【TB铁路运输标准】 铁路信号产品可靠性要求评定方法

中华人民共和国铁道行业标准
TB/T2468—93
叠婴0
铁路信号产品可靠性要求
评定方法
1993—12—18发布
中华人民共和国铁道部
950891
7994—07—01实施
中华人民共和国铁道行业标准
铁路信号产品可靠性要求评定方法1，主题内容与适用范围
TB/T2468—93
本标准规定了铁路信号产品可靠性要求的术语、考核评定目的和确定评定方法的原则、失效的分类和判据、信号产品可靠性指标，可靠性试验方法。本标准适用于新的具有可靠性指标的铁路信号产品的设计、生产和使用。既有铁路信号产品确定可靠性指标的考核也可参照执行。引用标准
GB3187
可靠性基本名词术语及定义
3术语（按GB3187的规定及补充信号专业术语）3.1可靠性
a。可靠性是指信号产品在规定的时间内、规定的条件下，完成规定功能的能力。b.可靠性是幸存概率，即产品使用年限为X在时间t内不会失效，或不在时间t前失效的概率。换言之，在规定的时间内、规定的条件下，产品完成规定功能而不发生失效的概率。可靠性是产品与时间相关的稳定性指标。c，信号产品的工作能力是指在规定的时间内、规定的条件下，该产品发生未考虑到的失效状态(限制状态)的概率。
3.2应力
对产品功能有影响的各种外界因素。3.3失效（故障）
a。产品丧失规定的功能。对可修复产品通常也称故障。b.信号产品丧失规定的功能。
在施加应力开始时，原合格的产品至少有个特性发生了不允许的偏差，在持续施加应力后，此偏差又有了变化，导致信号产品丧失规定的功能，相应的限值即为失效判断标准。c.对信号产品的功能产生限制性的影响。3.4失效率
工作到某时刻尚未失效的产品在该时刻后单位时间内发生失效的概率。3.5致命失效
中华人民共和国铁道部1993—12—18批准1994—07--01实施
可能导致人或物重大损失的失效。3.6严重失效
TB/T246893
可能导致复杂产品完成规定功能能力降低的产品组成单元的失效。3.7轻度失效
不致引起复杂产品完成规定功能能力降低的产品组成单元的失效。3.8关联失效
在解释试验结果或计算可靠性特征量的数值时必须计入的失效。产品在可靠性试验中，被试产品的失效不是由被试产品外部因素造成的，而是属于试验要求的条件造成的，这类失效属于关联失效。，在可靠性特征量评定中，必须统计于累积失效数中。3.9非关联失效
在解释试验结果或计算可靠性特征量的数值时不应计入的失效。产品在可靠性试验中，被试产品的失效不是由被试产品本身引起的，而且不属于试验要求的条件造成的，则这类失效属于非关联失效。在可靠性特征量评定中，不必统计于累积失效数中。3.10寿命
a。对不可修复的产品指发生失效前的工作时间。b.对可修复产品指相邻两故障间的工作时间，这时也称无故障工作时间。3.11平均寿命（平均无故障工作时间）寿命（无故障工作时间）的平均值（MTBF）。3.12风险率α
一批产品具有可接受的可靠性水平时被判为不合格的概率（合格产品被误判为不合格的，概率）。
3.13置信区间
对参数真实值以概率(1α)存在于个估计范围之内。此范围称为置信区间。3.14置信度（置信水平）
在置信区间中所包含参数真实值的概率。3.15定时截尾试验
从试验开始到规定试验截止时间（或动作次数）就停止的寿命试验。3.16截尾序贯试验
根据规定，随着试验数据的积累进行多次判定，对产品作出合格或不合格的寿命判定试验。
3.17失效率定级试验
首次确定产品的失效率等级而进行的试验，或在某一失效率等级的维持和升级试验失效后，对产品重新确定失效率等级而进行的试验。3.18失效率维持试验
为证明产品失效率等级仍不低于定级试验或升级试验后，所确定的失效率而进行的试验。3.19失效率升级试验
为证明产品的失效率等级比原来的失效率等级更高而进行的试验。2
TB/T2468-93
考核评定的目的和确定评定方法的原则4
4.1对铁路信号产品实施可靠性指标考核的目的a-找出现有产品中的薄弱环节，加以改进，以提高产品的可靠性；b.估计现有产品的可靠性水平，为开展新产品可靠性设计提供基础数据；c.为现场提供检修周期的依据。4.2确定评定方法的原则
a.能充分暴露产品可能发生的失效模式；b.能定性或定量地测定（或验证)产品的可靠性水平：C.合理、简便、实用和实施的经济性。5信号产品可靠性指标
确定指标值的原则
主要考虑下述因素：
a.用户需求；
b.现有产品水平；
C.国内外同类产品水平：
d，在技术和经济上对现有产品可靠性增长的可行性。5.2可靠性指标表现形式
可靠性指标的表现形式有失效率(a)、平均寿命、平均无故障工作时间(MTBF)和失效前平均工作时间CMTTF)等。
信号产品包括机械、电工和电子产品。信号产品又分为整机和元器件。对于可修复产品为平均无故障工作时间(MTBF)；对于不可修复产品为产品失效前平均工作时间(MTTF)和失效率(a)等指标。5.3失效率等级
根据上述原则，考虑到信号产品的工作，直接影响铁路行车安全和运输效率，一般应尽可能选择等级较高的可靠性指标。在信号产品可靠性工作的最初阶段，从需要与可能出发，按GB1772的规定，信号产品的可靠性指标应从表1中所规定的等级中选取。表1失效率等级名称、符号、最大失效率名称
量大失效率(1/h或1/10次）
1×10-5
1×10-*
1X10~7
1×10~8
5.4失效率试验的时间（动作次数)应从表2或表3给出的系列中选取，表2中给出的48、96、240h原则上只适用于加速寿命试验。定级试验所需的试验时间应不少于1000h。试验时间
动作次数
100000
200000
500000
1000000
2009000
5000000
10000000
20000000
TB/T2468-93
试验时间
表3动作次数
5.5平均无故障工作时间（平均寿命）充许偏差
允许偏差
根据铁路信号产品的特点和技术要求，平均无故障工作时间应从以下序列中选取：800、1000.1600.2000、2500、4000、8000、10000.16000、25000、40000h。6
失效的分类和判据
制订某产品的可靠性试验及评定方法时，必须明确：a.关联和非关联失效的判据：
b。主要突效模式和判据
c。按失效的严重程度可将失效分为三类：致命、严重和轻度失效。可靠性试验
可靠性试验可分为室内试验和现场试验。室内试验的特点是时间短，可以控制试验条件，因而，试验结果重现性较好，所以，本标准的可靠性试验是指室内试验。试验方案采用定时载尾试验方案和截尾序贯试验方案。：7.1试验条件
7.1.1正常的试验大气条件
a.温度15~35℃；
b.相对湿度45%~75%：
c.大气压力86106kPa。
7.1.2电源条件wwW.bzxz.Net
TB/T2468—93
电源电压应保持稳定，其波动范围应不超过5%，交流电源的波形应为正弦波：频率为50Hz。
7.1.3对测试仪表的要求
在产品可靠性试验方法中规定。7.2抽样
采用随机抽样，母体必须在本质上是相同的。在经检验合格的产品中随机抽取样品。根据产品批量的大小，抽取样品数如表4所示。表4试验样品数确定表
产品批量
最佳拖样数
试验样品数的选择可以根据生产批量大小和累积试验时间长短来决定。原则上累积试验时间长时应少选，累积试验时间短时则多选。对于大型、复杂、昂贵的设备、其具体数量由生产方与使用方共同商定。
7.3元器件的失效率等级试验
根据失效率等级试验种类确定置信度和抽样使用的抽样表。失效率定级试验和升级试验采用置信度为90%的抽样表，如表5所示。失效率维持试验采用置信度为60%的抽样表，如表6所示。表5失效率定级试验及升级试验抽样表（置信度90%）失效率等级符号
失效率等级符号
最大失效率
（1/h或1/10次）
T累积试验时间或次数10%h或10″次C=1
表6失效率维持试验抽样表（置信度60%）维持周期（月）
注：表5和表6中C为合判定数。
T累积试验时间或次数10%h或10°次C2
.0.927
7.4失效率等级评定原则
TB/T2468—93
在信号产品可靠性要求的评定中，定级试验和升级试验选择合格判定数C为2或3，维持试验选择C为3或4。最好不选择C为0。7.4.1确定总的累积试验时间或次数T根据合格判定数C.由表5和表6可以确定总的累积试验时间或次数T。7.4.2确定试验样品数Ⅱ和每个样品的截止试验时间或次数t。：先选择试验时间或次数t、然后根据T一nt。来计算n=T/t。截止试验时间或次数t的确定应尽量按接近产品标准规定的寿命时间或次数，但也应考虑样品数n的大小。般n应不小于510个在总的累积试验时间T一定的前提下，调节投试样品量和每个样品试验时间t时，应考虑统计的合理性和充分暴露失效，必须保证受试产品有足够的试验时间。在试验时间较短的情况下，可增加产品的投试量。但应避免用太短的试验时间去预测较长的寿命。在同批投试产品中，应规定每台试验样品有足够的相关试验时间，约为全部试验样品平均试验时间的一半。
7.4.3试验结果的评定
7.4.3.1失效数的计算
在试验过程中，致命失效算一次，严重失效算一次，轻度失效不予计算。7.4.3.2当累积试验时间或次数达到总试验时间或次数T时，累积失效数大于C时，则产市
品不符合所定可靠性等级，当工小于或等于C时，则产品达到了所定可靠性等级。7.5平均无故障工作时间或次数（平均寿命）采用定时截尾试验或截尾序贯试验，根据试验数据、用点估计方法、确定有关设备的平均无故障工作时间或次数。
7.5.1定时截尾试验方案
表7中列出含有判定准则的定时截尾试验方案。相关试验时间应累积到超过预定的截尾时间（接收）或出现预定的截尾失效数（拒收）。表7定时截尾试验方案
方案的特征
方案编号
标称值%
截尾时间
(mo的倍数）
截尾失效数
注：实际风险。与偏高标称的。与β是由于试验方案中采用近似与截尾所致。6
实际风险%
7.5.1.1定时截尾试验方案的特征表7中符号特征含义如下：
平均无故障工作时间；
TB/T2468—93
一规定可接受的平均无故障工作时间；一不可接受的平均无故障工作时间；生产方风险：
B一使用方风险；
平均无故障工作时间的鉴别比。生产方风险是当实际的m=m。时，设备被拒收的概率。使用方风险是当实际的m一m时，设备被接收的概率。平均无故障工作时间的鉴别比在这里的定义是：D.=mo/m
7.5.1.2平均无故障工作时间的点估计值MTBF
式中：MTBF
平均无故障工作时间观测值（点估计值）：试验样品数；
第i台样品的累积工作时间；
一定时截尾试验规定的试验时间：总试验时间内的累积失效数（轻度失效不计）。7.5.1.3失效发生时的MTBF的估计这种估计是在试验进行过程中，根据失效情况进行的。(1)
a.根据累积失效数和规定的置信区间，查表8可得到在失效发生时置信限（下限和上限）的系数CL和Cu。
b.用查得的置信限系数分别乘MTBF得出MTBF的下限值和上限值。表8系数CL，Cu数值表
失效发生时置信水平
失效数T
定时接收时置信水平
失效数r
失效发生时置信水平
7.5.1.4-接收时MTBF的估计
这种估计是在试验截止时进行的。TB/T2468--93
续表8
方法同7.5.4条，其中MTBF置信限系数查表8可得到。7.5.1.5试验结果评定
a.定时截尾试验的判决
定时接收时置信水平
.0.617
.1.691
当需根据试验的数据确定MTBF时，试验持续到试验方案规定的试验时间结束，所发生的失效数等于或小于试验方案判决标准中规定的接收数时应作出接收判决，否则作出拒收判决。若试验虽未到达规定的时间，但失效数已大于或等于判决标准中规定的拒收数时，可立即停止试验并作出拒收判决。
b。试验结束时MTBF的下限值应大于规定产品的考核的指标值。7.5.2截尾序贯试验方案（以下简称序贯试验方案）表9中列出了序贯试验方案
表9序贯试验方案
方案的特征
标准值%
m=mo时作出
判定的期望时间
me的倍数
实际风险%
注：在试验期间或在不超过试验周期和监测区间（见GB5080.1一86第8.1和9.1条）中，累积相关试验时间及相关失效数应经常地与接收和拒收标准进行比较。7.5.2.1序贯试验方案的特征
表9中符号特征含义如下
平均无故障工作时间；
TB/T2468—93
-不可接受的平均无故障工作时间；一规定可接受的平均无故障工作时间：mo
一生产方风险；
β使用方风险；
D平均无故障工作时间的鉴别比
生产方风险α是当实际的m=m。时，设备被拒收的概率。使用方风险β是当实际的m=m，时，设备被接收的概率。平均无故障工作时间的鉴别比在这里的定义是：D一m/ml。7.5.2.2具体试验方案的确定
根据铁路信号产品可靠性要求较高的特点，决定选取表9中4.1和4.2试验方案，具体如表10和表11所示。
表10试验方案4：1（o=0.10.β=0.10.Dm=1.5）累积相关试验时间
相关失数数
拒收<
(ms的借数）
接收》
注：相关失效数大于或等于41，一律拒收。相关失效数
累积相关试验时间
(mo倍数）
相关失效数
TB/T2468—93
表11试验方案4：2(α=0.10,B=0.10,Dm=2.0）累积相关试验时间(mo的借数）
注。相关失效数大于或等于16，一律拒收。8无极继电器、电动转撤机、色灯信号机灯泡的可靠性指标及试验方法无极继电器的可靠性指标及其试验方法见附录A（补充件）ZD6型电动转辙机的可靠性指标及其试验方法见附录B（补充件）。色灯信号机灯泡的可靠性指标及其试验方法见附录C（补充件）。10
TB/T2468—93
附录A
无极继电器（AX系列普通接点）的可靠性指标及其试验方法
(补充件）
A1无极继电器(AX系列普通接点）的可靠性指标失效率入=1×10-6
A2无极继电器（AX系列普通接点）可靠性试验方法在试验室内试验，采用定时截尾试验方案A2.1试验电路
可靠性试验电路如图A1所示
试验负载应符合产品标准的规定图A1
A2.2正常的试验大气条件
按本标准第7.1.1条的规定
A2.3电源条件
按本标准第7.1.2条的规定
A2.4测试用仪表
a.直流电压表0.5级；
b.直流电流表0.5级：
c电秒表士0.006s；
d.直流双臂电桥0.2级
e.兆欧表500V：
f.微欧计。
A2.5·抽样
小提示：此标准内容仅展示完整标准里的部分截取内容，若需要完整标准请到上方自行免费下载完整标准文档。