Interruptores de circuito de arco-falha (AFCI) e suas funções

Interruptores de circuito de arco-falha (AFCI) e suas funções

Uma falha de arco interruptor de circuito (AFCI) é um dispositivo de proteção de circuito projetado para proteger contra incêndios causados ​​por falhas de arco na fiação elétrica. Um interruptor de circuito de falha de arco é definido como 'um dispositivo proposto para fornecer proteção contra os efeitos de falhas de arco, reconhecendo arcos e funcionando para desenergizar o circuito quando uma falha de arco é detectada.'



É vital notar que os interruptores do circuito de falha de arco podem mitigar os resultados das falhas de arco, entretanto, não podem eliminá-los. Em alguns casos, o arco inicial pode causar ignição antes da interrupção da porta de detecção pelo AFCI.


Falhas ARC

Falhas ARC





Interruptores de circuito de arco-falha (AFCIs)

Teoricamente, um arco é definido como uma descarga de eletricidade de iluminação contínua através de um meio isolante, geralmente complementada pela volatilização parcial dos eletrodos. Um AFCIs são projetados em disjuntores convencionais combinando sobrecarga tradicional e proteção contra curto-circuito com proteção contra falha de arco.

Os interruptores de circuito AFCI fornecem proteção para a fiação do circuito de ramificação e proteção limitada para cabos de alimentação e extensões. Os disjuntores AFCI têm um botão de teste e são semelhantes a Disjuntores GFCI mostrado na figura abaixo. Geralmente, os AFCIs exigem testes mensais para notificar o usuário de que o AFCI está funcionando corretamente.



Existem várias razões prováveis ​​para a ocorrência de uma falha de arco, conforme fornecido abaixo.

  • Instalação inadequada ou perfuração de um fio com um parafuso, prego durante a instalação ou manutenção do sistema elétrico.
  • Danos nos cabos de extensão ou eletrodomésticos por aspiradores, móveis de porta ou um eletrodoméstico posicionado no cabo.
  • A idade avançada dos cabos de extensão ou eletrodomésticos, ou mesmo da fiação nas paredes, que com o tempo podem apresentar desgaste ou rachaduras no isolamento.
  • Conexões soltas em tomadas, interruptores e luminárias.
  • Cabos do aparelho danificados por calor, torção, impacto ou extensão excessiva, derramamento de líquido.
Razões para a ocorrência de falha ARC

Razões para a ocorrência de falha ARC

Falhas ARC Paralela e Série


Qualquer uma das circunstâncias acima, que discutimos acima, pode resultar em um arco paralelo ou em série. A falha de arco paralelo surge, quando a corrente flui através do isolamento danificado de um condutor para outro, produzindo um curto-circuito que é muito fraco para ser detectado pelo disjuntor.

Uma falha de arco em série surge, quando um único fio é danificado e não pode tolerar a corrente, fazendo com que a corrente passe do condutor para o isolamento. Essa corrente de fuga pode queimar e, eventualmente, queimar o isolamento.

ARC paralelo e ARC série

ARC paralelo e ARC série

Como funcionam os interruptores de arco elétrico

O circuito AFCI sempre monitora o fluxo de corrente através do AFCI. Os interruptores de circuito de arco elétrico usam circuitos de detecção para discriminar entre as condições de arco elétrico normais e indesejadas. Uma vez que uma condição de arco indesejado é detectada, o circuito de controle no AFCI desarma os contatos internos, desenergizando assim o circuito e reduzindo a possibilidade de ocorrer um incêndio.

Os arcos produzem uma assinatura ou forma de onda atual. O arco defeituoso pode produzir uma forma de onda não periódica. Vários métodos para a detecção de arcos de falha incluem olhar para certas frequências, descontinuidades e variações na forma de onda atual. Para detecção, tanto a magnitude quanto o período de um meio ciclo específico são necessários.

Um disjuntor de arco elétrico não deve desarmar durante as condições normais de corrente. A ilustração abaixo é um diagrama de blocos de um disjuntor AFCI monopolar.

Disjuntor AFCI de pólo único

Disjuntor AFCI de pólo único

A eletrônica AFCI pode funcionar independentemente do disjuntor convencional. O disjuntor convencional possui funcionalidade de detecção térmica e instantânea. Usando um sensor de corrente de carga, os componentes eletrônicos AFCI detectam o fluxo de corrente dos terminais de carga.

O sensor de corrente de carga pode ser um sensor resistivo ou magnético. A saída do sensor de corrente de carga é alimentada em um filtro de assinatura de arco que passa componentes de frequência de formas de onda de arco enquanto rejeita outras frequências de linha de energia.

A saída do filtro de assinatura do arco é amplificada e alimentada em um circuito lógico que determina a existência de qualquer condição insegura no fluxo de corrente. Conforme discutido antes, a amplitude e o período de tempo são usados ​​para detectar a condição de arco indesejado.

Se a lógica determinar que a carga deve ser desativada, um sinal é alimentado para um TRIAC usado para energizar um solenóide que abre os contatos do disjuntor. Um circuito de teste é fornecido para garantir que o circuito de detecção de falha de arco esteja funcionando corretamente ou não.

A funcionalidade do botão de teste é usada para gerar um sinal semelhante a uma forma de onda de saída de arco do sensor de corrente de carga. O botão de teste irá desativar o circuito se o dispositivo estiver funcionando corretamente.

Tipos de interruptores de circuito de falha de arco

Aqui, diferentes tipos de AFCIs estão disponíveis, dependendo de suas aplicações viáveis.

Circuito de saída AFCI

Destina-se a fornecer proteção para a fiação do circuito de ramificação, cabos de alimentação e conjuntos de cabos conectados a ele contra os efeitos indesejados de arco voltaico.

Circuito de saída AFCI

Circuito de saída AFCI

Filial / Alimentador AFCI

Eles são instalados na origem do alimentador ou circuito de ramificação. Destina-se a fornecer proteção para o alimentador ou fiação ramificada.

AFCI de combinação

A combinação do disjuntor de arco-falha combina os recursos do OC e do B / F. Destina-se a fornecer proteção para proteger os cabos do aparelho, cabos de extensão, circuitos ramificados e fiação de alimentação.

Uma combinação típica de interruptor de circuito de falha de arco fornece

  • Proteção contra falha de arco em série
  • Proteção de arco paralelo
  • Proteção de solo
  • Proteção contra curto-circuito
  • Proteção de sobrecarga

Laptop AFCI

Este é um dispositivo plug-in normalmente conectado à tomada do receptáculo e possui uma ou mais tomadas protegidas. Destina-se a fornecer proteção aos cabos de extensão e aparelhos conectados.

Laptop AFCI

Laptop AFCI

Cord AFCI

O cabo AFCI também é um dispositivo de plug-in que é conectado à tomada e freqüentemente usado para proteger o cabo de alimentação conectado.

Cord AFCI

Cord AFCI

Portanto, tudo se resume a interruptores de circuito de falha de arco e suas funções. Esperamos que você tenha entendido melhor este conceito. Além disso, quaisquer dúvidas em relação a este conceito ou para implementar qualquer elétrico e ideias de projetos eletrônicos , dê sua opinião comentando na seção de comentários abaixo. Aqui está uma pergunta para você, Qual é o princípio de funcionamento do AFCI?