空氣開關(guān)也叫做真空斷路器，斷路器的種類很多，可以按照極數(shù)、保護(hù)形式、全分段時(shí)間和結(jié)構(gòu)式分。斷路器是低壓配電網(wǎng)絡(luò)和電力拖動(dòng)系統(tǒng)中非常重要的一種電器，它集控制和多種保護(hù)功能于一身。除了能完成接觸和分?jǐn)嚯娐吠猓軌驅(qū)﹄娐坊螂姎庠O(shè)備發(fā)生的短路．嚴(yán)重過載及欠電壓等進(jìn)行保護(hù)，同時(shí)也可以用于不頻繁地啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，主要作用是當(dāng)超過規(guī)定負(fù)載電流自動(dòng)跳閘，保護(hù)干線路和電器。
    額定電流就是指斷路器可以在此電流下長期工作。也就是說，選斷路器時(shí)，負(fù)載的電流之和要小于等于斷路器額定電流。當(dāng)負(fù)載電流超過此電流時(shí)，斷路器就要?jiǎng)幼?，?dòng)作時(shí)間是有反時(shí)限的，具體動(dòng)作時(shí)間可以查斷路器動(dòng)作曲線。根據(jù)負(fù)載電流超過斷路器額定電流的倍數(shù)來查。比如1.2倍時(shí)，若干秒后斷路器分?jǐn)?。從這點(diǎn)看，斷路器是有一定過載保護(hù)能力的，因?yàn)閿嗦菲魇菫槎搪繁Ｗo(hù)設(shè)計(jì)的。
    一般斷路器可以分為C型與D型兩種，C型用于配電，D型用于動(dòng)力。比如電動(dòng)機(jī)就要選D型的。為了避免電機(jī)啟動(dòng)時(shí)斷路器誤動(dòng)作，斷路器在控制電動(dòng)機(jī)時(shí)要選高一級(jí)型號(hào)。比如7.5KW電機(jī)，電流15A左右，斷路器要選20A-25A的。某些器件如變頻器、開關(guān)電源等，在通電瞬間，由于內(nèi)部有電容，瞬時(shí)電流比較大，因此選斷路器時(shí)，一定要注意，而不能單純按穩(wěn)定工作后的電流選。
    以上說的只是保證斷路器在負(fù)載正常啟動(dòng)與工作時(shí)的電流選擇原則，但斷路器是保護(hù)器件，它的職能是短路保護(hù)，而短路保護(hù)重要的參數(shù)是短路電流的分?jǐn)嗄芰?。假如發(fā)生短路事故了，斷路器瞬間也動(dòng)作了，但由于斷路器分?jǐn)嗄芰π∮诙搪冯娏?，電弧卻無法熄滅。
    因此，選斷路器時(shí)，要計(jì)算預(yù)期短路電流。保證斷路器分?jǐn)嗄芰Υ笥陬A(yù)期短路電流。

    真空的操作過電壓主要有截流過電壓、重燃高頻過電壓、重?fù)舸┻^電壓、彈跳過電壓等。截流過電壓和重燃過電壓一般在開合感性負(fù)荷時(shí)產(chǎn)生；重?fù)舸┻^電壓和彈跳過電壓一般在開合容性負(fù)荷時(shí)產(chǎn)生。

    1.截流過電壓

    在開斷交流電流時(shí)，由于其極強(qiáng)的滅弧能力，在電流尚未到達(dá)自然零點(diǎn)時(shí)，電弧熄滅，電流被強(qiáng)迫截?cái)?，這就是截流現(xiàn)象。由于電流被迅速截?cái)?，電感?fù)荷的磁場能就轉(zhuǎn)化為電場能，引起截流過電壓。當(dāng)設(shè)備的入口較小時(shí)，過電壓倍數(shù)就越高，對(duì)系統(tǒng)和設(shè)備的絕緣產(chǎn)生極不利的影響。

    真空斷路器的截流水平主要取決于斷路器觸頭電極所用的材料。目前，各國廣泛采用的CuCr觸頭材料的截流水平約為5A。

    真空斷路器的截流水平也決定了截流過電壓的大小。另外，真空斷路器所開合負(fù)荷的性質(zhì)在連接電纜的長度對(duì)于截流過電壓也有很大的影響。

    負(fù)荷越小，元件就越呈感性的特征。因而在電流截?cái)鄷r(shí)刻儲(chǔ)存在電感上的磁能就越大，如被斷開負(fù)荷的入口電容越小，由磁能轉(zhuǎn)化為電場能所產(chǎn)生的截流過電壓程度就越高。

    被斷開負(fù)荷附設(shè)的電纜越長，電容就越大，因而過電壓就低。當(dāng)電纜長度超過一定值時(shí)，就可以將截流過電壓限制在系統(tǒng)允許值（3.2倍最大相電壓幅值）以下。只要電纜長度超過200m（總對(duì)地電容約0.1?F及以上），則開斷配電變壓器的各類負(fù)荷均不會(huì)產(chǎn)生超過設(shè)備和系統(tǒng)允許的過電壓水平。

    2.重燃情況下的截流過電壓

    上述截流過電壓的分析是沒有考慮真空斷路器重燃影響的。如果在觸頭剛分離不久就發(fā)生截流現(xiàn)象，截流產(chǎn)生的高頻振蕩過程，在真空斷路器的觸頭間的恢復(fù)電壓以很快的速度上升。由于此時(shí)觸頭間距很小，因而容易被擊穿，即發(fā)生重燃。

    重燃時(shí)在負(fù)荷側(cè)和側(cè)發(fā)生高頻振蕩過程，在間隙中將流過較大的高頻電流，高頻電流過零熄弧后，如果負(fù)荷上儲(chǔ)存的能量足夠大，它又轉(zhuǎn)化為過電壓，使觸頭間隙再次擊穿。如此反復(fù)多次，直到觸頭間的介質(zhì)恢復(fù)強(qiáng)度已足夠高，產(chǎn)生的過電壓不能再使間隙擊穿為止，電路最終被開斷。因此，決定此種情況的過電壓特性將不再完全是由截流值，同時(shí)還包括了真空間隙的介質(zhì)恢復(fù)強(qiáng)度特性。

    一般來說，由于重燃的作用使得儲(chǔ)存在負(fù)荷電感上的能量有一部分回到電源側(cè)，從而使得截流過電壓有所降低。這是因?yàn)橐环矫嬗|頭重燃相當(dāng)于限壓間隙動(dòng)作；另一方面，在多次重燃過程中，由于振蕩回路中的能量不斷減少，使過電壓幅值降低。

    特別要指出，重燃雖可使截流過電壓的幅值有所降低，但是在真空斷路器重燃的過程中將產(chǎn)生高頻振蕩，導(dǎo)致產(chǎn)生高頻過電壓。重燃產(chǎn)生的高頻過電壓頻率在電纜長度較短時(shí)是很高的。這樣的高頻過電壓即使其幅值不大，對(duì)變壓器的縱絕緣還是有危害的。因此對(duì)于絕緣比較薄弱的變壓器（例如運(yùn)行時(shí)間已較長的變壓器、干式絕緣變壓器等）需要限制重燃過電壓的頻率。

    計(jì)算分析表明，加長連接電纜的長度可以有效地降低重燃過電壓的頻率。在負(fù)荷側(cè)并聯(lián)的效果跟延長電纜長度是一樣的，它將減緩過電壓的前沿陡度。因此，對(duì)于絕緣比較薄弱的變壓器，在連接電纜較短時(shí)，應(yīng)在變壓器的高壓端并聯(lián)電容器來降低重燃過電壓的頻率，典型的數(shù)值可取0.1～0.2?F。這里特別要注意的是MOA對(duì)于限制截流過電壓的幅值是很有效的，但起不到限制重燃過電壓產(chǎn)生高頻率的作用。

    3.開斷高壓時(shí)的操作過電壓

    真空斷路器開斷高壓電動(dòng)機(jī)，也是開斷感性負(fù)荷。尤其是在開斷電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流時(shí)，因起動(dòng)電流很大，引起繼電保護(hù)動(dòng)作，斷路器斷開電動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)子繞組轉(zhuǎn)速接近為零，電磁暫態(tài)過程與變壓器二次側(cè)短路類似，轉(zhuǎn)子繞組相當(dāng)于短接的變壓器二次繞組，定子繞組中的起動(dòng)電流通常達(dá)5～7倍額定電流，斷路器的截流值很大，從而開斷制動(dòng)狀態(tài)的電機(jī)的截流過電壓會(huì)遠(yuǎn)大于切空載電動(dòng)機(jī)。它也常會(huì)發(fā)生因多次重燃過電壓將電動(dòng)機(jī)繞組匝間絕緣擊穿。

    這是因?yàn)槎啻沃厝歼^電壓是頻率很高的高頻過電壓，其頻率可達(dá)幾百千赫至幾個(gè)兆赫。高幅值的高頻過電壓不僅嚴(yán)重威脅電動(dòng)機(jī)的主絕緣，而且對(duì)繞組匝間絕緣也構(gòu)成嚴(yán)重的危害。