Zuverlässigkeit elektrotechnischer Anlagen

Steigende Größe und Komplexität technischer Anlagen, insbesondere elektrotechnischer Anlagen, und die zum Teil extrem hohen Zuver lässigkeitsanforderungen rücken die Notwendigkeit zuverlässigkeits technischer Analysen immer mehr in den Vordergrund ingenieurmäßiger Betrachtung. Um die Zuverlässigkeit elektrotechnischer Anlagen be urteilen zu können, reichen qualitative überlegungen und verbale Beschreibungen nicht mehr aus. Es werden deshalb, besonders zum Vergleich verschiedener Systemkonzepte, in Angeboten bzw. bei der Vergabe von Aufträgen und in Sicherheitsanalysen immer häufiger quantitative Zuverlässigkeitsaussagen gefordert, wozu eine wahr scheinlichkeitstheoretisch unterstützte Zuverlässigkeitsanalyse notwendig ist. Ziel des Buches ist die systematische Aufbereitung und Beschreibung der Methodik und der Verfahren zur ingenieurmäßigen Berechnung der Zuverlässigkeit elektrotechnischer Systeme der Energie-, Nachrich ten- und Automatisierungstechnik aus der Zuverlässigkeit seiner Komponenten unter Berücksichtigung betrieblicher und technischer Randbedingungen. Es werden Berechnungsverfahren beschrieben, die sich in der Praxis als leistungsfähig erwiesen haben. Darunter wer den solche Verfahren verstanden, die je nach Auswahl sowohl hin reichend genaue Ergebnisse liefern, und somit vertrauenswürdig sind, als auch in der Handhabung nicht zu aufwendig und somit kostengün stig sind. Diese Anforderungen werden durch einen systematischen Aufbau und durch eine einheitliche Schreibweise der unterschiedli chen Verfahren, durch Kombination verschiedener Verfahren und durch die Entwicklung von einfach anwendbaren Näherungsverfahren weitge hend erfüllt. Dabei fließen die praktischen Erfahrungen in der in dustriellen Anwendung ein. Mit den Näherungsverfahren kann man VIII selbst große und komplexe Systeme ohne DV-Programme schnell berech nen. Jeder Rechenschritt ist nachvollziehbar, wodurch die wichtige Forderung nach Transparenz der Zusammenhänge und des Berechnungswe ges gewährleistet ist.

Klappentext

Steigende Größe und Komplexität technischer Anlagen, insbesondere elektrotechnischer Anlagen, und die zum Teil extrem hohen Zuver­ lässigkeitsanforderungen rücken die Notwendigkeit zuverlässigkeits­ technischer Analysen immer mehr in den Vordergrund ingenieurmäßiger Betrachtung. Um die Zuverlässigkeit elektrotechnischer Anlagen be­ urteilen zu können, reichen qualitative überlegungen und verbale Beschreibungen nicht mehr aus. Es werden deshalb, besonders zum Vergleich verschiedener Systemkonzepte, in Angeboten bzw. bei der Vergabe von Aufträgen und in Sicherheitsanalysen immer häufiger quantitative Zuverlässigkeitsaussagen gefordert, wozu eine wahr­ scheinlichkeitstheoretisch unterstützte Zuverlässigkeitsanalyse notwendig ist. Ziel des Buches ist die systematische Aufbereitung und Beschreibung der Methodik und der Verfahren zur ingenieurmäßigen Berechnung der Zuverlässigkeit elektrotechnischer Systeme der Energie-, Nachrich­ ten- und Automatisierungstechnik aus der Zuverlässigkeit seiner Komponenten unter Berücksichtigung betrieblicher und technischer Randbedingungen. Es werden Berechnungsverfahren beschrieben, die sich in der Praxis als leistungsfähig erwiesen haben. Darunter wer­ den solche Verfahren verstanden, die je nach Auswahl sowohl hin­ reichend genaue Ergebnisse liefern, und somit vertrauenswürdig sind, als auch in der Handhabung nicht zu aufwendig und somit kostengün­ stig sind. Diese Anforderungen werden durch einen systematischen Aufbau und durch eine einheitliche Schreibweise der unterschiedli­ chen Verfahren, durch Kombination verschiedener Verfahren und durch die Entwicklung von einfach anwendbaren Näherungsverfahren weitge­ hend erfüllt. Dabei fließen die praktischen Erfahrungen in der in­ dustriellen Anwendung ein. Mit den Näherungsverfahren kann man VIII selbst große und komplexe Systeme ohne DV-Programme schnell berech­ nen. Jeder Rechenschritt ist nachvollziehbar, wodurch die wichtige Forderung nach Transparenz der Zusammenhänge und des Berechnungswe­ ges gewährleistet ist.

Inhalt
0 Gesamtübersicht.- 1 Einführung.- 1.0 Übersicht.- 1.1 Bedeutung der Zuverlässigkeitstechnik.- 1.2 Aufgaben und Ziele der Zuverlässigkeitstechnik.- 1.3 Grundbegriffe und Festlegungen in der Zuverlässigkeitstechnik.- 1.4 Konzept der Systemzuverlässigkeitsanalyse.- 1.5 Übersicht über die wichtigsten mathematischen Verfahren zur Zuverlässigkeitsberechnung.- 1.6 Zusammenfassung.- 2 Grundlagen.- 2.0 Übersicht.- 2.1 Wahrscheinlichkeitsrechnung.- 2.2 Stochastische Prozesse.- 2.3 Statistische Ermittlung von Kenngrößen.- 2.4 Zusammenstellung wichtiger Formeln.- 2.5 Zusammenfassung.- 3 Zustandsraum-Verfahren.- 3.0 Übersicht.- 3.1 Kombinations-Verfahren.- 3.2 Verfahren der Markoffschen Prozesse.- 3.3 Zusammenstellung wichtiger Formeln.- 3.4 Zusammenfassung.- 4 Anwendungen I.- Beispiel 41 Nicht reparierbare Komponente.- Beispiel 42 Reparierbare Komponente.- Beispiel 43 Komponente mit regelmäßiger Überprüfung (Inspektion).- Beispiel 44 Komponente mit intermittierender Betriebsanforderung.- Beispiel 45 System mit zwei stochastischunabhängigen Komponenten.- Beispiel 46 System mit drei stochastischunabhängigen Komponenten.- Beispiel 47 System mit stochastischer Abhängigkeit zwischen in Reihe geschalteten Komponenten.- Beispiel 48 System mit common-mode Ausfällen.- Beispiel 49 System mit begrenzter Instandsetzungskapazität.- Beispiel 410 System mit spontanen und aufschiebbaren Komponentenausfällen.- Beispiel 411 System mit Instandsetzung und Wartung der Komponenten.- 5 Netzwerk-Verfahren.- 5.0 Übersicht.- 5.1 Voraussetzungen zur Anwendung der Netzwerk-Verfahren.- 5.2 Zustands-Blockschaltbilder.- 5.3 Verfahren für logische Serienstrukturen.- 5.4 Verfahren für logische Parallelstrukturen.- 5.5 Verfahren der Minimalschnitte.- 5.6Verfahren der Minimalwege.- 5.7 Zusammenstellung wichtiger Formeln.- 5.8 Zusammenfassung.- 6 Anwendungen II.- Beispiel 61 System mit drei stochastischunabhängigen Komponenten.- Beispiel 62 Prozeßrechner.- Beispiel 63 Berücksichtigung von Einzel- und Busausfall in Automatisierungssystemen.- Beispiel 64 Dezentrales Prozeßautomatisierungssystem.- Beispiel 65 Ein- und Zweirechnersystem.- Beispiel 66 Elektrisches Energieübertragungssystem.- Beispiel 67 Elektrische Schaltanlagen.- 7 Zusammenfassung.- 8 Anhang.