1、研究情況
意大利曾對(duì)使用中的約30家不同歐洲制造商生產(chǎn)的大約21000個(gè)RCD進(jìn)行過調(diào)查分析，涉及1970年至1990年安裝在住宅建筑、工業(yè)區(qū)、農(nóng)業(yè)場(chǎng)所、公共和商業(yè)服務(wù)等場(chǎng)所。分析的目的是改善RCD的安裝、操作和測(cè)試等要求。
2、數(shù)據(jù)分析
一個(gè)重要指標(biāo)是平均故障率(即故障RCD與測(cè)試RCD的比率)，比較各種安裝條件下的故障率，可以確定每個(gè)變量對(duì)整體故障率的影響。當(dāng)RCD安裝在室內(nèi)，沒有太陽(yáng)輻射、液體、灰塵、振動(dòng)、鹽漬和腐蝕性大氣時(shí)，被認(rèn)為是“正常條件”。安裝在住宅內(nèi)的RCD(總數(shù)9737)故障率為7.1%；安裝在非住宅場(chǎng)所的RCD故障率較高，為7.6%，主要是由于環(huán)境條件更為惡劣所致。
①質(zhì)量標(biāo)志
無(wú)質(zhì)量標(biāo)記的RCD(有質(zhì)量標(biāo)記指根據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制造)故障率較高。在住宅場(chǎng)所中，該比例從4.4%(有標(biāo)記)升至8.4%(無(wú)標(biāo)記)；在非住宅場(chǎng)所中，該比率從5.5%升至8.7%。在這兩類樣本中，具有質(zhì)量標(biāo)記的RCD約占總數(shù)的34%。
與室外安裝的RCD相比，室內(nèi)安裝的RCD的質(zhì)量標(biāo)志對(duì)故障率的影響更大。在非住宅場(chǎng)所中，故障率從4.3%(有標(biāo)志)升至8.1%(無(wú)標(biāo)記)。而室外安裝的RCD故障率從10.39%(有標(biāo)志)升至11.7%(無(wú)標(biāo)記)。
這意味著，有質(zhì)量標(biāo)記的RCD，如果安裝在室外，其故障率增加了一倍以上(4.3%對(duì)10.39%)。對(duì)于沒有質(zhì)量標(biāo)記的RCD，差異沒那么明顯(從8.1%對(duì)11.7%)，原因是其故障率本身就很高。
②安裝位置(室外/室內(nèi))
安裝在室外的故障率高于室內(nèi)。非住宅場(chǎng)所室外安裝的RCD故障率為11%。在建筑工地上，室內(nèi)外故障率沒有很大的差異(約8%)，原因是RCD通常從一個(gè)建筑工地搬到另一個(gè)建筑工地，或者在同一建筑工地移動(dòng)，室內(nèi)和室外的差別并不明顯。
③暴露于液體
潮濕環(huán)境會(huì)降低RCD的可靠性。在住宅中，故障率從6.7%(符合IP等級(jí)且非潮濕環(huán)境)轉(zhuǎn)到10.0%(符合IP等級(jí)但存在水汽)；在非住宅場(chǎng)所中，它從6.4%轉(zhuǎn)至8.7%。如果RCD考慮安裝在非住宅場(chǎng)所，IP防護(hù)等級(jí)符合要求的RCD平均故障率為6.9%，IP防護(hù)等級(jí)不符合要求的平均故障率為2I.7%。
表1 RCD故障率與安裝類型關(guān)系
注：每個(gè)表格最上方數(shù)據(jù)為故障RCD與正常RCD的比值。第二行為故障率，第三行是95%顯著水平置信區(qū)間。
④安裝年限(年)
在比較不同安裝時(shí)間的RCD故障率時(shí)，可靠性應(yīng)慎重對(duì)待。事實(shí)上，安裝時(shí)間越長(zhǎng)，RCD故障就越多，見圖1。僅1989年安裝在非住宅場(chǎng)所并于1990年測(cè)試的RCD故障率為3.2%。
圖1 RCD故障率與安裝年限的關(guān)系
奧地利對(duì)4818個(gè)斷路器進(jìn)行過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，用數(shù)百安培進(jìn)行測(cè)試，未發(fā)現(xiàn)被測(cè)試的斷路器有故障。即使考慮到RCD比正常的斷路器更復(fù)雜，更容易發(fā)生故障，RCD故障率還是太大了。
⑤安裝場(chǎng)所
在農(nóng)業(yè)、場(chǎng)地地和手工藝品車間安裝的RCD故障率分別為13.8%， 11.1%和10.69。明顯高于非住宅場(chǎng)所的平均故障率7.6%。
⑥RCD不期望的跳閘
通常，RCD在I△n/2時(shí)的跳閘概率為：住宅1.2%，非住宅1.5%。一般情況，RCD跳閘是由于總接地泄漏電流超過I△n/2，且RCD動(dòng)作靈敏度較高。顯然，這種跳閘是不期望的。
眾所周知，由大氣過電壓(間接雷擊)引起的過電壓可能會(huì)導(dǎo)致RCD跳閘，住宅場(chǎng)所跳閘幾率為7.2%，在非住宅場(chǎng)所為4.7%。
⑦測(cè)試設(shè)備
如果每月按一次測(cè)試按鈕，故障率將大大降低，見表2。因此，用戶應(yīng)遵循制造商的說(shuō)明，至少每月操作一次RCD測(cè)試按鈕。
表2不同的故障率
正如預(yù)期的那樣，大多數(shù)RCD被發(fā)現(xiàn)在0.6~0.8I△n之間跳閘，這是制造商為避免不期望的跳閘而不得已的選擇。
3、結(jié)論
工業(yè)項(xiàng)目中的斷路器(不大于600伏)年故障率僅為0.4%，相對(duì)來(lái)說(shuō)，RCD的可靠性確實(shí)較低。目前，RCD明顯提高了低壓電氣裝置的電氣安全；但與其他保護(hù)裝置相比，其可靠性仍有待提高。提高RCD的可靠性，有必要做到以下方面：
①在制造商方面，提高剩余電流繼電器的可靠性；
②在選擇和安裝RCD時(shí)，應(yīng)考慮到環(huán)境影響；
③在用戶方面，應(yīng)至少每月操作一次測(cè)試按鈕。
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