空气开关替代了保险丝，它是怎么工作的？有时跳闸了为何合不上？

生于上世纪80年代以前的朋友一定对一个东西不陌生，那就是保险丝。

那个年代，更换保险丝可以说是家家户户的一项日常活动，特别是进入90年代之后，家家户户的用电器逐渐增多，老旧的电路无力承载，保险丝熔断的频率也就随之增高。不过那个时候的人们，电学知识相对匮乏，很多人并不明白保险丝的作用，所以一旦过于频繁更换保险丝，就会感到厌烦，于是有些人会到工厂里找一些更粗壮的保险丝安到自己家里，更有甚者会直接使用铜丝来代替保险丝，殊不知这样做是非常危险的。

保险丝是一种简单有效的电路保护装置。

因为电路产生的热量与三个因素呈现正比关系，即电流、电阻和时间，而保险丝的电阻要大于其所保护的电路，因此，保险丝产生的热量也就要大于电路，一旦电流过大，保险丝就会率先熔断，从而起到保护电路的作用。不过，总是更换保险丝，的确也是一件非常麻烦的事，于是随着时代的发展，一种新的电路保护装置诞生了，它就是空气开关，我们现在家里所使用的电路保护装置就是它。

空气开关是何原理？

家用电路分零线和火线，空气开关与保险丝一样，都是架设在火线上的。电路进入空气开关之后，会先经过一个螺线管，螺线管的另一端与一个双金属片相连接，在螺线管的中间还有一个可以上下移动的铁柱，铁柱的下方有一个塑料材质的部件。如果我们将空气开关拆开，会发现里面还有一片很大的区域由栅栏状的部件组成，这是“灭弧室”。空气开关对于电路的保护有两种方式，一种称为“快跳闸”，一种称为“慢跳闸”。

当电路发生短路，一瞬之间会有巨大的电流经过螺线管，此时螺线管内就会产生强大的磁场，于是螺线管中间的铁柱就会受到磁场的吸引而下落，下落的铁柱会将塑料部件向下顶，于是塑料部件就会将下方的双金属片推离，电路也就断开了。

这种情况下，只要我们排除了短路问题，就可以顺利合闸，如果短路问题没有得到解决，闸肯定是合不上的。第二种情况被称为“慢跳闸”，有的时候，电路并没有发生短路，但电路所连接的用电器太多、功率太大，超过了电路的承载能力。

此时，空气开关内的双金属片就会升温膨胀。

双金属片之所以被称为“双金属片”，就是因为它是由上下两种截然不同的金属组合而成的，其中一种金属的膨胀系数高，另一种金属的膨胀系数低，所以当温度升高之后，双金属片就会因为两种金属的膨胀系数差异而发生弯曲，于是就会与螺线管断开。这种跳闸方式需要经过一段时间的积累。之所以这样设计，是因为很多用电器在刚开始工作时，瞬间的电流很大，工作一段时间之后，电流便会趋于平稳，如果跳闸过快，则会影响正常的用电。

因为“慢跳闸”是由于空气开关内部的双金属片弯曲引起的，所以在双金属片热量下降、弯曲消失之前是合不上闸的，这就是为什么有时候我们跳闸了，马上去合，合不上，过一会就能合上了的原因。

那么空气开关内的灭弧室是干什么的呢？跳闸之后，因为自感的作用，空气开关内会产生电弧，这些电弧存在引发火灾的危险，所以就需要将它们引入灭弧室，让它们在其中运动直至消失。