Detektory zwarć łukowych - czym są i dlaczego warto je stosować?

Najbardziej podstępne awarie instalacji elektrycznej nie zawsze objawiają się jako klasyczne zwarcie czy przeciążenie. Często rozwijają się "po cichu" w formie niebezpiecznego łuku elektrycznego. Zjawisko to jest jedną z głównych przyczyn pożarów, a jednocześnie pozostaje poza zasięgiem standardowej aparatury modułowej. W tym miejscu kluczową rolę odgrywają detektory zwarć łukowych (AFDD) - urządzenia zaprojektowane, by wykryć zagrożenie, zanim przerodzi się ono w realne szkody.

Detektory zwarć łukowych - czym są i dlaczego warto je stosować?
LEGRAND POLSKA Aparatura modułowa i rozdzielnice modułowe
Dane kontaktowe:
801 133 084, +48 22 549 23 22
Domaniewska 48 02-672 Warszawa

PokażUkryj szczegółowe informacje o firmie

Czego dowiesz się z artykułu?

Czym jest detektor AFDD i jakie zagrożenia eliminuje?

AFDD (Arc Fault Detection Device) to zaawansowane urządzenie zabezpieczające, którego zadaniem jest wykrywanie niebezpiecznych łuków elektrycznych. Jest to o tyle istotne, że łuki mogą powstawać w obwodzie bez wywoływania efektów kojarzonych z typową awarią: bez "twardego" zwarcia, wyraźnego przeciążenia czy upływu do ziemi. W praktyce oznacza to, że klasyczne zabezpieczenia mogą nie zareagować na wiele scenariuszy pożarowych. Dlatego AFDD traktuje się jako niezbędne uzupełnienie ochrony, a nie zamiennik dotychczas stosowanych aparatów.

Urządzenia te charakteryzują się wszechstronnością - potrafią rozpoznawać różne typy łuków:

  • szeregowe,
  • równoległe,
  • doziemne.

Rozróżnienie to ma kluczowe znaczenie, ponieważ każdy z tych łuków zachowuje się w obwodzie inaczej, a część z nich jest całkowicie "przezroczysta" dla wyłączników reagujących wyłącznie na przeciążenia lub prądy upływu.

Dlaczego standardowe zabezpieczenia nie zawsze wystarczają?

W typowej instalacji stosuje się wyłączniki nadprądowe oraz różnicowoprądowe. Choć ich rola jest fundamentalna, nie gwarantują one pełnego bezpieczeństwa w zakresie łuku elektrycznego. Mogą one nie zadziałać w sytuacjach, gdy występuje iskrzenie, ale nie pojawia się charakterystyczny upływ prądu do ziemi lub gdy parametry prądowe nie mieszczą się w definicji "podręcznikowego" zwarcia.

Najważniejszą korzyścią z zastosowania AFDD jest wypełnienie luki w systemie bezpieczeństwa. Urządzenie to wykrywa zagrożenia niewychwytywane przez tradycyjne rozwiązania. Jeśli celem jest kompleksowa ochrona obwodów - szczególnie tam, gdzie ryzyko pożaru i jego potencjalne skutki są największe - AFDD staje się logicznym i niezbędnym elementem instalacji.

Technologia AFDD: mikroprocesorowa analiza sygnału i precyzja działania

AFDD nie opiera się na prostym pomiarze progowym. Urządzenia te wyposażone są w układ mikroprocesorowy, który w czasie rzeczywistym analizuje przebiegi prądowe. Kluczową umiejętnością detektora jest odróżnianie łuków niebezpiecznych od zjawisk występujących podczas normalnej eksploatacji urządzeń domowych.

Wiele sprzętów, takich jak odkurzacze czy wiertarki, generuje naturalne iskrzenie i zakłócenia podczas pracy. Dzięki wysokiej selektywności, AFDD potrafi odizolować "szum" generowany przez sprawne urządzenia od charakterystycznych cech groźnego łuku. Przekłada się to na konkretny efekt: minimalizację ryzyka fałszywych zadziałań przy zachowaniu najwyższego poziomu bezpieczeństwa.

Budowa i warianty: AFDD z MCB oraz AFDD z RCBO

Detektory AFDD występują najczęściej jako urządzenia kombinowane. Wybór konkretnej wersji determinuje zakres ochrony danego obwodu:

  1. AFDD zintegrowany z wyłącznikiem nadprądowym (MCB): Chroni przed zwarciami łukowymi oraz zapewnia standardową ochronę przed przeciążeniami i zwarciami.
  2. AFDD zintegrowany z wyłącznikiem różnicowonadprądowym (RCBO): Najbardziej kompleksowy wariant, który obok wykrywania łuków i funkcji nadprądowej, oferuje także ochronę przed prądem upływu (porażeniową).

Wybór zależy od tego, czy w jednym aparacie potrzebujemy dodatkowej funkcji ochrony różnicowoprądowej. Oba rozwiązania pracują w logice zabezpieczenia przed łukiem, różniąc się jedynie zakresem zintegrowanych funkcji dodatkowych.

Skąd biorą się niebezpieczne łuki w instalacji?

Powstanie łuku elektrycznego rzadko jest wynikiem gwałtownej awarii. Najczęściej prowadzą do niego prozaiczne problemy:

  • uszkodzenia mechaniczne kabli (zgniecenie, przewiercenie),
  • poluzowane zaciski w gniazdkach lub puszkach,
  • starzenie się izolacji,
  • działalność gryzoni.

Łuk zazwyczaj zaczyna się od drobnej usterki, która z czasem pogarsza stan połączenia. Ponieważ klasyczne zabezpieczenia mogą nie uznać tego za bezpośrednie zagrożenie, AFDD ma szczególny sens w instalacjach narażonych na uszkodzenia mechaniczne lub w budynkach starszych, gdzie izolacja naturalnie traci swoje właściwości.

Realne ograniczanie ryzyka pożaru i wymogi normatywne

Statystyki są alarmujące: około 20% pożarów budynków ma podłoże elektryczne*. Detektory zwarć łukowych adresują właśnie tę grupę zagrożeń. Doświadczenia z rynku amerykańskiego (gdzie stosuje się odpowiedniki typu AFCI) potwierdzają, że wprowadzenie tej technologii realnie redukuje liczbę pożarów o podłożu elektrycznym. Aspekt ten znajduje odzwierciedlenie w przepisach. Norma PN-EN 60364-4-42 zaleca stosowanie AFDD, szczególnie w obiektach o podwyższonym ryzyku lub tam, gdzie ewakuacja może być utrudniona. Pokazuje to jednoznacznie, że AFDD nie jest opcjonalnym gadżetem, lecz nowym standardem w profesjonalnym projektowaniu instalacji.

*źródło: https://www.legrand.pl/pl/dx3-stop-arc-detektory-zwarc-lukowych

Gdzie montaż AFDD jest priorytetem?

Zalecenia wskazują na przestrzenie, w których skutki pożaru byłyby katastrofalne. Są to przede wszystkim:

  • sypialnie i pokoje dziecięce,
  • budynki o konstrukcji drewnianej,
  • wieżowce i budynki użyteczności publicznej,
  • miejsca o szczególnej wartości (muzea, archiwa, magazyny cennych dóbr).

Wszędzie tam, gdzie utrudniona jest szybka reakcja lub ewakuacja, dodatkowa warstwa ochrony przed łukiem jest w pełni uzasadniona.

Modernizacja: idealny moment na montaż

Montaż AFDD jest szczególnie zalecany podczas remontów i modernizacji instalacji. Urządzenia te mają kompaktową budowę, a ich instalacja w rozdzielnicy podczas wymiany starej aparatury jest szybka i technicznie prosta. Planując porządkowanie rozdzielnicy, warto uwzględnić AFDD już na etapie projektu, zamiast odkładać bezpieczeństwo na przyszłość.

Diagnostyka i sygnalizacja: pełna kontrola nad instalacją

W codziennym użytkowaniu kluczowa jest przejrzysta komunikacja. Detektory AFDD wyposażone są w diody LED oraz wskaźniki mechaniczne, które precyzyjnie informują o przyczynie zadziałania. Dzięki temu użytkownik lub elektryk nie musi zgadywać, co spowodowało przerwę w dostawie energii. Czytelna informacja o wykryciu łuku pozwala na szybką diagnostykę i sprawne usunięcie usterki, co znacząco podnosi komfort i bezpieczeństwo eksploatacji budynku.

źródło i zdjęcie: LEGRAND POLSKA

FAQ Pytania i odpowiedzi
  • Czy używanie starszych elektronarzędzi (np. wiertarki) lub odkurzacza będzie powodować fałszywe alarmy i wyłączanie prądu przez AFDD?

    Nie, urządzenie nie powinno reagować na normalną pracę sprzętu domowego. Detektory AFDD są wyposażone w mikroprocesory analizujące przebieg prądu w czasie rzeczywistym. Dzięki wysokiej selektywności potrafią one odróżnić „szum” i naturalne iskrzenie, generowane przez sprawne silniki wiertarek czy odkurzaczy, od charakterystyki niebezpiecznego łuku elektrycznego.
  • W jaki sposób użytkownik może rozpoznać, czy zadziałał detektor łuku, czy może zwykły wyłącznik nadprądowy?

    Nie trzeba zgadywać przyczyny awarii. Nowoczesne detektory AFDD są wyposażone w systemy diagnostyczne, takie jak diody LED lub wskaźniki mechaniczne. Precyzyjnie informują one, czy powodem odcięcia zasilania było wykrycie łuku elektrycznego, czy inna usterka, co znacznie ułatwia późniejsze działania naprawcze.
  • Czy AFDD jest w stanie wykryć uszkodzenia instalacji spowodowane przez gryzonie w ścianach lub na strychu?

    Tak, jest to jedno z typowych zagrożeń, przed którymi chroni to urządzenie. Działalność gryzoni prowadzi do uszkodzeń izolacji, co jest jedną z częstszych przyczyn powstawania łuków elektrycznych. Ponieważ klasyczne zabezpieczenia mogą nie wykryć tego typu usterki (brak "twardego" zwarcia), AFDD jest kluczowym elementem ochrony w takich przypadkach.
  • Czy decydując się na AFDD, muszę montować w rozdzielnicy oddzielnie wyłącznik nadprądowy, różnicowy i detektor łuku?

    Najczęściej nie ma takiej potrzeby. Detektory AFDD występują zazwyczaj jako urządzenia kombinowane (zintegrowane). Można wybrać wersję połączoną z wyłącznikiem nadprądowym (MCB) lub wersję najbardziej kompleksową, zintegrowaną z wyłącznikiem różnicowonadprądowym (RCBO), która w jednym aparacie realizuje funkcje ochrony przed zwarciami, przeciążeniami, porażeniem oraz łukami elektrycznymi.
  • Dlaczego standardowe bezpieczniki są „ślepe” na łuki szeregowe?

    Łuki szeregowe są specyficznym rodzajem zagrożenia, które jest całkowicie „przezroczyste” dla typowych wyłączników. Dzieje się tak, ponieważ podczas ich występowania nie dochodzi do nagłego wzrostu natężenia prądu (jak przy zwarciu) ani do ucieczki prądu (jak przy upływie do ziemi). AFDD wypełnia tę lukę, reagując na specyficzne zaburzenia przebiegu prądu, a nie tylko na jego wartość.
  • Czytaj więcej Czytaj mniej