Διακόπτες κυκλώματος Arc-Fault (AFCI) και οι λειτουργίες του

Ένα σφάλμα τόξου διακόπτης κυκλώματος (AFCI) είναι μια συσκευή προστασίας κυκλώματος που έχει σχεδιαστεί για την προστασία από πυρκαγιές που προκαλούνται από βλάβες στο ηλεκτρικό καλώδιο. Ένας διακόπτης κυκλώματος βλάβης τόξου ορίζεται ως «μια συσκευή που προτείνεται να παρέχει προστασία από τις επιπτώσεις των σφαλμάτων τόξου αναγνωρίζοντας τόξα και λειτουργώντας για την απενεργοποίηση του κυκλώματος όταν εντοπίζεται σφάλμα τόξου».

Είναι ζωτικής σημασίας να παρατηρήσετε ότι οι διακόπτες κυκλώματος βλάβης τόξου θα μπορούσαν να μετριάσουν τα αποτελέσματα των βλαβών τόξου, ωστόσο, δεν μπορούν να τα εξαλείψουν. Σε ορισμένες περιπτώσεις, το αρχικό τόξο θα μπορούσε να προκαλέσει ανάφλεξη πριν από τη διακοπή της πύλης ανίχνευσης από το AFCI.

Σφάλματα ARC

Διακόπτες κυκλώματος Arc-Fault (AFCI)

Θεωρητικά, ένα τόξο ορίζεται ως συνεχής εκκένωση φωτισμού ηλεκτρικής ενέργειας σε ένα μονωτικό μέσο, ​​που συνήθως συμπληρώνεται από τη μερική πτητικοποίηση των ηλεκτροδίων. Τα AFCI έχουν σχεδιαστεί σε συμβατικούς διακόπτες που συνδυάζουν παραδοσιακή προστασία υπερφόρτωσης και βραχυκυκλώματος με προστασία από σφάλματα τόξου.

Οι διακόπτες κυκλώματος AFCI παρέχουν προστασία για καλωδίωση κυκλώματος διακλάδωσης και περιορισμένη προστασία για καλώδια τροφοδοσίας και καλώδια επέκτασης. Οι διακόπτες AFCI έχουν ένα κουμπί δοκιμής και μοιάζουν με αυτό Διακόπτες κυκλώματος GFCI φαίνεται στο παρακάτω σχήμα. Γενικά, τα AFCI απαιτούν μηνιαία δοκιμή για να ειδοποιούν τον χρήστη ότι το AFCI λειτουργεί σωστά.

Υπάρχουν πολλοί πιθανοί λόγοι που μπορεί να προκύψει ένα σφάλμα τόξου, όπως δίνεται παρακάτω.

• Ακατάλληλη εγκατάσταση ή κοπή καλωδίου με βίδα, καρφί κατά την εγκατάσταση ή συντήρηση του ηλεκτρικού συστήματος.
• Το καλώδιο έχει βλάψει τα καλώδια επέκτασης ή συσκευής από ηλεκτρικές σκούπες, έπιπλα πόρτας ή συσκευή.
• Η προχωρημένη ηλικία των καλωδίων επέκτασης ή της συσκευής ή ακόμη και των καλωδίων στους τοίχους, τα οποία μπορεί με την πάροδο του χρόνου να παρουσιάσουν φθαρμένη ή ραγισμένη μόνωση.
• Χαλαρές συνδέσεις σε πρίζες, διακόπτες και φωτιστικά.
• Τα καλώδια της συσκευής έχουν υποστεί ζημιά από θερμότητα, στρίψιμο, πρόσκρουση ή υπερβολική επέκταση, διαρροή υγρού.

Λόγοι για την εμφάνιση σφαλμάτων ARC

Σφάλματα παράλληλων και σειρών ARC

Οποιαδήποτε από τις παραπάνω περιστάσεις, που συζητήσαμε παραπάνω μπορεί να οδηγήσει σε παράλληλο ή σειριακό τόξο. Το παράλληλο σφάλμα τόξου προκύπτει, όταν το ρεύμα ρέει μέσω κατεστραμμένης μόνωσης από έναν αγωγό σε έναν άλλο αγωγό, δημιουργώντας βραχυκύκλωμα που είναι πολύ αδύναμο για να ανιχνευθεί από τον διακόπτη.

Εμφανίζεται ένα σφάλμα τόξου σειράς, όταν ένα μόνο καλώδιο έχει υποστεί ζημιά και δεν μπορεί να αντέξει το ρεύμα, προκαλώντας το ρεύμα να εκτοξεύεται από τον αγωγό στη μόνωση. Αυτό το ρεύμα διαρροής μπορεί να κάψει και τελικά να κάψει τη μόνωση.

Parallel ARC και Series ARC

Πώς λειτουργούν οι διακόπτες κυκλώματος Arc-Fault

Το κύκλωμα AFCI παρακολουθεί πάντα την τρέχουσα ροή μέσω του AFCI. Οι διακόπτες κυκλώματος Arc-Fault χρησιμοποιούν κυκλώματα ανίχνευσης για διάκριση μεταξύ φυσιολογικών και ανεπιθύμητων συνθηκών τόξου. Μόλις εντοπιστεί μια ανεπιθύμητη κατάσταση τόξου, το κύκλωμα ελέγχου στο AFCI ενεργοποιεί τις εσωτερικές επαφές, απενεργοποιώντας έτσι το κύκλωμα και μειώνοντας την πιθανότητα πυρκαγιάς.

Τα τόξα παράγουν μια τρέχουσα υπογραφή ή κυματομορφή. Το ελαττωματικό τόξο μπορεί να παράγει μια μη περιοδική κυματομορφή. Διάφορες μέθοδοι για την ανίχνευση τόξων σφαλμάτων περιλαμβάνουν την εξέταση συγκεκριμένων συχνοτήτων, ασυνέχειων και διακυμάνσεων στην τρέχουσα κυματομορφή. Για την ανίχνευση, απαιτείται τόσο το μέγεθος όσο και η χρονική περίοδος ενός συγκεκριμένου μισού κύκλου.

Ένας διακόπτης κυκλώματος Arc-Fault δεν πρέπει να ταξιδεύει σε κανονικές τρέχουσες συνθήκες. Η παρακάτω εικόνα είναι ένα μπλοκ διάγραμμα ενός μονοπολικού διακόπτη AFCI.

Διακόπτης μονού πόλου AFCI

Τα ηλεκτρονικά AFCI μπορούν να λειτουργούν ανεξάρτητα από τον συμβατικό διακόπτη κυκλώματος. Ο συμβατικός διακόπτης κυκλώματος έχει θερμική και στιγμιαία λειτουργικότητα ανίχνευσης. Χρησιμοποιώντας έναν αισθητήρα ρεύματος φορτίου, τα ηλεκτρονικά AFCI ανιχνεύουν τη ροή ρεύματος από τους ακροδέκτες φορτίου.

Ο αισθητήρας ρεύματος φορτίου μπορεί να είναι είτε ένας ανθεκτικός είτε ένας μαγνητικός αισθητήρας. Η έξοδος του αισθητήρα ρεύματος φορτίου τροφοδοτείται σε ένα φίλτρο υπογραφής τόξου που περνά συστατικά συχνότητας κυματομορφών τόξου ενώ απορρίπτει άλλες συχνότητες γραμμής ισχύος.

Η έξοδος του φίλτρου υπογραφής τόξου ενισχύεται και τροφοδοτείται σε ένα λογικό κύκλωμα που καθορίζει ότι υπάρχει οποιαδήποτε μη ασφαλής κατάσταση στην τρέχουσα ροή. Όπως συζητήθηκε προηγουμένως, τόσο το πλάτος όσο και η χρονική περίοδος χρησιμοποιούνται για την ανίχνευση της ανεπιθύμητης κατάστασης τόξου.

Εάν η λογική καθορίσει ότι το φορτίο πρέπει να απενεργοποιηθεί, τροφοδοτείται ένα σήμα ένα TRIAC χρησιμοποιείται για την ενεργοποίηση μιας ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας που ανοίγει τις επαφές διακόπτη. Παρέχεται κύκλωμα δοκιμής για να διασφαλιστεί ότι το κύκλωμα ανίχνευσης σφαλμάτων τόξου λειτουργεί σωστά ή όχι.

Χρησιμοποιείται μια λειτουργία δοκιμαστικού κουμπιού για τη δημιουργία ενός σήματος παρόμοιου με μια κυματομορφή εξόδου τόξου του αισθητήρα ρεύματος φορτίου. Το κουμπί δοκιμής θα απενεργοποιήσει το κύκλωμα εάν η συσκευή λειτουργεί σωστά.

Τύποι διακοπτών κυκλώματος Arc Fault

Εδώ διατίθενται διάφοροι τύποι AFCI ανάλογα με τις βιώσιμες εφαρμογές τους.

Κύκλωμα εξόδου AFCI

Προορίζεται να παρέχει προστασία σε καλώδια κυκλώματος διακλάδωσης, καλώδια τροφοδοσίας και σετ καλωδίων που είναι συνδεδεμένα σε αυτό έναντι των ανεπιθύμητων επιδράσεων του τόξου.

Κύκλωμα εξόδου AFCI

Υποκατάστημα / Τροφοδότης AFCI

Αυτά είναι εγκατεστημένα στην προέλευση του τροφοδότη ή του κυκλώματος διακλάδωσης. Προορίζεται να παρέχει προστασία στον τροφοδότη ή στην καλωδίωση του κλάδου.

Συνδυασμός AFCI

Ο συνδυασμός Arc-Fault Circuit Interrupter συνδυάζει και τα δύο χαρακτηριστικά του OC και του B / F. Προορίζεται να παρέχει προστασία για την προστασία των καλωδίων της συσκευής, των καλωδίων επέκτασης, των κυκλωμάτων διακλάδωσης και της καλωδίωσης του τροφοδότη.

Ένας τυπικός συνδυασμός Arc-Fault Circuit Interrupter παρέχει

• Προστασία από βλάβη σειράς
• Παράλληλη προστασία τόξου
• Προστασία εδάφους
• Προστασία βραχυκυκλώματος
• Προστασία υπερφόρτωσης

Φορητός υπολογιστής AFCI

Πρόκειται για μια συσκευή plug-in που συνήθως συνδέεται με την πρίζα και διαθέτει μία ή περισσότερες προστατευμένες πρίζες. Προορίζεται να παρέχει προστασία στα συνδεδεμένα καλώδια και συσκευές επέκτασης.

Φορητός υπολογιστής AFCI

Καλώδιο AFCI

Το καλώδιο AFCI είναι επίσης μια συσκευή plug-in που συνδέεται στην πρίζα και χρησιμοποιείται συχνά για την προστασία του συνδεδεμένου καλωδίου τροφοδοσίας.

Καλώδιο AFCI

Επομένως, όλα αυτά αφορούν τους διακόπτες κυκλώματος Arc-Fault και τις λειτουργίες του. Ελπίζουμε να έχετε καλύτερη κατανόηση αυτής της έννοιας. Επιπλέον, τυχόν αμφιβολίες σχετικά με αυτήν την έννοια ή για την εφαρμογή οποιουδήποτε ηλεκτρικού και ηλεκτρονικά έργα ιδέες , δώστε τα σχόλιά σας σχολιάζοντας την παρακάτω ενότητα σχολίων. Εδώ είναι μια ερώτηση για εσάς, Ποια είναι η αρχή λειτουργίας του AFCI;