打開家里的配電箱，我們可以看到里面有一排“電閘”
“電閘”這個(gè)名字很不專業(yè)，哪怕小區(qū)門口的五金店，都不會(huì)直接使用這個(gè)名字。他們一般會(huì)把它叫做“空開”，如果再細(xì)問，他們會(huì)告訴你這東西的全稱，“空氣開關(guān)”。
“啥？我們?cè)诳諝庵猩盍诉@么多年，竟然不知道空氣還有開關(guān)！”我身邊腦回路最大的一個(gè)朋友，在第一次聽到這個(gè)名字的時(shí)候，脫口而出了這句感慨。
但其實(shí)，“空氣開關(guān)”是以滅弧介質(zhì)為名的——這種開關(guān)以空氣為滅弧介質(zhì)，所以叫“空氣”開關(guān)。這句定義中有三個(gè)詞，需要拿出來詳細(xì)解釋一下：開關(guān)、滅弧、滅弧介質(zhì)。
所謂空氣開關(guān)，指的就是微型斷路器。
微型斷路器的符號(hào)是MCB，它的主觸頭兩極之間用空氣來隔絕。見下圖：
由圖中我們可以看出，MCB內(nèi)部的兩電極之間或者動(dòng)靜觸頭之間起到隔離和絕緣作用的是空氣。
用空氣來隔離和絕緣，即能節(jié)省材料，簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，安裝使用也方便，一舉三得。
當(dāng)MCB處于打開狀態(tài)時(shí)，它的動(dòng)靜觸頭之間的最短距離叫做開距。開距是確保MCB在打開狀態(tài)下具備電氣隔離性能的保證因素之一。
一般開關(guān)電器開距的定義見下圖：
我們看到，在電極間隙中充滿了空氣。用空氣作電氣隔離，效果如何呢？我們來看下圖：
圖中橫坐標(biāo)是氣體壓強(qiáng)p與電極間隙d的乘積pd，縱坐標(biāo)就是擊穿電壓。
我們以pd=1時(shí)所對(duì)應(yīng)的曲線縱坐標(biāo)來看，發(fā)現(xiàn)空氣的擊穿電壓最高，氮?dú)獯沃?，氫氣最差?/p>
由此可見，空氣還是很不錯(cuò)的。
我們從曲線中看到存在擊穿電壓的最小值。
從擊穿電壓最小值往左看，我們看到的是真空的氣體介質(zhì)擊穿特性；從擊穿電壓最小值往右看，我們看到的是高氣壓下的氣體介質(zhì)擊穿特性。我們發(fā)現(xiàn)，不管是真空也好，或者高氣壓也好，擊穿電壓都會(huì)提高。
我們由此得到一個(gè)非常重要的結(jié)論：當(dāng)開關(guān)電器用在高海拔地區(qū)時(shí)，只要海拔高度超過2000米，空氣的擊穿電壓就會(huì)降低，并且由于空氣稀薄因而電器的散熱能力也降低，此時(shí)就必須考慮讓開關(guān)電器降容使用。
所謂降容，指的就是降低它的額定電流值。
例如我們手上有一只額定電流為20A額定電壓為230V的微型斷路器MCB，我們把它用在海拔5000米處，則它的額定電流為0.90In=18A，而額定電壓則為147V了?？梢娊等葜颠€是挺大的。
看到有人把ACB框架斷路器認(rèn)為是空氣開關(guān)，我們來簡(jiǎn)單討論一下吧。
1）明確什么是開關(guān)？什么是斷路器？
在GB14048.3《低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備 第3部分：隔離器、隔離開關(guān)、……》中對(duì)開關(guān)有明確的定義，如下：
我們看到，開關(guān)不具有分?jǐn)喽搪冯娏鞯哪芰?，它只能被?dòng)地承受短路電流的沖擊。
短路電流的沖擊包括熱沖擊和電動(dòng)力沖擊。因此，開關(guān)必定有兩個(gè)參數(shù)，分別是額定短時(shí)耐受電流Icw和額定短路接通能力Icm，這兩個(gè)參數(shù)對(duì)應(yīng)于熱穩(wěn)定性和動(dòng)穩(wěn)定性。
斷路器是開關(guān)的一種，因此斷路器也具有上述這兩個(gè)參數(shù)。
我們?cè)賮砜纯词裁词菙嗦菲?。在GB14048.2-2008《低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備 第2部分：斷路器》中有如下定義：
也因此，對(duì)于斷路器來說，它有三個(gè)重要參數(shù)與分?jǐn)嗄芰ο鄬?duì)應(yīng)。這三個(gè)參數(shù)分別是：額定短路分?jǐn)嗄芰?、額定運(yùn)行短路分?jǐn)嗄芰cs、額定極限短路分?jǐn)嗄芰cu。
顯見，對(duì)于開關(guān)而言，它不可能具備這三個(gè)參數(shù)，因而開關(guān)絕不可能具有分?jǐn)喽搪冯娏鞯哪芰Α?/p>
開關(guān)是被動(dòng)元件。當(dāng)線路中出現(xiàn)短路電流時(shí)，開關(guān)只能被動(dòng)地承受短路電流的沖擊；
斷路器是主動(dòng)元件。當(dāng)線路中出現(xiàn)短路電流時(shí)，斷路器不但能承受短路電流的沖擊，還能主動(dòng)地分?jǐn)喽搪冯娏鳌?/p>
我們來看下圖，此圖是ABB的Emax框架斷路器（ACB開關(guān)）的簡(jiǎn)要參數(shù)：
注意看它的參數(shù)表：
我們?cè)诘谝恍锌匆娺\(yùn)行電流Iu和額定電壓Ue，這2個(gè)參數(shù)是開關(guān)和斷路器所共有的。
再往下有兩個(gè)參數(shù)，分別是Icu、Ics，參數(shù)名稱分別是額定極限短路分?jǐn)嗄芰?、額定運(yùn)行短路分?jǐn)嗄芰?。這兩個(gè)參數(shù)是斷路器所獨(dú)有的，用于分?jǐn)喽搪冯娏鳌?/p>
再往下我們看到了額定短時(shí)耐受電流Icw，這個(gè)參數(shù)是斷路器和開關(guān)所共有的。額定短時(shí)耐受電流體現(xiàn)了斷路器或者開關(guān)的熱穩(wěn)定性，也即開關(guān)在一定時(shí)間范圍內(nèi)承受短路電流劇烈發(fā)熱的能力。
最后的幾個(gè)參數(shù)的意義是：將此款A(yù)CB斷路器用作隔離開關(guān)時(shí)，它必須具備的四個(gè)最基本參數(shù)。
注意：這四個(gè)參數(shù)是所有開關(guān)都必須具備的，分別是：額定電流Iu、額定電壓Ue、額定短時(shí)耐受電流Icw和額定短路接通能力Icm。其中短路接通能力體現(xiàn)了開關(guān)電器抵御短路電流瞬間產(chǎn)生的巨大電動(dòng)力的能力。
這最后四個(gè)參數(shù)恰到好處地詮釋了開關(guān)與斷路器的關(guān)系。
2）ACB是什么？
什么叫做ACB？我們來看GB14048.2《低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備 第2部分：斷路器》中的定義：
我們看到，所謂ACB，指的是觸頭在具有大氣壓力下的空氣中斷開和閉合的斷路器。
一般來說，ACB特指框架斷路器，一種大電流的低壓斷路器。
顯見，空氣開關(guān)并非指ACB。
3）空氣開關(guān)到底是什么？
在一般情況下，空氣開關(guān)指的是微型斷路器MCB。
我們已經(jīng)知道，空氣開關(guān)中的“開關(guān)”這兩個(gè)字，本身就無法和斷路器等同起來。
如果我們要把空氣開關(guān)與ACB關(guān)聯(lián)起來，則問題點(diǎn)就更多：ACB中的A是英文空氣的首字母，C是電流的首字母，而B是斷路器的首字母。因此，ACB已經(jīng)特指了空氣斷路器。
強(qiáng)調(diào)一下：空氣開關(guān)與空氣斷路器之間不能劃等號(hào)。
由此可見，空氣開關(guān)這個(gè)詞真的是非常不嚴(yán)謹(jǐn)。
盡管空氣開關(guān)這個(gè)詞不嚴(yán)謹(jǐn)，但它的知名度甚高，就如同零線這個(gè)詞匯一般，連買菜的老奶奶都知道。
既然空氣開關(guān)這個(gè)詞如此不規(guī)范，建議大家盡量少用或者不用，避免引起歧義。