Comprensione dei guasti da arco elettrico e protezione AFCI

Il termine guasto da arco elettrico si riferisce a una situazione in cui i collegamenti dei cavi allentati o corrosi creano un contatto intermittente che provoca la scintilla della corrente elettrica, o arco, tra i punti di contatto metallici. Quando si sente un ronzio o un sibilo di un interruttore della luce o di una presa, si sente un arco mentre si verifica. Questo arco si traduce in calore, che può abbattere l'isolamento che circonda i singoli fili conduttori, fornendo il grilletto per gli incendi elettrici. Sentire il ronzio di un interruttore non significa che l'incendio è necessariamente imminente, ma significa che esiste un potenziale pericolo che dovrebbe essere affrontato.

Il termine protezione da arco elettrico si riferisce a qualsiasi dispositivo progettato per proteggersi da questo problema.

Difetto da arco, cortocircuito e guasto a terra

I termini guasto da arco elettrico, guasto a terra e cortocircuito vengono talvolta confusi nel senso della stessa cosa, ma in realtà hanno significati diversi e ciascuno richiede una strategia di prevenzione diversa.

• Un cortocircuito si riferisce a qualsiasi situazione in cui la corrente "calda" eccitata si allontana dal sistema di cablaggio stabilito e entra in contatto con il percorso del cablaggio neutro o con il percorso di messa a terra. Quando ciò accade, il flusso di corrente perde la sua resistenza e aumenta improvvisamente di volume. Ciò fa sì che il flusso superi rapidamente la capacità di amperaggio dell'interruttore automatico che controlla il circuito, che normalmente scatta per interrompere il flusso di corrente.
• Un guasto a terrasi riferisce a un tipo specifico di cortocircuito in cui una corrente "calda" eccitata entra in contatto accidentale con una massa. In effetti, un guasto a terra è talvolta noto come "cortocircuito verso terra". Come altri tipi di cortocircuiti, i fili del circuito perdono resistenza durante un guasto a terra e questo provoca un flusso di corrente senza impedimenti che dovrebbe far scattare l'interruttore. Tuttavia, l'interruttore di circuito potrebbe non funzionare abbastanza velocemente da evitare scosse elettriche e, per questo motivo, il codice elettrico richiede dispositivi di protezione speciali, noti come GFCIs (interruttori di circuito con guasto a terra) da installare in luoghi in cui è più probabile che si verifichino guasti a terra, come prese vicino a tubi idraulici o in luoghi all'aperto. Poiché questi dispositivi rilevano i cambiamenti di potenza molto velocemente, possono spegnere un circuito anche prima che si avverta uno shock. GFCI, quindi,sono un dispositivo di sicurezza destinato principalmente a proteggersishock.
• Un guasto dell'arco, come menzionato sopra, si verifica quando i collegamenti dei cavi allentati o i cavi corrosi provocano scintille o archi, che possono creare calore e il potenziale di incendi elettrici. Può essere un precursore di un cortocircuito o di un guasto a terra, ma di per sé un guasto da arco elettrico potrebbe non spegnere né un GFCI né un interruttore automatico. Il normale mezzo di protezione contro i guasti da arco elettrico è un AFCI (interruttore di circuito per guasto d'arco), una presa AFCI o un interruttore di circuito AFCI. Gli AFCI hanno lo scopo di proteggere dal pericolo di incendio.

Cronologia del codice della protezione da archi elettrici

Il codice elettrico nazionale, rivisto ogni tre anni, ha progressivamente aumentato i requisiti per la protezione AFCI sui circuiti. Nel 1999, il Codice ha iniziato a richiedere la protezione AFCI in tutti i circuiti che alimentano le prese delle camere da letto e, a partire dal 2014, quasi tutti i circuiti che forniscono prese generali negli spazi abitativi devono avere la protezione AFCI nelle nuove costruzioni o nei progetti di ristrutturazione.

A partire dall'edizione 2017 del NEC, il testo della sezione 210,12 afferma:

Tutti i circuiti di derivazione da 120 volt, monofase, 15 e 20 ampere che forniscono prese o dispositivi installati nelle cucine delle unità abitative, camere familiari, sale da pranzo, soggiorni, salotti, biblioteche, tane, camere da letto, veranda, sale ricreative, armadi, i corridoi, le aree lavanderia o stanze o aree simili devono essere protetti dagli AFCI.

Normalmente i circuiti ricevono la protezione AFCI per mezzo di speciali interruttori AFCI che proteggono tutte le prese e i dispositivi lungo il circuito, ma dove ciò non è pratico, ci sono anche prese AFCI che possono essere utilizzate.

La protezione AFCI non è richiesta sulle installazioni esistenti, ma quando un circuito viene esteso o aggiornato durante il rimodellamento, deve quindi ricevere la protezione AFCI. Pertanto, un elettricista che lavora sul tuo sistema è obbligato ad aggiornare il circuito con protezione AFCI come parte di qualsiasi lavoro che fa su di esso. In termini pratici, significa che praticamente tutte le sostituzioni degli interruttori di circuito verranno ora effettuate con interruttori AFCI in qualsiasi giurisdizione che segue il NEC (National Electrical Code).

Tuttavia, non tutte le comunità sono conformi al NEC, quindi controlla le autorità locali per i requisiti relativi alla protezione AFCI.

Un GFCI non è un AFCI

È importante capire che un AFCI non prende il posto della protezione GFCI. Sebbene gli interruttori di circuito con guasto a terra proteggano dagli urti, non sono destinati a proteggere dal fuoco, come fa un AFCI. Pertanto, nel cablaggio nuovo o rimodellato, molte posizioni richiederanno sia la protezione GFCI che AFCI. Ciò può essere ottenuto installando interruttori AFCI quindi utilizzando prese GFCI in posizioni specifiche; oppure esistono interruttori automatici combinati AFCI / GFCI in grado di offrire entrambi i tipi di protezione all'intero circuito.

È fondamentale che i requisiti del codice per la protezione AFCI e GFCI vengano rispettati ogni volta che si estende o si aggiorna un sistema di cablaggio.