Прерыватель дугового замыкания - Arc-fault circuit interrupter

Актуальные темы на
Электроустановки
Практика электромонтажа по регионам или странам
Регулировка электроустановок
Кабели и аксессуары
Коммутационные и защитные устройства
Этот AFCI (автоматический выключатель с желтой этикеткой) представляет собой автоматический выключатель AFCI более старого поколения. Текущие (по состоянию на 2013 год) устройства относятся к «комбинированному типу».

Цепь прерыватель дуговой неисправности ( AFCI ) или устройство обнаружения дуги замыкания ( AFDD ) представляет собой выключатель , который разрывает цепь , когда он обнаруживает электрические дуги , которые являются подписью ослабленных соединений в домашней электропроводке. Слабые соединения, которые могут образоваться со временем, иногда могут стать достаточно горячими, чтобы зажечь пожар в доме. AFCI выборочно различает безвредную дугу (возникающую при нормальной работе переключателей, вилок и щеточных двигателей) и потенциально опасную дугу (которая может возникнуть, например, в шнуре лампы с обрывом проводника).

Автоматические выключатели AFCI требуются для цепей, питающих электрические розетки в жилых спальнях, в соответствии с электрическими кодексами Канады и США с начала 21 века; США National Electrical Code потребовало их защиты наиболее жилых точек с 2014 года, и электробезопасности Канады с тех пор 2015. В частях мира , используя 230, где более высокое напряжение предполагает более низкие токи, в частности в Западной Европе и Великобритании, принятие медленнее, и их использование необязательно, за исключением случаев высокого риска.

В США дуговые замыкания являются одной из основных причин электрических пожаров в жилых домах. Ежегодно в США причиной более 40 000 пожаров является домашняя электропроводка. В результате этих пожаров ежегодно погибает более 350 человек и более 1400 получают травмы.

Обычные автоматические выключатели реагируют только на перегрузки и короткие замыкания , поэтому они не защищают от условий возникновения дуги, которые вызывают неустойчивый и часто пониженный ток. AFCI - это устройства, предназначенные для защиты от пожаров, вызванных дуговыми замыканиями в домашней электропроводке. Схема AFCI непрерывно контролирует ток и различает нормальные и нежелательные условия возникновения дуги. После обнаружения AFCI размыкает свои внутренние контакты, тем самым обесточивая цепь и снижая вероятность возникновения пожара.

Принцип работы

В электроники внутри выключателя AFCI обнаружения электрического тока попеременно в характерных частотах, обычно около 100 кГц, как известно, связаны с проволочной дуги, которые поддерживается в течение более нескольких миллисекунд. Комбинация AFCI выключатель обеспечивает защиту от параллельной электрической дуги (линии в нейтральное положение ), серия ИСКРЕНИЕ (рыхлый, сломано, или в противном случае высокий сегмент сопротивления в одной строке), наземные электрической дуги (от линии или нейтрального до земли), защита от перегрузки и короткого замыкания защита. AFCI размыкает цепь при обнаружении опасной дуги.

При установке в качестве первой розетки в ответвленной цепи розетки AFCI обеспечивают последовательную защиту от дуги для всей ответвленной цепи. Они также обеспечивают параллельную дуговую защиту для параллельной цепи, начиная с розетки AFCI. В отличие от автоматов AFCI, розетки AFCI могут использоваться в любой системе электропроводки, независимо от панели.

Требования к электротехническим нормам

США и Канада

Начиная с версии 1999 года Национального электротехнического кодекса в США и версии 2002 года Канадского электротехнического кодекса в Канаде, национальные нормативы требуют наличия AFCI во всех цепях, питающих розетки в спальнях жилых домов. Начиная с NEC 2014 года, защита AFCI требуется на всех ответвлениях, питающих розетки или устройства, установленные на кухнях жилых домов, наряду с дополнениями NEC 2008 года семейных комнат, столовых, гостиных, салонов, библиотек, кабинетов, спален, соляриев, комнаты отдыха, туалеты, коридоры, прачечные и аналогичные помещения и зоны. Они также необходимы в общежитиях. Это требование может быть выполнено с помощью выключателя "комбинированного типа" - особого типа автоматического выключателя, определенного стандартом UL 1699 - в панели выключателя, который обеспечивает комбинированную защиту от дугового замыкания и максимальной токовой защиты, или с помощью розетки AFCI для модификаций / расширений, в качестве сменных емкостей или в новой конструкции, у первой розетки на ответвлении. Не все юрисдикции США приняли требования NEC AFCI, поэтому важно проверить требования местного кодекса.

AFCI предназначен для предотвращения возгорания от дуги. Автоматические выключатели AFCI спроектированы в соответствии с одним из двух стандартов, определенных UL 1699: тип «ответвление» или «комбинированный» тип (примечание: Электрические нормы Канады используют другую терминологию, но схожие технические требования). AFCI ответвления отключает 75 ампер дугового тока от линейного провода к нейтрали или заземляющему проводу. Комбинированный тип добавляет обнаружение последовательной дуги к характеристикам типа ответвления. Комбинированный тип AFCI срабатывает при последовательной дуге 5 ампер.

Розетки AFCI - это альтернативное решение для выключателей AFCI. Эти розетки предназначены для устранения опасностей, связанных с обоими типами потенциально опасных дуговых разрядов: параллельными и последовательными. Розетки AFCI обеспечивают возможность локального тестирования и сброса с помощью таких кнопок, расположенных на лицевой стороне устройства. Это может сэкономить время на пути к панели выключателя, но также может стимулировать простой сброс пользователем без исследования основной неисправности, как это предположительно произошло бы, если бы кто-то, имеющий доступ к электрической панели, был уведомлен.

В 2002 году NEC удалил слово «розетка», оставив «розетки», в результате чего к этому требованию были добавлены светильники и другие проводные устройства, такие как потолочные вентиляторы в спальнях. Кодекс 2005 года прояснил, что все розетки должны быть защищены, несмотря на обсуждение в группе разработки кода исключения из требований к детекторам дыма в спальне. «Розетки», как определено в NEC, включают, среди прочего, розетки, осветительные приборы и дымовые извещатели. По сути, любая точка, где электричество переменного тока используется для питания чего-либо, является розеткой.

По состоянию на январь 2008 г. требованию NEC соответствуют только AFCI «комбинированного типа». NEC 2008 года требует установки AFCI комбинированного типа во всех жилых цепях на 15 и 20 ампер, за исключением прачечных, кухонь, ванных комнат, гаражей и недостроенных подвалов, хотя многие из них требуют защиты от GFCI. NEC 2014 добавляет кухни и прачечные к списку помещений, требующих схемы AFCI, а также любых устройств (например, освещения), требующих защиты.

Объединенное Королевство

В Великобритании 18- е издание Правил электропроводки (BS 7671: 2018) является первым изданием, в котором упоминаются устройства дуговой защиты и указывается, что они могут быть установлены, если конструкция имеет необычно высокий риск возгорания из-за дугового замыкания. В приложениях, относящихся к испытаниям, указано, что при установке УЗИП их правильная работа должна быть проверена до завершения, но метод испытания не описывается. Это отличается от УЗО, где необходимо проверять время срабатывания при различных уровнях тока повреждения.

Германия

Немецкие правила проводки VDE 100 рекомендуют AFDD для ситуаций повышенного риска и в качестве примеров перечисляют дома престарелых, общественные центры и детские сады.

Ограничения

AFCI предназначены для защиты от пожаров, вызванных дуговыми короткими замыканиями. Хотя чувствительность AFCI помогает в обнаружении дуговых замыканий, эти выключатели также могут указывать на ложные срабатывания, идентифицируя нормальное поведение цепи как дуговое замыкание. Например, удары молнии создают профили напряжения и тока, которые напоминают дуговое замыкание, а пылесосы и некоторые лазерные принтеры отключают AFCI. Это нежелательное срабатывание снижает общую эффективность AFCI. Исследования достижений в этой области продолжаются.

Известно также, что AFCI чувствительны (ложное срабатывание) к присутствию радиочастотной энергии, особенно в так называемом высокочастотном (HF) спектре (3-30 МГц), который включает законное коротковолновое радиовещание , загоризонтные воздушные суда. и морская связь, любительское радио и работа гражданского радио . Чувствительность и смягчение последствий известны с 2013 года.

Автоматические выключатели AFCI включают в себя стандартный автоматический выключатель с обратнозависимой выдержкой времени, но не обеспечивают специальной защиты от «раскаленных» соединений (также известных как соединения с высоким сопротивлением ), высоких или низких линейных напряжений.

AFCI не обнаруживает высокое линейное напряжение, вызванное разомкнутой нейтралью в многопроволочной ответвленной цепи . Схема многопроволочным ветви использует оба провода под напряжением в 120-240 V сплит фазы службы. Если нейтраль разорвана на обратном пути к панели автоматического выключателя, устройства, подключенные от ветви 120 В к нейтрали, могут испытывать повышенное напряжение, вдвое превышающее нормальное.

AFCI не обнаруживают низкое напряжение в сети. Низкое напряжение в сети может вызвать многократное включение и выключение электромеханических реле или "дребезжание". Если ток протекает через контакты нагрузки, это вызывает искрение на контактах при их размыкании. Возникновение дуги может окислять, разъедать и плавить контакты. Этот процесс может привести к увеличению сопротивления контактов, перегреву реле и возникновению пожара. Прерыватели цепи аварийного питания предназначены для предотвращения возгораний из-за низкого напряжения на нагрузках.

Помехи в сети электропередач

AFCI могут мешать работе некоторых технологий связи по линиям электропередач .

использованная литература

внешние ссылки