摘要：运用FTA技能剖析法对EPS应急电源常见毛病进行剖析研究，从而找出毛病的根本原因，对毛病原因诊断及操控提供协助。

要害词：毛病树理论，EPS应急电源

1.引言

EPS是一种以弱电操控强电输出的储能式电能变换型备用电源设备，首要运用于消防职业的电气设备，给市电做热备份或者冷起动备用的应急电源，也运用于工业、商业、国防、民用等领域，作自切换的第二或第三电源运用。根本原理如图：

2、毛病树（FTA）剖析

毛病树剖析（FaultTreeAnalysis，简称FTA）技能是从要剖析的特定事端或毛病开始（顶上事情），逐步剖析其产生原因（中心事情）和无需再分的根本原因（底事情），再利用符号（逻辑门）将事情间的逻辑关系表达为倒树型结构，为确定安全对策提供牢靠依据，以到达猜测与防备事端产生的意图。

2.1构建EPS毛病树

过程1：把体系不期望产生的事情（失效状况）作为毛病树的顶事情（TOPEvent），确定体系的剖析边界，定议范围和成功与失利的原则。

过程2：用规定的逻辑符号表示找出导致这一不期望事情一切或许产生的直接要素和原因，它们是牌过渡状况的中心事情。

过程3：逐步深入剖析，直到找出事端的根本原因。即毛病树的底事情停止，底事情又名根本事情，它们的数据是已知的，或已有计算或实验的结果。

过程4：经过对已搜集的技能资料制作毛病树，确立各中心事情及底事情间的逻辑关系，

设EPS体系毛病有K个根本事情（x1，x2，…xk）组成，各根本事情产生的概率为p（x1），p（x2），…p（xk）EPS毛病树最小割集为C1，C2…Ci，…Cn，。则EPS产生毛病的总概率为：P（T）＝，经过对EPS应急电源原理及或许的毛病剖析，其毛病树结构如下图（因为元器件为整套外购件，其内部质量问题需用独自产品毛病剖析法，不在本体系设备毛病剖析范围内）。

顶上事情T：EPS毛病。中心事情（T1－T2）：T1元器件问题；T2环境问题。

底事情（X1-X10）：X1规划缺陷；X2设置错误；X3安装或转接等人为毛病；X4双电源毛病，X5充电器毛病；X6逆变器毛病；X7电池组毛病；X8操控器毛病；X9馈出断路器毛病；X10二次元件毛病；X11自然环境（温度/湿度/粉尘）；X12人为环境（二次损坏）毛病树如上图。

2.2.评定EPS毛病树

（1）定性剖析：

定性剖析意图是剖析该类事端的产生规律及特点，经过求取最小割集（或最小经集），找出操控事端的可行方案，并从毛病树结构上、产生概率上剖析各根本事情的重要程度，以便按轻重缓急别离采纳对策。割集是毛病树的若干底事情的调集，如果这些底事情都产生，则顶事情必定产生。最小割集是底事情数目不能再减少的割集，即在最小割会集恣意去掉一个底事情之后，剩余的底事情调集就不是割集。一个最小割集代表引起毛病树顶事情产生的一种毛病形式，研究最小割集能够找出毛病树的薄弱环节。求最小割集的办法一般有三种：上行法、下行法和布尔割集法。本文依据上行法，对EPS毛病树定性剖析如下：

T=T1+T2+X1+X2+X3T1=X4+X5+X6+X7+X8+X9+X10T2=X11+X12

T=X1+X2+X3+X4+X5+X6+X7+X8+X9+X10+X11+X12

依据上述剖析，可知EPS毛病树的悉数最小割集为

K1：｛X1｝；K2：｛X2｝；K3：｛X3｝；K4：｛X4｝；K5：｛X5｝；K6：｛X6｝；K7：｛X7｝；K8：｛X8｝；

K9：｛X9｝；K10：｛X10｝；K11：｛X11｝；K12：｛X12｝；

（2）定量剖析：

定量剖析首要有两方面的内容：一是由输入体系各单元（顶事情）的失效概率求出体系的失效概率；二是求出各单元（顶事情）的结构重要度，概率重要度和要害重要度，最后可依据要害重要度的大小排序找出最佳毛病诊断和修补次序，一起也可作为首先改善相对不大牢靠的单元的数据。本文只计算评价毛病树的顶事情呈现的概率值及相关牢靠性参数。

现假定上述毛病树图中的悉数底事情之间相互独立；且底事情和顶事情都只考虑二种状况，即产生或不产生，也就是说元部件和体系都是只有二种状况——正常或毛病。一般状况下，毛病散布都假定为指数散布。P（Xi）=i=1，2，…，12

EPS产生毛病的总概率为：P（T）＝

＝P（X1+X2+X3）+P（X4+X5+X6+X7+X8+X9+X10）+P（X11+X12）＝0.414

EPS的牢靠度R（T）＝1-P（T）＝0.586

EPS的均匀无毛病作业时间0.049（次/台年）

由此可见EPS均匀无毛病作业时间MTTFT＝＝＝20.41年

3、案例运用（定性剖析）

某市地铁站EPS电源设备产生焚毁毛病，现场观察到EPS体系首要为主机柜的上半部分过火，EPS体系的逆变器、静态开关、变压器及输出配电根本保持无缺，没有过火。EPS设备已经注册运转一个多月，但整个工程未正式注册运转。经现场勘测结合FTA逐条剖析知：

该项目归于标准规划，其他各参数设置均符合要求。有专门电气室有保安，未发现人为损坏迹象。从事端现场看EPS体系一向作业在市电状况，由电池供电的逆变环路处于备用状况，火灾现场电池柜及逆变器过火状况较轻，逆变器内部无缺，能够扫除电池柜或逆变器引发的火灾。从现场图片上看，二次回路是安全牢靠的。事端产生时馈线检测单元检测到ASCO双电源开关产生切换并将信息传输到后台BAS监控。说明EPS主机体系及通讯体系正常作业

但从现场看在双电源操控器部位呈现扇形过火面积，火焰能量较高，很有或许就是起火点。可双电源本身又没有问题，只能寻找其他原因。

在现场另一处的EPS设备主机柜内部，能够看到逆变器上盖处及走线端子上大量附着的因机柜顶部刻槽坠落的铁屑，而且本EPS设备柜顶部也有施工方违规刻槽；别的因为工程没有全面注册，地下空间潮湿度、粉尘较大。进一步剖析可知，虽然体系已正常运转一段时间，但随着时间的推移，体系内可导电尘埃累积，铁屑受轰动影响，使双电源内电气空隙、爬电间隔减少，从而造成开关发热、打火拉弧放电引发火灾。此毛病问题原因可归集为安装或转接等人为毛病（X3）或自然环境（温度/湿度/粉尘）毛病（X11）底事情

4、结论

运用FTA剖析法，结合工程现场状况，可对EPS应急电源体系毛病的原因进行定位，得到影响体系牢靠性的薄弱环节，从而加以操控和改善，提高产品的牢靠性。运用计算概率剖析的办法，可获得产品牢靠性根本参数，为产品运用及选型提供辅导和协助。