斷路器是家庭中必不可少的安全功能，可避免電氣傷害和火災。

斷路器做什么？

斷路器會檢測并阻止其軌跡中的多余電流通過。當出現過載或短路時，通常會跳閘，切斷流向問題線路的電流，直到可以安全地解決問題為止。

斷路器的工作原理

斷路器主要由固定觸點和活動觸點組成。當電路閉合時，這些觸點相互接觸并在正常條件下傳遞電流。當斷路器閉合時，載流觸點（稱為電極）在彈簧的壓力下彼此閉合。

在正常運行狀態下，可以打開或關閉斷路器，以進行系統維護。為了打開斷路器，僅需要向觸發器施加壓力即可。當系統的任何部分發生故障時，斷路器的跳閘線圈就會通電，并且會觸動通過某種機制彼此分開，從而斷開電路。

斷路器類型

斷路器主要根據額定電壓分類。額定電壓低于1000V的斷路器稱為低壓斷路器，高于1000V的斷路器稱為高壓斷路器。

斷路器分類的最通用方法是基于滅弧介質。這類斷路器有以下類型：

機油斷路器

散裝油斷路器

最小油斷路器

空氣斷路器

六氟化硫斷路器

真空斷路器

空氣斷路器

所有高壓斷路器可分為兩大類，即機油斷路器和無油斷路器。

斷路器如何工作？

斷路器是現代世界中絕對必要的設備，并且是家庭中最重要的安全機制之一。只要建筑物中的電線有太多電流流過，這些簡單的機器就會切斷電源，直到有人可以解決問題為止。如果沒有斷路器（或替代品，有保險絲），則由于簡單的布線問題和設備故障而可能引發火災和其他混亂情況，因此，家庭用電將是不切實際的。

在本文中，我們將發現斷路器和保險絲如何監視電流以及當電流水平過高時它們如何切斷電源。我們將看到，斷路器是解決潛在致命問題的極其簡單的解決方案。

要了解斷路器，有助于了解家用電的工作原理。

電力由三個主要屬性定義：

電壓

當前

抵抗性

電壓是使電荷移動的“壓力”。電流是電荷的“流”，即電荷在導體中移動的速率，在任何特定點上進行測量。導體對此流動提供一定程度的阻力，該阻力隨導體的成分和尺寸而變化。

電壓，電流和電阻都是相互關聯的-您不能改變一個就改變一個。電流等于電壓除以電阻（通常寫為I = v / r）。這具有直觀的意義：如果增加對電荷起作用的壓力或減小電阻，則將流動更多的電荷。如果降低壓力或增加阻力，則電荷流較少。

該配電電網從發電廠到你家提供電力。在您的房屋內部，電荷在一個大電路中移動，該電路由許多較小的電路組成。電路的一端（熱線）通向電廠。另一端稱為中性線，接地。因為熱線連接到高能量源，而中性線連接到電中性源（大地），所以電路兩端都有電壓-只要電路閉合，電荷就會移動。電流被稱為交流電，因為它會迅速改變方向。

配電網以恒定的電壓（在美國為120和240伏）供電，但是房屋中的電阻（因此電流）會變化。所有不同的燈泡和電器都提供一定量的電阻，也稱為負載。這種阻力是使設備正常工作的原因。例如，燈泡內部的燈絲非常耐流動電荷。電荷必須努力工作才能移動，這會加熱燈絲，使其發光。

在建筑物布線中，熱線和中性線切勿直接接觸。流經電路的電荷始終流經充當電阻器的電器。這樣，電器中的電阻限制了電路中可以流過多少電荷（在恒定電壓和恒定電阻的情況下，電流也必須恒定）。為了安全起見，設備被設計為將電流保持在較低水平。在特定時間流經電路的電荷過多會導致設備的電線和建筑物的電線加熱到不安全的水平，從而可能引起火災。

這樣可以使電氣系統大部分時間保持平穩運行。但是有時，某些物體會將熱線直接連接到中性線，或者將其他物體引向地面。例如，風扇電機可能會過熱和融化，將熱線和中性線融合在一起。否則可能有人將釘子釘入墻壁，意外地刺穿了一根電源線。當熱電線直接接地時，電路中的電阻很小，因此電壓會通過電線推動大量電荷。如果這種情況持續下去，電線可能會過熱并著火。

斷路器的工作是每當電流跳到安全水平以上時就切斷電路。

最簡單的電路保護裝置是保險絲。保險絲只是一根細電線，裝在外殼中，可插入電路。當電路閉合時，所有電荷都流過保險絲-保險絲所承受的電流與電路上任何其他點的電流相同。保險絲設計為在加熱到一定水平以上時會解體 -如果電流爬得太高，則會燒毀電線。銷毀保險絲會在過大電流損壞建筑物布線之前斷開電路。

保險絲的問題是它們只能工作一次。每次燒斷保險絲時，都必須更換新的保險絲。斷路器的作用與保險絲相同-一旦電流上升到不安全水平，斷路器就會斷開電路-但您可以反復使用它。

基本斷路器由一個簡單的開關組成，該開關連接到雙金屬條或電磁體。

電路中的熱線連接到開關的兩端。當開關撥到接通位置時，電流可以從底部端子通過電磁體流到活動觸點，再流到固定觸點，再流到上部端子。

電流增加會增強電磁體的磁力，電流減小會降低磁性。當電流跳到不安全的水平時，電磁體的強度足以拉下連接到開關連桿的金屬杠桿。整個聯動裝置移動，使活動觸點從固定觸點傾斜，從而斷開電路。

單擊斷路器以釋放開關。

甲雙金屬片設計的工作原理相同的原理，不同之處在于代替激勵電磁體，該高電流彎曲的薄帶以移動聯動。某些斷路器使用炸藥將開關扔掉。當電流上升到一定水平以上時，它會點燃爆炸性材料，從而驅動活塞打開開關。

更高級的斷路器使用電子組件（半導體設備）來監視電流水平，而不是簡單的電氣設備。這些元素要精確得多，它們可以更快地關閉電路，但它們也要昂貴得多。因此，大多數房屋仍使用傳統的斷路器。

較新的斷路器設備之一是接地故障斷路器或GFCI。這些先進的斷路器旨在保護人員免受電擊，而不是防止損壞建筑物的布線。GFCI不斷監視電路中性線和熱線中的電流。當一切正常工作時，兩條導線中的電流應完全相同。熱線直接接地后（例如，如果有人不小心觸摸了熱線），電流水平會在熱線中激增，但在零線中不會激增。一旦發生這種情況，GFCI就會斷開電路，以防止觸電。由于它不必等待電流上升到不安全的水平，因此GFCI的反應比常規斷路器要快得多。

房屋中的所有布線通常穿過中央斷路器面板（或保險絲盒面板），通常在地下室或壁櫥中。典型的中央面板包括大約十二個斷路器開關，這些開關通向房屋中的各種電路。一個電路可能包含客廳中的所有插座，而另一個電路可能包含樓下所有的照明設備。大型電器（例如中央空調系統或冰箱）通常位于自己的電路上。