Κατανόηση των σφαλμάτων τόξου και της προστασίας AFCI

Ο όρος σφάλμα τόξου αναφέρεται σε μια κατάσταση στην οποία χαλαρές ή διαβρωμένες συνδέσεις καλωδίωσης δημιουργούν μια διακοπτόμενη επαφή που προκαλεί σπινθήρα ηλεκτρικού ρεύματος ή τόξο μεταξύ μεταλλικών σημείων επαφής. Όταν ακούτε έναν διακόπτη φωτός ή μια έξοδο που βγαίνει ή σφυρίζει, ακούτε τόξο καθώς συμβαίνει. Αυτό το τόξο μεταφράζεται σε θερμότητα, η οποία μπορεί να καταστρέψει τη μόνωση που περιβάλλει μεμονωμένα αγωγά καλώδια, παρέχοντας τη σκανδάλη για ηλεκτρικές πυρκαγιές. Η ακρόαση ενός διακόπτη δεν σημαίνει ότι η φωτιά είναι αναγκαστικά επικείμενη, αλλά σημαίνει ότι υπάρχει πιθανός κίνδυνος που πρέπει να αντιμετωπιστεί.

Ο όρος προστασία τόξου αναφέρεται σε οποιαδήποτε συσκευή έχει σχεδιαστεί για να προστατεύει από αυτό το πρόβλημα.

Σφάλμα τόξου έναντι βραχυκυκλώματος έναντι σφάλματος γείωσης

Οι όροι σφάλμα τόξου, σφάλμα γείωσης και βραχυκύκλωμα μερικές φορές συγχέονται με το ίδιο πράγμα, αλλά στην πραγματικότητα έχουν διαφορετικές έννοιες και καθένας απαιτεί διαφορετική στρατηγική για την πρόληψη.

• Ένα βραχυκύκλωμα αναφέρεται σε οποιαδήποτε κατάσταση στην οποία το ενεργό "ζεστό" ρεύμα απομακρύνεται έξω από το καθιερωμένο σύστημα καλωδίωσης και έρχεται σε επαφή είτε με το ουδέτερο μονοπάτι καλωδίωσης είτε με τη γείωση. Όταν συμβαίνει αυτό, η ροή του ρεύματος χάνει την αντίστασή της και αυξάνεται ξαφνικά στον όγκο. Αυτό προκαλεί γρήγορα τη ροή να υπερβεί την ικανότητα έντασης του διακόπτη ελέγχου του κυκλώματος, η οποία κανονικά ταξιδεύει για να σταματήσει τη ροή του ρεύματος.
• Ένα σφάλμα γείωσηςαναφέρεται σε έναν συγκεκριμένο τύπο βραχυκυκλώματος στο οποίο το ενεργοποιημένο "καυτό" ρεύμα κάνει τυχαία επαφή με τη γείωση. Στην πραγματικότητα, ένα σφάλμα εδάφους είναι μερικές φορές γνωστό ως "βραχυκύκλωμα στη γείωση". Όπως και άλλοι τύποι βραχυκυκλωμάτων, τα καλώδια κυκλώματος χάνουν την αντίσταση κατά τη διάρκεια βλάβης γείωσης και αυτό προκαλεί απρόσκοπτη ροή ρεύματος που θα πρέπει να προκαλέσει τη διακοπή του διακόπτη. Ωστόσο, ο διακόπτης κυκλώματος ενδέχεται να μην λειτουργεί αρκετά γρήγορα για την αποφυγή κραδασμών και για αυτόν τον λόγο, ο ηλεκτρικός κώδικας απαιτεί ειδικές προστατευτικές συσκευές, γνωστές ως GFCIs (διακόπτες κυκλώματος γείωσης-γείωσης) για εγκατάσταση σε περιοχές όπου είναι πιθανότερο να εμφανιστούν σφάλματα γείωσης, όπως καταστήματα κοντά σε υδραυλικούς σωλήνες ή σε εξωτερικούς χώρους. Επειδή αυτές οι συσκευές αισθάνονται ότι η ισχύς αλλάζει πολύ γρήγορα, μπορούν να κλείσουν ένα κύκλωμα ακόμη και πριν γίνει αισθητό ένα σοκ. Συνεπώς, οι GFCIείναι μια συσκευή ασφαλείας που προορίζεται κυρίως για προστασίασοκ.
• Ένα σφάλμα τόξου, όπως αναφέρθηκε παραπάνω, είναι όταν οι χαλαρές συνδέσεις καλωδίων ή τα διαβρωμένα καλώδια προκαλούν σπινθήρα ή τόξο, κάτι που μπορεί να δημιουργήσει θερμότητα και το ενδεχόμενο ηλεκτρικών πυρκαγιών. Μπορεί να είναι πρόδρομος για βραχυκύκλωμα ή σφάλμα γείωσης, αλλά από μόνο του, ένα σφάλμα τόξου δεν μπορεί να τερματίσει ούτε GFCI ούτε διακόπτη κυκλώματος. Το συνηθισμένο μέσο προστασίας έναντι βλαβών τόξου είναι ένα AFCI (διακόπτης κυκλώματος σφάλματος τόξου) - είτε μια έξοδος AFCI είτε ένας διακόπτης AFCI. Τα AFCI προορίζονται να προστατεύσουν από τον κίνδυνο πυρκαγιάς.

Ιστορικό κωδικού προστασίας από σφάλματα τόξου

Ο εθνικός ηλεκτρικός κώδικας, που αναθεωρείται κάθε τρία χρόνια, αυξάνει σταδιακά τις απαιτήσεις του για προστασία AFCI στα κυκλώματα. Το 1999, ο Κώδικας άρχισε να απαιτεί προστασία AFCI σε όλα τα κυκλώματα που τροφοδοτούν τις εξόδους κρεβατοκάμαρων και από το 2014, σχεδόν όλα τα κυκλώματα που παρέχουν γενικές πρίζες σε χώρους διαβίωσης απαιτείται να έχουν προστασία AFCI σε νέες κατασκευές ή σε έργα αναδιαμόρφωσης.

Από την έκδοση 2017 του NEC, η διατύπωση της Ενότητας 210,12 αναφέρει:

Και τα κυκλώματα 120-volt, μονοφασικών, 15 και 20-ampere που παρέχουν πρίζες ή συσκευές εγκατεστημένες σε κουζίνες, οικογενειακά δωμάτια, τραπεζαρίες, σαλόνια, αίθουσες, βιβλιοθήκες, πυθμένα, υπνοδωμάτια, ηλιοθεραπεία, αίθουσες αναψυχής, ντουλάπες, διάδρομοι, χώροι πλυντηρίων ή παρόμοια δωμάτια ή περιοχές προστατεύονται από AFCI.

Κανονικά, τα κυκλώματα λαμβάνουν προστασία AFCI μέσω ειδικών διακοπτών AFCI που προστατεύουν όλες τις πρίζες και τις συσκευές κατά μήκος του κυκλώματος, αλλά όπου αυτό δεν είναι πρακτικό, υπάρχουν επίσης πρίζες AFCI που μπορούν να χρησιμοποιηθούν.

Δεν απαιτείται προστασία AFCI σε υπάρχουσες εγκαταστάσεις, αλλά όταν ένα κύκλωμα επεκτείνεται ή ενημερώνεται κατά την αναδιαμόρφωση, τότε πρέπει να λάβει προστασία AFCI. Έτσι, ένας ηλεκτρολόγος που εργάζεται στο σύστημά σας είναι υποχρεωμένος να ενημερώσει το κύκλωμα με προστασία AFCI ως μέρος κάθε εργασίας που κάνει σε αυτό. Στην πράξη, αυτό σημαίνει ότι σχεδόν όλες οι αντικαταστάσεις διακόπτη θα γίνονται τώρα με διακόπτες AFCI σε οποιαδήποτε δικαιοδοσία που ακολουθεί το NEC (Εθνικός Ηλεκτρικός Κώδικας).

Ωστόσο, δεν συμμορφώνονται όλες οι κοινότητες με το NEC, επομένως ελέγξτε τις τοπικές αρχές για απαιτήσεις σχετικά με την προστασία AFCI.

Το GFCI δεν είναι AFCI

Είναι σημαντικό να κατανοήσουμε ότι ένα AFCI δεν αντικαθιστά την προστασία GFCI. Ενώ οι διακόπτες κυκλώματος σφάλματος γείωσης προστατεύουν από σοκ, δεν προορίζονται για προστασία από πυρκαγιά, όπως και το AFCI. Έτσι, σε νέες ή αναδιαμορφωμένες καλωδιώσεις, πολλές τοποθεσίες θα απαιτούν προστασία GFCI και AFCI. Αυτό μπορεί να επιτευχθεί με την εγκατάσταση διακοπτών κυκλώματος AFCI και στη συνέχεια με χρήση δοχείων GFCI σε συγκεκριμένες τοποθεσίες. ή, υπάρχουν συνδυασμένοι διακόπτες AFCI / GFCI που μπορούν να προσφέρουν και τους δύο τύπους προστασίας σε ολόκληρο το κύκλωμα.

Είναι ζωτικής σημασίας να τηρούνται οι απαιτήσεις κώδικα τόσο για την προστασία AFCI όσο και για την προστασία GFCI κάθε φορά που επεκτείνεται ή ενημερώνεται ένα σύστημα καλωδίωσης.