Interrupteur de circuit de défaut d'arc - Arc-fault circuit interrupter

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Cet AFCI (le disjoncteur avec l'étiquette jaune) est un disjoncteur AFCI d'ancienne génération. Les appareils actuels (à partir de 2013) sont appelés « type de combinaison ».

Un détecteur d'arc ( AFCI ) ou dispositif de détection d' arc défaut ( AFDD ) est un disjoncteur qui coupe le circuit quand il détecte les arcs électriques qui sont une signature de toutes les connexions du câblage d'origine. Les connexions lâches, qui peuvent se développer avec le temps, peuvent parfois devenir suffisamment chaudes pour allumer des incendies domestiques. Un AFCI fait une distinction sélective entre un arc inoffensif (accessoire au fonctionnement normal des interrupteurs, des prises et des moteurs à balais) et un arc potentiellement dangereux (qui peut se produire, par exemple, dans un cordon de lampe dont le conducteur est rompu).

Les disjoncteurs AFCI sont requis pour les circuits alimentant les prises électriques dans les chambres résidentielles par les codes électriques du Canada et des États-Unis depuis le début du 21e siècle; le Code national de l'électricité des États-Unis les oblige à protéger la plupart des prises résidentielles depuis 2014, et le Code canadien de l'électricité depuis 2015. Dans les parties du monde utilisant du 230 V, où la tension plus élevée implique des courants plus faibles, en particulier en Europe occidentale et au Royaume-Uni, adoption est plus lent et leur utilisation est facultative, sauf dans les cas à haut risque.

Aux États-Unis, les défauts d'arc sont l'une des principales causes d'incendies électriques résidentiels. Chaque année aux États-Unis, plus de 40 000 incendies sont attribués au câblage électrique domestique. Ces incendies font plus de 350 morts et plus de 1 400 blessés chaque année.

Les disjoncteurs conventionnels ne réagissent qu'aux surcharges et aux courts-circuits , ils ne protègent donc pas contre les conditions d'arc qui produisent un courant erratique et souvent réduit. Les AFCI sont des dispositifs conçus pour protéger contre les incendies causés par des défauts d'arc dans le câblage électrique de la maison. Le circuit AFCI surveille en permanence le courant et fait la distinction entre les conditions d'arc normales et indésirables. Une fois détecté, l'AFCI ouvre ses contacts internes, mettant ainsi le circuit hors tension et réduisant le risque d'incendie.

Principe de fonctionnement

L' électronique à l' intérieur d'un disjoncteur AFCI détecte le courant électrique alternatif à des fréquences caractéristiques, généralement autour de 100 kHz, connues pour être associées à des arcs électriques, qui durent plus de quelques millisecondes. Un disjoncteur AFCI combiné offre une protection contre les arcs parallèles (ligne à neutre), les arcs en série (un segment desserré, cassé ou à haute résistance dans une seule ligne), les arcs à la terre (de la ligne ou du neutre à la terre), la protection contre les surcharges et les courts-circuits protection. L'AFCI ouvrira le circuit si un arc dangereux est détecté.

Lorsqu'elles sont installées comme première prise sur un circuit de dérivation, les prises AFCI offrent une protection contre les arcs en série pour l'ensemble du circuit de dérivation. Ils fournissent également une protection contre les arcs parallèles pour le circuit de dérivation commençant à la prise AFCI. Contrairement aux disjoncteurs AFCI, les prises AFCI peuvent être utilisées sur n'importe quel système de câblage, quel que soit le panneau.

Exigences du code électrique

États-Unis et Canada

À partir de la version 1999 du Code national de l'électricité aux États-Unis et de la version 2002 du Code canadien de l'électricité au Canada, les codes nationaux exigent des AFCI dans tous les circuits qui alimentent les prises dans les chambres des unités d'habitation. Depuis le NEC 2014, la protection AFCI est requise sur tous les circuits de dérivation alimentant les prises ou les appareils installés dans les cuisines des unités d'habitation, ainsi que les ajouts NEC 2008 des salles familiales, salles à manger, salons, salons, bibliothèques, tanières, chambres à coucher, solariums, salles de loisirs, placards, couloirs, buanderies et pièces et zones similaires. Ils sont également requis dans les unités dortoirs. Cette exigence peut être satisfaite en utilisant un disjoncteur de "type combiné" - un type spécifique de disjoncteur défini par UL 1699 - dans le panneau de disjoncteurs qui fournit une protection combinée contre les défauts d'arc et les surintensités ou en utilisant un réceptacle AFCI pour les modifications/extensions, comme réceptacles de remplacement ou dans une nouvelle construction, à la première sortie de la branche. Toutes les juridictions américaines n'ont pas adopté les exigences AFCI du NEC, il est donc important de vérifier les exigences des codes locaux.

L'AFCI est destiné à empêcher les incendies d'arcs. Les disjoncteurs AFCI sont conçus pour répondre à l'une des deux normes spécifiées par UL 1699 : type « branche » ou type « combinaison » (remarque : le Code canadien de l'électricité utilise une terminologie différente mais des exigences techniques similaires). Un AFCI de type dérivation se déclenche sur 75 ampères de courant d'arc du fil de ligne au neutre ou au fil de terre. Un type combiné ajoute une détection d'arc en série aux performances du type de dérivation. Déclenchement des AFCI de type combiné sur 5 ampères d'arc série.

Les prises AFCI sont une solution alternative aux disjoncteurs AFCI. Ces réceptacles sont conçus pour faire face aux dangers associés aux deux types d'arcs potentiellement dangereux : en parallèle et en série. Les prises AFCI offrent l'avantage d'un test localisé et d'une réinitialisation avec de tels boutons situés sur la face de l'appareil. Cela peut économiser un trajet jusqu'au panneau de disjoncteurs, mais peut également encourager une simple réinitialisation par un utilisateur sans enquêter sur le défaut sous-jacent, comme cela se produirait probablement si une personne ayant accès au panneau électrique était avertie.

En 2002, le NEC a supprimé le mot "réceptacle", laissant "prises", avec pour effet que les lumières et autres dispositifs câblés tels que les ventilateurs de plafond dans les chambres ont été ajoutés à l'exigence. Le code de 2005 a précisé que tous les points de vente doivent être protégés malgré les discussions au sein du groupe d'élaboration du code sur l'exclusion des détecteurs de fumée de chambre de l'exigence. Les « prises de courant » telles que définies dans le NEC comprennent, entre autres, les prises, les appareils d'éclairage et les détecteurs de fumée. Fondamentalement, tout point où l'électricité CA est utilisée pour alimenter quelque chose est une prise.

Depuis janvier 2008, seuls les AFCI de « type combiné » répondent à l'exigence NEC. Le NEC 2008 exige l'installation d'AFCI de type combiné dans tous les circuits résidentiels de 15 et 20 ampères, à l'exception des buanderies, cuisines, salles de bains, garages et sous-sols inachevés, bien que beaucoup d'entre eux nécessitent une protection GFCI. Le NEC 2014 ajoute les cuisines et les buanderies à la liste des pièces nécessitant des circuits AFCI, ainsi que tous les appareils (tels que l'éclairage) nécessitant une protection.

Royaume-Uni

Au Royaume - Uni, le Règlement de câblage 18 e édition (BS 7671: 2018) est la première édition de faire mention des dispositifs de défaut d'arc, et indiquent qu'ils peuvent être installés si la conception a un risque anormalement élevé d'incendie de défauts d'arc. Les annexes relatives aux essais indiquent que lors de l'installation des AFDD, leur bon fonctionnement doit être vérifié avant achèvement, mais la méthode d'essai n'est pas décrite. Ceci contraste avec les DDR où un certain nombre de temps de déclenchement à différents niveaux de courant de défaut doivent être vérifiés.

Allemagne

Les règles de câblage allemandes VDE 100, recommandent les AFDD pour les situations à haut risque et répertorient les maisons de retraite, les centres communautaires et les jardins d'enfants à titre d'exemples.

Limites

Les AFCI sont conçus pour protéger contre les incendies causés par les défauts d'arc électrique. Bien que la sensibilité des AFCI aide à détecter les défauts d'arc, ces disjoncteurs peuvent également indiquer des faux positifs en identifiant les comportements normaux du circuit comme des défauts d'arc. Par exemple, les éclairs fournissent des profils de tension et de courant qui ressemblent à des défauts d'arc, et les aspirateurs et certaines imprimantes laser déclenchent des AFCI. Ce déclenchement intempestif réduit l'efficacité globale des AFCI. Les recherches sur les avancées dans ce domaine se poursuivent.

Les AFCI sont également connus pour être sensibles (faux déclenchement) à la présence d'énergie de radiofréquence, en particulier dans le spectre dit haute fréquence (HF) (3-30 MHz), qui comprend la radiodiffusion légitime en ondes courtes , les aéronefs au-dessus de l'horizon et les communications maritimes, la radio amateur et les opérations de radio de la bande des citoyens . Les sensibilités et les mesures d'atténuation sont connues depuis 2013.

Les disjoncteurs AFCI incluent un disjoncteur à temps inverse standard mais n'offrent aucune protection spécifique contre les connexions « brillantes » (également appelées connexion à haute résistance ), les tensions de ligne élevées ou les tensions de ligne basses.

Un AFCI ne détecte pas une tension de ligne élevée causée par un neutre ouvert dans un circuit de dérivation multifilaire . Un circuit de dérivation multifilaire utilise les deux fils sous tension d'un service à phase divisée 120-240 V. Si le neutre est coupé le long du chemin de retour vers le panneau du disjoncteur, les appareils connectés d'une branche de 120 V au neutre peuvent subir une surtension, jusqu'à deux fois la normale.

Les AFCI ne détectent pas la basse tension de ligne. Une faible tension de ligne peut provoquer l' activation et la désactivation répétées des relais électromécaniques , ou un « brouillage ». Si le courant circule à travers les contacts de charge, il provoque un arc électrique à travers les contacts lorsqu'ils s'ouvrent. L'arc peut oxyder, creuser et faire fondre les contacts. Ce processus peut augmenter la résistance de contact, surchauffer le relais et provoquer des incendies. Les interrupteurs de circuit de défaut de puissance sont conçus pour empêcher les incendies de basse tension à travers les charges.

Interférence avec le réseau électrique

Les AFCI peuvent interférer avec le fonctionnement de certaines technologies de communication par courant porteur .

Les références

Liens externes