家用断路器为什么又叫“空气开关”,它跟空气有什么关系?

打开家里的配电箱 , 我们可以看到里面有一排“电闸”▼
家用断路器为什么又叫“空气开关”,它跟空气有什么关系?
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“电闸”这个名字很不专业 , 哪怕小区门口的五金店 , 都不会直接使用这个名字 。他们一般会把它叫做“空开” , 如果再细问 , 他们会告诉你这东西的全称 , “空气开关” 。
“啥?我们在空气中生活了这么多年 , 竟然不知道空气还有开关!”我身边脑回路最大的一个朋友 , 在第一次听到这个名字的时候 , 脱口而出了这句感慨 。
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但其实 , “空气开关”是以灭弧介质为名的——这种开关以空气为灭弧介质 , 所以叫“空气”开关 。这句定义中有三个词 , 需要拿出来详细解释一下:开关、灭弧、灭弧介质 。
开关所有能够控制电路通断的东西 , 在电学中都被称为“开关” 。装在墙面上用来控制灯的开关 , 玩具汽车上按下就能启动的按钮 , 过去家家都有的黑色闸刀……这些都是我们生活中常见的开关 。
其中有一种开关 , 它内部装有灭弧装置(什么是灭弧 , 下一段我们再说) , 具有灭弧能力 。这类开关 , 又被叫做“断路器” 。
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断路器也分不同灭弧方式(灭弧介质) , 其中有一种依靠空气灭弧 , 就被叫做“空气开关”;有的依靠真空灭弧 , 就叫“真空开关”;有的依靠油冷却灭弧 , 就叫做“油浸开关”……
灭弧“电火花”我们都不陌生 , 比如在插座上插插头的时候 , 就能够看到电火花 。这东西还有个学名 , 叫做“电弧” 。
之所以会产生电弧 , 是因为电路在接通的过程中 , 两个导体会经历逐渐接近的过程 。直到它们距离非常近的时候 , 电压就会击穿它们之间的空气 , 造成空气燃烧——燃烧的空气 , 就是我们看到的电弧 。
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电弧温度很高 , 如果足够大 , 就有可能烧毁附近的东西 , 甚至弹出来伤人 。
电弧的大小 , 与线路中的负载大小有很大关系——生活中遇到的负载都比较小 , 所以就算插座冒火花了 , 也不会使人受伤 。但是装在主回路上的开关就不一样了 , 它面对的是整个回路内的负载 , 所以必须放置电弧的产生——在开关内消灭电弧的过程 , 就称为“灭弧” 。
灭弧方式空气开关的灭弧方式最简单 , 成本也最低 , 自然也是生活中最常见的 。
在空气开关的内部 , 有一个部件 , 叫做“灭弧罩”或者“灭弧栅”——它装在开关上像个罩子 , 单独拿出来又像个栅栏 , 所以有这两个名字▼
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空气开关合闸 , 实际上是内部的两个触头相接触 。电弧 , 自然也在触头附近产生 。灭弧罩就罩在触头上 , 当电弧产生后 , 会在灭弧罩的“栅栏”上传递、拉长 。
家用断路器为什么又叫“空气开关”,它跟空气有什么关系?
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【家用断路器为什么又叫“空气开关”,它跟空气有什么关系?】被拉长的电弧自然也就能够接触到更多空气 , 冷却速度也就会更快 。直到某一刻它的温度降低了 , 自然也就熄灭了 。

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