【摘 要】
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作为低压配电系统中重要的保护设备,电子式漏电断路器起着预防漏电、触电事故发生的作用,其可靠性高低直接影响低压配电系统的运行状态及用电人员的人身安全。因此,要求使用中的漏电断路器必须保持较高的可靠性水平。然而,当漏电断路器使用一定时间后,其内部电子元器件逐渐老化,导致漏电断路器性能发生退化,不能可靠动作。如果这些可靠性水平较低甚至已经失效的漏电断路器不能被及时更换,极有可能引发严重的低压电网事故,造
【基金项目】
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河北省教育厅重点项目（ZD2019041）；
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作为低压配电系统中重要的保护设备,电子式漏电断路器起着预防漏电、触电事故发生的作用,其可靠性高低直接影响低压配电系统的运行状态及用电人员的人身安全。因此,要求使用中的漏电断路器必须保持较高的可靠性水平。然而,当漏电断路器使用一定时间后,其内部电子元器件逐渐老化,导致漏电断路器性能发生退化,不能可靠动作。如果这些可靠性水平较低甚至已经失效的漏电断路器不能被及时更换,极有可能引发严重的低压电网事故,造成巨大的经济财产损失。因此,对电子式漏电断路器进行可靠性预测,在失效前及时采取措施,能够大大提高低压配电系统的安全性,具有十分重要的研究意义及实际价值。首先,本文以电子式漏电断路器为研究对象,根据漏电断路器内部元件的工作特点及失效分析,制定了电子式漏电断路器加速退化试验方案,对漏电断路器进行试验得到了小样本退化数据,并对小样本退化数据进行了分析处理。然后,提出一种基于改进Bayes法的小样本可靠性预测方法,利用退化数据外推得到了伪失效寿命,采用灰色GM（1,1）模型对伪失效寿命数据进行了扩充,根据Bootstrap法对扩充的伪失效寿命数据进行抽样求解先验分布,结合Gibbs抽样计算了参数后验分布估计值,进而得到了正常温度下漏电断路器的使用寿命。接着,采用Gamma过程对漏电断路器性能退化过程进行了建模分析,并预测出了正常温度下漏电断路器的使用寿命;将其与改进Bayes方法预测出的结果进行比对,验证了改进Bayes方法的有效性。同时,在85℃下对漏电断路器继续试验,直至失效,将实际失效时间数据与两种方法预测的伪失效寿命进行比较。最后,利用MATLAB GUI建立了基于退化数据的可靠性预测系统,导入退化数据后可以利用不同的退化数据分析方法对产品可靠性进行预测,并以电子式漏电断路器的可靠性预测为例验证了系统的实用性。
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