เบรกเกอร์วงจร

เบรกเกอร์วงจรขนาดเล็กแบบสองขั้ว
สัญลักษณ์อิเล็กทรอนิกส์

เบรกเกอร์วงจรเป็นอุปกรณ์ความปลอดภัยทางไฟฟ้าที่ออกแบบมาเพื่อป้องกันวงจรไฟฟ้าจากความเสียหายที่เกิดจากกระแสไฟฟ้าที่เกินกว่าที่อุปกรณ์จะรับได้อย่างปลอดภัย ( กระแสเกิน ) หน้าที่พื้นฐานของมันคือการตัดกระแสไฟฟ้าเพื่อป้องกันอุปกรณ์และป้องกันไฟไหม้ต่างจากฟิวส์ซึ่งจะตัดกระแสไฟฟ้าเพียงครั้งเดียวแล้วต้องเปลี่ยนใหม่ เบรกเกอร์วงจรสามารถรีเซ็ตได้ (ทั้งด้วยตนเองหรือโดยอัตโนมัติ) เพื่อกลับมาทำงานตามปกติ

โดยทั่วไปแล้ว เบรกเกอร์วงจรจะติดตั้งอยู่ในแผงจ่ายไฟนอกจากวัตถุประสงค์ด้านความปลอดภัยแล้ว เบรกเกอร์วงจรยังมักใช้เป็นสวิตช์ หลัก เพื่อตัดการเชื่อมต่อ ("rack out") และเชื่อมต่อ ("rack in") กระแสไฟฟ้าเข้ากับเครือข่ายย่อยไฟฟ้าทั้งหมดด้วยตนเอง^{[ 1 ]}

เบรกเกอร์วงจรผลิตขึ้นตามพิกัดกระแสไฟฟ้าที่แตกต่างกัน ตั้งแต่อุปกรณ์ที่ป้องกันวงจรไฟฟ้ากระแสต่ำหรือเครื่องใช้ไฟฟ้าในครัวเรือนแต่ละชิ้น ไปจนถึงอุปกรณ์สวิตช์เกียร์ที่ออกแบบมาเพื่อป้องกัน วงจร ไฟฟ้าแรงสูงที่จ่ายไฟให้กับทั้งเมือง อุปกรณ์ใดๆ ที่ป้องกันกระแสไฟฟ้าเกินโดยการตัดกระแสไฟออกจากระบบที่ชำรุดโดยอัตโนมัติ เช่น เบรกเกอร์วงจรหรือฟิวส์สามารถเรียกว่าอุปกรณ์ป้องกันกระแสเกิน ( OCPD ) ได้

โทมัส เอดิสันได้อธิบายถึงรูปแบบแรกของเบรกเกอร์วงจรไว้ในคำขอสิทธิบัตรในปี พ.ศ. 2422 แม้ว่าระบบจ่ายไฟเชิงพาณิชย์ของเขาจะใช้ฟิวส์ก็ตาม^{[ 2 ]}จุดประสงค์ของมันคือเพื่อป้องกันสายไฟวงจรแสงสว่างจากการลัดวงจรและการโอเวอร์โหลดโดยไม่ได้ตั้งใจ เบรกเกอร์วงจรขนาดเล็กที่ทันสมัยซึ่งคล้ายกับที่ใช้อยู่ในปัจจุบันได้รับการจดสิทธิบัตรโดยBrown, Boveri & Cieในปี พ.ศ. 2467 ฮิวโก้ สโตทซ์ วิศวกรที่ขายบริษัทของเขาให้กับ Brown, Boveri & Cie ได้รับเครดิตว่าเป็นผู้ประดิษฐ์ในสิทธิบัตรเยอรมันหมายเลข 458392 ^{[ 3 ]}สิ่งประดิษฐ์ของสโตทซ์เป็นต้นแบบของเบรกเกอร์ความร้อนแม่เหล็กที่ทันสมัยซึ่งใช้กันทั่วไปในศูนย์โหลดของครัวเรือนจนถึงทุกวันนี้

การเชื่อมต่อแหล่งกำเนิดเครื่องกำเนิดไฟฟ้าหลายแหล่งเข้ากับโครงข่ายไฟฟ้าจำเป็นต้องมีการพัฒนาเบรกเกอร์วงจรที่มีพิกัดแรงดันเพิ่มขึ้นและความสามารถในการตัดกระแสลัดวงจรที่เพิ่มขึ้นซึ่งเกิดจากเครือข่ายได้อย่างปลอดภัยมากขึ้น สวิตช์แบบแมนนวลแบบใช้ลมตัดอย่างง่ายทำให้เกิดประกายไฟที่เป็นอันตรายเมื่อตัดวงจรแรงดันสูง สวิตช์เหล่านี้จึงถูกแทนที่ด้วยหน้าสัมผัสที่หุ้มด้วยน้ำมัน และรูปแบบต่างๆ ที่ใช้การไหลของอากาศอัดหรือน้ำมันอัดแรงดันเพื่อระบายความร้อนและตัดประกายไฟ ในปี 1935 เบรกเกอร์วงจรที่สร้างขึ้นเป็นพิเศษที่ใช้ใน โครงการ เขื่อนโบลเดอร์ใช้เบรกเกอร์แบบอนุกรมแปดตัวและการไหลของน้ำมันอัดแรงดันเพื่อตัดความผิดพลาดได้ถึง 2,500 MVA ในสามรอบกระแสสลับ^{[ 4 ]}

ระบบเบรกเกอร์วงจรทั้งหมดมีคุณสมบัติพื้นฐานในการทำงานที่คล้ายคลึงกัน แต่รายละเอียดจะแตกต่างกันอย่างมาก ขึ้นอยู่กับระดับแรงดันไฟฟ้า อัตรากระแสไฟฟ้า และประเภทของเบรกเกอร์วงจร

เบรกเกอร์วงจรต้องตรวจจับสภาวะผิดปกติก่อน ในเบรกเกอร์วงจร ขนาดเล็กและ แรงดันต่ำ การตรวจจับมักจะทำภายในตัวอุปกรณ์เอง โดยทั่วไปจะใช้ความร้อนหรือผลกระทบทางแม่เหล็กของกระแสไฟฟ้า เบรกเกอร์วงจรสำหรับกระแสไฟฟ้าขนาดใหญ่หรือแรงดันสูงมักจะติดตั้งอุปกรณ์นำร่อง รีเลย์ป้องกันเพื่อตรวจจับสภาวะผิดปกติและสั่งการให้กลไกการเปิดวงจรทำงาน โดยทั่วไปแล้วอุปกรณ์เหล่านี้ต้องการแหล่งจ่ายไฟแยกต่างหาก เช่นแบตเตอรี่แม้ว่าเบรกเกอร์วงจรแรงดันสูงบางรุ่นจะมีหม้อแปลงกระแสไฟฟ้ารีเลย์ป้องกันและแหล่งจ่ายไฟภายในในตัวก็ตาม

เมื่อตรวจพบความผิดปกติ หน้าสัมผัสของเบรกเกอร์จะต้องเปิดออกเพื่อตัดวงจร ซึ่งโดยทั่วไปจะทำได้โดยใช้พลังงานกลที่สะสมอยู่ภายในเบรกเกอร์ เช่น สปริงหรืออากาศอัด เพื่อแยกหน้าสัมผัสออกจากกัน เบรกเกอร์อาจใช้กระแสไฟฟ้าที่สูงขึ้นอันเนื่องมาจากความผิดปกติเพื่อแยกหน้าสัมผัสออกจากกัน โดยอาศัยการขยายตัวทางความร้อนหรือสนามแม่เหล็กที่เพิ่มขึ้น เบรกเกอร์ขนาดเล็กมักจะมีคันโยกควบคุมแบบแมนนวลเพื่อปิดวงจรหรือรีเซ็ตเบรกเกอร์ที่ตัดแล้ว ในขณะที่เบรกเกอร์ขนาดใหญ่กว่าอาจใช้โซลินอยด์เพื่อตัดวงจร และมอเตอร์ไฟฟ้าเพื่อส่งพลังงานกลับไปยังสปริง (ซึ่งจะแยกหน้าสัมผัสออกจากกันอย่างรวดเร็วเมื่อเบรกเกอร์ตัดวงจร)

หน้าสัมผัสของเบรกเกอร์ต้องรับกระแสโหลดได้โดยไม่เกิดความร้อนสูงเกินไป และต้องทนต่อความร้อนจากประกายไฟที่เกิดขึ้นเมื่อตัด (เปิด) วงจร หน้าสัมผัสทำจากทองแดงหรือโลหะผสมทองแดง โลหะผสมเงิน และวัสดุที่มีการนำไฟฟ้าสูงอื่นๆ อายุการใช้งานของหน้าสัมผัสถูกจำกัดด้วยการสึกกร่อนของวัสดุหน้าสัมผัสเนื่องจากประกายไฟขณะตัดกระแส เบรกเกอร์ขนาดเล็กและเบรกเกอร์แบบหล่อขึ้นรูปมักจะถูกทิ้งเมื่อหน้าสัมผัสสึกหรอ แต่เบรกเกอร์กำลังและเบรกเกอร์แรงดันสูงมีหน้าสัมผัสที่สามารถเปลี่ยนได้

เมื่อกระแสไฟฟ้าหรือแรงดันไฟฟ้าสูงถูกตัดขาด จะเกิด ประกายไฟขึ้นความยาวสูงสุดของประกายไฟโดยทั่วไปจะแปรผันตรงกับแรงดันไฟฟ้า ในขณะที่ความเข้ม (หรือความร้อน) จะแปรผันตรงกับกระแสไฟฟ้า ประกายไฟนี้จะต้องถูกควบคุม ทำให้เย็นลง และดับลงอย่างมีระบบ เพื่อให้ช่องว่างระหว่างหน้าสัมผัสสามารถทนต่อแรงดันไฟฟ้าในวงจรได้อีกครั้ง เบรกเกอร์วงจรไฟฟ้าแต่ละชนิดใช้สุญญากาศอากาศก๊าซฉนวนหรือน้ำมันเป็นตัวกลางในการเกิดประกายไฟ และมีเทคนิคต่างๆ ที่ใช้ในการดับประกายไฟ รวมถึง...

• การยืดหรือเบี่ยงเบนส่วนโค้ง
• การระบายความร้อนอย่างเข้มข้น (ในห้องไอพ่น)
• การแบ่งออกเป็นส่วนโค้งย่อย
• การดับกระแสที่จุดศูนย์ (หน้าสัมผัสจะเปิด ณ ช่วงเวลาใน รูปคลื่นกระแสสลับที่กระแสและศักย์ ไฟฟ้าใกล้เคียงศูนย์ ซึ่งเป็นการตัดกระแสขณะไม่มีโหลด ณ เวลาที่เปิดหน้าสัมผัส การตัดผ่านจุดศูนย์เกิดขึ้นที่ความถี่สองเท่าของความถี่สายไฟ กล่าวคือ 100 ครั้งต่อวินาทีสำหรับกระแสสลับ 50 เฮิรตซ์ และ 120 ครั้งต่อวินาทีสำหรับกระแสสลับ 60 เฮิรตซ์)
• การต่อ ตัวเก็บ ประจุแบบขนานเข้ากับหน้าสัมผัสในวงจรไฟฟ้ากระแสตรง

สุดท้าย เมื่อแก้ไขปัญหาความผิดปกติแล้ว จะต้องปิดหน้าสัมผัสอีกครั้งเพื่อจ่ายไฟกลับไปยังวงจรที่ถูกตัดขาด

เบรกเกอร์ขนาดเล็กแรงดันต่ำ( MCB ) ใช้เพียงอากาศในการดับประกายไฟ เบรกเกอร์เหล่านี้มีสิ่งที่เรียกว่ารางระบายประกายไฟ ซึ่งเป็นแผ่นโลหะขนานกันที่หุ้มฉนวนซึ่งกันและกัน ทำหน้าที่แบ่งและระบายความร้อนของประกายไฟ การแบ่งประกายไฟออกเป็นประกายไฟขนาดเล็กจะทำให้ประกายไฟเย็นลงเมื่อแรงดันประกายไฟเพิ่มขึ้น และทำหน้าที่เป็นอิมพีแดนซ์ เพิ่มเติม ที่จำกัดกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านเบรกเกอร์ ชิ้นส่วนที่นำกระแสไฟฟ้าใกล้กับหน้าสัมผัสจะช่วยเบี่ยงเบนประกายไฟเข้าไปในรางระบายประกายไฟได้ง่ายด้วยแรงแม่เหล็กของเส้นทางกระแสไฟฟ้า แม้ว่า ขดลวด เป่าประกายไฟแม่เหล็กหรือแม่เหล็กถาวรก็สามารถเบี่ยงเบนประกายไฟเข้าไปในรางระบายประกายไฟได้เช่นกัน (ใช้ในเบรกเกอร์ที่มีพิกัดสูงกว่า) จำนวนแผ่นในรางระบายประกายไฟขึ้นอยู่กับพิกัดการลัดวงจรและแรงดันไฟฟ้าที่กำหนดของเบรกเกอร์

ในการจัดอันดับที่ใหญ่กว่า เบรกเกอร์วงจรน้ำมันอาศัยการระเหยของน้ำมันบางส่วนเพื่อพ่นเจ็ทน้ำมันผ่านส่วนโค้ง^{[ 5 ]}

เบรกเกอร์วงจรแบบใช้ แก๊ส (โดยปกติคือซัลเฟอร์เฮกซาฟลูออไรด์ ) บางครั้งจะยืดอาร์คโดยใช้สนามแม่เหล็ก จากนั้นจึงอาศัยความแข็งแรงทางไดอิเล็กตริกของซัลเฟอร์เฮกซาฟลูออไรด์ (SF6 ₎เพื่อดับอาร์คที่ยืดออกนั้น

เบรกเกอร์วงจร สุญญากาศมีการเกิดประกายไฟน้อยมาก (เนื่องจากไม่มีสิ่งใดที่จะแตกตัวเป็นไอออนได้นอกจากวัสดุสัมผัส) ประกายไฟจะดับลงเมื่อถูกยืดออกเพียงเล็กน้อย (น้อยกว่า 3 มม. (0.1 นิ้ว)) เบรกเกอร์วงจรสุญญากาศมักใช้ในอุปกรณ์สวิตช์เกียร์แรงดันปานกลางสมัยใหม่เพื่อ...38,000โวลต์

เบรกเกอร์วงจรแบบใช้ลมอาจใช้ลมอัดเพื่อเป่าดับประกายไฟ หรืออีกทางเลือกหนึ่งคือ การเหวี่ยงหน้าสัมผัสเข้าไปในห้องปิดผนึกขนาดเล็กอย่างรวดเร็ว ทำให้ลมที่ถูกแทนที่ไหลออกไปและเป่าดับประกายไฟได้

โดยทั่วไปแล้ว เบรกเกอร์วงจรสามารถตัดกระแสไฟฟ้าทั้งหมดได้อย่างรวดเร็วมาก โดยปกติแล้วประกายไฟจะดับลงภายใน 30 ถึง 150 มิลลิวินาทีหลังจากที่กลไกทำงาน ขึ้นอยู่กับอายุและการออกแบบของอุปกรณ์ ค่ากระแสสูงสุดและพลังงานที่ไหลผ่านจะเป็นตัวกำหนดคุณภาพของเบรกเกอร์วงจร

เบรกเกอร์วงจรไฟฟ้าได้รับการกำหนดพิกัดทั้งจากกระแสไฟฟ้าปกติที่คาดว่าจะรับได้ และกระแสไฟฟ้าลัดวงจรสูงสุดที่สามารถตัดได้อย่างปลอดภัย ตัวเลขหลังนี้เรียกว่าความสามารถในการตัดกระแสไฟฟ้า ( AIC ) ของเบรกเกอร์

ภายใต้สภาวะไฟฟ้าลัดวงจรกระแสลัดวงจร สูงสุดที่คำนวณหรือวัดได้ อาจสูงกว่ากระแสปกติที่กำหนดไว้ของวงจรหลายเท่า เมื่อหน้าสัมผัสไฟฟ้าเปิดออกเพื่อตัดกระแสขนาดใหญ่ มีแนวโน้มที่จะ เกิด ประกายไฟขึ้นระหว่างหน้าสัมผัสที่เปิดออก ซึ่งจะทำให้กระแสไหลต่อไปได้ สภาวะนี้สามารถสร้างก๊าซไอออนที่นำไฟฟ้าได้ และโลหะหลอมเหลวหรือระเหย ซึ่งอาจทำให้ประกายไฟไหลต่อไปหรือสร้างไฟฟ้าลัดวงจรเพิ่มเติม ส่งผลให้เบรกเกอร์และอุปกรณ์ที่ติดตั้งอยู่ระเบิดได้ ดังนั้น เบรกเกอร์จึงมีคุณสมบัติต่างๆ เพื่อแบ่งและดับประกายไฟ

กระแสลัดวงจรสูงสุดที่เบรกเกอร์สามารถตัดได้นั้นถูกกำหนดโดยการทดสอบ การใช้งานเบรกเกอร์ในวงจรที่มีกระแสลัดวงจรสูงกว่าพิกัดความสามารถในการตัดกระแสของเบรกเกอร์ อาจทำให้เบรกเกอร์ไม่สามารถตัดวงจรได้อย่างปลอดภัย ในกรณีที่เลวร้ายที่สุด เบรกเกอร์อาจตัดวงจรได้สำเร็จ แต่กลับระเบิดเมื่อทำการรีเซ็ต

เบรกเกอร์วงจรไฟฟ้าทั่วไปในแผงควบคุมภายในบ้านมีพิกัดความสามารถในการตัดวงจรได้10  กิโลแอมป์ (กระแสลัดวงจร 10,000 A )

เบรกเกอร์ขนาดเล็กที่ใช้ป้องกันวงจรควบคุมหรือเครื่องใช้ไฟฟ้าขนาดเล็ก อาจไม่มีความสามารถในการตัดกระแสไฟฟ้าเพียงพอที่จะใช้ในแผงควบคุม เบรกเกอร์เหล่านี้จึงเรียกว่า "อุปกรณ์ป้องกันวงจรเสริม" เพื่อแยกความแตกต่างจากเบรกเกอร์แบบจ่ายกระแสไฟฟ้า

เบรกเกอร์วงจรผลิตขึ้นโดยใช้พิกัดมาตรฐาน โดยใช้ระบบตัวเลขที่นิยมใช้เพื่อสร้างตัวเลือกพิกัดที่มีประโยชน์ เบรกเกอร์วงจรขนาดเล็กจะมีค่าการตัดกระแสคงที่ การเปลี่ยนค่ากระแสใช้งานต้องเปลี่ยนเบรกเกอร์วงจรทั้งตัว เบรกเกอร์วงจรที่มีพิกัดสูงกว่าสามารถปรับค่าการตัดกระแสได้ ทำให้ใช้ผลิตภัณฑ์มาตรฐานน้อยลง และปรับให้เข้ากับพิกัดที่เหมาะสมเมื่อติดตั้ง ตัวอย่างเช่น เบรกเกอร์วงจรที่มีขนาดเฟรม 400 แอมแปร์ อาจตั้งค่าเกณฑ์การตรวจจับกระแสเกินไว้ที่ 300 แอมแปร์เท่านั้น ในกรณีที่พิกัดนั้นเหมาะสม

สำหรับเบรกเกอร์วงจรจ่ายไฟแรงดันต่ำ มาตรฐานสากล IEC 60898-1 กำหนดกระแสพิกัดเป็นกระแสสูงสุดที่เบรกเกอร์ได้รับการออกแบบให้รับได้อย่างต่อเนื่อง ค่าที่นิยมใช้กันทั่วไปสำหรับกระแสพิกัด ได้แก่ 1  A, 2  A, 4  A, 6 A, 10 A, 13 A, 16 A, 20 A, 25 A, 32 A, 40 A, 50 A, 63 A, 80 A, 100 A, ^{[ 6 ]}และ 125 A เบรกเกอร์วงจรจะมีป้ายกำกับกระแสพิกัดเป็นแอมแปร์โดยมีตัวอักษรนำหน้า ซึ่งระบุถึงกระแสทริปปิ้งทันทีที่ทำให้เบรกเกอร์วงจรตัดวงจรโดยไม่มีการหน่วงเวลาโดยเจตนา โดยแสดงเป็นทวีคูณของกระแสพิกัด:

เบรกเกอร์วงจรยังได้รับการจัดอันดับตามกระแสไฟฟ้าลัดวงจรสูงสุดที่สามารถตัดได้ ซึ่งช่วยให้สามารถใช้อุปกรณ์ที่ประหยัดกว่าในระบบที่ไม่น่าจะเกิดกระแสไฟฟ้าลัดวงจรสูง เช่น ระบบจ่ายไฟฟ้าในอาคารพาณิชย์ขนาดใหญ่ เป็นต้น

ในสหรัฐอเมริกาUnderwriters Laboratories (UL) เป็นผู้รับรองพิกัดอุปกรณ์ ซึ่งเรียกว่า พิกัดอนุกรม (หรือ "พิกัดอุปกรณ์แบบบูรณาการ") สำหรับอุปกรณ์เบรกเกอร์วงจรที่ใช้ในอาคาร เบรกเกอร์วงจรไฟฟ้ากำลัง และเบรกเกอร์วงจรไฟฟ้าแรงดันปานกลางและสูงที่ใช้สำหรับระบบอุตสาหกรรมหรือระบบไฟฟ้าได้รับการออกแบบและทดสอบตาม มาตรฐาน ANSIหรือIEEEในซีรี่ส์ C37 ตัวอย่างเช่น มาตรฐาน C37.16 ระบุพิกัดกระแสขนาดเฟรมที่เหมาะสมสำหรับเบรกเกอร์วงจรไฟฟ้ากำลังในช่วง 600 ถึง 5000 แอมแปร์ การตั้งค่ากระแสทริปและลักษณะเวลา-กระแสของเบรกเกอร์เหล่านี้โดยทั่วไปสามารถปรับได้

สำหรับเบรกเกอร์วงจรไฟฟ้าแรงดันปานกลางและสูงที่ใช้ในสวิตช์เกียร์สถานีไฟฟ้าย่อยและโรงไฟฟ้า โดยทั่วไปจะมีขนาดเฟรมมาตรฐานที่ผลิตออกมาค่อนข้างน้อย เบรกเกอร์วงจรเหล่านี้มักถูกควบคุมโดย ระบบ รีเลย์ป้องกัน แยกต่างหาก ซึ่งสามารถปรับกระแสและเวลาในการตัดวงจรได้ รวมถึงยังช่วยให้สามารถใช้แผนการป้องกันที่ซับซ้อนมากขึ้นได้

สามารถจำแนกประเภทของเบรกเกอร์วงจรได้หลายประเภท โดยพิจารณาจากคุณสมบัติ เช่น ระดับแรงดันไฟฟ้า ประเภทโครงสร้าง ประเภทการตัดวงจร และลักษณะทางโครงสร้าง

ชนิด แรงดันต่ำ (ต่ำกว่า 1,000 โวลต์_AC ) เป็นที่นิยมใช้กันทั่วไปในบ้านเรือน อาคารพาณิชย์ และโรงงานอุตสาหกรรม ซึ่งรวมถึง:

• เบรกเกอร์ขนาดเล็ก (MCB) – กระแสไฟฟ้าพิกัดสูงสุด 125 A. ลักษณะการตัดวงจรโดยปกติจะไม่สามารถปรับได้ ทำงานด้วยความร้อนหรือความร้อนแม่เหล็ก เบรกเกอร์ที่แสดงในภาพด้านบนอยู่ในประเภทนี้
• เบรกเกอร์วงจรแบบหล่อขึ้นรูป (MCCB) – กระแสไฟฟ้าสูงสุด 1,600 A ทำงานด้วยความร้อนหรือความร้อน-แม่เหล็ก สามารถปรับกระแสตัดวงจรได้ในรุ่นที่มีพิกัดสูงกว่า
• เบรกเกอร์วงจรไฟฟ้าแรงดันต่ำสามารถติดตั้งได้หลายชั้นในแผงสวิตช์แรงดันต่ำหรือตู้สวิตช์เกียร์

คุณลักษณะของเบรกเกอร์วงจรไฟฟ้าแรงดันต่ำนั้นกำหนดโดยมาตรฐานสากล เช่น IEC 947 เบรกเกอร์วงจรเหล่านี้มักติดตั้งอยู่ในตู้แบบดึงออกได้ ซึ่งช่วยให้สามารถถอดและเปลี่ยนได้โดยไม่ต้องถอดชิ้นส่วนอุปกรณ์สวิตช์เกียร์

เบรกเกอร์วงจรไฟฟ้าแรงดันต่ำขนาดใหญ่และเบรกเกอร์วงจรไฟฟ้ากำลังสูง อาจมีมอเตอร์ไฟฟ้าควบคุมการเปิดและปิดจากระยะไกล อุปกรณ์เหล่านี้อาจเป็นส่วนหนึ่งของ ระบบ สวิตช์ถ่ายโอนอัตโนมัติสำหรับไฟสำรอง

เบรกเกอร์วงจรแรงดันต่ำยังผลิตขึ้นเพื่อใช้งานกับกระแสตรง (DC) เช่น ในระบบรถไฟใต้ดิน กระแสตรงต้องการเบรกเกอร์แบบพิเศษเนื่องจากประกายไฟเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง ต่างจากประกายไฟของกระแสสลับ (AC) ซึ่งมักจะดับลงในแต่ละครึ่งรอบ เบรกเกอร์วงจรของกระแสตรงจะมีขดลวดตัดวงจรที่สร้างสนามแม่เหล็กซึ่งจะยืดประกายไฟออกอย่างรวดเร็ว เบรกเกอร์วงจรขนาดเล็กจะติดตั้งโดยตรงในอุปกรณ์หรือจัดเรียงไว้ในแผงเบรกเกอร์

เบรก เกอร์วงจรขนาดเล็กแบบติดตั้งบน ราง DINเป็นรูปแบบที่พบได้บ่อยที่สุดในตู้ควบคุมไฟฟ้า ภายในบ้าน และตู้จ่าย ไฟเชิงพาณิชย์สมัยใหม่ ทั่วยุโรปการออกแบบประกอบด้วยส่วนประกอบดังต่อไปนี้:

1. คันโยกควบคุม – ใช้สำหรับตัดและรีเซ็ตเบรกเกอร์วงจรด้วยตนเอง นอกจากนี้ยังแสดงสถานะของเบรกเกอร์วงจร (เปิด หรือ ปิด/ตัดวงจร) เบรกเกอร์ส่วนใหญ่ได้รับการออกแบบมาให้สามารถตัดวงจรได้แม้ว่าคันโยกจะถูกกดหรือล็อคไว้ในตำแหน่ง "เปิด" ซึ่งบางครั้งเรียกว่าการทำงานแบบ "ตัดวงจรอิสระ" หรือ "ตัดวงจรแบบบวก"
2. กลไกตัวกระตุ้น – บังคับให้หน้าสัมผัสเข้าหากันหรือแยกออกจากกัน
3. หน้าสัมผัส – ยอมให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านเมื่อสัมผัสกัน และตัดกระแสไฟฟ้าเมื่อแยกออกจากกัน
4. เทอร์มินัล
5. แถบโลหะสองชนิด – ทำหน้าที่แยกหน้าสัมผัสเพื่อตอบสนองต่อกระแสเกินขนาดเล็กแต่ต่อเนื่องเป็นเวลานาน
6. สกรูปรับเทียบ – ช่วยให้ผู้ผลิตสามารถปรับกระแสตัดวงจรของอุปกรณ์ได้อย่างแม่นยำหลังการประกอบ
7. โซลินอยด์ – แยกหน้าสัมผัสอย่างรวดเร็วเพื่อตอบสนองต่อกระแสเกินสูง
8. ตัวกั้น/เครื่องดับเพลิง

เบรกเกอร์วงจร โซลิดสเตท (SSCB) หรือที่รู้จักกันในชื่อ เบรกเกอร์วงจร ดิจิทัลเป็นนวัตกรรมทางเทคโนโลยีที่สัญญาว่าจะพัฒนาเทคโนโลยีเบรกเกอร์วงจรจากระดับกลไกไปสู่ระดับไฟฟ้า ซึ่งสัญญาว่าจะให้ข้อดีหลายประการ เช่น การทำงานที่รวดเร็วยิ่งขึ้น (ตัดวงจรในเวลาเพียงเศษเสี้ยวของไมโครวินาที) การตรวจสอบโหลดวงจรที่ดีขึ้น และอายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้น^{[ 7 ]}เบรกเกอร์วงจรโซลิดสเตทได้รับการพัฒนาสำหรับพลังงาน DC แรงดันปานกลางและสามารถใช้ทรานซิสเตอร์ซิลิคอนคาร์ไบด์หรือไทริสเตอร์แบบเกตคอมมิวเต็ดแบบรวม (IGCT) สำหรับการสวิตช์^{[ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]}

เบรก เกอร์วงจร แม่เหล็กใช้โซลินอยด์ ( แม่เหล็กไฟฟ้า ) ซึ่งแรงดึงจะเพิ่มขึ้นตามกระแสไฟฟ้าบางแบบใช้แรงแม่เหล็กไฟฟ้าเพิ่มเติมจากแรงของโซลินอยด์ หน้าสัมผัสของเบรกเกอร์วงจรจะถูกยึดปิดไว้ด้วยสลัก เมื่อกระแสไฟฟ้าในโซลินอยด์เพิ่มขึ้นเกินพิกัดของเบรกเกอร์วงจร แรงดึงของโซลินอยด์จะปลดสลัก ทำให้หน้าสัมผัสเปิดออกด้วยแรงสปริง เบรกเกอร์วงจรแม่เหล็กเป็นเบรกเกอร์วงจรที่ใช้กันมากที่สุดในสหรัฐอเมริกา

เบรก เกอร์วงจร ความร้อน-แม่เหล็กซึ่งเป็นชนิดที่พบในแผงจ่ายไฟ ส่วนใหญ่ ในยุโรปและประเทศที่มีการจัดเรียงสายไฟคล้ายกันนั้น ผสานรวมทั้งสองเทคนิคเข้าด้วยกัน โดยแม่เหล็กไฟฟ้าจะตอบสนองต่อกระแสไฟกระชากขนาดใหญ่ (เช่น ไฟฟ้าลัดวงจร) ทันที และแถบโลหะสองชนิดจะตอบสนองต่อสภาวะกระแสเกินที่น้อยกว่าแต่เกิดขึ้นเป็นเวลานานกว่า ส่วนความร้อนของเบรกเกอร์วงจรมีคุณสมบัติการตอบสนองต่อเวลาที่ทำให้เบรกเกอร์วงจรตัดวงจรได้เร็วขึ้นสำหรับกระแสเกินขนาดใหญ่ แต่จะยอมให้กระแสเกินขนาดเล็กเกิดขึ้นได้นานขึ้น ซึ่งช่วยให้สามารถรับมือกับกระแสไฟกระชากสั้นๆ เช่นที่เกิดขึ้นเมื่อมอเตอร์หรือโหลดที่ไม่ต้านทานอื่นๆ ถูกเปิดใช้งาน สำหรับกระแสเกินขนาดใหญ่มาก เช่นที่อาจเกิดจากไฟฟ้าลัดวงจร องค์ประกอบแม่เหล็กจะตัดวงจรเบรกเกอร์โดยไม่มีการหน่วงเวลาเพิ่มเติมโดยเจตนา^{[ 11 ]}

เบรก เกอร์วงจร แม่เหล็กไฮดรอลิกใช้ขดลวดโซลินอยด์เพื่อสร้างแรงในการทำงานเพื่อเปิดหน้าสัมผัส เบรกเกอร์แม่เหล็กไฮดรอลิกมีคุณสมบัติหน่วงเวลาไฮดรอลิกโดยใช้ของเหลวหนืด สปริงจะยึดแกนไว้จนกว่ากระแสจะเกินพิกัดของเบรกเกอร์ ในระหว่างการโอเวอร์โหลด ความเร็วของการเคลื่อนที่ของโซลินอยด์จะถูกจำกัดโดยของเหลว การหน่วงเวลานี้ช่วยให้กระแสไฟกระชากสั้นๆ เกินกว่ากระแสการทำงานปกติสำหรับการสตาร์ทมอเตอร์ การจ่ายพลังงานให้กับอุปกรณ์ ฯลฯ กระแสลัดวงจรจะให้แรงโซลินอยด์เพียงพอที่จะปลดสลักโดยไม่คำนึงถึงตำแหน่งของแกน จึงเป็นการข้ามคุณสมบัติการหน่วงเวลา อุณหภูมิแวดล้อมมีผลต่อการหน่วงเวลา แต่ไม่มีผลต่อพิกัดกระแสของเบรกเกอร์แม่เหล็ก^{[ 12 ]}

เบรกเกอร์วงจรไฟฟ้ากำลังสูง เช่น เบรกเกอร์ที่ใช้ในวงจรที่มีแรงดันมากกว่า 1,000 โวลต์ อาจมีส่วนประกอบไฮดรอลิกในกลไกการทำงานของหน้าสัมผัส พลังงานไฮดรอลิกอาจจ่ายโดยปั๊มหรือเก็บไว้ในตัวสะสม เบรกเกอร์เหล่านี้มีลักษณะแตกต่างจากเบรกเกอร์วงจรที่เติมน้ำมันซึ่งน้ำมันเป็นตัวกลางในการดับประกายไฟ^{[ 13 ]}

เพื่อให้สามารถตัดวงจรหลายวงจรพร้อมกันได้จากความผิดพลาดในวงจรใดวงจรหนึ่ง เบรกเกอร์วงจรอาจถูกผลิตเป็นชุดเชื่อมต่อกัน นี่เป็นข้อกำหนดที่พบได้บ่อยมากสำหรับระบบสามเฟส ซึ่งการตัดวงจรอาจเป็นแบบสามหรือสี่ขั้ว (ขั้วแข็งหรือขั้วกลางแบบสวิตช์) ผู้ผลิตบางรายผลิตชุดเชื่อมต่อเพื่อให้สามารถเชื่อมต่อเบรกเกอร์เฟสเดียวหลายตัวเข้าด้วยกันได้ตามต้องการ

ในสหรัฐอเมริกา ซึ่งระบบจ่ายไฟแบบแยกเฟสเป็นเรื่องปกติ ในวงจรย่อยที่มีตัวนำไฟฟ้ามากกว่าหนึ่งเส้น ตัวนำไฟฟ้าแต่ละเส้นจะต้องได้รับการป้องกันด้วยขั้วเบรกเกอร์ เพื่อให้แน่ใจว่าตัวนำไฟฟ้าทั้งหมดถูกตัดขาดเมื่อขั้วใดขั้วหนึ่งตัดวงจร จะต้องใช้ชุดเบรกเกอร์ แบบตัดวงจรพร้อมกันเบรกเกอร์เหล่านี้อาจมีกลไกการตัดวงจรสองหรือสามกลไกอยู่ภายในตัวเรือนเดียวกัน หรือสำหรับเบรกเกอร์ขนาดเล็ก เบรกเกอร์อาจเชื่อมต่อกันภายนอกผ่านด้ามจับควบคุม เบรกเกอร์แบบตัดวงจรพร้อมกันสองขั้วเป็นเรื่องปกติในระบบ 120/240 โวลต์ ซึ่งโหลด 240 โวลต์ (รวมถึงเครื่องใช้ไฟฟ้าขนาดใหญ่หรือแผงจ่ายไฟเพิ่มเติม) ครอบคลุมสายไฟสองเส้น เบรกเกอร์แบบตัดวงจรพร้อมกันสามขั้วมักใช้สำหรับจ่ายไฟสามเฟสให้กับมอเตอร์กำลังสูงหรือแผงจ่ายไฟเพิ่มเติม

ห้ามใช้เบรกเกอร์แยกกันสำหรับสายไฟและสายกลางเด็ดขาด เพราะหากสายกลางถูกตัดการเชื่อมต่อในขณะที่สายไฟยังคงเชื่อมต่ออยู่ จะเกิดสภาวะอันตรายอย่างยิ่ง คือ วงจรจะดูเหมือนไม่มีกระแสไฟฟ้า (เครื่องใช้ไฟฟ้าไม่ทำงาน) แต่สายไฟยังคงมีกระแสไฟฟ้าอยู่ และอุปกรณ์ตัดกระแสไฟรั่ว (RCD) บางชนิดอาจไม่ตัดวงจรหากมีคนไปสัมผัสสายไฟที่มีกระแสไฟฟ้า (เนื่องจาก RCD บางชนิดต้องการกระแสไฟฟ้าเพื่อตัดวงจร) นี่คือเหตุผลว่าทำไมจึงต้องใช้เบรกเกอร์แบบตัดวงจรพร้อมกันเท่านั้นเมื่อจำเป็นต้องสลับสายกลาง

อุปกรณ์ตัดวงจรแบบขนาน (shunt trip) มีลักษณะคล้ายกับเบรกเกอร์ทั่วไป และตัวกระตุ้นที่เคลื่อนที่ได้จะเชื่อมต่อกับกลไกเบรกเกอร์ปกติเพื่อทำงานร่วมกันในลักษณะเดียวกัน แต่ตัวตัดวงจรแบบขนานเป็นโซลินอยด์ที่ออกแบบมาให้ทำงานด้วยสัญญาณแรงดันคงที่ภายนอก แทนที่จะเป็นกระแสไฟฟ้า ซึ่งโดยทั่วไปคือแรงดันไฟฟ้าหลักหรือกระแสตรง (DC) อุปกรณ์เหล่านี้มักใช้เพื่อตัดกระแสไฟเมื่อเกิดเหตุการณ์ที่มีความเสี่ยงสูง เช่น สัญญาณเตือนไฟไหม้หรือน้ำท่วม หรือสภาวะทางไฟฟ้าอื่นๆ เช่น การตรวจจับแรงดันเกิน ตัวตัดวงจรแบบขนานอาจเป็นอุปกรณ์เสริมที่ผู้ใช้ติดตั้งเพิ่มเติมกับเบรกเกอร์มาตรฐาน หรืออาจเป็นส่วนประกอบที่รวมอยู่ในเบรกเกอร์วงจรก็ได้

เบรกเกอร์วงจรแรงดันปานกลางที่มีพิกัดระหว่าง 1 ถึง 72  kV อาจประกอบเข้ากับชุดสวิตช์เกียร์แบบโลหะสำหรับใช้งานภายในอาคาร หรืออาจเป็นส่วนประกอบแต่ละชิ้นที่ติดตั้งภายนอกอาคารในสถานีไฟฟ้าย่อย เบรกเกอร์วงจรแบบใช้ลมตัดได้เข้ามาแทนที่แบบใช้น้ำมันสำหรับงานภายในอาคาร แต่ปัจจุบันกำลังถูกแทนที่ด้วยเบรกเกอร์วงจรแบบสุญญากาศ (สูงสุดประมาณ 40.5  kV) เช่นเดียวกับเบรกเกอร์วงจรแรงดันสูงที่อธิบายไว้ด้านล่าง เบรกเกอร์เหล่านี้ก็ทำงานโดยรีเลย์ ป้องกันที่ตรวจจับกระแส ซึ่งทำงานผ่านหม้อแปลงกระแสคุณลักษณะของเบรกเกอร์แรงดันปานกลางกำหนดโดยมาตรฐานสากล เช่น IEC 62271 เบรกเกอร์วงจรแรงดันปานกลางเกือบทั้งหมดใช้เซ็นเซอร์กระแสและรีเลย์ป้องกัน แยกต่างหาก แทนที่จะพึ่งพาเซ็นเซอร์กระแสเกินแบบความร้อนหรือแม่เหล็กในตัว

เบรกเกอร์วงจรไฟฟ้าแรงดันปานกลางสามารถจำแนกได้ตามสารที่ใช้ในการดับประกายไฟ:

• เบรกเกอร์วงจรสุญญากาศ — มีกระแสไฟฟ้าพิกัดสูงสุดถึง 6,300  A และสูงกว่านั้นสำหรับการใช้งานเบรกเกอร์วงจรเครื่องกำเนิดไฟฟ้า (สูงสุด 16,000  A และ 140  kA) เบรกเกอร์เหล่านี้จะตัดกระแสไฟฟ้าโดยการสร้างและดับประกายไฟในภาชนะสุญญากาศ หรือที่เรียกว่า "ขวด" มีการออกแบบเบลโลว์ที่มีอายุการใช้งานยาวนานให้เคลื่อนที่ได้ 6–10 มม. ซึ่งเป็นระยะที่หน้าสัมผัสต้องแยกออกจากกัน โดยทั่วไปจะใช้กับแรงดันไฟฟ้าสูงถึงประมาณ 40,500  V ^{[ 14 ]}ซึ่งสอดคล้องกับช่วงแรงดันไฟฟ้าปานกลางของระบบไฟฟ้าโดยประมาณ เบรกเกอร์วงจรสุญญากาศมีอายุการใช้งานระหว่างการซ่อมบำรุงนานกว่าเบรกเกอร์วงจรอื่นๆ นอกจากนี้ ศักยภาพในการทำให้เกิด_ภาวะโลกร้อนยังต่ำกว่าเบรกเกอร์วงจรSF6 มาก
• เบรกเกอร์วงจรไฟฟ้าแบบใช้ลม—พิกัดกระแสไฟฟ้าสูงสุด 6,300  แอมป์ขึ้นไปสำหรับเบรกเกอร์วงจรเครื่องกำเนิดไฟฟ้า คุณลักษณะการตัดวงจรสามารถปรับได้อย่างเต็มที่ รวมถึงเกณฑ์การตัดวงจรและการหน่วงเวลาที่กำหนดได้ โดยทั่วไปจะควบคุมด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์ แม้ว่าบางรุ่นจะ ควบคุมด้วย ไมโครโปรเซสเซอร์ผ่านหน่วยตัดวงจรอิเล็กทรอนิกส์ในตัว มักใช้สำหรับการจ่ายพลังงานหลักในโรงงานอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ ซึ่งเบรกเกอร์จะถูกจัดวางในตู้แบบดึงออกได้เพื่อความสะดวกในการบำรุงรักษา
• เบรกเกอร์วงจรSF6ดับประกายไฟในห้องที่บรรจุด้วยก๊าซซัลเฟอร์เฮกซา ฟลูออไร _ด์

เบรกเกอร์วงจรแรงดันปานกลางอาจเชื่อมต่อเข้ากับวงจรโดยการยึดด้วยสลักเกลียวกับบัสบาร์หรือสายไฟ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสถานีสวิตช์กลางแจ้ง เบรกเกอร์วงจรแรงดันปานกลางในชุดสวิตช์เกียร์มักสร้างขึ้นด้วยโครงสร้างแบบดึงออกได้ ซึ่งช่วยให้สามารถถอดเบรกเกอร์ออกได้โดยไม่ต้องรบกวนการเชื่อมต่อวงจรไฟฟ้า โดยใช้กลไกที่ขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์หรือมือหมุนเพื่อแยกเบรกเกอร์ออกจากตัวเรือน

ระบบ ส่งกำลังไฟฟ้าได้รับการป้องกันและควบคุมโดยเบรกเกอร์แรงดันสูง นิยามของแรงดันสูงนั้นแตกต่างกันไป แต่ในงานส่งกำลังไฟฟ้าโดยทั่วไปจะถือว่ามีแรงดัน 72.5 กิโลโวลต์ขึ้นไป ตามนิยามล่าสุดของคณะกรรมการไฟฟ้าสากล (IEC) เบรกเกอร์แรงดันสูงเกือบทั้งหมด ทำงานด้วยโซ ลินอยด์ โดยมี รีเลย์ป้องกันที่ตรวจจับกระแสไฟฟ้าทำงานผ่านหม้อแปลงกระแสไฟฟ้าในสถานีไฟฟ้าย่อยแผนผังรีเลย์ป้องกันอาจซับซ้อน เพื่อป้องกันอุปกรณ์และบัสจากความโอเวอร์โหลดหรือการลัดวงจรลงดินประเภทต่างๆ

โดยทั่วไปแล้ว เบรกเกอร์แรงดันสูงจะถูกจำแนกตามสารที่ใช้ในการดับประกายไฟ:

• น้ำมันปริมาณมาก
• น้ำมันน้อยที่สุด
• การเป่าลม
• เครื่องดูดฝุ่น
• เอสเอฟ₆
• คาร์บอนไดออกไซด์_​

เนื่องจากข้อกังวลด้านสิ่งแวดล้อมและต้นทุนในการป้องกันการรั่วไหลของน้ำมัน เบรกเกอร์รุ่นใหม่ส่วนใหญ่จึงใช้ก๊าซ SF6 _ในการดับประกายไฟ

เบรกเกอร์วงจรสามารถจำแนกได้เป็นแบบถังมีชีวิตซึ่งตัวเรือนที่บรรจุกลไกการตัดวงจรอยู่ที่ศักย์ไฟฟ้าของสาย หรือแบบถังตายซึ่งตัวเรือนอยู่ที่ศักย์ไฟฟ้าของดิน เบรกเกอร์วงจรไฟฟ้ากระแสสลับแรงดันสูงมีจำหน่ายทั่วไปที่มีพิกัดสูงสุดถึง 765 kV  เบรกเกอร์ 1,200 kV เปิดตัวโดย Siemens ในเดือนพฤศจิกายน 2011 ^{[ 15 ]}ตามด้วย ABB ในเดือนเมษายนของปีถัดมา^{[ 16 ]}

เบรกเกอร์วงจรไฟฟ้าแรงสูงที่ใช้ในระบบส่งกำลังอาจถูกจัดเรียงให้สามารถตัดวงจรได้เพียงขั้วเดียวของสายสามเฟส แทนที่จะตัดวงจรทั้งสามขั้ว ซึ่งสำหรับความผิดปกติบางประเภท วิธีนี้จะช่วยเพิ่มเสถียรภาพและความพร้อมใช้งานของระบบได้

เบรกเกอร์วงจร ไฟฟ้ากระแสตรงแรงดันสูงยังคงเป็นสาขาการวิจัยอยู่จนถึงปี 2015 เบรกเกอร์ดังกล่าวจะมีประโยชน์ในการเชื่อมต่อระบบส่งกำลังไฟฟ้ากระแสตรง แรงดันสูง ^{[ 17 ]}

เบรกเกอร์วงจรซัลเฟอร์เฮกซาฟลูออไรด์ใช้หน้าสัมผัสที่ล้อมรอบด้วยก๊าซซัลเฟอร์เฮกซาฟลูออไรด์เพื่อดับอาร์ค โดยส่วนใหญ่จะใช้สำหรับแรงดันไฟฟ้าระดับส่ง และอาจรวมอยู่ในสวิตช์เกียร์ฉนวนก๊าซขนาดกะทัดรัด ในสภาพอากาศหนาวเย็น จะใช้ความร้อนเสริมหรือส่วนผสมของก๊าซที่แตกต่างกันสำหรับเบรกเกอร์วงจรแรงดันสูง เนื่องจากก๊าซ SF6 จะกลายเป็นของเหลว_ในโครงข่ายไฟฟ้าทางตอนเหนือบางแห่ง ส่วนผสมของก๊าซ N2 _และ SF6 _หรือ CF4 _และ SF6 _จะถูกติดตั้งใน HVCB ชนิดพัฟเฟอร์เพื่อดับอาร์คโดยไม่ทำให้ก๊าซกลายเป็นของเหลว^{[ 18 ]}พิกัดอุณหภูมิต่ำสุดของรุ่นเหล่านี้ต่ำถึง -50 °C สำหรับสถานีย่อยทางตอนเหนือบางแห่ง

เบรกเกอร์ตัดวงจร (DCB) ได้รับการแนะนำในปี 2000 ^{[ 19 ]}และเป็นเบรกเกอร์วงจรแรงดันสูงที่จำลองมาจากเบรกเกอร์ SF6 _โดยนำเสนอโซลูชันทางเทคนิคที่รวมฟังก์ชันการตัดวงจรไว้ในห้องตัดวงจร ทำให้ไม่จำเป็นต้องใช้ตัวตัดวงจรแยกต่างหาก ซึ่งจะช่วยเพิ่มความพร้อมใช้งานเนื่องจากหน้าสัมผัสหลักของสวิตช์ตัดวงจรแบบเปิดโล่งต้องได้รับการบำรุงรักษาทุกๆ 2-6 ปี ในขณะที่เบรกเกอร์วงจรสมัยใหม่มีช่วงเวลาการบำรุงรักษา 15 ปี การนำโซลูชัน DCB มาใช้ยังช่วยลดพื้นที่ที่ต้องการภายในสถานีย่อย และเพิ่มความน่าเชื่อถือเนื่องจากไม่มีตัวตัดวงจรแยกต่างหาก^{[ 20 ] [ 21 ]}

เพื่อลดพื้นที่ที่ต้องการของสถานีย่อยลงอีก รวมถึงลดความซับซ้อนของการออกแบบและวิศวกรรมของสถานีย่อยสามารถบูรณาการเซ็นเซอร์วัดกระแสไฟเบอร์ออปติก (FOCS) เข้ากับ DCB ได้ DCB ขนาด 420 kV ที่มี FOCS ในตัวสามารถลด พื้นที่ ของสถานีย่อยลงได้ มากกว่า 50% เมื่อเทียบกับโซลูชันแบบดั้งเดิมของเบรกเกอร์ถังที่มีตัวตัดวงจรและหม้อแปลงกระแสเนื่องจากวัสดุที่ใช้ลดลงและไม่มีฉนวนเพิ่มเติม^{[ 22 ]}

ในปี 2555 ABB ได้นำเสนอ เบรกเกอร์แรงดันสูง 75 kV ที่ใช้คาร์บอนไดออกไซด์เป็นตัวกลางในการดับอาร์ค เบรกเกอร์คาร์บอนไดออกไซด์ทำงานบนหลักการเดียวกันกับเบรกเกอร์ SF6 _และสามารถผลิตเป็นเบรกเกอร์ตัดวงจรได้เช่นกัน การเปลี่ยนจาก SF6 _เป็น CO2 _{สามารถ}ลดการปล่อย CO2 _ได้ถึง 10 ตันตลอดอายุการใช้งานของผลิตภัณฑ์^{[ 23 ]}

เบรกเกอร์วงจรอัจฉริยะเป็นอุปกรณ์ป้องกันกระแสเกินแบบอิเล็กทรอนิกส์ที่ผสานรวมเซ็นเซอร์ความถี่สูงและการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตของสิ่งต่างๆ (IoT) เพื่อให้การควบคุมอัจฉริยะและการตรวจสอบวงจรไฟฟ้าแบบเรียลไทม์ แตกต่างจากเบรกเกอร์วงจรแบบดั้งเดิม เบรกเกอร์อัจฉริยะใช้ตรรกะดิจิทัลและการสื่อสารเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการทำงาน โปรโตคอลต่างๆ เช่น Wi-Fi, Zigbee หรือเครือข่ายเซลลูลาร์ถูกใช้เพื่อรวบรวมและส่งข้อมูลไฟฟ้าแบบละเอียด รวมถึงแรงดัน กระแส และคุณภาพพลังงาน^{[ 24 ]}อุปกรณ์เหล่านี้ถูกนำไปใช้เป็นส่วนประกอบแบบโมดูลาร์ที่ใช้แทนเบรกเกอร์มาตรฐานในศูนย์โหลดที่เข้ากันได้ หรือเป็นองค์ประกอบหลักของแผงไฟฟ้าอัจฉริยะแบบครบวงจร^{[ 25 ]}เทคโนโลยีนี้เปลี่ยนกล่องเบรกเกอร์ให้เป็น "ศูนย์กลางพลังงาน" ที่ใช้งานได้ ซึ่งมักจะสามารถตัดสินใจและวัดค่าระดับวงจรได้อย่างแม่นยำ^{[ 26 ]}

หนึ่งในกรณีการใช้งานหลักของเบรกเกอร์วงจรอัจฉริยะในสภาพแวดล้อมที่อยู่อาศัยคือการเพิ่มประสิทธิภาพระบบการจัดการพลังงานในบ้าน (HEMS) โดยเฉพาะอย่างยิ่งระบบที่รวมแผงโซลาร์เซลล์ เครื่องชาร์จรถยนต์ไฟฟ้า (EV) และระบบจัดเก็บแบตเตอรี่^{[ 27 ]}ผู้ใช้สามารถสั่งการวงจรจากระยะไกลผ่านแอปพลิเคชันบนมือถือ กำหนดเวลาให้โหลดที่มีความเข้มสูงทำงานในช่วงนอกเวลาทำการเพื่อประหยัดค่าใช้จ่าย และใช้การลดโหลดแบบไดนามิกเพื่อจัดลำดับความสำคัญของเครื่องใช้ไฟฟ้าที่จำเป็นในช่วงที่ไฟฟ้าดับ การใช้สิ่งเหล่านี้สามารถให้ประโยชน์อย่างมากในการลดรอบการใช้แบตเตอรี่และเพิ่มกำลังการผลิตไฟฟ้าของบริการไฟฟ้าที่มีอยู่^{[ 28 ]}ในสภาพแวดล้อมเชิงพาณิชย์และอุตสาหกรรม เบรกเกอร์อัจฉริยะจะถูกรวมเข้ากับระบบการจัดการอาคาร (BMS) เพื่อเปิดใช้งานฟังก์ชันขั้นสูง เช่น การเรียกเก็บเงินผู้เช่าอัตโนมัติ การมีส่วนร่วมในการตอบสนองต่อความต้องการ และการบำรุงรักษาเชิงคาดการณ์ผ่านการตรวจจับความผิดปกติ ด้วยการจัดการความต้องการอย่างชาญฉลาด ระบบเหล่านี้ช่วยให้สิ่งอำนวยความสะดวกสามารถขยายโครงสร้างพื้นฐานที่ใช้พลังงานสูงโดยไม่จำเป็นต้องอัปเกรดบริการสาธารณูปโภคที่มีราคาแพง

ประเภทต่อไปนี้จะอธิบายไว้ในบทความแยกต่างหาก

• เบรกเกอร์สำหรับป้องกันการลัดวงจรลงดินที่มีขนาดเล็กเกินกว่าจะทำให้ตัวตัดกระแสเกินทำงาน:
  • อุปกรณ์ป้องกันกระแสไฟรั่ว (RCD) หรือเบรกเกอร์วงจรป้องกันกระแสไฟรั่ว (RCCB) ตรวจจับความไม่สมดุลของกระแสไฟ แต่ไม่ได้ให้การป้องกันกระแสเกิน ในสหรัฐอเมริกาและแคนาดา อุปกรณ์เหล่านี้เรียกว่า ตัวตัดวงจรป้องกันการลัดวงจรลงดิน (GFCI)
  • เบรกเกอร์ป้องกันกระแสไฟรั่วพร้อมระบบป้องกันกระแสเกิน ( RCBO ) — รวมฟังก์ชันของ RCD และ MCB ไว้ในตัวเดียว ในสหรัฐอเมริกาและแคนาดา เบรกเกอร์เหล่านี้เรียกว่า GFCI เบรกเกอร์
  • เบรกเกอร์ป้องกันไฟรั่วลงดิน (ELCB) — อุปกรณ์นี้ตรวจจับกระแสไฟฟ้าในสายดินโดยตรง แทนที่จะตรวจจับความไม่สมดุล ปัจจุบันไม่ค่อยพบเห็นในระบบไฟฟ้าใหม่ๆ แล้ว เนื่องจากไม่สามารถตรวจจับสภาวะอันตรายที่กระแสไฟฟ้าไหลกลับลงดินผ่านเส้นทางอื่นได้ เช่น ผ่านคนบนพื้นดิน หรือผ่านท่อประปา (เรียกอีกอย่างว่า VOELCB ในสหราชอาณาจักร)
• อุปกรณ์ ตัดวงจรไฟฟ้าลัดวงจร (AFCI) หรืออุปกรณ์ตรวจจับการลัดวงจร (AFDD) — ตรวจจับประกายไฟจากไฟฟ้า เช่น สายไฟหลวม
• รีโคลเซอร์ — อุปกรณ์ตัดวงจรชนิดหนึ่งที่ปิดวงจรโดยอัตโนมัติหลังจากช่วงเวลาหน่วง อุปกรณ์เหล่านี้ใช้ใน ระบบ จ่ายไฟฟ้า แรงสูง เพื่อป้องกันไม่ให้ความผิดพลาดระยะสั้นก่อให้เกิดไฟฟ้าดับเป็นเวลานาน
• โพลีสวิตช์ (โพลีฟิวส์) — อุปกรณ์ขนาดเล็กที่มักถูกอธิบายว่าเป็นฟิวส์ที่รีเซ็ตตัวเองได้โดยอัตโนมัติ มากกว่าที่จะเรียกว่าเบรกเกอร์วงจร

• ความสามารถในการทำลาย
• เครื่องวิเคราะห์เบรกเกอร์วงจร
• ขีดจำกัดรวมของวงจร (CTL)
• แผงจ่ายไฟ (แผงเบรกเกอร์วงจร)
• ระบบสายดิน
• อุปกรณ์ตัดวงจรไฟฟ้าลัดวงจรลงดิน (GFCI)
• โมดูลสวิตช์เกียร์ไฮบริด
• อุปกรณ์ตรวจสอบฉนวนกันความร้อน
• ศูนย์ควบคุมมอเตอร์ (MCC)
• ตัวป้องกันเครือข่าย
• ศูนย์จ่ายไฟฟ้า (PDC)
• การป้องกันระบบไฟฟ้า
• ระบบจัดเก็บสินค้าแบบแยกส่วน
• หน่วยหลักของวงแหวน
• ความสามารถในการเลือก (เบรกเกอร์วงจร)
• สแต็บ-ล็อก (Stab-Lok) —เบรกเกอร์วงจรไฟฟ้าชนิดหนึ่งที่ได้รับความนิยม ผลิตขึ้นระหว่างปี 1950 ถึง 1990 ปัจจุบันถือว่าไม่ปลอดภัยอย่างกว้างขวาง
• เบรกเกอร์วงจรซัลเฟอร์เฮกซาฟลูออไรด์
• ไดโอดซีเนอร์ — ไดโอดที่ยอมให้กระแสไฟฟ้าไหลในทิศทางตรงกันข้าม (จะขาดที่ระดับแรงดันไฟฟ้าที่กำหนด ซึ่งให้ผลตรงกันข้าม)

• BS EN 60898-1. อุปกรณ์ไฟฟ้า — เบรกเกอร์วงจรสำหรับป้องกันกระแสเกินสำหรับใช้ในครัวเรือนและการติดตั้งที่คล้ายคลึงกันสถาบันมาตรฐานแห่งอังกฤษ , 2003

• Circuit Breaker ถูกเก็บถาวรเมื่อวันที่ 27 กันยายน 2022 ที่Wayback Machine