電弧故障斷路器,北美称作Arc-Fault Circuit Interrupter (AFCI),由美国国家电工标准UL 1699定义,欧洲称作Arc-Fault Detection Device(AFDD),由国际电工委员会IEC 62606定义,被中国电器工业协会采用,由是一種偵測到電氣迴路中有電弧故障發生即會自行斷路以避免電弧故障產生損害的保護裝置。
特性
電弧故障斷路器對於電氣迴路正常操作所產生的電弧如開關開啟或插頭插拔等動作產生串聯電弧是不會作動,只針對串並聯電弧作動使斷路器跳脫使迴路產生斷路。
法規
美國國家電工標準UL 1699在1999年開始在210.12章節中要求在某些規格以上的電氣迴路需上加裝電弧故障斷路器以保護個人與家庭免於風險。
局限性
電弧故障斷路器的设计初衷是防范电气电弧故障引发的火灾。尽管電弧故障斷路器具备较高灵敏度,便于捕捉电弧故障,但这类断路器有时会误判线路正常工况误跳闸。例如雷击产生的电压、电流波形与电弧故障高度相似,吸尘器、部分激光打印机也会触发電弧故障斷路器误跳闸。这种无故误跳闸会削弱電弧故障斷路器整体防护效能,目前行业也在持续研究相关优化技术。
電弧故障斷路器对射频能量同样敏感,易发生误跳闸,尤其是3–30兆赫的高频频段。该频段包含正规短波广播、超视距航空与海事通信、业余无线电以及民用波段无线电业务。业界自2013年起就已掌握该敏感问题及对应的改善方案。
電弧故障斷路器集成了常规热磁断路器功能,但无法针对高阻接触、线路过压、线路欠压提供专项保护。
在多线分支回路中,若中性线断线造成线路过压,電弧故障斷路器无法识别该故障。多线分支回路采用120–240伏分相供电的两根带电线路;若通往配电盘的中性回路线断路,接在120伏相线与中性线之间的用电设备会承受最高两倍额定值的异常高压。
電弧故障斷路器无法检测线路欠压故障。欠压会导致机电继电器频繁通断、产生触点抖动。负载触点导通有电流流过时,触点分断瞬间会产生电弧。电弧会造成触点氧化、点蚀甚至熔损,持续提升接触电阻,使继电器过热并引发火灾。
參考資料
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