Analysis and Testing the Influence of Circuit Parameters on Serial Arc Detection

Norsk brannstatistikk indikerer at elektriske branner er den ledende årsaken til boligbranner. Så lenge forskriftene for elektriske lavspenningsinstallasjoner følges vil beskyttelsen mot branner forårsaket av overbelastning og kortslutninger være overholdt. En betydelig del av de gjenværende brannene skyldes seriefeil, inkludert serielysbuer og resistiv oppvarming forårsaket av løse tilkoblinger. Disse feilene oppdages ikke av konvensjonelt beskyttelsesutstyr. For å håndtere disse feilene har nye vern kalt «arc fault protection devices», eller lysbuevern, kommet på markedet. Disse vernene bruker høyfrekvent støy med opprinnelse fra lysbuen til å oppdage feilen. Forskning utført tidligere har imidlertid indikert at den høyrefrekvente støyen kan skjules når ulike laster befinner seg i installasjonen. Under denne oppgaven har påvirkningen av ulike laster og kretssammensetninger på den høyfrekvente støyen og konsekvense dette har på deteksjonsevenen til lysbuevern fra fire produsenter blitt undersøkt. Krav til bruk av disse nye enhetene er nært forestående i den førende europeiske standardiseringen, og før disse kravene innføres i den norske tilpasningen bør disse faktorene avklares. Testene utført i denne oppgaven ble derfor utført utover det som kreves av den europeiske testnormen IEC 62606. Resultatene fra oppgaven indikerer at tegnene fra serielysbuer blir mindre målbare hvis lysbuestrømmen er betydelig lavere enn den parallelle laststrømmen i kretsen. I tillegg ble det funnet at tilkobling av kapasitive laster i parallell med den seriefeil belastede grenen førte til en dårligere deteksjonsevne for en av lysbuevernene som ble testet. Det samme lysbuevernet hadde også problemer med deteksjon av lysbuer når det var tilkoblet en elektronisk last i form av en likerettende strømforsyning i kretsen. Videre ble det testet hvor gode lysbuevernene var til å oppdage ulike lysbuer og hva den nedre strømgrensen for utkobling var. De forskjellige lysbuene som ble testet var kontaktlysbuer, gjennomslag i luft og lysbuer på forkullet isolasjon i kabler. Resultatene viste pålitelig deteksjon av kontaktlysbuer og lysbuer på forkullet isolasjon, men variabel deteksjon av elektriske gjennomslag i luft. Resultatene viste også at enhetene som ble testet oppfylte kravet i teststandarden IEC 62606 til laveste deteksjonsgrense på 2.5A, men terskelen til de forskjellige leverandørene varierte fra 1.0A til 2.5A Ved å belyse påvirkningen av kretsparametere, belastninger og ulike lys