断路器、空气开关、漏电保护器

空气开关

断路器，英语circuit-breaker，简称CB，在电路中起过载（过流）、短路保护作用，即在过载或短路时自动切断电路。

空气开关，又名空气断路器，是断路器的一种。是一种当电路中电流超过额定电流会自动断开的开关。因灭弧介质为空气，所以称“空气开关”

额定电流In：定义为断路器连续承载的最大电流（在环境空气温度为30时）。断路器有1、2、3、4、5、6、10、15、16、20、25、32、40、50、60、63Ａ共16种额定电流值可选择。这些数字符合“优选数字”理论，而非随意确定。

原理

整个空气开关主要由触头装置、灭弧装置、脱扣机构、传动装置、保护装置五部分组成。
其中的灭弧装置是由绝缘格栅组成，用于分离和熄灭所产生的电弧。
脱扣机构是有两套组成，一套是双金属片脱扣器，另一套是电磁脱扣器。

当工作正常时，电流流入输入端，然后经过电磁线圈，再经过双金属片，最后流出输出端。

双金属片是由两种金属粘合制成，当发热时两种金属的变形程度不一样，就会导致金属片向变形程度低的一边弯曲。
当发生过载时，会产生大量的热，超过金属片设定上限时，就会变形向上弯曲，推动杠杆与锁扣脱开，切断电源，起到超载保护的作用。

仔细观察上图，可以看出中间的白色杠杆绕着轴转动，它卡着上面的锁扣1，如果锁扣放开了，空开就会断开。
当空开合闸时就是让白色杠杆把锁扣1卡住。
有两种方式放开锁扣1：一种就是双金属片2弯曲推动杠杆转动；另一种就是金属杆3下落推动杠杆转动。

电磁线圈中的金属杆3结构如下：

当电路发生短路时，空气开关中的电流会瞬间增加几十倍，此时电磁线圈中的磁场会增大，推动金属杆3撞击杠杆转动，使搭钩与锁扣脱开，实现切断电源。

因此空开有两种切断方式：当过载时靠双金属片切断，当短路时靠电磁线圈切断。

我们知道当电路连接或断开时会产生电弧，它不但会损坏接触点，还会延长断开电路的时间，所以人们采用各种办法消灭电弧，而空气开关就是采用空气作为灭弧介质，所以就将其称为空气开关。

不管是过载还是短路导致的脱扣，触点断开的位置都是上图箭头所指的位置，可以看到下面就是灭弧装置。

当电弧产生后就会进入到由很多绝缘材料组成的隔断中，首先实现对电弧的分割，当电弧继续沿着隔断前进时，就会变得越来越弱，最后完全熄灭在灭弧装置内。

意思就是在里面把电弧拉长了，让它在空气中自然冷却，直至熄灭，所以跟空气有关系了。

作用

空气开关相对于大电路的电流起着保护作用，主要检测线路中的的短路以及承载过重的电流，但只是起着保险丝的作用，保护电路不被烧坏。

漏电断路器

漏电断路器也称漏保，是指电路中漏电电流超过预定值时能自动动作的开关。

原理

当电流流过互感器时，能检测到电流信号。正常情况下入户的火线和零线的电流大小是相同的，他们都流过互感器，电流大小相同方向相反，刚好抵消。
当有人触电时，电流就会从火线流过人体不回到零线，导致火线和零线电流大小不同，漏报的互感器检测到后就控制脱扣器断开开关。

作用

解决漏电问题，比如人体触电，电流通过人体流到地上，一般超过30毫安，漏电保护器就会切断电源，从而避免了电流对人体伤害。

灭弧

当我们在合闸或断闸的时候，经常会发现一团亮光，其实这就是简单的电弧。在电器触头以及周围的介质中有大量可被游离的电子，在一定电压和电流下开断开关时，触头间隙会产生一团温度极高、亮度极强并能导电的气体，这就是电弧。它对触头有很大的破坏作用，比如我们经常会看到接触点发黑被烧等，除此之外，它还会使断开电路的时间延长，这是很危险的。因此人们就想到方法将电弧消灭，这就是灭弧。灭弧介质通常由气体和液体，而空气开关就是以空气为灭弧介质的，因此，空气开关是以它的灭弧介质命名的。