interruptor de circuito por falla de arco

Un interruptor de circuito por falla de arco detecta la distintiva firma eléctrica de un arco, la ruptura del espacio que ocurre cuando la corriente salta entre conductores en lugar de fluir a través de ellos, y corta la energía del circuito en milisegundos. A diferencia de un interruptor estándar que solo responde a sobrecargas sostenidas o cortocircuitos, un AFCI vigila las oscilaciones de alta frecuencia características y la firma de calor de una falla de arco, que puede encender el aislamiento y los materiales circundantes incluso con corrientes muy por debajo del umbral de disparo de un interruptor.

El dispositivo funciona midiendo tanto el contenido de frecuencia como la forma de onda de la corriente que fluye a través del circuito. Cuando la corriente pulsa a frecuencias de arco típicas (alrededor de 5 a 10 kHz y superiores), el circuito de detección del AFCI reconoce esto como anormal e inicia un disparo. El desafío clave es distinguir un arco genuinamente peligroso de los transitorios de conmutación benignos creados por motores o balastos fluorescentes, un problema que los fabricantes resolvieron mediante circuitos de filtro y lógica de retardo de tiempo que requiere un patrón de eventos de arco en lugar de una sola falla.

Los AFCI combinados protegen contra arcos de circuitos derivados y de equipos, mientras que los AFCI de tomacorriente son dispositivos montados en el enchufe que protegen solo los equipos conectados a ellos. El Código Eléctrico Nacional ahora exige AFCI en circuitos de dormitorios, salas de estar, cocinas, baños y varias otras ubicaciones. Un AFCI de circuito derivado generalmente cuesta de tres a cinco veces más que un interruptor estándar y debe instalarse en el panel.

Las fallas de arco comúnmente se desarrollan donde el cableado está dañado, pellizcado o comprimido (como por tornillos de paneles de yeso que atraviesan los cables), donde las conexiones se aflojan en terminales o cajas de empalme, o donde los roedores muerden el aislamiento. En edificios antiguos, el aislamiento degradado por la edad, el calor o la humedad crea condiciones en las que es probable que se produzcan arcos. El arco en sí es invisible y produce un calor mínimo en el punto de contacto, pero puede alcanzar temperaturas lo suficientemente altas como para encender polvo, fibras de aislamiento o marcos de madera cercanos.

Los disparos falsos siguen siendo una preocupación práctica. Los dispositivos con alta corriente de irrupción o conmutación de alta frecuencia, como los variadores de frecuencia o las fuentes de alimentación conmutadas, pueden provocar disparos molestos si el filtrado del AFCI no está correctamente ajustado. Algunas jurisdicciones y constructores han encontrado problemas de compatibilidad con equipos más antiguos, lo que requiere el reemplazo del equipo, la instalación de AFCI de tomacorriente en la carga en lugar de protección de derivación, o en casos raros, dispositivos de detección de arco eléctrico en lugar de AFCI convencionales.