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AFCI 故障电弧断路器2P+N

一、概述

NHAFCI-63电弧故障断路器(Arc Fault Circuit Interrupter ,简称AFCI,也称为AFDD故障电弧探测器)技术是一项最新的电路保护产品,其主要功能是检测和辨别危险的接地电弧故障、并联电弧故障和串联电弧故障,并及时驱动使电流断开的装置动作避免发生电气火灾。发生故障电弧时,由于电流强度较小,低于电力系统特别是低压配电领域广泛安装的过电流保护的设定值,在配电线路终端安装AFCI电弧故障断路器能及时发现电弧并切断电路,有效减小电弧造成损失的措施 。
AFDD故障电弧断路器是一种智能化的电路保护器,MCB和RCCB一体化设计,它可以检测并识别线路中的故障电弧和正常工作电弧。预防电气线路中接触不良、绝缘不良等故障电弧引起的火灾隐患。集故障电弧保护、过载保护、短路保护、过压保护、浪涌抑制、漏电保护与一体。。


二、领域及用途

AFCI电弧故障断路器,AFDD故障电弧探测器主要安装在终端配电系统的配电箱中,也可以安装在家庭、办公室、各种大型超市、百货商场、医院、 飞机场、纺织厂、库房、油库、炼油厂、娱乐场所、酒店、石油运输管道等各个控制点等场合,凡是有用电的地方都可以安 装使用该装置,广泛用于电气防火。


三、产品特点

AFDD故障电弧探测器采用嵌入式系统数字电路控制和独创性的电弧特征识别算法,体积小功能强,实现故障电弧的自动监测和防护,有效地保障低压配电线路和用电设备以及人身的安全。
采用线电流时域典型特征检测与频域FFT相结合的故障电弧综合检测方法,实现时域和频域同时定位。
◆其功能特点具体如下:
(1)具有自动控制和人工控制功能;
(2)具有检测和辨别危险的接地电弧故障、并联电弧故障和串联电弧故障的功能;
(3)具有及时驱动使电流断开的装置动作避免发生电气火灾的功能;
(4)具有检测过流、短路、过压等诸多功能;
(5)具有故障记忆功能,便于故障查询、分析;
(6)具有指示灯报警功能
(7)具有多个额定电流、电压的功能
(8)具有单极额定接通和分断功能
(9)具有显示故障结果的功能
(10)具有自由脱扣功能
(11)具有防锈、耐潮湿,电击防护功能
◆与分立元件电器构成的系统相比,具有控制与保护自配合的特性
AFDD故障电弧探测器集控制与保护护功能于一体,相当于电弧检测识别器+断路器。很好地解决了分立元件间保护与控制特性的匹配问题,使保护与控制特性配合更完美合理。
◆与断路器、熔断器相比具有对电弧检测和保护的特性
以断路器和熔断器为基础的常规短路保护机构,只能在短路容量很小电网时,才能满足设备功能保护,而发生电弧故障时由于电流强度较小,低于目前电力系统特别是低压配电领域广泛安装的过流保护设定值,因此不能对电弧故障进行全面防护。
◆与传感器检测电弧装置相比具有全面检测的特性
由于利用AFDD故障电弧探测器传感器检测电弧参数时,必须安装在故障电弧发生的位置,这就给全面检测供电线路中的故障电弧带来了不便,而 AFDD很好地解决了这点。
◆与剩余电流保护器(RCD)相比具有实时性
在发生串联和并联电弧故障时,故障阻抗降低了负载电流,使得电流低于RCD的脱扣值,导致RCD不能实时迅速脱扣。


四、产品优势

● 带漏电保护功能,极大地提高了用电安全的可靠性。
● 对电磁机构进行技术改进,在材料和工艺上以及电子线路进行处理,避免了以前电磁铁长时间工作发热、温度过高、大大降低了电磁铁的工作温度,从而提高了使用寿命。
● 适用于各种类型的负载,稳定性高。
● 故障电弧断路器额定工作电流最高可达63A。
● 采用高性能的单片机为系统设计,实现数字化控制。
● 专用电磁式脱扣机构,极大提高了过流保护的精度。
● 发生电弧故障时,MCU内部进行多重判断,当所有特征都吻合后,才会进行脱扣动作。
● 产品适用范围广,住户、企业、医院、学校及科研单位。
● 一体化:将短路保护、漏电保护、电弧保护结合成一体
● 稳定:不会因抑制性负载或EMI负载的屏蔽而影响其检测能力
● 多域检测:时域、频域
● 安装方式灵活:插入式、螺栓式、导轨式安装。


五、主体结构

主体:AFCI电弧故障断路器主要有断路器模块、漏电模块、电源模块、信号调理模块、脱扣器模块和通讯接口模块等组成。
◆ 电源模块:向AFDD(电弧故障检测装置)内的相关器件供电。
◆ 信号调理模块:通过线电流互感器将主回路中的电流信号通过信号调理模块,信号调理模块通过对该信号进行放大、整流、滤波然后送至单片机处理。
◆ 脱扣器模块:AFCI电弧故障断路器中,脱扣器模块的电磁结构部分采用了新型的节能技术,将开关电磁系统的铁芯损耗和短路损耗降至最低,最大程度的节约了电能。增加了缓冲装置以减少电磁系统的额能量冲击,从而提高了开关的吸合性能,延长了使用寿命。脱扣器模块的操作机构能接收来自主控芯片MCU检测到的故障信号,通过控制触点切断线圈回路,由电磁机构分断主电路。故障排除后打开操作按钮复位。
◆ 通讯接口模块:通过该模块可以把电流、电压、电流相位、电弧信号等数据实时传送到终端计算机,可以实现远程监控。下图就是发生串联电弧时,MCU将数据信息发给上位机的电流数据信息。数据处理模块借助自主研发的专用AFDD故障电弧探测器上位机开发平台进行数据分析及特征参数提取。建立PC模拟器,在PC端对算法进行预仿真,执行语言与微处理器通用。


六、工作原理

AFCI故障电弧断路器的主控芯片MCU实时检测主回路中的电流信号,当检测到主回路中发生故障电弧时,单片机发出脱扣信号,脱扣电路实施脱扣操作。
过载及其他保护:AFCI故障电弧断路器的主控芯片MCU也会实时检测主回路中的过载、漏电、欠压、过压、过流等故障时发出故障信号给脱扣器,将电路断开,实现保护操作。


符合标准

IEC/EN62606, IEC/EN61009

额定工作电压

AC 230V / AC 110V

额定频率

50Hz / 60Hz

额定电流(In)

6,10,16,20,25,32,40,50,63A

极数

1P / 2P

额定冲击耐受电压Uimp

4KV

额定短路分段能力

4.5KA

额定脱扣电流In

10mA~50mA可调

额定不脱扣电流Ino

0.5In

脱扣曲线

0.5In

动作类型

瞬时,延时,带选择性

漏电类型

AC,A

过电压可调范围

250-280V

欠电压可调范围

180-120V

通讯方式

RF2.4G CAN BUS

基本保护功能

能及时切断负载供电线路中产生短路、过载、电弧及漏电故障电源

其他功能特性

具有LED状态指示灯、故障记忆、负载(>2A时)LED指示功能、漏电警示功能、能够实现无线组网及电能管理功能

寿命

电气寿命

≥3000操作周期

机械寿命

≥10000操作周期

防护等级

IP20

防护等级(配电箱内)

IP40

运行温度

-20℃ ~ + 45℃

储存于运输温度

-35℃ ~ + 60℃

端子接线能力

1-25mm2


七、使用与维护

1、AFCI电弧故障断路器的漏电、过载和保护特性均由制造厂家制定好,用户可以直接安装,不能打开后盖随意调整。
2、AFCI电弧故障断路器的试验按钮的作用在于新安装时,当在接通状态下按动实验按钮或在运行一定的时间后,每月按动试验按钮一次,检验漏电保护特性是否可靠。当处于接通状态下,绿灯亮起,红灯熄灭;按下漏电实验按钮后脱扣器脱扣,表明AFCI电弧故障断路器是正常的,否则AFDD电弧故障断路器是坏的,换新的使用。
3、AFCI电弧故障断路器因保护电路发生故障(电路电弧、接触不良、线路破损、漏电、过流、过载、短路)而分断,应查明原因,排除故障后AFCI的手柄置于ON位置,接通电路。
4、见基本接线图:本产品不允许电源从输出端进入。
5、AFCI电弧故障断路器不对同时接触被保护电路两线所引起的触电危险进行保护。
6、接线见基本接线图:接线时进线和出线一定要注意是左零线右火线的安装方式,同时确保接线端子一定要压紧。