interruptor de circuito por falla de arco

A partir de la versión de 1999 del Código Eléctrico Nacional (NEC) en Estados Unidos y la versión de 2002 del Código Eléctrico Canadiense (CEC) en Canadá, los códigos nacionales exigen la instalación de interruptores de circuito por falla de arco (AFCI) en todos los circuitos que alimentan tomacorrientes en los dormitorios de las viviendas. Desde la versión 2014 del NEC, la protección AFCI es obligatoria en todos los circuitos derivados que alimentan tomacorrientes o dispositivos instalados en las cocinas de las viviendas, además de las adiciones del NEC de 2008 para salas familiares, comedores, salas de estar, salones, bibliotecas, estudios, dormitorios, soláriums, salas de recreación, armarios, pasillos, áreas de lavandería y habitaciones y áreas similares. También son obligatorios en las residencias estudiantiles. Este requisito puede cumplirse mediante el uso de un interruptor automático de tipo combinado (un tipo específico de interruptor automático definido por UL 1699) en el panel de interruptores que proporciona protección combinada contra fallas de arco y sobrecorriente , o mediante el uso de un receptáculo AFCI para modificaciones/extensiones, como receptáculos de reemplazo o en construcciones nuevas, en el primer tomacorriente del circuito derivado. No todas las jurisdicciones de EE. UU. han adoptado los requisitos AFCI del NEC, por lo que es importante consultar los requisitos del código local.

El interruptor de circuito AFCI está diseñado para prevenir incendios por arco eléctrico. Los interruptores AFCI están diseñados para cumplir con uno de los dos estándares especificados por UL 1699: tipo "derivado" o tipo "combinado" (nota: el Código Eléctrico Canadiense utiliza terminología diferente, pero requisitos técnicos similares). Un AFCI de tipo derivado se dispara con una corriente de arco de 75 amperios desde el cable de línea al neutro o a tierra. Un AFCI de tipo combinado añade detección de arco en serie al rendimiento del tipo derivado. Los AFCI de tipo combinado se disparan con una corriente de arco en serie de 5 amperios.

Los tomacorrientes AFCI son una solución alternativa a los interruptores AFCI. Estos tomacorrientes están diseñados para abordar los peligros asociados con ambos tipos de arcos eléctricos potencialmente peligrosos: en paralelo y en serie. Los tomacorrientes AFCI ofrecen la ventaja de poder realizar pruebas y reinicios de forma localizada mediante botones ubicados en el panel frontal del dispositivo. Esto puede evitar tener que ir al panel de interruptores, pero también puede incentivar que el usuario simplemente reinicie el dispositivo sin investigar la falla subyacente, como sucedería si se notificara a alguien con acceso al panel eléctrico.

En 2002, el NEC eliminó la palabra "receptáculo", dejando "tomacorrientes", lo que implicó que las luces y otros dispositivos cableados, como los ventiladores de techo en los dormitorios, se añadieran al requisito. El código de 2005 aclaró que todos los tomacorrientes deben estar protegidos, a pesar del debate en el comité de elaboración del código sobre la exclusión de los detectores de humo de los dormitorios del requisito. El término "tomacorrientes", según se define en el NEC, incluye receptáculos, luminarias y detectores de humo, entre otros. Básicamente, cualquier punto donde se utilice electricidad de corriente alterna para alimentar un aparato es un tomacorriente.

A partir de enero de 2008, solo los interruptores AFCI de tipo combinado cumplen con el requisito del NEC. El NEC de 2008 exige la instalación de interruptores AFCI de tipo combinado en todos los circuitos residenciales de 15 y 20 amperios, con excepción de lavanderías, cocinas, baños, garajes y sótanos sin terminar, aunque muchos de estos requieren protección GFCI . El NEC de 2014 agrega cocinas y lavanderías a la lista de habitaciones que requieren circuitos AFCI, así como cualquier dispositivo (como la iluminación) que requiera protección. ^{[ 8 ]}

A partir de enero de 2023, existen un total de 6 medios de protección cubiertos como parte de 210.12(A). Estos incluyen los siguientes:

1. Un interruptor de circuito de falla de arco (AFCI) combinado homologado que sea el método principal utilizado para cumplir con estos requisitos.

2. Un AFCI de tipo ramal/alimentador listado que se instala en el origen del circuito derivado que funciona en combinación con el AFCI de tipo circuito derivado de salida listado (AFCI OBC) instalado en la primera caja de salida que también debe estar marcada como la primera caja de salida del circuito derivado.

3. Esta opción incluye un interruptor automático de protección contra arco eléctrico suplementario que no existe. No hay una norma para este dispositivo, por lo que no es una opción que se pueda utilizar.

4. Esta opción tiene un único fabricante que ofrece una solución en el mercado. Esta opción incluye un AFCI de circuito derivado de toma de corriente listado que se instala en el circuito derivado en la primera toma de corriente en combinación con un dispositivo de protección contra sobrecorriente de circuito derivado listado cuando se cumplen las siguientes cuatro condiciones: (a) El circuito "Home Run" debe ser continuo desde el dispositivo de protección contra sobrecorriente del circuito derivado hasta el AFCI OBC. (b) La longitud máxima para un conductor de 14 AWG es de 50 pies y la longitud máxima para un conductor de 12 AWG es de 70 pies. (c) La primera caja de toma de corriente debe estar marcada como tal. (d) El interruptor automático y el AFCI OBC deben estar listados para cumplir con los requisitos de un AFCI de tipo combinación de sistema.

Las opciones 5 y 6 son las mismas que hemos visto en esta sección anteriormente, pero se incluyen como texto positivo en lugar de ser una excepción.

Estas opciones son obligatorias para las siguientes áreas en las unidades de vivienda:

(1) Cocinas

(2) Habitaciones familiares

(3) Comedores

(4) Salas de estar

(5) Salones

(6) Bibliotecas

(7) Guaridas

(8) Dormitorios

(9) Terrazas acristaladas

(10) Salas de recreación

(11) Armarios

(12) Pasillos

(13) Áreas de lavandería

(14) Áreas similares

En el Reino Unido, la 18.ª edición del Reglamento de Instalaciones Eléctricas (BS 7671:2018) es la primera en mencionar los dispositivos de protección contra fallas de arco e indicar que pueden instalarse si el diseño presenta un riesgo inusualmente alto de incendio por fallas de arco. Los anexos relativos a las pruebas indican que, al instalar los dispositivos de protección contra fallas de arco, debe verificarse su correcto funcionamiento antes de finalizar la instalación, pero no se describe el método de prueba. Esto contrasta con los interruptores diferenciales, donde debe verificarse una serie de tiempos de disparo a diferentes niveles de corriente de falla. ^{[ 9 ]}

Las normas alemanas de cableado VDE 0100 recomiendan dispositivos AFDD para situaciones de alto riesgo y dan como ejemplos habitaciones con dormitorios, habitaciones o lugares con un riesgo de incendio particular, habitaciones o lugares hechos de componentes de construcción con materiales de construcción combustibles, si estos tienen una resistencia al fuego inferior a la de los retardantes de llama (< F30), y habitaciones o lugares con riesgos para bienes irremplazables. ^{[ 10 ]}

Las normas australianas y neozelandesas – Normas de cableado (AS NZS 3000:2018) no exigen la instalación de AFDD en Australia. Sin embargo, en Nueva Zelanda, todos los subcircuitos finales con una capacidad de hasta 20 A requerirán protección mediante un AFDD si suministran energía a lugares con riesgo significativo de incendio, lugares que contengan artículos irremplazables, ciertos edificios históricos y tomas de corriente en residencias estudiantiles escolares. ^{[ 4 ]} La mayoría de los circuitos eléctricos en estos países se rigen por esta cláusula, ya que las tomas de corriente comunes tienen una capacidad de 10 A y 15 A. Las normas australianas se utilizan en Argentina, Fiyi, Tonga, las Islas Salomón y Papúa Nueva Guinea.