¿Por qué varios interruptores AFCI se activan al azar en mi nuevo hogar?

Tenemos una casa nueva en Puget Sound a la que nos mudamos hace 2 meses. Estamos plagados de disparos constantes y aleatorios de múltiples interruptores AFCI a diario.

Algunos días, solo se dispararán dos o tres interruptores. Otros días, hemos tenido hasta 7, 8 o 9 viajes de rompientes a lo largo del día. Cada uno de esos 19 interruptores se disparará en un momento u otro.

El panel de carga es Square D y tiene 19 interruptores AFCI en el lado izquierdo. La única correlación que podemos hacer, en cuanto a qué actividad disparará los interruptores, es que solo sucede cuando funciona la combinación de controlador de aire/bomba de calor American Standard TAM9. Si el controlador de aire/tira de calor funciona y la bomba de calor está fuera de línea, no se disparará.

El constructor ha puesto la responsabilidad de resolver este problema a los pies del contratista eléctrico y del contratista de HVAC.

El contratista eléctrico, hasta ahora, ha reemplazado todos los interruptores automáticos AFCI en el panel dos veces. Ha instalado una nueva línea de carga de 240 V desde el panel de servicio hasta la bomba de calor. La empresa de servicios eléctricos ha colocado medidores registradores en nuestro medidor exterior y el punto de distribución del servicio local durante el último mes y no ha registrado anomalías.

El contratista eléctrico ha afirmado que todas sus líneas están bien, limpias y sólidas y dice: "Debe ser algo con la instalación de HVAC".

El contratista de HVAC reemplazó todo el sistema, poco a poco durante el último mes. Primero fue la tira de calor, luego fue la bomba de calor, y la semana pasada, colocaron un controlador de aire, un cable de termostato y un termostato nuevos.

El disparo diario, frecuente y aleatorio de los interruptores continúa, y el contratista de HVAC dice: "Debe ser algo con la instalación eléctrica".

Los disyuntores SquareD AFCI tienen un botón de prueba que informará la causa de un disyuntor disparado presionando el botón de prueba y volviendo a encender el disyuntor. Si el interruptor se apaga después de 3 segundos, es una falla de arco. Si se apaga inmediatamente, es una falla a tierra.

Cada vez que he pasado por este proceso de prueba, el interruptor responde con una respuesta inmediata de falla a tierra. Cada vez... falla a tierra.

El viernes pasado tuvimos dos técnicos de American Standard, acompañados por el contratista eléctrico, el contratista de HVAC y el constructor. Pasaron 3 horas y media probando, buscando y probando un poco más. Al final, todos estaban parados afuera en un círculo, rascándose la cabeza y diciendo "Nunca había visto esto antes".

Mientras tanto, mi esposa y yo estamos desesperados. Mi comprensión de los asuntos eléctricos puede caber en un dedal, pero la falla a tierra, para mí, debe significar algo en el sistema eléctrico. Me dijeron que toda la base de concreto reforzado con barras de refuerzo de nuestra casa ES la conexión a tierra para el sistema eléctrico de la casa. La huella de los cimientos es de 70' X 40'.

¿Existe tal cosa como "demasiada" tierra? ¿Podría ser que la complejidad de todas esas barras de refuerzo está creando algún tipo de bucle de tierra que retroalimenta al panel? ¿Podría ser que el último camino a tierra esté defectuoso?

No lo sé, y el electricista me dice que, según sus pruebas, no hay absolutamente ningún problema con el sistema eléctrico.

Apreciaría mucho cualquier conocimiento experto sobre esto porque, todo lo que tengo hasta ahora, es ver un tiroteo circular entre el constructor, los eléctricos, HVAC y American Standard.

Hasta ahora, todos están disparando en blanco.

¡Gracias, de antemano, por cualquier idea!

foto de la placa? ¿Alguien ha hablado con el soporte de ingeniería de Square D?
¿Su panel es QO (rompecabezas delgado con las ventanas) o Homeline (rompe grasa, sin ventanas)?
Tengo una foto del panel antes de que se cerrara con paneles de yeso... Lo desenterraré y lo publicaré más tarde... ¡gracias!
La mayoría de las casas nuevas en estos días vienen con algún tipo de garantía. Incluso si el suyo no lo hace, existe una expectativa implícita de que las cosas funcionarán correctamente, al menos por un tiempo. Sugeriría llamar al constructor para que vuelva a echarle un vistazo y que lo resuelvan y lo arreglen. Si comienza a jugar con las cosas antes de llamarlos, es posible que se nieguen a trabajar en ello y lo culpen a usted y a sus "ajustes" por el problema.
¿Está seguro de que está seguro de la interpretación de los diagnósticos de ahorro de tiempo de Square D y "3 segundos"? Los humanos no son buenos para ser cronómetros. Y su explicación de lo que significan los diagnósticos de Time Slaver no coincide con mi recuerdo.
Verifiqué dos veces que menos de 1 es falla a tierra, 2 segundos es falla de arco y 5 segundos es sobrecarga. Entonces, la falla de arco suena más probable, especialmente con múltiples profesionales allí. Me sorprende que no hayan mencionado los armónicos, he estado luchando contra ellos desde el código de 2014. Creo que cuando se agregaron a más áreas que a los dormitorios, estuve de acuerdo con ellos allí principalmente para detener los incendios de mantas eléctricas, pero otras áreas en las que comúnmente tropiezan. Código 2020, hay un montón de excepciones para mi estado.
¿Está la unidad de condensación de la bomba de calor en su propio circuito dedicado? ¿Es su interruptor una sobrecorriente solamente? Si entiendo las características y el funcionamiento de los interruptores que se disparan, son sobrecorriente, GFCI y AFCI, ¿verdad?
@JoeWhistler: otra pregunta: ¿qué tan pesadas son las cargas en los circuitos de disparo?
Aquí hay un artículo que enseña a los propietarios de viviendas de bricolaje paso a paso cómo solucionar problemas de conexión a tierra en el hogar. Podría ayudar a verificar sus configuraciones eléctricas. hunker.com/12002515/…

Respuestas (5)

Sus terrenos ciertamente no son el problema. Más tierra es mejor, y una tierra Ufer atada a la base es lo mejor que hay.

19 disyuntores AFCI, ¿eh? Y la gente se pregunta por qué decimos "Hazlo GRANDE" cuando compramos paneles de servicio. Todos están en el lado izquierdo, pero eso no indica nada especial; por ejemplo, no están todos en la misma "pierna". Si todas las demás filas de interruptores se dispararan y no los demás, eso sería interesante, pero estoy seguro de que lo habrías mencionado.

Una maravilla de la tecnología compacta

Un interruptor "AFCI" semimoderno tiene 3 modos de detección que nos interesan hoy.

  • Sobrecorriente: está extrayendo significativamente más de 20 amperios (que en sí mismo tiene 2 modos, pero eso es irrelevante aquí).
  • Falla de arco: una pequeña computadora con un procesador de señal digital está escuchando la línea eléctrica, en busca de ese sonido característico de arco, ese sonido de "crujido arrugado" que se obtiene cuando se conectan auriculares, o auriculares con una mala conexión, o cuando se conectan altavoces con el amplificador encendido. Esto está escuchando fallas de arco en serie (en línea con la carga en caliente o neutral), o una falla de arco paralelo (cortocircuito) entre caliente y neutral.
  • Falla a tierra: esta es una forma debilitada de "GFCI", más cercana a un "GFPE" o un "RCD" europeo. No es lo suficientemente bueno para la seguridad humana, pero es una forma efectiva de detectar fallas de arco paralelas (cortocircuito) a tierra caliente o tierra neutra, por ejemplo, un cable caliente que genera chispas en un cable a tierra. Esas también son fallas a tierra .

El "Diagnóstico de AHORRO DE TIEMPO" de Square D, disponible en los interruptores con un botón de PRUEBA blanco o morado, almacenará la causa del último disparo: el disparo inmediato significa una falla a tierra (lo que significa que la sección GFCI débil del ICFA detectó una conexión a tierra caliente o neutral). -falla a tierra). Un disparo retrasado de 2 segundos significa que la computadora detectó los "sonidos en el cable" de una falla de arco. Un retraso de 5 segundos significa que, bueno, las secciones de falla a tierra y de arco no saben por qué se disparó, por lo que debe ser el viejo y tonto interruptor de sobrecorriente.

En el panel, todos pueden oírte gritar.

La naturaleza de los disparos por sobrecorriente y falla a tierra significa que solo pueden dispararse por problemas en el lado de "Carga" del dispositivo.

Sin embargo, la "computadora, escuchando" tiene un efecto secundario: está escuchando el lado de "Carga" del disyuntor, pero el disyuntor tiene una impedancia muy baja y no filtra el ruido. Como tal, la computadora puede "escuchar" fallas de arco en el lado de "Línea" del interruptor, es decir, el bus principal del panel . Un disparo AFCI puede ocurrir por otros circuitos que tengan una falla de arco.

Probablemente sea una cosa

Y creo que eso es exactamente lo que te está pasando. Uno de sus circuitos tiene una falla de arco, y los otros circuitos lo "escuchan" lo suficiente como para dispararlos.

Parece que puedes adivinar qué circuito es ese.

Entonces, ¿dónde buscamos fallas de arco en un circuito en particular? Comience en las terminaciones de los cables: terminales de interruptores, tornillos de terminales, tuercas para cables: cualquier extremo de cualquier cable puede ser la fuente del problema. Diría que reemplazar todos los componentes de la bomba de calor es una forma costosa de volver a apretar las conexiones... pero baste decir que cualquier conexión alterada por esta revisión puede excluirse ya que se volvió a apretar.

Por lo tanto, me concentraría en las conexiones que no fueron perturbadas por ese trabajo reciente, por ejemplo, las del interruptor o la barra neutra, o cualquier empalme intermedio.

Podría estar en la máquina, pero si la máquina ha sido reemplazada, sería sorprendente.

La última y más remota posibilidad es un cable roto; nuevamente, por lo general, está cerca de una terminación, pero no es común en absoluto. También podría ser un clavo clavado en un cable.

@GregHill No puedo editar comentarios tampoco después de 5 minutos.
@SteveSether ¡sí, absolutamente! Tu lógica es excelente.
Una vez un amigo me pidió que revisara un interruptor de luz que estaba zumbando para el fluorescente en su escalera. Le pregunté "¿El fluorescente está zumbando?" pensando en problemas de lastre y dijo que no el interruptor. Así que pasé esperando encontrar algún dispositivo electrónico defectuoso, pero era un interruptor de 3 vías de variedad de jardín que alguien había enrollado un cable alrededor del tornillo pero no lo había arreglado. Se arqueaba continuamente mientras la luz estaba encendida. Si los disyuntores AFCI pueden detectar otro circuito sobre el bus principal, es posible que el OP deba verificar la terminación en todas partes. Es bueno saber cómo funcionan los AFCI, gracias.

Las fallas a tierra en el cableado son fáciles de probar.

La mayoría de los electricistas residenciales no tienen que verificar el aislamiento, por lo que es posible que el suyo no tenga esta herramienta o experiencia, pero si también lo hace industrial, lo más probable es que use un megóhmetro o un ohmímetro de alto voltaje para probar el cableado.

Tanto los interruptores como los dispositivos de carga deben apagarse para realizar esta prueba y tanto el vivo como el neutro deben probarse a tierra a 500v si no a 1000v.

Esta simple prueba demuestra que el cableado es bueno más allá de los valores máximos.

las combinaciones de las cargas pueden estar creando armónicos. Los disyuntores AFCI no pueden distinguir la diferencia entre muchos armónicos e incluso el arco del motor de un arco real, por lo que se disparan por seguridad.

Con los últimos y mejores controles electrónicos agregados a la iluminación electrónica, es posible que los armónicos generados por los controles de estado sólido en el sistema HVAC u otros dispositivos en total causen las fallas.

7,8,9 es una gran cantidad de interruptores que he visto Refrigeración, mini splits, estufas controladas electrónicamente y varias estufas de inducción causan estos problemas junto con lavadoras y aspiradoras muchas veces se puede identificar una causa y un efecto directos, atenúe las luces en el teatro/sala familiar y los disparos del interruptor o un pulso de base pesado en el sonido envolvente pueden ser causados ​​por armónicos.

Los disparos aleatorios en tantos interruptores diferentes pueden deberse a una carga pesada en combinación, pero identificaría cada circuito que se haya disparado y primero los meg para verificar la integridad del aislamiento del cable. Podrían ser puñaladas por la espalda o problemas reales con conexiones sueltas, pero mi experiencia había sido más disparos impulsados ​​​​por armónicos.

Oregon permite que la protección electrónica no se use en casos con problemas conocidos. Me gustaría verificar esas posibilidades primero o antes de ir a un interruptor estándar en las áreas problemáticas si su AHJ lo permite.

Esto es complicado porque el interruptor aparentemente indica una falla a tierra, pero los síntomas (disparo aleatorio de todos los interruptores, pero solo mientras la bomba de calor funciona) no parecen ser una buena opción para un tipo de problema de falla a tierra.

Aprendí por experiencia que la fuga entre el neutro y la tierra, incluso cuando no hay ninguna carga conectada al cable vivo correspondiente, puede disparar el GFCI que monitorea ese neutro. Claramente, eso no es exactamente lo que está sucediendo aquí, ya que los interruptores arbitrarios se disparan. No sé si es técnicamente posible que una sola falla a tierra pueda hacer que un interruptor arbitrario se dispare o no. Si los neutros de dos o más circuitos estuvieran unidos de alguna manera, eso seguramente causaría resultados extraños, pero nuevamente esperaría problemas solo de los interruptores involucrados con esos circuitos específicos.

Dicho esto, la sugerencia de Ed de realizar pruebas de alto voltaje para fallas a tierra cuesta solo un par de horas de trabajo del electricista adecuado. Podría ayudar a eliminar la falla a tierra como una posible causa; tal vez el diagnóstico de los interruptores esté mal de alguna manera. Sugeriría hacer la misma prueba para buscar fugas entre los neutros de diferentes circuitos también. Más específicamente, estoy pensando en levantar el neutro del primer interruptor, probar si hay fugas de ese regreso al bus neutral, volver a conectarlo al primer interruptor. Repita para cada interruptor adicional.

Además del servicio de energía eléctrica, ¿la casa tiene conexión a otras redes eléctricas, por ejemplo, televisión por cable/internet? Podrías probar desconectando eso por un día.

Ahora cambiando a la posibilidad de fallas de arco reales y/o armónicos molestos. Mencionó que se reemplazaron todos los disyuntores del circuito derivado y también el cable a la bomba de calor. Si la bomba de calor tiene un interruptor de desconexión de tipo extraíble, ¿también se reemplazó? ¿Se han vuelto a apretar o incluso limpiar y rehacer todas las conexiones en el servicio desde la empresa de servicios públicos hasta el panel del medidor (y el cable de alimentación desde allí hasta el subpanel, si corresponde)? Verifique si hay pernos sueltos o conexiones limpias menos que prístinas en las barras colectoras en el (los) panel (es)?

Estoy muy agradecido por todos los aportes e ideas aquí y estoy pasando todo esto a mi constructor (Titan Homes NW), Electricista y la gente de HVAC. Todavía estoy buscando ideas sobre cómo resolver esto, así que avíseme si puedo agregar información que pueda ser útil para que sus ideas sigan llegando.
Hemos tenido un clima hermoso aquí en Puget Sound en los últimos días, por lo que la bomba de calor no ha entrado en servicio en absoluto. Como resultado, no hemos tenido disyuntores... en absoluto. Hoy, con Windows cerrado, la temperatura interior en el t-stat alcanzó los 78 grados. Configuré el enfriamiento en 76 y, en 15 minutos, se dispararon 4 circuitos distintos. Entonces: solicite calor o solicite enfriamiento, cualquiera de los dos disparará interruptores aleatorios.
Las fallas de neutro a tierra pueden causar todo tipo de problemas inesperados. Permiten que parte de la corriente que debería regresar al panel de interruptores en el neutral se filtre a través de los cables de conexión a tierra. Esta fuga solo puede producir suficiente corriente para disparar el interruptor cuando hay una gran carga encendida.

¿Ha obtenido una resolución sobre esto? Trabajé en un panel eléctrico principal instalado hace años que tenía bastantes ingenieros rascándose la cabeza. El problema era que un interruptor principal (protegido por GFI) se disparaba al azar, esto continuó durante semanas. En la mayoría de las construcciones comerciales, es un requisito hacer un suelo Ufer, y también un segundo suelo exterior, y probarlos. Esta construcción también tenía 2 Ufer debido al tamaño del edificio y las múltiples alas. Bueno, resultó que los Ufer estaban creando un bucle que el Breaker vería y en el que tropezaría. Sugeriría preguntarle al contratista eléctrico si hay múltiples conexiones de cables a tierra.

Escuché que los interruptores AFCI se dispararon debido a operaciones cercanas de radioaficionados. En un video del fenómeno, los interruptores comenzarían a dispararse al azar, a menudo varios en rápida sucesión cuando la radio se encendía en frecuencias y niveles de potencia particulares. Si no me equivoco, estos también eran dispositivos Square D.

Por interesante que sea, es más un comentario que una respuesta. Podrías considerar revisarlo.