Los interruptores de circuito por falla de arco (AFCI)
por Nick Gromicko, CMI® y Kenton Shepard
¿Cómo funcionan?
Los AFCI funcionan por supervisar la onda eléctrica y puntualmente abrir (interrumpir) el circuito que ellos atienden si ellos detectan cambios en el diseño de la onda que son características de un arco peligroso. Ellos también deben de ser capaces de diferenciar los arcos seguros y normales, tal como aquellos creados cuando un interruptor es encendido o un enchufe es jalado de un receptáculo, de los arcos que pueden causar incendios. Un AFCI puede detectar, reconocer, y responder a los cambios muy pequeños en un diseño de la onda.
¿Qué es un arco?
Cuando una corriente eléctrica cruza un espacio de aire desde un componente vigorizado a un componente puesto en la tierra, se produce una descarga de plasma brillante conocido como un arco. Por ejemplo, un rayo es muy grande, un arco poderoso que cruza un espacio atmosférico desde una nube eléctricamente cargada al suelo u otra nube. Justo como el rayo puede causar incendios, los arcos producidos por el cableado doméstico son capaces de producir altos niveles de calor que puede encender sus alrededores y causar incendios en edificios.
Según la estadística de la NFPA (la asociación nacional de la protección contra incendios) para el año 2005, los incendios eléctricos dañaron aproximadamente 20,900 casas, mataron 500 personas, y costaron 862 millones de dólares en daños de propiedades. Aunque los cortocircuitos y sobrecargas se cuentan por muchos de aquellos incendios, los arcos son responsables para la mayoría y son indetectables por los cortacircuitos tradicionales (no-AFCI).
¿En dónde se forman los arcos?
Los arcos se pueden formar en donde hay alambres incorrectamente instalados o cuando el aislamiento es dañado. En las casas viejas, el aislamiento de alambre suele a cristalizar con los años, haciéndose quebradizo y fácil de romper y astillar. Un aislamiento dañado expone el alambre que carga el corriente a sus alrededores, aumentando las casualidades de la aparición de un arco.
Las situaciones en que los arcos pueden ser creados:
- los cables eléctricos dañados por las aspiradoras o atrapados debajo de los muebles o puertas;
- el daño al aislamiento de alambre por los clavos o tornillos clavados a través de las paredes;
- los cables de aparatos domésticos dañados por el calor, envejecimiento natural, vueltas, impacto o sobre-extensión;
- líquido vertido; y
- conexiones flojas en tomacorrientes, interruptores y lámparas.
¿En dónde son los AFCI requeridos?
Las ubicaciones en las que los AFCI son requeridos dependen en los códigos del edificio adoptados por su jurisdicción. Los inspectores son responsables de conocer cuales códigos son utilizados en las áreas en cuales ellos inspeccionan.
El IRC (código internacional residencial) de 2006 requiere que los AFCI sean instalados en los dormitorios en la siguiente forma:
E3802.12. La protección contra las fallas de arco en los tomacorrientes de dormitorios. Todos los circuitos de bifurcación que suministran tomacorrientes instalados en los dormitorios que son monofásicos, de 120 voltios y de 15 y 20 amperios, deberían de ser protegidos por un interruptor de tipo combinación o tipo bifurcación/alimentador instalado para proveer la protección del circuito entero de bifurcación.
Excepción: La ubicación del interruptor de circuito por falla de arco puede ser permitido a estar en otro que el origen del circuito de bifurcación, dado que:
- El interruptor de circuito por falla de arco es instalado adentro de 6 pies (1.828 m) del aparato para la sobrecarga de circuito de bifurcación, medido con los conductores de circuito de bifurcación, y
- Los conductores de circuitos entre el aparato para la sobrecarga de circuito de bifurcación y el interruptor de circuito por falla de arco son instalados en un conducto eléctrico de metal o un cable con una funda metálica.
El NEC (código nacional eléctrico) ofrece las siguientes pautas a cerca de la colocación de AFCI en los dormitorios:
Las unidades residenciales. Todos los circuitos de 120 voltios, monofásicos y de 15- y 20- amperios suministrando tomacorrientes instalados en salas, cocinas, bibliotecas, estudios, salas de juegos, pasillos, o cuartos semejantes o áreas que deberían de ser protegidas por un interruptor de circuito por falla de arco, tipo combinación instalado para proveer la protección del circuito de bifurcación.
Los inspectores de viviendas se deben de abstener de citar el código exacto en sus informes. El abogado del demandante puede sugerir que la cita del código significa que el inspector estaba desempeñando una inspección de código y por lo tanto es responsable para identificar todas las violaciones de códigos en la casa. Algunas jurisdicciones todavía no requieren su implementación en las ubicaciones en donde ellos pueden ser serviciales.
¿Qué tipos de AFCI son disponibles?
Los cuatro tipos más comunes de AFCI son los siguientes:
- bifurcación/alimentador: instalado en el panel principal eléctrico o en el sub-panel.
- el circuito de tomacorriente: instalado en un tomacorriente de circuito de bifurcación.
- combinación: cumple con los requisitos de ambo la bifurcación/alimentador y los AFCI del circuito de tomacorriente.
- cable: un aparato de enchufe conectado al tomacorriente de receptáculo.
La desconexión incordia
Un AFCI puede activarse en situaciones que no son peligrosos y crear desconexiones innecesarias. Esto puede ser particularmente fastidioso cuando un AFCI desconecta la electricidad a un refrigerador o congelador, permitiendo que sus contenidos se echen a perder. Hay algunos procedimientos que un contratista eléctrico puede desempeñar para reducir la potencial “desconexión incordia,” tal como:
- Revisar que el alambre de electricidad de carga, alambre neutral de panel y alambre neutral de carga son conectados apropiadamente.
- Revisar el cableado para asegurar que no hay conexiones neutrales compartidas.
- Revisar la caja de empalme y conexiones de luces para asegurar que el conductor neutral contacta un conductor puesto en la tierra.
Fallas de arco v. Fallas de tierra
Es importante a distinguir los aparatos AFCI de los aparatos GFCI (interruptores de circuito por falla de tierra). Los GFCI detectan fallas de tierra, cual ocurre cuando el corriente escapa de un conductor caliente (no puesto en la tierra) a un objeto puesto en la tierra como un resultado de un cortocircuito. Esta situación puede ser peligrosa cuando una persona involuntariamente convierte en el camino al suelo para el corriente. Los GFCI funcionan por supervisar constantemente el flujo de corriente entre los conductores calientes y neutrales (a la tierra), y activar cuando ellos sienten una diferencia de 5 miliamperios o más. Por lo tanto, los GFCI son intencionados a impedir heridas personales y daños a las propiedades debido a los incendios estructurales.
En resumen, los AFCI son diseñados para detectar pequeños arcos de electricidad antes de que ellos tengan una oportunidad de causar un incendio estructural.
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