шоғырлануы экспоненциалдық заңдылыққа бағынатын болса, төмендегі өрнектерді қолдануға болады.
μ=const,
T_β=1/μ.
Жөнделгіштік электр жабдықтарының жасалу сапасына, көп жағдайда, байланысты келеді сондай-ақ, жөнделгіштік жабдықтың эксплуатация деңгейіне де байланысты болады. Орындаушылардың шеберлігін арттыру, қызмет көрсету-жөндеу қорларын нығайту және қалпына келтіру жұмыстарын ұйымдастыруды арттыру арқылы, электр жабдықтарын қалпына келтіру уақытын азайтуға болады.
Сақталымдылық – бұйымның сақтау және тасымалдау кездерінде өзінің эксплуатациялық қабілетін сақтай білу қасиеті. Сақталымдылық көрсеткіші ретінде сақтаудың орташа уақыты T_x және оларды сақтау кезінде бұзылу қарқыны λ_x алынады.
Эксплуатация кезінде, электр жабдықтарының пайдаланылмаған уақытта дұрыс сақтауын ұйымдастыру керек.
Сенімділіктің кешенді көрсеткіші – даярлық және техникалық пайдалану еселіктері (коэффициенттері).
Даярлық еселігі – бұзылмай істеу уақытының, бұзылмай істеу мен сол уақыт ішіндегі еріксіз бос тұру уақытының қосындысына қатынасы.
Техникалық пайдалану еселігі – эксплуатация кезеңіндегі белгілі уақыт ішінде бұйымныңөндірген өнімінің, сол уақыт ішінде өндірілген өнім мен сол уақыт ішінде техникалық қызмет көрсету және жөндеу кезіндегі бос уақытының қосындысына қатынасы.
Электр жабдықтарының ұзақ істеуі мамандардың кәсіби деңгейі мен шеберлігіне байланысты келеді.
Технологиялық қасиеттері электр жабдықтарының арнайы талаптарға сай болуымен сипатталады.
Электр жабдықтарын технологиялық талаптарға лайықты таңдап алмау оларды эксплуатациялаудың сапасыздығымен қоса энергия шығындарын арттырады.
Энергетикалық қасиеттері электр жабдықтарының электр энергиясын жоғары тиімділікпен пайдалануы, ПӘК мен қуат пайдалану еселігін т.б. көрсеткіштерін жақсартады.
Энергетикалық қасиеттерін бағалағанда номинал ғана емес, қорытынды көрсеткіштерін де ескеру керек. Төменгі суретте 1.7-суретте келтірілген сызбада қозғалтқыштың пайдалы әсер коэффициентінің (ПӘК) сипаттамасы берілген.
Бірінші қозғалтқыштың номинал ПӘК-і екіншіге қарағанда недәуір жоғары. Бірақ бұл бірінші қозғалтқышды дұрыс таңдап алуға негіз бола алмайды, себебі ПӘК-тің жоғарылықы жүктелудің шағын аралығында ғана, ал оның сыртында энергиялық қасиеті күрт төмендейді. Мұндай қозғалтқышларды пайдаланғанда олардың әрқайсысына қатаң үйлесімді жүктеме табу қиын. Сондықтанда олардың орташа ПӘК-і номинал мәніне төмен болады.
Сурет-1.7. ПӘК-тің жүктелімге байланыстылығы
Екінші қозғалтқыштың ПӘК-нің жоғары деңгейі жүктелімнің кең аралығын қамтиды. Мұндай қозғалтқышларды пайдаланғанда олардың қортынды ПӘК-і номинал шамаға жақын болады.
Сонымен, электр жабдықтарының энергетикалық көрсеткіштері жүктелудің, электр қуатын пайдалану мен эксплуатациялық басқа факторлардың ауқымы кең болуы шарт. Мұнда барлық факторлардың да кездейсоқ сипаты барлығын ескеру керек.
Эргономикалық қасиеттері электр жабдықтарының атқарушы адамның психофизиологиялық мүмкіншіліктеріне үйлесімділігін анықтайды. Олар тазалық (гигиена), антропометриялық, физиологиялық және психологиялық көрсеткіштері бойынша бағаланады, бұлар ГОСТ 21033-75 және ГОСТ16456-70-те анықталған.
Жеке тазалық тобына жататындары — шаңдану, шаңдану, шу, діріл, деңгейі магнит өрісінің кернеулілігі т.б. Әдетте жаңа электр жабдықтарында жеке тазалық көрсеткіштері қанағаттанарлық, ал эксплуатация жағдайында олар нашарлайды. Әсіресе, механикалық және магниттік, діріл, шулардың әсерлері тұрақсыз. Уақытында жасалған сапалы техникалық қызмет жеке тазалық көрсеткіштерін талап деңгейінде ұстап тұруға мүмкіндік жасайды.
Антропометриялыққа жататын көрсеткіштерге электр жабдықтардың құрылымның сәйкестігі және оның атқарушының бойына лайық биіктікте орналастырылуы. Дұрыс орналастырылған электр қондырғыда жұмыс жасау жеңіл.
Тарату қораптары мен қосындары бұл талапға толық сай емес, себебі, олар әдетте тар қуысқа, биік жерге орнатылады т.б.
Электр жабдықтарының эргономикалық басқа қасиеттері адамның көру, есту, күштік және рефлекторлық мүмкіншіліктері мен оның еңбек, мамандық машықтарына сай болуы тиіс.