【电气学院】空气开关为何叫空气开关?它跟空气有何关系?

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空气开关是普通用户接触到最多的电气元件之一,于是就有不少朋友开始疑惑:这个名字好奇怪,为什么要以“空气”为名呢? 用空气绝缘的(就是说有一定的空气间隙)就叫做“空气断路器”俗称“空气开关”。 它的灭弧介质就是空气。 断路器的工作原理其实就是灭弧原理,断路器开断电路时,在开断瞬间动静触头间会产生电弧,断路器能否开断电路,就是看能否熄灭断开电路时触头间产生的电弧。 想要搞懂这个问题,我们首先要知道三个名词之间的关系:开关-断路器-空气开关(空气断路器)。

空气开关是普通用户接触到最多的电气元件之一,于是就有不少朋友开始疑惑:这个名字好奇怪,为什么要以“空气”为名呢?

用空气绝缘的(就是说有一定的空气间隙)就叫做“空气断路器”俗称“空气开关”。


它的灭弧介质就是空气。


断路器的工作原理其实就是灭弧原理,断路器开断电路时,在开断瞬间动静触头间会产生电弧,断路器能否开断电路,就是看能否熄灭断开电路时触头间产生的电弧。


想要搞懂这个问题,我们首先要知道三个名词之间的关系:开关-断路器-空气开关(空气断路器)。


开关,所有能够手动分断电路的东西,都能被叫做开关。开关里面,我们最熟悉的应该就是控制灯具所用的墙壁开关了。


断路器,属于开关的一种。电路在开闭的过程中,很容易打火——电火花,学名叫做“电弧”。电弧轻则损耗开关触点,重则伤人,是电气中的大忌。所以我们需要在开关上进行“灭弧”,具有灭弧能力的开关,就叫做“断路器”。


空气开关——断路器属于开关的一种,所以“空气开关”又叫“空气断路器”。断路器的灭弧方法有很多种,其中有一种方法是把电弧拉长,让电弧在空气中自然冷却,直至熄灭。我们可以看看它的灭弧装置(灭弧罩)


 

就是这个红色的小部件,上面有一排金属片。开关触点处产生电弧后,会被吸引到这些金属片上。每两个金属片之间都可以产生一段新的电弧,然后再向后面的金属片上传导——直至把电弧拉扯到与整个灭弧罩的长度相同。


长度增加了,散热速度也就快了。你可以把电弧理解成火苗,没有了足够的热量,它就无法继续存在了。


 


空气开关是成本最低廉的一种灭弧方式,没有之一。但它并不是万能的,比如有些电路的电压比较高,产生的电弧很大,空气开关就不能用了;有些场所一点火星都见不得,自然也不能使用空气开关。


所以除了空气开关以外,还有许多灭弧方式。比如真空灭弧(真空开关),是让触点直接在真空环境下接触,没有空气,压根无法产生电弧;比如油浸开关,是利用冷却油包裹电弧,达到冷却的目的等等。


再来给大家说说空气开关如何来选择:

我们就以家庭常用的空气开关为例来给大家介绍一下空气开关的选择,家庭使用的空气开关都是C类脱扣曲线的空气开关,例如我们家里的空气开关都是C63,C50,C40,C32,C25,C20,C16等等几种家庭常用的空气开关;

家庭的空气开关是选择的C类曲线的空气开关,然后我们再来看看它的额定电流的选择,空气开关的额定脱扣电流的选择其实是根据我们选择的导线的安全载流量来选择的,例如家里常用的2.5平方的铜芯电线的安全载流量大概是20A左右,所以2.5平方的铜芯电线的开关我们一般都是选择的C16A的;

最后说一下家庭配电箱内开关的配置情况,以目前最为常用的一种家居配电箱的开关配置为例:总开关都是选择的C63A的空气开关,照明回路的开关都是选择的C16A的空气开关,普通插座回路的开关都是选择的C16A的漏电保护开关,电热水器回路的开关都是选择的C16A的漏电保护开关。


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