審核專家：吳寶俊
理論物理博士
夏天的夜晚，當你在家裡吹著空調，看著電視，洗著衣服，燒著熱水，突然唰的一下房間裡漆黑一片......
放心，這不是恐怖片，只是家裡的電路跳閘啦~
說到跳閘，我們都知道當家用電器總功率過大時，線路中會產生大電流，導致電路自動跳閘。
有時儘管用電器功率不大，卻也會出現電流過大的情況，這又是為什麼呢？
這種情況往往是由於改裝電路時產生了錯誤、電線絕緣皮破損或老化等原因使火線和零線直接連通而導致了短路。家庭電路中的短路輕則導致停電、用電設備燒毀，重則引發觸電、火災等災害，十分危險。
電流過大會跳閘，那麼跳閘的原理是什麼？又是誰在承擔著家庭電路安全運行的保衛者角色？這一切還得從家用電路的構造原理說起~
家庭電路裡都有什麼？
我們先來看一張簡單的家庭電路示意圖。
圖中可以看到，我們一般的家庭電路通常由進戶線、電能表、總開關、保險裝置、插座和用電器等構成。
>>>>進戶線
進戶線是連接戶外供電電路的電線，一般有兩根，也就是我們通常所說的「火線」和「零線」，二者之間電壓為220V，火線與地線之間電壓為220V，零線與地線之間的電壓為0V。所以正常情況下接觸到地線或者零線都是安全的，而接觸到火線則會產生觸電危險。當然了，如果一旦零線接地不良也極易發生觸電危險，所以無論是何種電線我們都儘量不要碰觸。
>>>>電能表
電能表一般安裝在家庭電路的總幹路上，有了電能表就可以準確測量出電路中消耗電能的大小，也是供電部門計算電費的主要依據。常用的家用電能表主要有電子式和感應式兩種。
>>>>插座
插座需要並聯在電路中，用來給冰箱、電視、洗衣機、空調等各種移動的用電器通電，一般來說有兩孔插座和三孔插座兩種。
>>>>開關
開關裝置串聯在總幹路上，可以控制整個家庭電路的通斷，既能夠方便檢測電路更換設備，又能夠在短路或過載時切斷電路，是整個電路運行的總指揮。
>>>>保險裝置
保險裝置同樣串聯在幹路上，可以在電流增大到危險程度之前自動切斷電路。二者皆為家庭電路的保護功臣，是家庭電路的重要核心部件。
保險裝置如何保護電路？
我們前面提到，如果用電器總功率過大，或者電路發生短路，都會使得電路中電流過大並產生過多熱量，從而引發火災，所以為了防止電流過大發生危險，必須要在電路中安裝開關裝置和保險裝置，家庭電路中經常使用的就是保險絲或者空氣開關。
保險絲被稱為「安全用電的監護者」，由我們熟知的「電力之父」託馬斯·愛迪生（Thomas Edison）在1880年發明。當時的白熾燈價格昂貴，所以保險絲最初主要是被用來保護貴重的白熾燈。
保險絲一般由電阻率較大、熔點較低的鉛銻合金製成。我們在初中物理課上學過，當電路中電流過大時，產生的熱量使溫度升高至保險絲的熔點，保險絲就會熔斷並自動切斷電路，從而起到保護作用。
常用的保險絲有貼片保險絲、報警保險絲、微型保險絲和管式保險絲等等。
然而除了可恢復式保險絲（自恢復保險絲/過流保護片）等特殊情況外，一般的保險絲熔斷之後必須更換使用，屬於一次性保護裝置，因此現在許多新建樓房的供電線路已經不再使用保險絲了，取而代之的是一種新型保險裝置——空氣開關。
空氣開關的正式名稱叫斷路器，顧名思義，就是可以通過控制電路的開斷，來起到安全保障的作用的設備。當電路中的電流大小超過額定電流時，空氣開關就會自動斷開。
空氣開關作用的核心是脫扣機構，脫扣機構是一套連杆裝置，當電路中發生故障，產生了過大的電流時，電磁脫扣器會產生足夠大的吸力，將銜鐵吸合併撞擊槓桿，使搭鉤繞轉軸座向上轉動與鎖扣脫開，鎖扣在反力彈簧的作用下將三副主觸頭分斷，從而使電路徹底斷開。
與保險絲高溫熔斷不同，空氣開關的作用原理是一系列環環相扣的電磁連鎖反應。排除電路中的故障後，閉合開關即可重新投入使用，這種重複使用性也是它與保險絲相比最大的優勢。
但另一方面，由於空氣開關具有一定的熱滯後性，在大電流通過的瞬間，空氣開關的動作有一定延遲，不能夠立即跳開，而保險絲卻可以立即熔斷。在這種情況下保險絲的優勢就顯現了出來，因此在一些場合中，保險絲仍作為電路中重要的保護元件被應用。
總而言之，在安裝了保險絲或者空氣開關之後，家庭電路的運行使用就有了可靠的保障。
當然了，儘管保險絲和空氣開關一直秉持著「犧牲我一個，保護千萬家」的態度，遇險則跳，恪盡職守，但還是希望大家在平時也能夠多掌握一些安全用電的基本常識，養成良好的用電習慣，儘量避免各種安全隱患的發生~