Detail předmětu

Spolehlivost v elektrotechnice

FEKT-BPC-SPEAk. rok: 2023/2024

Předmět se věnuje problematice spolehlivosti prvků a systémů a jejich zálohování. Studenti se seznámí s využitím statistiky ve spolehlivosti, s výpočty ukazatelů spolehlivosti. Seznámí se také s problematikou mezinárodní standardizace a zaváděním systému jakosti ISO 9000. Další část předmětu je věnována kinetice dějů stárnutí a znehodnocování materiálů a interakci mezi exploatačními podmínkami a elektrotechnickým zařízením, diagnostice materiálů, prvků a systémů.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

5

Garant předmětu

Ing. Helena Polsterová, CSc.

Zajišťuje ústav

Ústav elektrotechnologie (UETE)

Vstupní znalosti

Jsou požadovány znalosti na úrovni středoškolského studia.
Práce v laboratoři je podmíněna platnou kvalifikací „osoby poučené“, kterou musí studenti získat před zahájením výuky. Informace k této kvalifikaci jsou uvedeny ve Směrnici děkana Seznámení studentů s bezpečnostními předpisy.

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

až 20 bodů za cvičení (student body získává za samostatnou práci z oblasti spolehlivosti a její prezentaci)
až 80 bodů za písemnou zkoušku.
Zkouška je zaměřena na problematiku spolehlivosti probíranou na přednáškách i cvičeních.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Učební cíle

Cílem předmětu je seznámení studentů s problematikou spolehlivosti elektrotechnických výrobků, výpočtem spolehlivostních ukazatelů, predikcí spolehlivosti systémů a metodami řízení spolehlivosti.
Absolvent předmětu je schopen:
- definovat základní pojmy z oblasti spolehlivosti,
- vysvětlit způsoby zálohování systémů,
- popsat namáhání působící při provozu na elektrická zařízení a následné stárnutí elektrických systémů,
- vysvětlit metody řízení spolehlivosti,
- vypočítat vybrané ukazatele spolehlivosti systémů,
- dokáže interpretovat základní spolehlivostní modely.

Základní literatura

Polsterová, H. Spolehlivost v elektrotechnice. Elektronická skripta. (CS)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program BPC-MET bakalářský 3 ročník, letní semestr, povinně volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. Helena Polsterová, CSc.

Osnova

Úvod do problematiky. Základní pojmy.
Spolehlivost prvků a systémů. Klasifikace systémů. Klasifikace poruch podle příčin vzniku, časového průběhu a stupně poruchy.
Základy statistiky. Rozdělení náhodné proměnné a jejich využití ve spolehlivosti.
Spolehlivost neopravovaných výrobků. Pravděpodobnost bezporuchového provozu. Pravděpodobnost poruchy. Hustota poruch, intenzita poruch. Střední doba bezporuchového provozu. Vztahy mezi charakteristikami spolehlivosti.
Spolehlivost soustav. Zálohování. Aktivní, pasivní zálohování systémů.
Standardizace. Statistická kontrola jakosti výrobních procesů. Mezinárodní standardizace.
Zavádění systému jakosti ISO 9000.
Defekty ve výchozích materiálech a jejich vliv na konečné vlastnosti prvků. Defekty iniciované technologií výroby.
Mechanismy a kinetika dějů stárnutí a znehodnocování. Interakce mezi exploatačními podmínkami a elektrotechnickým zařízením. Komplexní, dílčí a modelové namáhání a jeho vztah ke znehodnocování.
Teplotní stárnutí. Působení vlhkosti. Stárnutí elektrickým polem. Mechanické znehodnocování. Působení chemicky agresivních prostředí.
Korozní znehodnocování. Kinetika degradačních dějů při působení degradačních činitelů.
Diagnostika materiálů, prvků a systémů. Destruktivní, potenciálně destruktivní a nedestruktivní metody.
Strukturální metody. Elektrické metody. Ostatní fyzikální metody.

Cvičení na počítači

20 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Helena Polsterová, CSc.

Osnova

Úvod. Organizace cvičení.
Matematická statistika. Rozdělení náhodné proměnné. Normální rozdělení.
Exponenciální rozdělení.Weibullovo rozdělení.
Spolehlivostní charakteristiky.
Výpočty a průběhy spolehlivostních charakteristik.
Spolehlivostní modely.Obecné výpočty.
Výpočty sériových spolehlivostních modelů.
Výpočty paralelních spolehlivostních modelů.
Odhad životnosti při tepelném stárnutí izolací.

Laboratorní cvičení

6 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Helena Polsterová, CSc.

Osnova

Diagnostická měření izolačních marteriálů
Měření a porovnávání vlastností nestárnutých a stárnutých objektů