断路器是一个必要的设备在现代社会，也是你家最重要的安全机制之乐动体育网站5.0一。只要大楼里的电线电流过大，这些简单的机器就会切断电源，直到有人能解决问题。如果没有断路器(或者其他选择，保险丝)，家庭用电是不切实际的，因为简单的布线问题和设备故障就可能引发火灾和其他破坏。
在本文中，我们将了解断路器和保险丝如何监测电流，以及当电流水平过高时它们如何切断电源。正如我们将看到的，断路器是一个极其简单的解决潜在致命问题的方法。
广告
了解断路器有助于了解家庭用电的工作原理。
电的定义有三个主要属性:
电压是使电荷移动的“压力”。当前的是电荷的“流量”-电荷通过导体的速度，在任何特定的点测量。售票员提供了一定数量的电阻这种流动取决于导体的成分和大小。
电压、电流和电阻都是相互关联的——你不可能改变一个而不改变另一个。电流等于电压除以电阻(通常写成I = v / r)．这很直观:如果你增加对电荷的压力或减小电阻，就会有更多的电荷流动。如果你降低压力或增加阻力，流动的电荷就会减少。要了解更多，请查看电是如何工作的。
那么，这一切在你家里是如何实现的呢?让我们一探究竟。
广告
配电网将电力从发电厂输送到你家。在你的房子里，电荷在一个大电路中移动，这个电路由许多小电路组成。电路的一端是热丝那里通往发电厂。另一端，叫做中性线，导致地面．因为热导线连接到一个高能量的电源，而中性导线连接到一个电中性的电源(地球)，有一个电压穿过电路-电荷移动每乐动体育网站5.0当电路关闭。据说电流是交流电，因为它会迅速改变方向。(更多信息请参见配电网工作原理。)
配电网以一致的电压(在美国为120和240伏)输送电力，但电阻(因此电流)在一个房子里是不同的。所有不同的灯泡和电器都提供一定的电阻，也称为电阻乐动体育网站5.0负载．这种电阻是使器具工作的原因。例如，灯泡内部有一根灯丝，可以很好地抵抗流动电荷。电荷必须努力移动，从而加热灯丝，使其发光。
广告
在建筑布线中，热线和零线绝不直接接触。流过电路的电荷总是要经过一个器具，这个器具起着电阻器的作用。通过这种方式，电器中的电阻限制了通过电路的电荷量(在电压和电阻恒定的情况下，电流也必须是恒定的)。为了安全起见，电器被设计成将电流保持在相对较低的水平。在特定时间流过电路的过多电荷会将电器的电线和建筑物的电线加热到不安全的水平，可能会引起火灾。
这使得电力系统大部分时间都能平稳运行。但偶尔，某些东西会直接将热导线连接到零线或其他导致接地的东西。例如，风扇乐动体育网站5.0电动机可能会过热熔化，把热线和中性线熔在一起。或者有人会把钉子钉进墙里乐动体育网站5.0他不小心刺穿了一根电线。当热导线直接接地时，电路中的电阻最小，因此电压将大量电荷推过导线。如果这种情况继续下去，电线可能会过热并引发火灾。
断路器的工作是在电流超过安全电平时切断电路。在下面的小节中，我们将了解它是如何做到这一点的。
广告
最简单的电路保护装置是保险丝．保险丝就是一根装在外壳里的细电线，插在电路上。当电路关闭时，所有的电荷都流过熔断器丝——熔断器乐动体育网站5.0与电路中任何其他点的电流相同。保险丝是设计用来分解当它加热到一定程度时，如果电流上升得太高，它就会烧毁电线。破坏保险丝可以在过量电流损坏建筑线路之前打开电路。
保险丝的问题是它们只能用一次。每次烧断保险丝，你都得换一条新的。断路器和保险丝的作用是一样的——一旦电流上升到不安全的水平，它就会打开电路——但你可以反复使用它。
广告
基本断路器由一个简单的开关，连接到双金属条或电磁铁。下图显示了一个典型的电磁铁设计。
电路中的热线连接到开关的两端。当开关翻转到开位置时，电流可以从底部端子流动，通过电磁铁，向上到运动触点，穿过静止触点，然后流出到上部端子。乐动体育网站5.0
电磁化电磁铁(参见电磁铁的工作原理来找出原因)。增大电流增强电磁铁的磁力，减小电流降低磁性。乐动体育网站5.0当电流跳跃到不安全的水平时，电磁铁的强度足以拉下连接到开关连杆的金属杠杆。整个连杆移位，使移动触点远离静止触点以断开电路。停电了。
一个双金属片设计原理与此相同，不同之处在于，大电流不是给电磁铁充电，而是弯曲薄条来移动连杆。一些断路器使用an爆炸性的指控按下开关。当电流上升到一定程度以上时，就会引燃爆炸性物质，从而推动活塞打开开关。
广告
更多的高级断路器使用电子组件(半导体设备)来监测电流水平，而不是简单的电气设备。这些元件要精确得多，它们能更快地关闭电路，但它们也贵得多。乐动体育网站5.0因此，大多数家庭仍然使用传统的断路器。
有一种可以直接安装在插座上，尤其是浴室水槽附近的插座接地故障断路器,或GFCI．这些复杂的断路器是为了保护人们免受电击而设计的，而不是为了防止建筑物的线路损坏。GFCI持续监测电路中性线和热丝中的电流。当一切正常工作时，两根导线的电流应该完全相同。只要热导线直接连接到地面(例如，如果有人不小心碰到了热导线)，电流水平就会在热导线中激增，而在中性导线中则不会。一旦发生这种情况，GFCI就会断开电路，防止触电。由于它不需要等待电流攀升到不安全的水平，GFCI的反应速度比传统断路器快得多。
广告
房子里所有的电线都穿过一个中央断路器面板(或保险丝盒面板)，通常在地下室或壁橱。一个典型的中央面板包括大约12个断路器开关，通向房子里的各种电路。这个盒子用了两个断路器的子类型，分为单极和双极。单极断路器携带120伏特电流，处理大多数家用设备。双极断路器的特点是两个开关合二为一，携带240伏电流，为烤箱和干衣机等要求更高的设备提供专门的插座。一个电路可能包括客厅里所有的插座，另一个可能包括所有的楼下照明。乐动体育网站5.0较大的电器，如中央空调系统或冰箱，通常都有自己的电路。乐动体育网站5.0
另一种被引入家庭的类型被称为an电弧故障断路器，或AFCI。这种断路器可以通过电子方式监测家庭电网中的电弧故障，而老式断路器可能会忽略这些故障，但它们仍可能导致线路过热，在某些情况下还可能引发火灾。乐动体育网站5.0afci与典型的中央断路器一起安装，以提供广泛的保护。
有关断路器和其他电气系统的更多信息，请查看下面的链接。
广告
最初发表于2002年5月9日
请复制/粘贴以下文本，以正确引用这篇HowStuffWorks.com文章:乐动体育英超直播
广告
