アーク故障回路遮断器（AFCI）とその機能

アーク障害 回路遮断器 （AFCI）は、電気配線のアーク障害によって引き起こされる火災から保護するために設計された回路保護デバイスです。アーク障害回路遮断器は、「アークを認識し、アーク障害が検出されたときに回路の電源を切るように機能することにより、アーク障害の影響から保護するために提案されたデバイス」と定義されています。

アーク障害回路遮断器はアーク障害の結果を軽減できるが、それらを排除することはできないことに注意することが重要です。場合によっては、最初のアークにより、AFCIによる検出ゲートの中断前に点火が発生する可能性があります。

ARC障害

アーク障害回路遮断器（AFCI）

理論的には、アークは、通常、電極の部分的な揮発によって補完される、絶縁媒体を横切る電気の連続照明放電として定義されます。 AFCIは、従来の過負荷および短絡保護とアーク障害保護を組み合わせた従来の回路ブレーカーに組み込まれています。

AFCI回路遮断器は、分岐回路配線の保護と、電源コードおよび延長コードの限定的な保護を提供します。 AFCIサーキットブレーカにはテストボタンがあり、次のようになります。 GFCIサーキットブレーカ 下の図に示されています。一般に、AFCIは、AFCIが正しく機能していることをユーザーに通知するために、毎月のテストを必要とします。

以下に示すように、アーク障害が発生する可能性のあるいくつかの考えられる理由があります。

• 電気系統の設置または保守中の、ネジ、釘によるワイヤーの不適切な設置または刺し傷。
• 掃除機、ドアの家具、または電気器具による延長コードまたは電気器具コードの損傷がコード上に配置されています。
• 延長コードや電化製品のコード、さらには壁の配線の老朽化。時間の経過とともに、断熱材の摩耗やひび割れが発生する可能性があります。
• コンセント、スイッチ、およびランプの接続が緩んでいる。
• 熱、よじれ、衝撃または過度の伸び、液体のこぼれによって損傷したアプライアンスコード。

ARC障害が発生する理由

並列および直列ARC障害

上記で説明した上記の状況のいずれかにより、平行アークまたは直列アークが発生する可能性があります。電流が損傷した絶縁体を通って1つの導体から別の導体に流れると、並列アーク障害が発生し、回路ブレーカーで検出するには弱すぎる短絡が発生します。

単線が損傷して電流に耐えられない場合、直列アーク障害が発生し、電流が導体から絶縁体にアーク放電します。この漏れ電流は燃焼し、最終的には絶縁体を燃焼させる可能性があります。

パラレルARCおよびシリーズARC

アーク障害回路遮断器のしくみ

AFCI回路は、常にAFCIを流れる電流を監視します。アーク障害回路遮断器は、検出回路を使用して、通常のアーク状態と不要なアーク状態を区別します。不要なアーク状態が検出されると、AFCIの制御回路が内部接点をトリップし、回路の電源を切り、火災が発生する可能性を減らします。

アークは、現在のシグネチャまたは波形を生成します。欠陥のあるアークは、非周期的な波形を生成する可能性があります。障害アークを検出するためのさまざまな方法には、特定の周波数、不連続性、および電流波形の変動を調べることが含まれます。検出には、特定の半サイクルの大きさと期間の両方が必要です。

Arc-Fault Circuit Interrupterは、通常の電流状態ではトリップしないはずです。次の図は、単極AFCIサーキットブレーカのブロック図です。

単極AFCIサーキットブレーカ

AFCIエレクトロニクスは、従来のサーキットブレーカとは独立して機能できます。従来のサーキットブレーカは、熱的および瞬間的な検知機能を備えています。 AFCIの電子機器は、負荷電流センサーを使用して、負荷端子からの電流を検出します。

負荷電流センサーは、抵抗センサーまたは磁気センサーのいずれかです。負荷電流センサーの出力は、他の電力線周波数を拒否しながら、アーク波形の周波数成分を渡すアークシグネチャフィルターに供給されます。

アークシグネチャフィルタの出力は増幅され、論理回路に送られ、電流の流れに危険な状態が存在することを判断します。前に説明したように、振幅と期間の両方を使用して、不要なアーク状態を検出します。

ロジックが負荷を非アクティブ化する必要があると判断した場合、信号はに送られます トライアック 回路ブレーカーの接点を開くソレノイドをオンにするために使用されます。アーク故障検出回路が正常に機能しているかどうかを確認するためのテスト回路が用意されています。

テストボタン機能は、負荷電流センサーのアーク出力波形に類似した信号を生成するために使用されます。デバイスが正常に機能している場合、テストボタンは回路を非アクティブにします。

アーク故障回路遮断器の種類

ここでは、実行可能なアプリケーションに応じて、さまざまなタイプのAFCIを使用できます。

コンセント回路AFCI

これは、分岐回路の配線、電源コード、およびそれに接続されているコードセットを、アークの望ましくない影響から保護することを目的としています。

コンセント回路AFCI

ブランチ/フィーダーAFCI

これらは、フィーダーまたは分岐回路の原点に取り付けられています。フィーダーまたは分岐配線を保護することを目的としています。

コンビネーションAFCI

Arc-Fault Circuit Interrupterの組み合わせは、OCとB / Fの両方の機能を組み合わせたものです。これは、アプライアンスコード、延長コード、分岐回路、およびフィーダー配線を保護するための保護を提供することを目的としています。

Arc-Fault CircuitInterrupterが提供する典型的な組み合わせ

• シリーズアーク障害保護
• 並列アーク保護
• 地面の保護
• 短絡保護
• 過負荷保護

AFCIラップトップ

これは、通常、コンセントに接続され、1つ以上の保護されたコンセントを備えたプラグインデバイスです。これは、接続されている延長コードとアプライアンスを保護することを目的としています。

AFCIラップトップ

コードAFCI

コードAFCIは、コンセントに接続され、接続された電源コードを保護するためによく使用されるプラグインデバイスでもあります。

コードAFCI

したがって、これはすべてアーク障害回路遮断器とその機能に関するものです。この概念をよりよく理解していただければ幸いです。さらに、この概念に関する疑問、または電気および エレクトロニクスプロジェクトのアイデア 、下のコメントセクションにコメントしてフィードバックをお寄せください。ここにあなたへの質問があります、 AFCIの動作原理は何ですか？