Lysbuer utvikler seg når isolasjonen mellom to faseledere eller faseleder og nøytralleder brytes ned tilstrekkelig til å etterlate en ionisert kanal som kan lede strøm, dvs. luften blir ledende.
Lysbuefeil er generelt begrenset til systemer hvor skinnespenningen er over 120 volt. Lavere spenningsnivåer vil normalt ikke kunne medføre lysbue. En lysbuefeil ligner lysbuen som oppstår ved elektrisk sveising, og feilen må manuelt startes av noe som lager strømbanen til gjennomføring eller av en feil som et sammenbrudd i isolasjonen.
Isolasjonen kan brytes ned av ulike grunner, for eksempel av ledende støv, fuktighet, spindelvev etc. Dersom tavlen er i stand til levere nok energi, kan det oppstå en ukontrollert reaksjon. Årsaken til kortslutningen brenner normalt vekk under den innledende kortslutningsstrømmen og lysbuefeilen opprettholdes ved dannelsen av et godt ledende plasma. Plasma leder all energi som er tilgjengelig, og er bare begrenset av impedansen i lysbuen. Hvis dette skjer, vil strømmen føre til kraftig oppvarming og ionisering av luften, ytterligere økning av strømmen, videre oppvarming og eventuelt ledere som koker. Denne massive energiutladningen brenner skinnene, kobberet fordamper og forårsaker dermed en eksplosiv økning volumet. Man antar at en lysbueeksplosjon medfører en utvidelse av volumet på 40.000 til 1. Denne heftige eksplosjonen ødelegger alt på sin vei, sprayer kabinettet med smeltet kobber og river det fra hverandre pga. trykkøkningen. Dette skjer idet lysbuefeilen omdanner den fulle effekten i strømkilden til varme.
Feilstrømmen i lysbuen er vanligvis mye mindre enn den beregnede boltede feilstrømmen og under bryteevnen til effektbryteren. Dersom disse effektbryterne ikke har blitt valgt til å håndtere en lysbue, vil de ikke koble ut, og hele energien i en lysbue vil oppstå. Den elektriske ligningen for energi er spenning x strøm x tid. Overgangen fra kortslutning til lysbue er rask og øker i intensitet som trykkbølgen utvikler seg. Utfordringen er å oppdage lysbuens feilstrøm og å slå av spenningen raskt nok til å hindre at det utvikler seg en alvorlig lysbuetilstand.
Skadene kan være så omfattende at det vil ta dager eller uker å gjenopprette produksjonen. Men enda mer alvorlig er risikoen for personskade. Lysbuer kan også drepe folk ved eksplosjoner, sjokkbølger, splinter og ekstrem varme. Ved en lysbue risikerer en at kobberet i kabler og skinner koker og fordamper, og en står i fare for å puste inn fordampet kobber. Lysbuevern er en måte å redusere risikoen for ulykker, selv om det ikke er en erstatning for personlig verneutstyr (PPE utstyr).
Det er vanligvis ikke mulig å slukke en lysbue under utvikling, men skaden kan begrenses ved å kutte strømmen til tavla så raskt som mulig.
Vår leverandør Littelfuse Selco har lang erfaring med beskyttelse mot lysbuer, helt siden 1962. Lysbuereleene PGR8800 og AF0500 oppdager en gryende lysbue via lysbuesensorene og generer en bryterpuls i løpet av en meget kort tid, < 1ms.
Pulsen benyttes til å styre utløserspolen til effektbryteren som er forankoblet tavla. Den totale lysbuetiden er dermed redusert til den mekaniske åpningstiden til effektbryteren, typisk rundt 40 - 60 millisekunder.
Utgangskretsen til lysbuevernet baserer seg på et solid state relé (IGBT) som gir både rask reaksjon samt ytelse til å kunne styre ut selv store effektbrytere.
Lysbuereleene PGR8800 og AF0500 kan tilkobles både punktsensorer med 180 x 360 graders karakteristikk og fiberoptisk kabelsensor. Inntil 6 sensorer kan tilkobles hver PGR8800, (4 sensorer til AF0500) og flere PGR8800/AF0500 kan kobles sammen til et større vernsystem.
AF0500 kan dessuten trippe 2 separate soner, og har også mulighet for trip av samleskinnebryter.
Lysbuereleene overvåker alle sensorene kontinuerlig, og en sensorfeil vil bli varslet innen 1 sekund via LED og utgangssignal.
Lysfølsomhetene kan justeres, slik at følerne kan benyttes under ulike lysforhold, innendørs, sollys osv.
PRG8800 kan, i tillegg til å reagere på lys, også overvåke strømtrekket i kretsen. Det betyr at problemet ved utkobling pga. glimt fra en eller anen lyskilde helt kan elimineres. Det å kombinere overvåkingen av lys og strøm gjøre at kun lysglimt i kombinasjon med en kraftig strømøkning vil medføre utkobling av effektbryter. Både lysbue og overstrøm oppdages i løpet av < 1 ms.
Programmering av systemet er meget enkelt.
Spenningsområdet til forsyningsspenningen er stort, og spenningen til utløserspolen til effektbryteren kan ligge innenfor et stort spenningsområde.
PGR8800 er CE merket og UL listeført (UL508), og har i tillegg DNV-godkjenning
AF0500 er CE merket og UL listeført (UL508).