断路器是家庭中必不可少的安全功能，可避免电气伤害和火灾。

断路器做什么？

断路器会检测并阻止其轨迹中的多余电流通过。当出现过载或短路时，通常会跳闸，切断流向问题线路的电流，直到可以安全地解决问题为止。

断路器的工作原理

断路器主要由固定触点和活动触点组成。当电路闭合时，这些触点相互接触并在正常条件下传递电流。当断路器闭合时，载流触点（称为电极）在弹簧的压力下彼此闭合。

在正常运行状态下，可以打开或关闭断路器，以进行系统维护。为了打开断路器，仅需要向触发器施加压力即可。当系统的任何部分发生故障时，断路器的跳闸线圈就会通电，并且会触动通过某种机制彼此分开，从而断开电路。

断路器类型

断路器主要根据额定电压分类。额定电压低于1000V的断路器称为低压断路器，高于1000V的断路器称为高压断路器。

断路器分类的最通用方法是基于灭弧介质。这类断路器有以下类型：

机油断路器

散装油断路器

最小油断路器

空气断路器

六氟化硫断路器

真空断路器

空气断路器

所有高压断路器可分为两大类，即机油断路器和无油断路器。

断路器如何工作？

断路器是现代世界中绝对必要的设备，并且是家庭中最重要的安全机制之一。只要建筑物中的电线有太多电流流过，这些简单的机器就会切断电源，直到有人可以解决问题为止。如果没有断路器（或替代品，有保险丝），则由于简单的布线问题和设备故障而可能引发火灾和其他混乱情况，因此，家庭用电将是不切实际的。

在本文中，我们将发现断路器和保险丝如何监视电流以及当电流水平过高时它们如何切断电源。我们将看到，断路器是解决潜在致命问题的极其简单的解决方案。

要了解断路器，有助于了解家用电的工作原理。

电力由三个主要属性定义：

电压

当前

抵抗性

电压是使电荷移动的“压力”。电流是电荷的“流”，即电荷在导体中移动的速率，在任何特定点上进行测量。导体对此流动提供一定程度的阻力，该阻力随导体的成分和尺寸而变化。

电压，电流和电阻都是相互关联的-您不能改变一个就改变一个。电流等于电压除以电阻（通常写为I = v / r）。这具有直观的意义：如果增加对电荷起作用的压力或减小电阻，则将流动更多的电荷。如果降低压力或增加阻力，则电荷流较少。

该配电电网从发电厂到你家提供电力。在您的房屋内部，电荷在一个大电路中移动，该电路由许多较小的电路组成。电路的一端（热线）通向电厂。另一端称为中性线，接地。因为热线连接到高能量源，而中性线连接到电中性源（大地），所以电路两端都有电压-只要电路闭合，电荷就会移动。电流被称为交流电，因为它会迅速改变方向。

配电网以恒定的电压（在美国为120和240伏）供电，但是房屋中的电阻（因此电流）会变化。所有不同的灯泡和电器都提供一定量的电阻，也称为负载。这种阻力是使设备正常工作的原因。例如，灯泡内部的灯丝非常耐流动电荷。电荷必须努力工作才能移动，这会加热灯丝，使其发光。

在建筑物布线中，热线和中性线切勿直接接触。流经电路的电荷始终流经充当电阻器的电器。这样，电器中的电阻限制了电路中可以流过多少电荷（在恒定电压和恒定电阻的情况下，电流也必须恒定）。为了安全起见，设备被设计为将电流保持在较低水平。在特定时间流经电路的电荷过多会导致设备的电线和建筑物的电线加热到不安全的水平，从而可能引起火灾。

这样可以使电气系统大部分时间保持平稳运行。但是有时，某些物体会将热线直接连接到中性线，或者将其他物体引向地面。例如，风扇电机可能会过热和融化，将热线和中性线融合在一起。否则可能有人将钉子钉入墙壁，意外地刺穿了一根电源线。当热电线直接接地时，电路中的电阻很小，因此电压会通过电线推动大量电荷。如果这种情况持续下去，电线可能会过热并着火。

断路器的工作是每当电流跳到安全水平以上时就切断电路。

最简单的电路保护装置是保险丝。保险丝只是一根细电线，装在外壳中，可插入电路。当电路闭合时，所有电荷都流过保险丝-保险丝所承受的电流与电路上任何其他点的电流相同。保险丝设计为在加热到一定水平以上时会解体 -如果电流爬得太高，则会烧毁电线。销毁保险丝会在过大电流损坏建筑物布线之前断开电路。

保险丝的问题是它们只能工作一次。每次烧断保险丝时，都必须更换新的保险丝。断路器的作用与保险丝相同-一旦电流上升到不安全水平，断路器就会断开电路-但您可以反复使用它。

基本断路器由一个简单的开关组成，该开关连接到双金属条或电磁体。

电路中的热线连接到开关的两端。当开关拨到接通位置时，电流可以从底部端子通过电磁体流到活动触点，再流到固定触点，再流到上部端子。

电流增加会增强电磁体的磁力，电流减小会降低磁性。当电流跳到不安全的水平时，电磁体的强度足以拉下连接到开关连杆的金属杠杆。整个联动装置移动，使活动触点从固定触点倾斜，从而断开电路。

单击断路器以释放开关。

甲双金属片设计的工作原理相同的原理，不同之处在于代替激励电磁体，该高电流弯曲的薄带以移动联动。某些断路器使用炸药将开关扔掉。当电流上升到一定水平以上时，它会点燃爆炸性材料，从而驱动活塞打开开关。

更高级的断路器使用电子组件（半导体设备）来监视电流水平，而不是简单的电气设备。这些元素要精确得多，它们可以更快地关闭电路，但它们也要昂贵得多。因此，大多数房屋仍使用传统的断路器。

较新的断路器设备之一是接地故障断路器或GFCI。这些先进的断路器旨在保护人员免受电击，而不是防止损坏建筑物的布线。GFCI不断监视电路中性线和热线中的电流。当一切正常工作时，两条导线中的电流应完全相同。热线直接接地后（例如，如果有人不小心触摸了热线），电流水平会在热线中激增，但在零线中不会激增。一旦发生这种情况，GFCI就会断开电路，以防止触电。由于它不必等待电流上升到不安全的水平，因此GFCI的反应比常规断路器要快得多。

房屋中的所有布线通常穿过中央断路器面板（或保险丝盒面板），通常在地下室或壁橱中。典型的中央面板包括大约十二个断路器开关，这些开关通向房屋中的各种电路。一个电路可能包含客厅中的所有插座，而另一个电路可能包含楼下所有的照明设备。大型电器（例如中央空调系统或冰箱）通常位于自己的电路上。