Interruttori di circuito per guasto ad arco (AFCI) e sue funzioni

Interruttori di circuito per guasto ad arco (AFCI) e sue funzioni

Un arco elettrico interruttore di circuito (AFCI) è un dispositivo di protezione del circuito progettato per proteggere dagli incendi causati da archi elettrici nel cablaggio. Un interruttore di circuito per guasto da arco è definito come 'un dispositivo proposto per fornire protezione dagli effetti di guasti da arco riconoscendo gli archi e funzionando per diseccitare il circuito quando viene rilevato un guasto da arco'.



È fondamentale notare che gli interruttori di circuito guasto dell'arco potrebbero mitigare i risultati dei guasti da arco, tuttavia, non possono eliminarli. In alcuni casi, l'arco iniziale potrebbe provocare l'accensione prima dell'interruzione del gate di rilevamento da parte dell'AFCI.


Guasti ARC

Guasti ARC





Interruttori di circuito per guasto ad arco (AFCIs)

Teoricamente, un arco è definito come una scarica di elettricità a illuminazione continua attraverso un mezzo isolante, solitamente integrata dalla volatilizzazione parziale degli elettrodi. Gli AFCI sono progettati in interruttori automatici convenzionali che combinano la tradizionale protezione da sovraccarico e cortocircuito con la protezione da arco elettrico.

Gli interruttori di circuito AFCI forniscono protezione per il cablaggio del circuito derivato e protezione limitata per cavi di alimentazione e prolunghe. Gli interruttori automatici AFCI hanno un pulsante di test e hanno un aspetto simile a Interruttori automatici GFCI mostrato nella figura sotto. In generale, gli AFCI richiedono test mensili per notificare all'utente che l'AFCI funziona correttamente.



Esistono diversi motivi probabili per il verificarsi di un guasto da arco elettrico, come indicato di seguito.

  • Installazione impropria o accoltellamento di un cavo con una vite, un chiodo durante l'installazione o la manutenzione dell'impianto elettrico.
  • Sul cavo è stato posizionato il danneggiamento di prolunghe o cavi dell'apparecchio da parte di aspirapolvere, mobili della porta o un apparecchio.
  • L'età avanzata delle prolunghe o dei cavi degli apparecchi, o persino dei cablaggi nelle pareti, che nel tempo possono subire un isolamento usurato o incrinato.
  • Collegamenti allentati in prese, interruttori e lampadari.
  • Cavi dell'apparecchio danneggiati da calore, attorcigliamenti, urti o estensione eccessiva, fuoriuscita di liquido.
Motivi dell

Motivi dell'occorrenza del guasto ARC

Guasti ARC in serie e in parallelo


Qualsiasi delle circostanze di cui sopra, che abbiamo discusso sopra, può risultare in un arco parallelo o in serie. Il guasto dell'arco parallelo si verifica quando la corrente scorre attraverso l'isolamento danneggiato da un conduttore a un altro conduttore, producendo un cortocircuito troppo debole per essere rilevato dall'interruttore.

Un guasto da arco in serie si verifica quando un singolo filo è danneggiato e non può tollerare la corrente, provocando un arco di corrente dal conduttore all'isolamento. Questa corrente di dispersione può bruciare e alla fine bruciare l'isolamento.

ARC in parallelo e ARC in serie

ARC in parallelo e ARC in serie

Come funzionano gli interruttori del circuito di guasto dell'arco

Il circuito AFCI monitora sempre il flusso di corrente attraverso l'AFCI. Gli interruttori del circuito di guasto dell'arco utilizzano circuiti di rilevamento per discriminare tra condizioni di arco normale e indesiderate. Una volta rilevata una condizione di arco indesiderata, il circuito di controllo nell'AFCI fa scattare i contatti interni, diseccitando così il circuito e riducendo la possibilità che si verifichi un incendio.

Gli archi producono una firma o una forma d'onda corrente. L'arco difettoso può produrre una forma d'onda non periodica. Vari metodi per il rilevamento degli archi di guasto includono l'osservazione di determinate frequenze, discontinuità e variazioni nella forma d'onda della corrente. Per il rilevamento, sono richiesti sia l'ampiezza che il periodo di tempo di un particolare mezzo ciclo.

Un interruttore di circuito per guasto ad arco elettrico non deve scattare in condizioni di corrente regolari. L'illustrazione seguente è uno schema a blocchi di un interruttore AFCI unipolare.

Interruttore automatico AFCI unipolare

Interruttore automatico AFCI unipolare

L'elettronica AFCI può funzionare indipendentemente dall'interruttore convenzionale. L'interruttore automatico convenzionale ha funzionalità di rilevamento termico e istantaneo. Utilizzando un sensore di corrente di carico, l'elettronica AFCI rileva il flusso di corrente dai terminali di carico.

Il sensore di corrente di carico può essere un sensore resistivo o magnetico. L'uscita del sensore di corrente di carico viene immessa in un filtro di firma dell'arco che trasmette i componenti di frequenza delle forme d'onda dell'arco mentre rifiuta le altre frequenze della linea di alimentazione.

L'uscita del filtro della firma dell'arco viene amplificata e inserita in un circuito logico che determina l'esistenza di qualsiasi condizione non sicura nel flusso di corrente. Come discusso in precedenza, sia l'ampiezza che il periodo di tempo vengono utilizzati per rilevare la condizione di arco indesiderato.

Se la logica determina che il carico deve essere disattivato, viene inviato un segnale un TRIAC utilizzato per eccitare un solenoide che apre i contatti dell'interruttore. Viene fornito un circuito di prova per garantire che il circuito di rilevamento guasto arco funzioni correttamente o meno.

La funzionalità di un pulsante di test viene utilizzata per generare un segnale simile a una forma d'onda di uscita dell'arco del sensore di corrente di carico. Il pulsante di test disattiverà il circuito se il dispositivo funziona correttamente.

Tipi di interruttori del circuito di guasto dell'arco

Qui sono disponibili diversi tipi di AFCI a seconda delle loro applicazioni praticabili.

Uscita Circuito AFCI

Ha lo scopo di fornire protezione al cablaggio del circuito derivato, ai cavi di alimentazione e ai set di cavi ad esso collegati contro gli effetti indesiderati dell'arco.

Circuito di uscita AFCI

Circuito di uscita AFCI

Branch / Feeder AFCI

Questi sono installati all'origine dell'alimentatore o del circuito derivato. Ha lo scopo di fornire protezione all'alimentatore o al cablaggio di derivazione.

Combinazione AFCI

La combinazione Arc-Fault Circuit Interrupter combina entrambe le caratteristiche dell'OC e del B / F. Ha lo scopo di fornire protezione per proteggere i cavi dell'apparecchio, le prolunghe, i circuiti di derivazione e il cablaggio di alimentazione.

Fornisce una tipica combinazione di interruttore di circuito per guasto ad arco

  • Protezione contro l'arco in serie
  • Protezione da arco parallelo
  • Protezione del suolo
  • Protezione da cortocircuito
  • Protezione da sovraccarico

Laptop AFCI

Questo è un dispositivo plug-in che è tipicamente collegato alla presa della presa e ha una o più prese protette. Ha lo scopo di fornire protezione alle prolunghe e agli apparecchi collegati.

Laptop AFCI

Laptop AFCI

Cavo AFCI

Il cavo AFCI è anche un dispositivo plug-in che viene collegato alla presa della presa e spesso utilizzato per proteggere il cavo di alimentazione collegato.

Cavo AFCI

Cavo AFCI

Quindi, questo è tutto sugli interruttori del circuito di guasto dell'arco e sulle loro funzioni. Ci auguriamo che tu abbia una migliore comprensione di questo concetto. Inoltre, eventuali dubbi in merito a questo concetto o per implementare eventuali e idee di progetti di elettronica , per favore dai il tuo feedback commentando nella sezione commenti qui sotto. Ecco una domanda per te, Qual è il principio di funzionamento di AFCI?