电气化铁道RAMS安全管理探讨

摘要：通过论述电气化铁道可靠运营的重要性，介绍了RAMS科学分析管理工具及其使用，分析RAMS帮助生产人员科学统计分析的意义，指出通过应用RAMS可以高效指导设备运营管理工作。

关键词：电气化铁道 RAMS 安全管理

1 . 电气化铁道RAMS应用背景与涵义

随着经济的发展，电气化铁道专业取得了较快的发展。截止去年年底，我国国有铁路营业里程已经达到11.1万公里，其中电气化铁路营业里程突破了6.2万公里，占比超过56%，铁路供电专业在运输生产中的重要性凸显，而设备安全运营风险大，难度大，运营管理急迫需求我们突破传统思维，创新管理模式，更加高效有序的总结运行规律，科学统计运行数据，利用现代化科技手段和工具大力提升管理水平，确保设备安全平稳运行，最大程度保障运输秩序。

电气化铁道RAMS（Reliability-可靠性， Availability-可用性， Maintainability-维修性， Safety-安全性）数据评价分析是铁路供电设备运行特性方面的指标数据。铁路牵引供电系统的功能是可靠、连续地给运行中的电力机车和动车组提供电能，电气化铁道具有自身的机械和电气特性，受外部环境的影响较大，铁路运输要求供电系统能够安全、可靠、高效地运行，要求维护量少而且简单。在电气化铁道采用RAMS安全管理工具，能够定量地对供电设备运行数据进行科学评价设备运行状态，成为一种高效的管理方式。

2.电气化铁道RAMS的评价内容

Reliability-可靠性是指供电设备在规定条件和规定的时间内完成规定功能的能力，它包括产品、规定条件、规定时间、规定功能、能力五个要素。在可靠性分析中可以假定供电系统的元件故障是独立的，其工作时间、故障时间、修复时间均服从独立的指数分布。

Availability-可用性是指供电设备在要求的外部资源得到保证的前提条件下在规定的条件下和规定的时间段内处于可执行规定功能状态的能力，是供电设备运行的可靠性、维修性和保障性的综合反映。可用性需要满足供电系统在正常和非正常运行状况下的供电需求。

Maintainability-维修性是指供电设备在规定的条件下按照规定程序和规定手段实施维修时，供电设备在规定使用条件下保持或者恢复能执行规定功能状态的能力。电气化铁道供电系统应当具备在故障情况下经过快速抢修恢复正常供电方式的能力。

Safety-安全性是指供电设备在设计时为使产品在失效情况下但不导致人身重大损失而采取的预防措施，所采取措施应当能够满足不导致人员伤亡，危害健康和环境，不给设备或财产造成破坏或者损伤的条件，它应当满足不发生可能引起损害的风险的条件。通过采取合理有效的措施，应当保证维修人员在检修和事故抢修作业中的人身安全。

3. 电气化铁道RAMS内部关系分析

在电气化铁道RAMS内部分析之中，可靠性和维修性是它的本质内在属性，和供电系统结构和设备可靠性高度相关；安全性和可用性是供电系统的使用属性，需以可靠性和维修性为基础；维修性和可靠性处于供电系统运营的结构物理层，可用性处于运营的应用层。

电气化铁道供电系统的安全性和可用性是由可靠性和维修性和运营条件状况共同决定的，可以通过提升供电设备系统整体和各个设备的可靠性，并充分考虑维修性条件，辅助以科学有效的全寿命周期维护手段，保障整体供电系统的可用性和安全性。

4.电气化铁道RAMS数据获取

电气化铁道牵引供电设备有两大组成部分：牵引变电所和接触网设备。对于电气化铁道供电设备，出不出故障是随机的，无法通过仪器设备检测得知。在系统寿命周期里，在设备寿命终了之前，可以通过产品的大量实验和使用，经过统计分析和评估，得知该产品的RAMS分析。通过RAMS的过程控制和管理手段，提升系统性能，降低影响设备可靠性的影响因素。设备可靠性是设备性能随时间的保持能力，要保持长时间不出故障，出故障之后能够快速维修好，需要在产品设计开发阶段就开展好可靠性、维修性、试验和运营管理工作。

对于电气化铁道系统可靠性评价，通常可以采取百公里正线区段的设备为统计单元，统计一年之中的故障件数，可以包括线路故障率、零器件故障率、故障件均停时。

故障率λ：

λ为接触网的线路故障率，n为单位年内的故障次数，l为接触网线路条公里数量。

修复率μ：

M（t）是维修时间，当M（t）服从指数分布的时候，修复率μ为常数。

修复率是设备修复时间达到某一时刻，尚未修复的设备在该时刻之后单位时间内完成修复的概率。

平均修复时间：

平均修复时间是修复故障所需实际时间的平均值。其中ti是指第i次修复故障所用的时间，n是指维修产品的总数量。

5.电气化铁道RAMS分析评价

大多数机械和电气设备的寿命在不同阶段呈现不同的故障统计规律，在运行初期故障件数较多，运行中期故障下降呈偶发状态，后期随着磨损故障增加，俗称故障浴盆曲线特性。接触网故障除了遇到不可抗力之外同样遵循这种规律，故障曲线符合浴盆曲线特性。

利用RAMS分析系统，按照结构系统统计应用到实际运行中线路进行统计，可以得到供电设备按照系统分类的可靠性数据：

电气化铁道系统的安全性指标是以每百公里接触网数据为标准，具体数值由国家法律法规、铁路行业规章提出并确认。其安全评价方法常用的有安全检查表法、初步危险分析法、故障树分析法、事件树分析法、作业条件危险性评价法、人员可靠性分析法等。评价项目主要包括生产设备安全性评价、劳动安全和作业环境评价、安全生产管理评价。生产设备主要包括接触网支持装置、悬挂装置和定位装置，以及承力索、导线和架空地线，接触网设备等。劳动安全和作业环境包括劳动安全、作业环境、交通安全、防火防爆、防灾减灾等。

6.小结

本文提出通过采用RAMS分析方法，能够客观系统地对电气化铁道设备进行定量分析，使用数据指标对运营管理进行统计研究，为运营管理提供考核依据并提供决策方案。通过科学分析指导运营生产的有效实施，帮助管理人员更好地维护设备。通过分析，RAMS在电气化铁道系统运营中有着广阔的实用价值和应用前景。

参考文献：

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