直流空氣開關是一種用于直流電路中的電氣裝置，主要用于控制、切斷和保護電路。它是通過將氣體介質（通常是空氣）用作絕緣介質和連續導電材料來實現的。

直流空氣開關的主要構造包括固定觸頭、動觸頭、絕緣支座、彈簧、操作桿和外殼等。其基本工作原理是利用觸頭與絕緣支座之間的間隙，在外力作用下，使得觸頭相互分離或接觸，從而控制電流的通斷。

首先，當直流空氣開關處于斷開狀態時，固定觸頭與動觸頭之間存在一個較大的間隙。在這種情況下，電流無法在觸頭之間形成通路，電路斷開。這個間隙的大小由開關的設計和調整來確定，以確保開關在正常工作范圍內具有可靠的斷開功能。同時，絕緣支座的材料應具有良好的絕緣性能，以避免觸頭之間發生外部擊穿。

其次，當外力作用于開關操作桿上時，使得動觸頭向固定觸頭方向運動。在這個過程中，觸點之間的間隙逐漸縮小，直到電流能夠通過觸點形成通路時，開關閉合，電路連通。這個間隙的縮小和觸點間的接觸是通過彈簧來保證的。彈簧的彈性可以讓動觸頭在外力施加后迅速返回原位置，以避免因外力停止時造成的電路不穩定。

直流空氣開關的關鍵是要保證觸點間的良好接觸和可靠開關。一方面，觸點表面應該經過精細加工和覆蓋一層導電材料（如銅）以提高導電性能，同時還應能夠抵抗觸點磨損和氧化。另一方面，觸點之間的間隙應根據電流的大小，在設計和制造過程中進行準確調整，以確保接觸電阻盡可能小，并且能夠承受電弧的產生。

此外，直流空氣開關還需要使用適當的外殼材料進行絕緣和保護。外殼應能夠有效地阻止外部的塵埃、濕氣和其他污染物進入開關內部，以保持其良好的絕緣性能。同時，外殼還應具備足夠的強度和機械剛性，以承受外部應力和沖擊。

總結起來，直流空氣開關的工作原理是利用氣體介質將電流中斷和連接。通過設計合適的觸點間隙、適用的觸點材料、可靠的彈簧機構和合適的外殼材料，實現了開關的高效、可靠和穩定的工作。