电弧故障断路器

　　电弧故障断路器 (AFCI) 是一种电流感应装置，旨在检测各种电弧电气故障。电弧故障是电流通过非计划路径引起的意外电弧（见图1）。

　　图 1. AFCI 是一种电流感应设备，用于检测各种电弧电气故障。
　　电弧会在电弧点产生高强度加热，燃烧颗粒可能很容易点燃周围的材料，例如木框架、地毯或家具织物。这些电弧的温度范围从 2000°F 到 10,000°F。需要 AFCI 插座和断路器，因为电弧故障通常看不见，并且无法被传统的 OCPD 检测到。AFCI 的目标是以一种能够降低电路成为电气火灾源头的可能性的方式保护电路。
　　AFCI 与接地故障断路器 (GFCI) 不同。它们完全不同，并且执行两种完全不同的功能。AFCI 旨在降低电弧故障引发火灾的风险，而 GFCI 旨在保护人员免受触电风险。
　　AFCI 操作
　　AFCI 是非常复杂的电子设备。AFCI 必须能够确定危险电弧与运行电弧的发生时间。危险电弧可能导致电气火灾。运行电弧通常发生在开关打开或关闭或电机启动或停止时。
　　AFCI 旨在检测引起电弧的松散连接。
　　AFCI 制造商测试了数百种可能的工作条件，然后对其设备进行编程，以持续监控正常和危险的电弧条件。AFCI 包含一个微处理器（芯片上的计算机），它不断将受保护电路中的电流-电压模式与正常电路中的电流-电压模式进行比较。当微处理器检测到危险电弧模式时，AFCI 会断开电路以阻止电流流动。电压模式分析是确定电弧是危险电弧还是正常电弧的一种方法，它将正常的交流正弦波与危险电弧故障产生的正弦波进行比较。
　　电弧故障可以以串联或并联电弧的形式出现。当导体与负载断路串联时，可能会引起串联电弧故障。由于串联布置，电弧电流不能超过导体承载的负载电流。并联电弧故障可能以短路或接地故障的形式发生，更加危险。灯线绝缘层受损并导致两根导体短路是并联电弧故障的典型例子。
　　AFCI 所需位置
　　NEC 要求住宅单元家庭室、餐厅、起居室、客厅、书房、书房、卧室、日光室、娱乐室、壁橱、走廊或任何其他类似房间或区域内的所有 120 V、15 A 和 20 A 分支电路均配备电弧故障保护。AFCI 常用于卧室分支电路。
　　AFCI 插座的成本与具有相同额定值的 GFCI 插座相似。

　　AFCI 安装

　　AFCI 的接线方式与 GFCI 类似，AFCI 断路器通过 AFCI 的接线片连接到分支电路的火线和零线，以连接零线母线（见图2）。与 GFCI 一样，AFCI 也有一个测试按钮来检查其运行情况。一些 AFCI 制造商对测试按钮进行颜色编码，使其颜色与 GFCI 上的测试按钮不同。