CN108028146B - 具有分离设备的用于高压或极高压电气电路的机械断路器装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于电气电路的机械断路器装置，其包括相对于彼此移动的两个电极，并且包括电弧分离设备(48)，该电弧分离设备包括彼此间隔且彼此电绝缘的多个区别导电元件。根据本发明，分离设备包括第一部分和第二部分，第一部分与第二部分相对彼此在以下位置之间移动：‑电接触的位置，以及‑两个部分的分离位置。分离设备(48)包括至少一个系列的所述区别导电元件，在机械装置的电极的电气闭合位置，所述区别导电元件沿着经过该装置的额定电流的连续导电路径设置，所述连续导电路径由分离设备的处于电接触位置的两个部分限定。

Description

具有分离设备的用于高压或极高压电气电路的机械断路器 装置

技术领域

本发明涉及用于高压电气电路的断路器装置的技术领域。

背景技术

在传统方式中，区域、城镇或洲际规模的电力网络是高压交流电(AC)网络，其中电流被传输数十、数百或数千公里。如今，这些网络的趋势在于使基础设施相互连接，以便获取成网状的(meshed)网络，即，在网络的任意两个给定点之间具有多个可行路径的网络。而且，目前已经提出了开发使用极高压直流电(DC)的网络或网络部分，其可能与交流电网络的部分一起集成于网状网络内。

网状网络中的问题之一在于，在网络的不同分支之间转移负载电流以重整(reorganize)功率流的可能性，这需要高压(high voltage，高电压)下的电气电路(electric circuit)被断开或闭合。这个问题在直流电路时更为严重。考虑到断路器装置特别地被设计为使其能够在断路器装置被置于其中的负载下截断电气电路，传统的方法会使用电路断路器作为断路器装置。然而，电路断路器是复杂、昂贵且庞大的装置，并且电路断路器旨在用于网络保护功能，但在这样的情况下未被充分使用。因而为了执行这样的负载转移功能，似乎使用具有更简化设计的装置(例如隔离开关(disconnector，切断开关，断路器))是有利的，即使那些装置不是主要被设计为用于切断(break)负载下的电路。通常，为了在干预期间保证设备和人员的安全，在线路的每端处均存在隔离开关。因此从那些装置中获得最大益处是适当的。

特别是对于高压电路，还已知的是使用所谓的“金属包覆”装置，其中主动(active，有源)断路器构件被包封在填充有绝缘流体的密封外壳中。这样的流体可以是气体(一般是六氟化硫(SF₆))，但还可能使用液体或油类。依据流体的绝缘特性来选择流体，所述绝缘特性特别是具有比同等压力下干燥空气的介电强度更大的介电强度。金属包覆装置可以特别地被设计为比使用空气提供切断和绝缘的装置更紧凑。

传统的隔离开关特别地包括两个电极，这两个电极通过绝缘支撑件保持在与外壳的外周壁间隔的固定位置，该壁处于地电位。根据形成其中一个电极的一部分的可移动连接构件(例如，通过控制器致动的滑动管)的位置，这两个电极电气地连接在一起或电气地分离。一般情况下，该管由与其电气连接的一个电极承载，并且将该管与相对电极分开很可能产生电弧，在该管从相对电极移离的同时在隔离开关的断开运动(opening movement)期间，电弧可延长。传统地，隔离开关具有由管和两个电极承载的两对电触点(electricalcontact)。第一对是在装置的完全闭合位置中传递额定电流的一对。这个传递电流的路径(被称为“额定路径(nominal path)”)表现为最小电阻的路径，从而减小稳定状态下的传导损失。这对触点与第二对关联，第二对被称为“弧”触点或被称为次级触点对。使这对中的两个触点保持紧密接触，而第一对被分开以避免第一对上的任何电弧现象，从而保证完全闭合位置的良好电传导状态。相反地，第二对的触点随后分开且电弧撞击(strike)在触点之间。它们需要能够承受这样的磨损。一旦电弧变得足够长，并且在足够长的时间之后，电弧被截断(interrupt，中断)。

隔离开关通常位于变电站(electricity substation)中。该隔离开关例如通过母线被连接到变电站的其他元件。在隔离开关的任一侧上，可以发现变电站的其他元件，诸如电路断路器、电力变压器、架空套管……。

没有任何用于促进切断的特定设备的这样的隔离开关可以被用于转移那些电流，并且该隔离开关将能够适应较小的应力，但不适合于具有大回路阻抗的电路。

在这样的情况下，断开可能导致可伸展到相当大的长度的电弧，并且可能导致众多问题。连接构件与相对电极之间太长的弧可恶化并变为短路。例如，在上述类型的隔离开关中，弧可能撞击在带电电极(live electrode)与连接到地面的外壳的壁之间。在较少的极端情况下，灭弧时间可能变得太长且可能损坏组成部件，进而危及系统的绝缘。

在某些设计为在中压情况下与交流电一起操作的电路断路器中，分弧器(arcsplitter，弧分离器)腔室被设置成与可移动连接构件在其中移动的区域分开且从该区域偏移。例如在电路断开期间，所形成的电弧被分为多个弧。这样的电路断路器需要设置这样的装置，所述装置用于例如使用可由永磁体产生的磁场或可以通过磁路中流动的电流所引发的磁场，使弧从可移动构件在其中移动的区域移动远离并移向分离器腔室。不管怎样，这个方案都是管理复杂的且在设计阶段期间需要多个环形回路，以此保证弧进入分离器腔室中，因为该系统所表现的方式根据所切换的电流的大小而变化。而且，分离器腔室构成额外的体积。对于金属包覆装置，这个体积还需要与处于地电位的罐体(tank)隔绝以保证电绝缘。这可能导致罐体尺寸大且成本高，这是不利的。

发明内容

因此，需要创造一种用于切断高压电路的装置，该装置紧凑且能够断开传递其额定负载电流的电路，并且需要在不影响装置的安全或使用寿命的情况下进行，同时特别考虑行业规制。

为此，本发明提供了一种用于高压或极高压电气电路的机械断路器装置，该装置为包括两个电极的类型，所述两个电极分别被电连接到电气电路的上游部分和下游部分，机械装置的两个电极在至少一个电气断开位置与至少一个电气闭合位置之间以断开运动方式相对彼此可移动，在所述电气闭合位置中这两个电极形成该装置的额定电连接，所述额定电连接用于传递额定电流经过该装置，并且该装置为包括电弧分离器设备的类型，该电弧分离器设备具有多个区别(distinct，不同的)导电元件，所述多个区别导电元件对于分离器设备的至少一个主动状态(active state，有源状态，活跃状态)彼此间隔并彼此电绝缘，以便在周围绝缘流体中限定多个连续的区别单独自由路径，在断开和/或闭合电气电路时电弧能够撞击在所述区别单独自由路径中。

在本发明的第一方案中，该装置的特征为，分离器设备包括第一部分和第二部分，第一部分和第二部分中的至少一个相对于另一个以相对间隔运动在以下位置之间可移动，所述位置为：

-限定用于使额定电流经过装置的连续导电路径的两个部分的至少一个电接触位置；以及

-两个部分的至少一个间隔位置；

并且其中，分离器设备包括至少一个系列的区别导电元件，所述区别导电元件沿着由分离器设备的处于电接触位置中的两个部分限定的连续导电路径设置以传递额定电流经过该装置。

在本发明的第二方案中，该第二方案可以与第一方案结合但第二方案相对于第一方案独立，上述限定的装置的特征为，分离器设备包括第一部分和第二部分，第一部分和第二部分的至少一个相对于另一个以相对间隔运动而在以下位置之间可移动，所述位置为：

-两个部分的至少一个电接触位置；以及

-两个部分的至少一个间隔位置；

其中，分离器设备的两个相对可移动部分的一个包括长形接触器，该接触器至少在切断接触的阶段期间与电气电路的其中一个部分电连接，并且分离器设备的两个相对可移动部分的另一个包括绝缘本体，该绝缘本体具有设置在其上的所述系列的区别导电元件；并且

其中，该接触器和所述系列的区别导电元件分别以以下方式设置，即，在两个部分的电接触位置中，区别导电元件沿着长形接触器被连续设置在绝缘本体上。

在本发明的第三方案中，该第三方案可以与第一方案结合但第三方案相对于第一方案独立，上述限定的装置的特征为，分离器设备包括第一部分和第二部分，第一部分和第二部分的至少一个相对于另一个以相对间隔运动的方式而在以下位置之间可移动，所述位置为：

-两个部分的至少一个电接触位置；以及

-两个部分的至少一个间隔位置；

其中，分离器设备的两个相对可移动部分的每一个包括绝缘本体，该绝缘本体具有设置在其上的彼此电绝缘的一系列的区别导电元件；并且

其中，两个系列的区别导电元件分别以以下方式设置：

-在两个部分的电接触相对位置中，这两个系列的除了端部元件之外的每个区别导电元件与其他系列的两个连续的区别导电元件电接触；且

-在至少一个间隔相对位置，优选地在与两个部分的电接触相对位置不同的这两个部分的任一间隔相对位置中，这两个系列的每个区别导电元件与其他系列的区别导电元件间隔。

根据本发明的可选特征，单独地或结合地考虑，并且与本发明的任一方案关联：

-在机械装置的电极的电气闭合位置中，额定电流沿着主连续导电路径流动，并且由分离器设备的位于电接触位置的两个部分限定的用于额定电流的连续导电路径构成经过该装置的次级连续导电路径，所述区别导电元件沿着该次级连续导电路径设置；

-在机械装置的电极的电气闭合位置中，额定电流沿着由分离器设备的位于接触位置的两个部分限定的用于额定电流的连续导电路径流动，该连续导电路径构成经过该装置的主连续导电路径，所述区别导电元件沿着该主连续导电路径设置；

-分离器设备的所示部分中的至少一个包括沿连续导电路径设置的所述系列的区别导电元件；

-对于分离器设备的两个部分的所述间隔位置，该分离器设备在电气电路的上游部分与下游部分之间限定优选电路径，该优选电路径交替地包括导电段和绝缘段，导电段包括区别导电元件，而绝缘段包括连续的区别单独自由路径；

-对于所述间隔位置，优选电路径的区别单独自由路径的长度的总和大于两个部分在它们的接触位置与所述间隔位置之间的间隔运动的长度；

-在分离器设备的两个部分的接触位置中，这两个部分经由多个区别电触点进行电接触，所述电触点的每一个包含区别导电元件的至少一个；并且

-两个部分的相对间隔运动由该装置的电极在其极限断开位置与极限闭合位置之间的断开运动来控制。

根据本发明的可选特征，单独地或结合地考虑，并且与本发明的第二方案关联：

-在极限间隔位置中，该接触器与区别导电元件间隔；

-该接触器沿螺旋曲线为长形的；并且

-其上设置有所述系列的区别导电元件的绝缘本体形成一通道，在接触位置中接触器在该通道中延伸，该通道在间隔位置或中间位置中至少部分地与接触器脱离，以在两个连续的区别导电元件之间形成优选电弧路径。

根据本发明的可选特征，单独地或结合地考虑，并且与本发明的第三方案关联：

-分离器设备的两个部分的相对间隔运动导致两个系列的所有区别导电元件之间的电接触同时形成或同时断开；

-为了保证所需触点的每一个处的接触，设置用于补偿几何离散(geometricaldispersions，几何分散)的装置(措施)；

-所述两个系列的至少一个的区别导电元件是弹性的；

-为了保证所需触点的每一个处的接触，插入弹性接触元件；

-在间隔位置中，区别单独自由路径首先形成于第一系列的区别导电元件与另一系列的邻近区别导电元件之间，其次形成于另一系列的所述邻近区别导电元件与第一系列的另一区别导电元件之间；

-设置绝缘障碍物以限制给定系列的两个相邻区别导电元件之间的电弧的出现；

-对于分离器设备的部分的每一个，给定系列的区别导电元件以螺旋排列被设置在绝缘本体上，并且两个部分的两个螺旋是同轴且交错的；

-对于分离器设备的部分的每一个，给定系列的区别导电元件以多个平行排的方式设置在绝缘本体上，并且两个部分的所述排平行且交错；并且

-在分离器设备的两个部分的电接触位置，经过连接装置的额定负载电流经由分离器设备的区别导电元件传递。

根据本发明的可选特征，单独地或结合地考虑，并且与本发明的任一方案关联：

-两个电极中的第一电极是固定的，而两个电极中的第二电极包括可移动连接构件；

-分离器设备的第一部分由第一电极承载；分离器设备的两个部分中的第二部分由分离器设备的第一部分承载或由第一电极承载，伴随在接触位置与间隔位置之间进行相对间隔运动的可能性；在可移动连接构件的闭合位置与对应于分离器设备的两个部分的间隔位置的可移动连接构件的中间位置之间，可移动连接构件与分离器设备的第二部分接触；并且在可移动连接构件的中间位置与极限断开位置之间，可移动连接构件与分离器设备的第二部分间隔；

-在可移动连接构件的闭合位置与中间位置之间，分离器设备的至少一个区别导电元件通过与分离器设备的第二部分形成接触部的可移动连接构件被电连接到该可移动连接构件；

-在分离器设备的两个部分的电接触位置中，经过连接装置的额定负载电流经由可移动连接构件与分离器设备的第二部分之间的电接触部传递；

-该装置包括密封外壳，该密封外壳包封绝缘流体且其中设置有至少第一电极和第二电极，并且分离器设备的区别导电元件中的至少一些被容纳于第一电极或第二电极中设置的内部空腔中；

-内部空腔设置在由第一电极的导电周面确定的包层内；

-至少第二电极包括可移动连接构件，可移动连接构件沿着断开运动相对于第一电极在极限电气断开位置与极限电气闭合位置之间可移动，在极限电气闭合位置中可移动连接构件形成与第一电极的额定电连接，并且内部空腔被设置在由可移动连接构件的导电周面确定的包层内；

-分离器设备的部分中的至少一个由第一电极承载，并且两个部分的相对间隔运动通过电极在其极限断开位置与极限闭合位置之间的断开运动来控制；

-在分离器设备的两个部分中的至少一个的相对间隔运动中，优选电路径叠加在所述分离器设备的两个部分中的该至少一个的路径上；

-在分离器设备的两个部分的相对接触位置中，该分离器设备的这两个部分在电气电路的上游部分与下游部分之间形成连续导电路径；

-区别单独自由路径沿着优选电路径串联地设置；

-两个连续的区别单独自由路径通过区别导电元件中的一个电连接，每个单独自由路径被限定在两个邻近区别导电元件之间；

-区别导电元件将不超过两个区别自由路径连接在一起；

-区别单独自由路径中的至少一些沿具有投射在与电极的断开运动的路径垂直的方向上的非零分量的路径延伸；并且

-区别单独自由路径中的至少一些以沿该设备的两个部分的相对间隔运动的方向与至少一个其他区别单独自由路径重叠的方式延伸。

附图说明

从参考附图作出的以下描述中清楚地得到多种其他特性，其中附图示出作为非限制性示例的本发明的实施例。

图1是本发明的类型的断路器装置的立体图。

图2是本发明的断路器装置的第一实施例的剖视图。

图3是示出用于本发明的装置的分离器设备的第一实施例的分解立体图。

图4至图7是图3的分离器设备的组成部分与用于本发明的装置的可移动连接构件的各个相对位置的轴向截面的示意图。

图8和图9是图4至图7中所示类型的设备在包含轴向方向的平面上的截面的示意图，其分别示出图4和图7的位置。

图10是图3的分离器设备的一部分的剖视立体示意图。

图11是示出用于本发明的装置的分离器设备的第二实施例的分解立体图。

图12和图13是分别示出图11的分离器设备的第一部分和第二部分的立体图。

图14是示出组装时的图11的分离器设备的局部剖视立体图。

图15和图16是以平面铺开的展开图形式示出图11的设备的两个部分的不同导体元件的相应位置的视图。

图17是示出用于本发明的装置的分离器设备的第三实施例的分解立体图。

图18至图20是分别示出图17的分离器设备的两个部分的三个不同相对位置的局部剖视立体图。

图21是示出安装在断路器装置中的图17的分离器设备的局部剖视立体示意图。

具体实施方式

图1和图2示出了用于高压或极高压电路的本发明的机械断路器装置的主要组成元件。

这样的装置用于断开或闭合电气电路，该电气电路可以传输额定电流(即，既定电流)，其中该装置被设计为用于这样的电气电路，以便在高于1000V交流电或高于1500V直流电的电压下、甚至在极高压(即，高于50000V交流电或高于75000V直流电的电压)下连续操作而没有损坏。

该装置是机械断路器装置，其中通过分离和移开两个接触部(contact part)断开电气电路以截断经过该装置的电流的流动。自然地，通过移动两个接触部直到两者接触而闭合电气电路以恢复经过该装置的电流的流动。

在下文所述的实施例中，机械断路器装置是隔离开关。然而，本发明可以在电路断路器或开关(switch)的情况下实施。在实施例中，断路器装置被设计为切断单个电气电路(例如，单相)，然而本发明可以被实施为设计成切断多个电气电路的装置，从而包括例如位于共同外壳内的平行的多个断路器设备。

更特别地，在所谓的“金属包覆”类型的断路器装置的情况下描述本发明。装置10包括由外周壁14限定的外壳12。外周壁14限定外壳12的内部容积16且设有一系列开口18，所述开口至少用于维护或组装操作，以便提供从外壳外侧进入内部容积16的途径，或者使容积16能够与围绕开口布置于外周壁14旁边的另一外壳的另一容积连通。当装置处于操作构造时，外壳12优选地相对于外周壁14的外侧密封。因此壁中的开口被设计为例如通过检查端口或盖子闭合，或者通过使开口与自身密封的另一外壳的相应开口对准而使外壳12的内部容积16与该另一外壳连通。通过以这种方式密封，外壳12的内部容积16可以填充有能够与大气空气分离的绝缘流体。流体可以是气体或液体。流体的压力可以与大气压力不同，例如，高于3巴(bar，压强单位)绝对值的压力，或者该压力可以很低，可能接近真空。绝缘流体可以是空气，优选地是比大气压力高的压力下的空气。然而，优选地根据流体的高绝缘性质来选择流体，所述高绝缘性质例如为具有比在等同温度和压力条件下的干燥空气的介电强度更大的介电强度。

通常，装置10具有至少两个电极，这些电极分别电气地连接到待切断的电气电路的上游部分和下游部分，并且通过在至少一个电气断开位置(electrically openposition)与电气闭合位置(electrically closed position)之间的断开运动而相对于彼此可移动，其中电气断开位置对应于装置的断开状态，而在电气闭合位置中电极实现装置的额定电气连接，因而对应于该装置的闭合状态。在本文中，断开运动可以在从电气闭合位置到电气断开位置的断开方向上发生，或者在从电气断开位置到电气闭合位置的闭合方向上发生。在所示示例中，装置10特别包括固定的第一电极20以及具有固定主体和可移动连接构件24的第二电极22。

在所示示例中，每个电极20、22借助于绝缘支撑件26被紧固在外壳12中，在这个示例中该绝缘支撑件被表示为紧固到外周壁14的碗的形式，以便闭合为此目的设置的开口18，电极被设置在支撑件26的内侧上。在支撑件26相对于内部容积16的外侧上，支撑件26承载电气连接到相应电极20、22的连接终端28、30。因此连接终端28、30被设置在外壳12的外侧。其中一个终端用于连接到电气电路的上游部分(未示出)，而另一终端用于连接到电气电路的下游部分(未示出)。通过任意方式，并且对于电流的极性或流动方向没有任何特殊含义，被称为电气电路的上游部分的部分是通过连接终端28被连接到第一电极20的部分。相对地，电气电路的下游部分是通过连接终端30被连接到第二电极22的部分。

无论断路器装置是处于断开状态还是闭合状态，每个电极20、22都以永久的方式连接到相关的连接终端28、30。

每个电极20、22具有由导电材料(特别是金属材料)制成的固定主体，该主体具有导电且呈现基本为凸状而没有任何突出部分的外周面32、34。如下所述，每个电极20、22具有内部空腔31、33，所述内部空腔被包含在由固定主体的导电外周面32、34限定的包层(envelope)内。

在所示示例中，外周壁14呈现出关于中心轴线A1的大致为柱形的形状，并且两个电极20、22连同它们相关的终端28、30一起呈现分别沿轴线A2和沿轴线A3的长形的形状。在这个示例中，轴线A2和A3平行。轴线A2和A3垂直于壁14的中心轴线A1，并且它们沿轴线A1的方向彼此偏移。除了以这种方式沿中心轴线A1的方向偏移之外，终端28和30还被设置为在中心轴线A1的两侧上彼此相对。

两个电极20、22的主体以固定的方式被设置在内部容积16中，与外壳12的外周壁14间隔并且以如下方式彼此间隔，所述方式为，使得沿中心轴线A1的方向在其各自的外周面32、34的面对部分之间设置有电极间电绝缘空间。

在所示示例中，装置的第二电极的可移动连接构件24包括轴线A1的滑动管36，该滑动管36被引导为在第二电极22的固定主体中、轴线A1的柱形内部空腔中沿中心轴线A(在本文中被任意地称为“纵向”)滑动。

连接构件24能够相对于相对电极20以断开运动在图2所示的极限电气断开位置与其中电连接构件24形成与所述相对电极20额定电连接的极限电气闭合位置之间移动。在所示示例中，可移动连接构件24的滑动管36优选地由导电材料(例如，金属)制成，并且无论可移动连接构件24的位置如何，该滑动管均被电连接到第二电极的主体，因而以永久的方式被电连接到相关的连接终端30。

在所示示例中，当连接构件24在其极限断开位置中时，该连接构件24完全被接收在第二电极的相应空腔内，以便使飞弧(electric arcing)的任何风险最小化。在其极限闭合位置中，连接构件24沿中心轴线A1朝向第一电极20纵向地移动经过电极间电绝缘空间。以已知方式，连接构件24通过控制机构42在这两个极限位置之间移动，在所示实施例中，该控制机构包括能够在基本平行于轴线A1的方向上移动且自身由旋转杠杆46控制的连接杆44。

以任意方式，连接构件24从其极限断开位置到其极限闭合位置(即，图3中从右向左)的纵向移动被称为“向前”。因此，相反的方向被任意地称为“向后”。

已知的是，这类断路器装置的主要问题与电路被断开时、以及有时电路被闭合时出现电弧相关，特别是在电气电路接通且正在传输大电流时执行断开或闭合的情况下。为了解决这种问题，本发明的装置10包括电弧分离器设备48。

在图2所示的实施例中，电弧分离器设备48有利地至少部分地(优选地大部分以及更优选地完全)被包含于其中一个电极(特别是第一电极20)的内部空腔中。通过以这种方式将电弧分离器设备设置在由导电周面(conductive peripheral surface)32确定的包层内，电弧分离器设备可以被集成于装置10中且在装置处于其闭合状态时没有干扰内部容积中存在的电场。因此，不需要为了继续符合装置的介电强度而修改装置的设计。自然地，通过将电弧分离器设备至少部分并优选地大部分或完全容纳于电极的空腔中，对扩大该装置的任何需求设限，特别是对扩大内部容积的任何需求设限，这有利于使装置紧凑。罐体的形状因而可以仍近似为柱形，这有益于变电站的紧凑性。优选地，分离器设备被完全接收在内部空腔内。

自然地，分离器设备48还可以有利地被容纳在可移动连接构件24内，或者被容纳在第二电极22的主体的空腔中。分离器设备48因而可以被接收在由滑动管36的导电周面确定的包层内形成的空腔中。

下文中参考图3至图10描述分离器设备的第一实施例的操作。

图3示出了适于在本发明中使用的分离器设备48的第一实施例的主要组成部分。图4至图7示出了这些组成部分的多个不同的相对位置。图8和图9是设备的接触位置和间隔位置的平面示意图。

第一实施例包括能够以相对间隔运动而相对彼此移动的第一部分50和第二部分52，在这个示例中，沿中心轴线A1的方向在图4、图5和图8所示的至少一个电接触位置与图6、图7和图9所示的其中这两个部分间隔开的位置之间进行相对间隔运动。在这个示例中，相对间隔运动是沿轴线A1纯平移的运动。

在所描述的断路器装置的实施例中，分离器设备被设置在该装置中，使得：

-在可移动连接构件24的与机械装置的电极的电气闭合位置对应的极限闭合位置中，额定电流(或者至少大部分额定电流)沿着主连续导电路径流动，特别是在可移动连接构件24与第一电极20的主体之间直接流动，且该大部分额定电流不需经由分离器设备48传递。如图4可以看出，额定电流(或者至少大部分额定电流)流经一对主触点，在这个示例中，这对主触点由可移动连接构件24的滑动管36的前端25以及第一电极20的主体的接触表面21形成。

与此相反，对于可移动连接构件24的位于图4所示的极限闭合位置与图5所示的位置之间且这对主触点之间的接触消失的位置，限定次级连续导电路径以用于使额定电流经过该装置。这个次级连续导电路径被限定为经过分离器设备48，只要分离器设备的两个部分仍在它们的电接触相对位置即可。

在这个实施例中，两个部分50、52中的每个均具有绝缘本体，其上设置有一系列区别导电元件且这些导电元件彼此电绝缘，其中一“系列”自然包含多个区别导电元件。如下所述：

-在两个部分50、52的接触位置，两个系列中的每个导电元件(除了端部元件之外)均与其他系列的两个连续区别导电元件电接触；以及

-在两个部分的任何间隔位置(与这两个部分的电接触位置不同)中，两个系列的每个导电元件与其他系列的区别导电元件间隔。

在图3中，可以理解的是，第一部分包括承载多个条形件(bar)54的承载部(carriage，托架)，这些条形件在横向方向上延伸且由绝缘材料制成，其中设置有第一系列的区别导电元件53(如图8、图9和图10所示)，这些元件例如可以为U形跨接管(jumper)的形式。

举例来说，条形件54由在包含中心轴线A1和条形件54的横向方向的平面中延伸的U形框架55承载，该框架55向后打开，特别是朝向第二电极22打开。绝缘条形件54为长方体的形式，该长方体沿横向方向延伸且具有含凹陷部84的各自的面向后方的表面83。条形件54形成用于设备的第一部分50的绝缘本体。

用于设备的第一部分50的绝缘本体优选地至少部分由一种或多种绝缘材料制成，以便在相同部分的两个相邻的区别导电元件之间提供电绝缘。优选地，所得到的绝缘防止在两个相邻的区别导电元件之间在绝缘本体的材料中发生任何介质击穿或电弧的任何运动，特别是截断弧阶段的过程中。举例来说，绝缘本体基于聚四氟乙烯(PTFE)和/或基于全氟烷氧基(PFA)和/或基于聚甲醛(POM)制成。除了它们的绝缘特性之外，这些材料有利地还具有强的消融特性，使电弧能够被有效地冷却，并且因此增加跨过它们的终端的电压，从而具有增强消光过程的效果。构成条形件54的主材料优选地具有大于5千伏特每毫米(kV/mm)的介电强度，以及优选地对由电弧引起的磨损具有良好的抗性。

导电材料的跨接管53被嵌入绝缘条形件54中，使得跨接管53的两端的每端在绝缘条形件外部、条形件54的后表面中的其中一个凹陷部84内齐平，以此形成电触点81。在所示示例中，每个跨接管53具有横向基部以及两个平行部分，横向基部被嵌入条形件54中，两个平行部分轴向向后延伸且具有位于凹陷部84中条形件54的材料外侧的自由端，以便形成电触点81，如图10所示。凹陷部84还在条形件的底表面打开。在所示示例中，条形件54沿轴线A1的方向彼此相邻，但凹陷部84沿这个方向的深度在跨接管的电触点81与直接相邻的条形件54的前表面之间留有空间。每个条形件54具有沿横向方向并排设置的多个跨接管53。由于条形件54的多重性(multiplicity)，跨接管53并排设置。

在本发明中，区别导电元件例如由金属制成。这些导电元件的导电特性是指，它们具有小于10^-6欧姆米(Ω.m)的电阻率。

在所示示例中，每个条形件54在这排跨接管53的任一侧上包括单个螺柱(stud)57，每个螺柱具有嵌入条形件54中的基部以及轴向向后延伸的后部，其自由端位于凹陷部84中条形件54的材料外侧，以便形成与跨接管53的电触点类似且与其对准的电触点81。在这个实施例中，对于这组条形件，设置第一单个螺柱57，由条形件54(特别是沿着轴线A1设置在前方处的条形件)承载，以形成将被电连接到待切断的一部分电气电路的前部主终端61。在这个实施例中，前部主终端61被永久地连接到相关的连接终端28，因而被连接到电气电路的上游部分。

在这个实施例中，这些单个螺柱57中的由条形件54(特别是沿着轴线A1设置在后方处的条形件)承载的第二个螺柱形成后部主终端63，该后部主终端用于被电连接到待切断的电气电路的另一部分。如下所述，这个电连接仅对于可移动连接构件的某些位置有效。

其他单个螺柱用于成对地电连接在一起，一个条形件54上的一个单个螺柱57例如通过导电桥65被电连接到例如在相同的横向侧上位于直接相邻的一个条形件上的另一单个螺柱57。通过单个导电桥65连接在一起的这组两个单个螺柱57因而形成具有两个电触点的跨接管的等价物，并因此形成在本发明意义下的区别导电元件。

分离器设备48的第二部分52还具有通过滑道连接部72与第一部分的承载部机械连接的承载部，因此保证该设备的两个部分能够相对彼此移动。举例来说，在所示实施例中，条形件54的每个横向端部设有具有轴线A1的柱形孔，以使条形件能够被安装在属于第二部分52的轴线A1的两个平行杆上，以此形成两个部分50与52之间的滑道连接部。

第二部分的承载部可以具有基板74，该基板优选地由绝缘材料制成，在平行于轴线A1且平行于横向方向的平面中延伸。第二部分52承载一系列区别导电元件，在这个示例中，这些导电元件表现为叉形件(fork)的形式，该叉形件具有从基板74竖直向上延伸(即，沿基本垂直于轴线A1且垂直于横向方向的方向)的两个导电材料的分支78。如图10所示，每个叉形件76的两个分支78通过导电底部横梁件80连接在一起，以使每个叉形件76被紧固在基板74的顶表面上。每个分支78的顶部自由端部形成电触点82，该电触点82将与第一部分50的跨接管53的相应一个电触点81配合。第二部分52的叉形件76也被设置在平行的横排中，每排对应于第一部分的其中一排跨接管53。叉形件76的电触点82可以用与叉形件的其余部分连续的材料制造，或者它们可以为配合元件(fitted element)的形式。如果它们是配合元件，则电触点82可以由与叉形件76的其余部分所使用的材料不同的导电材料制成，特别是由良好地抵抗电弧的材料制成。因此，例如，电触点82可以基于钨或铜氨纤维钨(cupro-tungsten，铜钨)制造，而叉形件的其余部分则基于铜制造。

特别是从图8至图10可以看出，两个部分50和52相对彼此设置，使得叉形件76的每个分支78以沿轴线A1的方向使叉形件77的每个分支78的电触点82面向第一部分的跨接管53的电触点81的方式从底部竖直地被接合在凹陷部84中。因此可以观察到，第二部分52的基板74被设置在绝缘条形件54下方。例如图9中可以看出，对于分离器设备的每个部分50、52，给定系列的区别导电元件以多个平行排被设置在相应部分的绝缘本体54、74上，并且两个部分的多个排平行交错，就某种意义而言，一个系列的一排元件(因此属于分离器设备的一部分)被设置在另一个系列的两排元件(属于分离器设备的另一部分)之间。

从图10中可以看出，凹陷部84具备沿轴线A1的方向的尺寸，因此通过分离器设备的两个部分50和52的相对轴向运动而可存在如图4、图5和图8所示的电接触位置以及图6、图7和图9所示的没有电接触的间隔位置。在这个示例中通过滑道确定的相对运动是沿着轴线A1纯平移的运动。

因此，本发明的这个实施例具有两个不同系列的区别导电元件，一个系列由第一部分承载，而另一系列由第二部分承载。对于分离器设备的至少一个主动状态，在这个示例中对应于该设备的两个部分的间隔位置，区别导电元件彼此间隔且彼此电绝缘，以便将大量连续的区别单独自由路径CLE限定在周围的绝缘流体内，在断开和/或闭合电气电路时电弧可能撞击在所述单独自由路径中。每个单独自由路径CLE是周围的绝缘流体中位于两个区别导电元件之间的空白空间，即，没有任何固体障碍物的路径，特别是没有任何绝缘固体障碍物。

对于其两个部分的间隔位置，分离器设备48在电气电路的上游部分与下游部分之间限定优选电路径，优选电路径包括含有区别导电元件(特别是跨接管53和叉形件76)的导电段，导电段与含有连续的区别单独自由路径的绝缘段交替。

在连续的区别单独自由路径CLE对应于没有电弧时优选地比干燥空气具有更强绝缘的流体中的空间的情况下(如上所述)，所述连续的区别单独自由路径被认为是绝缘的段。在具有电弧的情况下，区别单独自由路径自然会失去其绝缘特性。

然而，应该注意到，跨接管53相对于叉形件横向偏移，使得当两个部分50和52在接触位置中时，每个叉形件76被设计为通过其两个触点82与属于对应排中的两个相邻跨接管的两个触点81接触。因此，在接触位置中，叉形件76在两个相邻的跨接管53之间形成电连接。这些相邻的跨接管中的一个可以具有通过导电桥65连接在一起的两个单个螺柱57，其中一个叉形件与螺柱中的一个接触，而属于另一排的另一个叉形件与螺柱中的另一个接触。

在这个实施例中，在间隔位置，区别单独自由路径首先在第一系列的跨接管53与由第二部分52承载的另一系列的邻近叉形件76之间形成，其次在所述邻近叉形件76与第一系列的另一跨接管53之间形成。

在这个第一实施例中，分离器设备48具有接触器39，该接触器被设置在该设备的后端处并因而由分离器设备的第二部分的承载部承载。接触器39被设计为在装置处于其闭合状态时与连接构件24接触，在这个示例中更特别地与连接构件24的接触器38接触。与此相反，当连接构件24已达到断开位置时，可移动连接部24的接触器38与接触器39之间的电接触被切断。接触器39被电连接到分离器设备48的区别元件中的一个，更确切地被电连接到用作后部主终端63的元件。在这个第一实施例中，接触器39被电连接到由分离器设备48的第一部分承载的后部终端63。

本发明的第一实施例设备还具有行程末端减震器机构，该机构用于吸收可移动连接构件的行程的末端，以便保证断路器装置的位于额定闭合状态与次级闭合状态之间的中间状态，其中，额定闭合状态对应于可移动连接构件24的极限位置(如图4所示)，而装置的次级闭合状态对应于图5所示的位置。

为此，行程末端减震器机构能够使分离器设备48的两个部分50和52在可移动连接构件24的运动方向上(在这个示例中，特别是在轴线A1的方向上)从图5所示的两个部分之间的第一接触位置一起移动到图4所示的偏移位置。

在图4的位置中，可移动连接构件24经由接触表面21与电极的本体直接接触。该接触优选地为滑动管36的前端25的柱形部与接触表面21之间的径向接触，以便甚至在沿着轴线A1的方向位置离散的情况下也保证电接触。在该装置的这个状态下，额定电流(或至少大部分额定电流)沿着主连续导电路径且特别地直接在可移动连接构件24与第一电极20的主体之间流动。

在向后的、朝向图5所示位置移动时，滑动管36的前端25与接触表面21失去接触。然而，直到图5的位置，可以看出，次级连续导电路径被限定为用于经过该装置的额定电流。只要分离器设备的两个部分仍处于其电接触相对位置，则这个次级连续导电路径被限定为经过分离器设备48。对于图4的位置与图5的位置之间的所有位置，可移动连接构件的接触器38与由第一电极20承载的接触器39接触，以此建立经过分离器设备(其两个部分处于电接触位置)的次级连续导电路径。

为此，属于第一部分50的U形框架55的横向基部被固定到从U形基部向后延伸的引导组件56。引导组件56被接收在套接件58内以便能够纵向地滑动，在这个示例中，该套接件为柱形且被设计为紧固在第一电极20的内部空腔31中。举例来说，套接件58具有轴线A1的管状本体，其前部具有用于紧固到第一电极20的主体的紧固凸缘62，并且其后部具有向内引导的径向凸缘64，所述向内引导的径向凸缘形成用于引导组件56的纵向后抵靠部(abutment)。因此，套接件58在机械断路器装置中固定。引导组件56及分离器设备的整个第一部分50特别地被设计为在套接件58内沿着轴线A1的纵向方向而在图4所示的偏移前进位置与图5所示的收缩位置之间滑动，在收缩位置中引导组件56纵向地向后抵靠套接件58的向内引导的径向凸缘64。通过例如由前封闭板68保持在套接件58内的螺旋弹簧66(因此该弹簧66沿着轴线A1被压缩在封闭板68与引导组件56之间)将引导组件56沿着纵向方向朝向其收缩位置弹性地推动。指示指状件(index finger)70被紧固到引导组件56，以便相对于引导组件56的外柱形壁径向向外突出并被接收于套接件58的管状本体的纵向槽中，以此有角度地指示第一部分50。

下文中参考图4至图7描述分离器系统48的各个操作位置。

图7对应于连接构件24的极限断开位置。这个位置对应于连接构件24的能够得到装置所需切断能力以及该装置的期望维护条件的额定绝缘距离的位置。该位置通常对应于图2所示的控制机构42所允许的连接构件24的最大收缩位置。在连接构件24的这个位置，分离器设备48仅受到弹簧66的力，这个力因此推动第一部分50朝向图5至图7所示的其收缩位置。在该装置的这个断开状态，分离器设备48的第二部分52(在这个实施例中，由第一部分50承载)被弹性构件(例如，弹簧90)朝向与第一部分间隔的位置推动，特别地沿轴线A1的方向向后收缩。举例来说，这个间隔位置由两个部分50与52之间沿两者相对运动的方向作用的机械抵接部来限定。在两个部分的这个相对位置中，在两个部分50与52之间没有电接触，特别是在第一部分的区别导电元件(即，跨接管53)与第二部分的区别导电元件(即，叉形件76)之间没有电接触。因此可以观察到，在分离器设备的特别地由第二部分52在其后端处承载的接触器39与连接构件24的接触器38之间存在很大的距离。

能够理解的是，该装置的这个状态对应于其断开状态，其中，至少在该装置的额定操作条件下，在电气电路的上游部分与下游部分之间没有形成通过该装置进行的电连接。

通过使连接构件24以其断开运动的方式移动，在这个示例中是沿用于使电气电路闭合的方向移动，达到图6所示的中间位置，该中间位置对应于在连接构件24的接触器38与分离器设备48的接触器39之间形成第一接触的位置。在这个位置中，仍然没有分离器设备的两个部分相对彼此的移动，所以这两个部分仍处于它们相对间隔的位置，并且也没有分离器设备48作为一个整体相对于套接件58的任何移动，因而没有相对于第一电极20的移动。对于连接构件24的这个中间位置(其中在连接构件24与分离器设备48之间形成电接触)，断路器装置仍然处于电断开状态。在电气电路的上游部分与下游部分之间没有直接电接触而用于切断。相比之下，断路器装置在这个位置或在图5的位置与图6的位置之间的中间位置提供电绝缘的能力(即，在没有形成电弧的情况下在电气电路的上游部分与下游部分之间所需承受的最大电压)小于其对应于连接构件24的极限断开位置的电绝缘的能力。特别地，在这种情况下，分离器设备的后端终端63经由可移动连接构件24以及接触器38和39被带至电气电路的下游部分的电位。

通过仍然沿用于使电气电路闭合的方向继续以连接构件24的断开运动来移动连接构件24，达到图5所示的位置，该位置对应于分离器设备的两个部分50和52处于电接触位置的位置。在这个位置中，一个部分的区别导电元件与另一部分的区别导电元件之间的所有电接触均被建立且有效。因此，叉形件76的触点82抵靠跨接管53的触点81，以便提供各个区别导电元件之间的电接触。还应该观察到，在这个位置，如图8所示，前端叉形件76V与前部主终端61接触，而后端叉形件76R与后部主终端63电接触。在所示示例中，前部主终端61和后部主终端63通过由设备的第一部分所承载的单个螺柱57来形成。然而，两个终端可以由设备的第二部分承载，或者还能够将一个主终端设置成由第一部分承载以及将另一个主终端设置成由第二部分承载。

对于两个部分50和52的这个相对接触位置，可以有利地设置成使其不对应于各个区别导电元件76、53之间的第一接触位置，而是使其对应于这两个部分的沿两个部分之间相对运动的方向朝向前方超出第一接触位置的相对位置。在这个实施例中可能通过将叉形件76的触点82设置在U形叉形件76的分支78的自由端处的事实来实现，所述分支78垂直于两个部分之间的相对运动的方向延伸，并且可以弹性变形，以此吸收第二部分的基板74(承载叉形件7的基部)的超出第一接触位置的运动。这在两个接触部81、82之间施加充足的压力，以允许在沿次级连续导电路径建立额定电流所需的时间期间电流流动而没有损坏。可通过将跨接管53设置成被安装在条形件54中且具有沿两个部分之间相对运动的方向移动的能力而得到相同类型的结果，优选地通过使跨接管53沿轴线A1向后朝向收缩位置被弹性地推动来得到。图5和图8中特别示出的电接触位置优选地由分离器设备48的两个部分之间的机械抵接部来确定，以防止这两个部分继续朝向彼此相对运动。

如图5所示，从该装置的多个组成部分的这个相对位置开始，断路器装置处于电闭合状态，在该电闭合状态中建立装置的次级电连接。在这个位置，额定电流可以流经断路器装置10。一旦这对主电触点21、25接触(如图4所示)，则这个额定电流在沿着主连续导电电路流动之前沿着次级连续导电电路流动经过分离器设备。

因此，应该观察到，图4所示的连接构件24朝向其极限闭合位置的运动从图5所示的位置继续向前。特别是可以通过行程末端减震器机构来实现这个运动，分离器设备48的两个部分因而沿连接构件的运动方向一起移动，特别是通过在套接件58中滑动的第一部分50的引导组件56移动。分离器设备的两个部分自然保持在其电接触相对位置。

在这个实施例中，应该观察到，在图4和图5的位置之间，只要这对主触点21和25不接触，则额定负载电流穿过断路器装置，其中分离器设备48的两个部分50和52经由分离器设备48的区别导电元件76、53电接触，所述元件沿次级连续导电电路设置。参考图8并假设分离器设备的前部主终端57以永久的方式特别是通过第一电极20的主体以及通过连接终端28被电连接到待切断的电气电路的上游部分，可以理解的是，接着电流通过前端叉形件76V以直接传导的方式从前端终端57朝向第一部分的第一跨接管53被传输。这个第一跨接管53通过该第一跨接管和与之相邻的第二叉形件76的各自面对的触点而将电流传输至该第二叉形件，以及该第二叉形件通过该第二叉形件和与第一跨接管相邻的第二跨接管53的各自面对的触点将电流传输到该第二跨接管。鉴于两个系列的区别导电元件沿连续导电路径相对于彼此交错，因此该电流传导继续经过各个连续的区别导电元件，使得额定电流通过交替地传递而从由分离器设备的一部分承载的一个系列的区别导电元件流动到由分离器设备的另一部分承载的另一系列的区别导电元件。

因此，在它们的接触相对位置，分别形成分离器设备的两个部分50和52的部件的区别导电元件53、76通过相接触而在电气电路的上游部分与下游部分之间形成导电路径，该路径是连续的，即，对于经过导电固体介质的电传导没有任何中断。在主触点21、25之间没有接触的情况下，这个连续的导电路径是在电气电路的上游部分与下游部分之间对于该装置的构件的接触位置来说具有最小电阻的路径。区别导电元件沿连续的导电路径串联设置。

接下来描述断开电气电路的步骤，该步骤可能在负载下执行，同时额定电流流经该装置。

在图4的状态下，装置同时具有主连续导电路径和次级连续导电路径两者，主连续导电路径经由主触点21和25直接从固定电极20的主体到可移动连接构件24。然而，主连续导电路径优选地具有较低的电阻，使得经过装置的大部分额定电流沿着主连续导电路径而非沿着次级连续导电路径流动。

从参考图4描述的状态开始，可移动连接构件24被控制以收缩。直到达到图5的位置，只要分离器设备48的第一部分50的引导组件56相对于套接件58自由滑动，则整个分离器设备48与连接构件24收缩。在这个运动期间，额定电流流经断路器装置。然而，由于主连续导电路径因主触点21和25之间失去接触而被切断，因此这个额定电流从主连续导电路径经过分离器设备48传输到次级连续导电路径。然而，由于已形成两个连续导电路径，因此在没有任何产生电弧的风险下进行这个传输。

在到达图5的位置(对应于可移动连接构件24的第一中间位置)时，引导组件56抵靠套接件58的径向凸缘64，以防止设备48的第一部分50的任何随后的向后运动。在这种情况下，额定电流仍可以沿着次级连续导电路径流经分离器设备48。

当可移动连接构件24沿断开方向继续进行其向后断开运动而超出图5的位置时，设置在分离器设备的两个部分之间的弹簧90推动设备48的第二部分52，以便经由其接触器39使其保持压靠可移动连接构件的接触器38。因此，两个部分50和52沿着它们的间隔运动彼此移离，并且叉形件76与跨接管53之间的接触，即，设备的两个部分50和52之间的电接触同时被切断(忽略几何离散)。在这种情况下，可以看出，在叉形件76与跨接管53的每个触点81、82处，同时产生各个区别单独自由路径CLE以对应于绝缘流体中的空白空间，所述空白空间由于两个部分50和52远离彼此的相对运动而产生于这对触点81、82之间。对于图5所示的位置，可以认为由于两个部分都处于接触位置而使每个区别单独自由路径CLE的长度都为零，并且每个单独自由路径的长度从这个零值开始逐步增加并同时对于所有单独自由路径均逐步增加，与从两个部分的电接触位置朝向至少一个间隔位置的分离器设备48的两个部分50和52的间隔成比例地增加。

在紧接着失去接触之后的位置，单独自由路径的这个长度很小，因而电弧撞击在每个单独自由路径CLE中。在存在这些电弧时，电流流经断路器装置10并流经分离器设备48。由于系统被构造的方式，单独自由路径中出现的电弧沿着电流的流动路径串联连接。特别地，然后限制电流以使电流沿着优选电路径流动，该优选电路径交替地包括由区别导电元件(即，跨接管53和叉形件76)构成的导电段以及由连续的区别单独自由路径构成的“绝缘”段。再次，应该理解的是，在存在电弧的情况下，单独自由路径CLE失去其绝缘特性，但一旦电弧消失则可恢复。

在每个区别单独自由路径中，单独路径中的电弧产生电弧电压，该电弧电压抵抗在待切断的电气电路的上游部分与下游部分之间穿过电气装置的电压。通过已知的方式，这个电弧电压具有可以以下述形式书写的值(关于第一近似值和恒定电流值)：

U_arc＝U_o+k×l_CLE

其中：

U_o是常数，一般在10V到25V的范围；

k是可被认为是恒定值的乘数因子；以及

l_CLE是表示单独自由路径的长度的值，即，代表所考虑的位置中跨接件53的触点81与叉形件76的相对触点82之间的距离的值。

在这个实施例中，可以理解的是，通过在经过分离器设备48的优选电路径中同时产生多个单独自由路径，在每个单独自由路径中产生电弧电压(抵抗电流的通过)，由于单独自由路径沿优选点路径串联而使这些电弧电压加在一起。因此，对于同时产生N个单独自由路径的分离器设备(在所示示例中假设在第一系列中有(N/2)-1个区别导电元件，而在第二系列中有N/2个区别导电元件，加上前端终端和后端终端)，沿优选电路径直接产生不小于N×Uo的总电弧电压。

还可以理解的是，随着分离器设备48的两个部分进一步移开，用于每个弧中的电弧电压的k×l_CLE项与两个部分之间的间隔成比例地增加，而对于作为整体的分离器设备，总电弧电压的这一部分随着表示单独自由路径的数量的因子N而增加，因此增加很快。

在这个第一实施例中，由第一部分50承载的第一系列的区别导电元件包括三个为一排的四排跨接管53，每个排位于每个横向端部处的单个螺柱57之间。由第二部分50承载的第二系列的区别导电元件包括四个为一排的四排叉形件76。在断开时，分离器设备48同时沿优选电路径串联形成三十二个区别单独自由路径CLE。

因此，在这个实施例中，即使在分离器设备的两个部分之间具有小的相对间隔，并因此即使在两个电极的断开运动时在两个电极之间具有较小的相对运动，也产生快速变大且具有随两个电极之间相对运动很快增加的值的总电弧电压。

而且，因为分离器设备48被设置在其中一个电极的空腔31内，所以电弧被限制在电极内且几乎没有因到达外壳的壁14而导致的恶化的风险。

当该系统达到图6的位置时，经过分离器设备48的总电弧电压可能已达到使电弧消失的值。在图6所示的位置，设备48的第二部分52已达到相对于第一部分50的最大间隔的位置并且不再能朝向第二电极22收缩。

在所有情况下，当可移动连接构件24继续其从图6的位置朝向图7的位置的收缩运动时，连接构件24的接触器38失去与分离器设备48的接触器39的接触，并且逐渐移离。如果在失去接触的瞬间仍存在电流(假设分离器设备中的电弧尚未消失)，则在两个接触器38和39之间可以以与传统装置中相同的方式产生电弧。然而，两个接触器38和39之间的这个电弧(该电弧产生附加到分离器设备48内的总电弧电压的额外电弧电压)通常会很快地导致装置中的电弧消失，这种情况发生在两个接触器38和39之间间隔的相对较小的值处，该值足够小以避免产生任何因到达该装置的壁14而使得弧恶化的风险。

下文中利用相同的操作原理(仅具有用于区别导电元件的不同几何构型)来描述本发明的第二实施例。正如第一实施例，这个第二实施例具有在接触位置与间隔位置之间相对彼此可移动的两个部分。每个部分50、52包括绝缘本体，每个部分的绝缘本体承载一系列区别导电元件。正如第一实施例中那样，沿经过分离器设备的优选电路径串联地同时(忽略几何离散)产生多个区别单独自由路径，这些电路径的各个长度同时增加且与该设备的两个部分之间的运动间隔成比例地增加。

更特别地从图12中可以看出，第一部分50包括绝缘本体92，该绝缘本体呈管状(在这个示例中关于轴线A1呈管状)且具有插入于其中的导电材料的初级接触板94，每个板形成第一部分50的区别导电元件。每个初级板94朝向轴线A1从管状绝缘本体92的内侧柱形壁96向内径向延伸。每个初级板94具有关于轴线A1的环的角度扇形的形状，其关于轴线A1有角度地延伸，例如，在5°到30°的范围内，优选地在10°到20°的范围内，并且相对于轴线A1从内部柱形壁96径向延伸到板94的内径。因此每个初级板94具有大体呈平面且位于垂直于轴线A1的平面中的前表面和后表面。

初级板94优选地在形状上都相同。从图11和图12中可以看出，初级板94被接收于在绝缘本体92中形成的相应容置部95中且被设置成螺旋结构。因此，两个连续的初级板94沿轴线A1的方向纵向偏移。两个相邻板之间的轴向偏移D(例如，由两个相邻初级板的各自的后表面之间测出)可以处于例如0.5毫米(mm)到20mm的范围内，并优选地在1mm至5mm的范围内。在这个实施例中，两个相邻初级板94也呈角度地偏移因而在轴向方向没有相对的部分。在两个相邻初级板之间，例如可以设置关于轴线A1的初级角间隙S1，在相对的边缘之间测量这个角间隙S1，其中所述相对的边缘中的一个属于一个板而另一个属于随后的板，这个角间隙S1优选地处于0.5°到30°的范围内，并优选地在5°到20°的范围内。因此，在沿着轴线A1的方向的突出部中，两个相邻初级板94不重叠。在所示实施例中，并且从分离器设备48的后端沿着轴线A1的方向观察这组初级板94，两个相邻初级板94被设置成使得从另一初级板有角度地顺时针偏移的初级板94也相对于所述另一初级板轴向向前偏移。因而除了前端初级板94V和后端初级板94R之外，每个初级板94有角度地且轴向地位于两个相邻初级板(这两个相邻初级板是相距所讨论的初级板94最近的初级板)之间，并且这三个板被认为在第一系列的板中是连续的。在所示示例中，前端板94V被设计为形成前端终端，该前端终端优选地以永久的方式被电连接到待切断的电气电路的一部分，例如，上游部分。

在所示示例中，设置有初级板94的螺旋的每一圈具有彼此间隔且彼此电绝缘的八个初级板。在这个示例中，该螺旋设置有八圈，提供六十四个初级板94。

在所示示例中，分离器设备48的第一部分50还具有外包层97，该外包层被制成轴线A1的管状部的形式，优选地由电绝缘材料制成，例如由PTFE制成。管状外包层97的内径优选地大体等于第一部分50的绝缘本体92的外径，从而在与其初级板94配合时能够被接收在外包层97内。在其前轴向端，外包层97具有使外包层连接到环形引导组件56的径向凸缘，正如第一实施例那样，环形引导组件被设计为沿轴线A1被可滑动地接收于套接件58中，以形成用于连接构件24的行程末端减震器机构，并如参考第一实施例所描述的。

分离器设备48的第二部分52(在图13中可见)包括绝缘本体98，特别是关于轴线A1的柱形本体且具有选择成允许绝缘本体98在第一部分50的这组初级板94的中心处沿轴线A1滑动的外径(优选地不形成接触部)。可为管状或实心的这个柱形绝缘本体98承载从其柱形外周面100向外径向突出的一系列次级接触板102，从而形成第二部分52的相应数量的区别导电元件。

因此，每个次级板102被锚定于绝缘本体100中。每个次级板102从柱形绝缘本体98的外柱形表面径向向外延伸。每个次级板102一般为关于轴线A1的环的角度扇形的形式且具有围绕轴线A1的角范围(angular extent)以及从外柱形表面100沿着轴线A1的径向范围(radial extent)，该角范围例如在5°到30°的范围内，优选地在10°到20°的范围内。在这个实施例中，每个次级板102具有大体为平面且包含在与轴线A1垂直的平面中的前表面。

在所示示例中，每个次级板102具有含两个接触元件的后表面，这两个接触元件沿轴线A1的方向偏移。在这个示例中，接触元件由两个表面元件104和106构成，每个表面元件大体为平面且包含于与轴线A1垂直的各自的平面中，两个接触元件104和106的两个平面以一轴向偏移值D轴向偏移，该轴向偏移值D等于第一系列的两个相邻初级板94之间的轴向偏移D。特别地，在两个部分的电接触相对位置中，且可能忽略两个系列的端板，第二部分的次级板102与第一部分的两个相邻初级板94同时接触，同样，第一系列的初级板94与第二部分的两个相邻次级板102同时接触。表面元件104和106可以有利地由导电材料制成，该导电材料与次级板的主体的导电材料不同，其可能是在抵抗电弧方面更好的材料。

以与第一部分50的初级板94的排列类似的方式，次级板102被设置在螺旋中。因此，两个相邻次级板102关于轴线A1相对彼此以角间隙S2有角度地偏移，并且它们沿着轴线A1的方向以轴向偏移D轴向地偏移。优选地，所述系列中的一个系列的板的角范围大于另一系列的与所述板接触的两个相邻板之间的角间隙。

在所示示例中，设置有次级板102的该螺旋的每圈包括八个次级板，这些次级板在绝缘本体98上相互间隔且彼此电绝缘。在这个示例中，该螺旋设置成具有八圈，提供六十四个次级板102。

从图14中可以看出，第二部分52被同轴地接收于第一部分50的管状本体92中，因此位于外包层97内。在外包层的后端处具有环形横向壁，该环形横向壁的中心由孔口106穿透，以允许第二部分的绝缘柱形本体98的后端在沿着轴线A1滑动时穿过。从图13中可以看出，绝缘柱形本体98的这个后端承载与连接构件24的接触器38电接触的接触器39，正如第一实施例的内容所解释的。举例来说，在这个第二实施例中，接触器39可以被电连接到第二部分的所述系列的次级板102的后端次级板102R，该后端次级板形成用于分离器设备48的后端终端。

通过这种方式组装分离器设备48，对于分离器设备的每一个部分50、52，给定系列中的区别导电元件94、102以螺旋排列的方式被设置在承载这些区别导电元件的绝缘本体上，并且这两个部分的两个螺旋共享一个共同的轴线且交错。为了组装的目的，在承载其次级板102的第一部分50已同轴地接合于绝缘管状本体92的中心之后，可以将初级板94设置为从外向内径向地插入第一部分的绝缘管状本体92中的相应容置部95中。

分离器设备48的两个部分50和52可以以间隔运动的方式在图15所示的接触位置与图16所述的间隔位置之间相对彼此滑动。在这个示例中，两个部分50和52之间的相对间隔运动是沿着轴线A1的纯平移运动。

正如第一实施例中那样，优选地在分离器设备48的两个移动部分之间设置弹性返回构件(例如，弹簧)，以使得在不与移动连接构件24发生接触的情况下，两个部分占用它们的间隔相对位置。更特别地从图16中可以看出，在这个间隔位置，所有区别导电元件，特别是初级板94和次级板102，沿两个部分的间隔运动的轴向方向彼此间隔，以防止这些区别导电元件之间通过固体(solid，实心)材料的任何电连接。在连接构件24的运动的作用下，如参考第一实施例的图6和图7所描述的内容，分离器设备的两个部分可以被移至接触位置，在该接触位置中，一个系列中的每个板被连接到另一个系列的两个板，以此通过分离器设备产生电连接，从电连接在一起的固体导体之间的连续性的意义上来说并且如图15所示，分离器设备是固体的。

为了保证在所设置的每个触点处的接触，可以提供用于补偿几何离散的装置，例如通过将两个系列的至少一个系列中的板设置为弹性的，或者通过插入弹性接触元件。

通过与第一实施例相同的方式，这个第二实施例中的分离器设备48可以被集成于第一电极的空腔31中，或者实际上在另一变型中，被集成于连接构件24中的空腔中。同样，取决于连接构件24的位置，与分离器设备48的这个第二实施例配合的断路器装置可以占用四种状态，这四种状态在用于第一实施例的图4至图7中示出。

在这些第一实施例和第二实施例中，在分离器设备的两个部分之间的电接触位置中，区别导电元件(特别是所述两个系列)被电连接到电气电路，并且甚至形成电气电路的一部分，因为区别导电元件不仅处于该电路的电位实际上它们还传递额定电流，或者在任何情况下，区别导电元件能够在以下情况下传递这个额定电流：该装置包括处于可移动连接构件的极限闭合位置的主连续导电路径、以及在可移动连接构件开始从其极限闭合位置移离时经过分离器设备的次级连续导电路径。

而且，可以理解的是，在这些实施例中，电弧分离器设备包括区别导电元件，在两个实施例中，对于分离器设备的对应于该设备的两个部分的间隔相对位置的至少一个主动状态，区别导电元件彼此间隔且彼此电绝缘，以便在周围绝缘流体中限定多个连续的区别单独自由路径，当电气电路被断开和/或闭合时所述路径可以具有撞击在其中的电弧。区别单独自由路径是在绝缘流体中在两个邻近区别导电元件(其中一个区别导电元件属于由一个部分承载的一个系列，而另一个区别导电元件属于由另一部分承载的另一个系列)之间具有较小介电强度的路径，在断开和/或闭合电气电路时电弧可以沿着所述路径撞击。沿着这些单独自由路径，在两个邻近区别导电元件之间存在超出电压差阈值的介电击穿。

对于本发明的这些第一实施例和第二实施例，在该设备的两个部分的间隔位置中的单独自由路径被设置在由所述部分之一承载的一个系列的区别导电元件与由所述部分中的另一个承载的另一个系列的区别导电元件之间。在第一实施例中，这样的单独自由路径CLE被设置在跨接管53的每个触点81与叉形件76的分支78的相对触点82之间。在第二实施例中，在该设备的两个部分的间隔位置，这样的单独自由路径通过周围流体设置在初级板94的后表面与次级板102的两个表面元件104、106的一个之间。

在两个实施例中，两个连续的区别单独自由路径通过其中一个区别导电元件被电连接在一起，并且每个单独自由路径被限定在两个邻近区别导电元件之间。在第一实施例和第二实施例中，两个邻近区别导电元件不属于相同的系列，而是其中一个近端区别导电元件由设备的一个部分承载而另一个由设备的另一个部分承载。

而且，区别导电元件优选地将至多两个区别单独自由路径连接在一起。

在第一实施例中，有利地设置绝缘固体障碍物以限制在相同系列的两个相邻区别导电元件之间(即，特别是在相同条形件54上的两个相邻跨接管53的两个触点81之间、或者在属于同一排中两个相邻叉形件76的两个触点82之间)的电弧的出现。举例来说，这些绝缘障碍物被形成为从条形件的后表面向后延伸的绝缘隔板85的形式，以在它们之间限定两个凹陷部或者在单个凹陷部中形成两个隔室。

可以理解的是，当分离器设备的两个部分间隔时，分离器设备理论上在待断开的电气电路的上游部分与下游部分之间绝缘。然而，这仅在上游部分与下游部分之间存在很高的电位差的情况下是部分真实的，电弧可以在分离器设备的两个部分之间形成的单独自由路径中产生，因而允许电流流经分离器设备，至少直至两个部分以某一量值间隔为止。

在本发明的分离器设备中，区别单独自由路径沿优选电路径连续地串联设置，从而在一系列电弧可撞击的可控位置中形成相应数量的继电保护。

应该观察到的是，这些区别单独自由路径的至少一些沿该设备的两个部分之间的相对间隔运动的方向与至少一个另外的区别单独自由路径重叠。这使得在两个部分之间的间隔方向上的给定的空间量中，能够增加电弧的数量和/或增加区别单独自由路径的总累计长度，从而以增加的“电弧长度”、进而以该设备中增加的总电弧电压结束。

在第一实施例和第二实施例中，可以观察到的是，尽管分离器设备与可移动连接构件无关(除了经由该装置的固定部分之外，它们不以机械方式连接在一起)，两个部分50和52之间的相对间隔运动通过该装置的电极在其极限断开位置与极限闭合位置之间的断开运动来控制，特别是通过可移动连接构件24的断开运动来控制。在这两个实施例中，分离器设备的两个相对可移动部分中的一个由另一个承载，并且两个部分由该装置的两个电极中的仅一个(特别是固定电极20)承载。

分离器设备48的第二实施例的整体尺寸大体上等于第一实施例的整体尺寸，从而能够以与上述相同的方式安装，例如将分离器设备安装在第一电极20的空腔31内。然而，可以观察到的是，对于给定整体尺寸，本发明的第二实施例具有较大数量的区别单独自由路径，特别地为六十四个区别单独自由路径。还可以观察到的是，第二实施例的一般柱形形状可以更容易地集成于一般用于这种装置的布置中。

图17至图21示出了本发明的第三实施例。

在本发明的前两个实施例中，分离器设备的两个相对可移动部分彼此承载，其中所述部分中的一个被固定到断路器装置的其中一个电极。分离器设备的两个相对可移动部分与在该装置的外壳外侧的控制下用来使装置断开或闭合的可移动连接构件不同。

在本发明的第三实施例中，分离器设备具有两个部分50和52，但是，在这个实施例中，所述部分中的一个被固定到其中一个电极(通常为第一电极20)，而分离器设备的第二部分被固定到由另一电极承载的可移动连接构件24。

而且，不同于其中分离器设备的两个相对可移动部分中每个均具有不同系列的区别导电元件的前两个实施例，这个第三实施例的不同之处在于，两个相对可移动部分中仅一个具有一个系列的区别导电元件，而另一个部分具有一个接触器。这一系列的区别导电元件自然包括多个区别导电元件。

参考图17，可以看出，第一部分50包括至少一个柱形绝缘本体，所述绝缘本体承载沿布局曲线(layout curve)相对于彼此布置(lay out)在绝缘本体上的一个系列的区别导电元件。区别导电元件沿这个布局曲线连续布置，优选地以一定间隔布置。这个曲线可以为直线型曲线(即直线)，但其优选地为非直线型曲线，并且可以为处于平面中的非直线型曲线，但优选地为不能内接于(inscribed in，包含于)一平面中的三维曲线。如下所述，在分离器设备48的主动状态中，这个布局曲线限定优选电路径。在下述示例中，布局曲线是具有恒定螺距的螺旋曲线。

沿用于连续区别导电元件的布局曲线的两个连续的区别导电元件之间的间隔优选地小于沿布局曲线的非连续的任何其他导电元件之间的间隔。这使得特别能够避免在非连续的两个区别导电元件之间出现电弧。特别地，对于螺旋曲线，该螺旋的螺距优选地大于这个间隔。然而，还可以使用其他构造来避免在沿布局曲线的非连续的两个区别导电元件之间出现这样不需要的电弧。

在图17至图21所示的示例中，第一部分50的绝缘本体由两个部分组成：轴线A1的内部柱形部110、以及轴线A1的外部管状柱形部112。然而，应该观察到的是，可使用这两个部分的仅一个来实施本发明。在这个实施例中，区别导电元件被形成为至少部分由导电材料制成的板114的形式。在这个示例中，这些板114的形状大体为方形，并且每个板在其中心处具有圆孔。

在具有两部分式本体的这个实施例中，将每个基本为平面的板114设置成被部分接收于在内部柱形部110的柱形外表面118中形成的相应容置部116中，并且被部分接收于在外部管状柱形部112的内部柱形表面122中设置的相应容置部120中。更确切地说，在这个示例中，内部柱形部110中的容置部116是用于每个板114的各自的容置部。板114优选地被接收于内部部分110中的这些容置部116中，以便以优选方位(orientation)阻挡。在所示示例中，这个方位对应于设置在含轴线A1的径向平面中的每个板，以便从内部柱形部110的外柱形表面径向向外突出。有利地，多个板114可以被包含在包含轴线A1且以轴线A1为界的相同径向半平面中，这些板沿轴向方向A1以一距离相对于彼此轴向地偏移，该距离等于布局曲线的螺旋螺距。在所示示例中，外部管状柱形部112中的容置部120被形成为沿轴向方向A1呈长形且向外部管状柱形部112的内部柱形表面122打开的狭槽(slot)的形式。这种结构有利于组装用途，因为能够将板114放置在内部部分110中的其各自的容置部116中，然后使组件在外部管状柱形部112内侧轴向地滑动，其中以不同方式对准的板被接收在共同的狭槽120中。自然地，可以使用相反的构造，其中各自的容置部被设置在外部部分112中且狭槽被设置在内部部分110中。同样，板114可以被紧固到内部部分或外部部分的仅一个中，且不被接收于、甚至是一部分都不被接收于所述部分的另一个中的容置部中。

在改进方案中，绝缘本体的两个部分中的至少一个包括沿布局曲线延伸的设置有板114的凹槽。至少在分离器设备的两个部分的电接触相对位置中，凹槽用于接收分离器设备48的第二部分52的接触器128。特别地，这个凹槽为成螺旋形状的长形凹槽。在所示示例中，绝缘本体的两个部分中的每个均设有各自的凹槽。内凹槽124被设置在内部部分110的外柱形表面118中，并且在与板的螺旋布局曲线垂直的截面中，呈现圆弧形的截面，例如半圆形且在外柱形表面118中径向向外打开。外凹槽126被设置在外部部分112的内部柱形表面122中，并且在与板114的螺旋布局曲线垂直的截面中，呈现圆弧形的截面，例如半圆形，在内部柱形表面122中径向向内打开。当绝缘本体的内部部分110和外部部分112被组装在一起时，内凹槽124和外凹槽126沿板的螺旋布局曲线面向彼此设置，以便在绝缘本体中形成通道，该通道具有大体圆形的截面且沿板114的布局曲线延伸。通过使板114的中心孔与由绝缘本体中的外凹槽124和内凹槽126形成的通道的截面同心的方式，板114被设置在绝缘本体中。

图17还示出前端板114V，该前端板由绝缘本体承载且用于形成前端终端，该前端终端被电连接到待断开的电气电路的所述部分中之一，特别是与第一电极20连接的上游部分。

分离器设备48的第二部分52基本包括接触器128，该接触器128为沿着与第一部分50的板114的布局曲线相同的布局曲线的长形。接触器128被形成为在其长度上导电，并且被设计为在其前端处由可移动连接构件24经由紧固件界面130承载。在所示示例中，紧固件界面130为安装在可移动连接构件24上的轴线A1的柱形筒的形式，以便能够关于轴线A1转动。筒130关于轴线A1的转动可以是自由的，或者该转动可以通过控制机构42来控制。接触器128从筒130以悬臂的方式向前伸出，以自由地向前延伸。

接触器128被电连接到待断开的电气电路的两个部分中的另一个，特别是与第二电极22连接的下游部分。

因此，在这个实施例中，沿电气电路的断开方向或闭合方向且在控制机构42的控制下执行断开运动的可移动连接构件24的运动对应于移动分离器设备48的两个部分50和52。

图18、图19和图20示出了对应于不同操作状态的分离器设备48的这个第三实施例的多种结构。在这些附图中，示意性地示出了该系统，且没有示出接触器128在连接构件24上的集成。

图18示出了分离器设备48的两个部分50和52之间的电接触位置。在这个延伸位置中，接触器128被设置为接收于由绝缘本体的内部螺旋凹槽124和外部螺旋凹槽126形成的通道中。结果，接触器128被接合在第一部分的绝缘本体的内部部分110与外部部分112之间的间隙空间中。在这个位置中，接触器128的自由前端部129与形成前端终端的板114V电接触。结果，电气电路的下游部分(该下游部分以永久的方式与接触器128电连接)通过这个电接触被电连接到电气电路的上游部分，进而允许额定电流穿过断路器装置，这个额定电流流入接触器128。因此，分离器设备的两个部分特别地沿着接触器128在电气电路的上游部分与下游部分之间建立连续导电路径。

关于第一实施例和第二实施例，可以将分离器设备的两个部分设置成在处于电接触相对位置时形成次级连续导电路径，该次级连续导电路径代替可移动连接构件24与固定电极20的主体之间的主连续导电路径，一旦在一对主触点处失去可移动连接构件24与固定电极20的主体之间的直接接触则立即发生该情况。为此，可设置行程末端减震器机构，如针对上述实施例中描述的。然而，在图17至图21中没有示出这样的行程末端减震器机构。

结果，在得到的用于该机械装置的电极的电闭合位置的这个位置中，形成由分离器设备的相对可移动的第一部分承载的所述系列的部分的所有区别导电元件均沿着连续导电路径被设置。

而且，通过延伸穿过由凹槽114、116限定的通道的板114的构造，接触器128还通过中心孔被接合在每个板114中。

以优选的方式，然后接触器128沿板的布局曲线与每个板114接触。接触器128优选地在整个长度上对应于板114的布局曲线的长度设有外部导电表面。

图19示出了分离器设备48的两个部分的对应于中间间隔位置的相对位置。特别地，这个位置可以对应于可移动连接构件的中间位置。因此可以看出，接触器相对于图18的位置向后收缩。在这个中间位置中，接触器128仍然被部分地接合在沿第一部分的板114的布局曲线限定的通道中，然而没有在通道的整个长度上延伸。因此，接触器128的自由端129不再与端部终端114V电接触。结果，待断开的电气电路的上游部分与下游部分之间的固体导电路径被中断。取决于该中间位置，接触器128还与第一板114中沿着板的布局曲线按从前到后连续顺序的一定数量的板脱离并与其间隔。在这个位置中，接触器与其脱离的这组板114中的每个板相对于其他板114以及接触器128间隔且电绝缘(没有任何电弧)。与此相反，对于接触器128相对于绝缘本体110、112的所考虑的位置，接触器128保持与其余的板接合，即与沿着板的布局曲线设置在该接触器的前部自由端129后方的这组连续的板接合。

接触器128相对于由第一部分50的绝缘本体承载的板114的间隔运动是接触器128在绝缘本体上沿着板114的布局曲线移动的运动。因此，在所示示例中，这个运动是结合沿着轴线A1的平移运动与关于轴线A1的旋转运动两者的螺旋运动，如由板的布局曲线形成的螺旋的螺距确定的，这两种运动成比例。接触器沿着相同的螺旋延伸。在例如板沿着包含于平面中的圆弧形曲线设置的实施例中，接触器将为具有相同半径和相同中心的圆弧的形式，并且该运动将为关于圆弧中心的相对旋转运动，该中心对于这些板的布局曲线和接触器是共同的。

在图19的位置，位于接触器128的前部自由端129前方的所有板114与接触器脱离。沿板的布局曲线的通道的位于接触器128的前部自由端129与前端终端114之间的部分从接触器释放。因此在这个部分上存在一定数量的板114，被称为“前组”板，这些板通过沿板的布局曲线串联地彼此跟随的区别单独自由路径分开。

在这个中间间隔位置中，分离器设备48在电气电路的上游部分与下游部分之间限定优选电路径，该路径在前部主终端114V与接触器128的前端之间交替地包括导电段和绝缘部分，所述导电段包括区别导电元件，特别是前组的板的区别导电元件，全部由板设备的相同的相对可移动部分承载，所述绝缘部分(没有电弧)包括限定在前组的连续多对板114之间的连续的区别单独自由路径。在这个实施例中，在属于相同系列且由分离器设备48的相同的相对可移动部分50承载的区别导电元件114之间形成单独自由路径。

图20示出了分离器设备的两个部分的极限间隔位置，在该极限间隔位置中，接触器128与承载板114的绝缘本体110、112完全脱离。因此接触器128的前部自由端129被设置在距分离器设备的所述系列的板的后端板114R一距离处，因而与由分离器设备的第一部分承载的板间隔。

在这个极限间隔位置中，分离器设备48在电气电路的上游部分与下游部分之间限定优选电路径，该路径交替地包括导电段和绝缘段，所述导电段包括区别导电元件(在这个示例中包含均由板设备的相同的相对可移动部分承载的所有区别导电元件)，绝缘段包括限定在成对的连续板114之间的连续的区别单独自由路径。优选电路径还包括位于后端板114R与接触器128的前部自由端129之间的绝缘段。

在极限间隔位置(在这个构造中对应于接触器128的前部自由端129与后端板114R之间的间隔的最大值)中，这个间隔根据装置10在电气电路的断开位置所期望获得的介电强度来确定。

在所示示例中，接触器128具有沿着与板的布局曲线相同的布局曲线延伸且在垂直于布局曲线的平面中具有恒定截面的导电主部分。该主部分具有沿着布局曲线不小于沿着该布局曲线位于分离器设备的所述系列的板的前端终端114V与后端板114R之间的距离的长度。

因此，可以理解的是，在这个第三实施例中，优选电路径在该设备的第一部分的绝缘本体上跟随板114的布局曲线。因此，可以理解的是，接触器128沿着由板的布局曲线限定的优选电气电路的路径呈现长形的形状。

在这个示例中，可以理解的是，优选电路径与分离器设备的两个部分中的至少一个执行其相对间隔运动的路径(例如，特别是相对于绝缘本体110、112的接触器128的点的路径)相一致。结果，区别单独自由路径的至少一些沿具有投射到与可移动连接构件的断开运动路径垂直的方向上的非零分量的路径延伸，并且因此可以具有比它们沿着轴线A1的方向所占用的长度更长的总长度。因此，能够具有较大的总“电弧长度”，和/或增加两个连续导电元件之间的电弧的数量。

更特别地，并且如上所述，当绝缘本体中形成有通道并且绝缘本体由具备能够使压力局部升高且表现出比该装置的外壳中存在的周围流体具有更大的介电强度的消融性能的绝缘材料制成时，通道趋向于更好地引导和冷却可能从板传导到板的任何电弧，每个电弧在两个连续的板之间延伸且每个板随后在两个连续的电弧之间形成继电保护。特别地，这样的通道能够避免在沿布局曲线不连续的两个区别导电元件114之间出现电弧。因此，在布局曲线为螺旋时能够潜在地减小螺旋的螺距。在内部部分110的外表面118的外径接近绝缘本体的外部部分112的内部柱形表面122的内径时，这个效果甚至更强。在这两个直径相等时该效果最大，在这种情况下，通道具有凭借内部部分110的外表面118与外部部分112的内表面122之间的接触来闭合的截面。

在这个点处应该观察到的是，至少在接触器128没有从所述系列的区别导电元件114完全脱离的情况下，接触器128跟随的路径为螺旋路径。与此相反，可移动连接构件的路径整体为沿着轴线A1的平移运动。

可以观察到接触器128被接合在板114的孔中这样的情况表示与板沿绝缘本体跨过接触器128的通路而进行的排列相关的优选实施例。然而，还能够想到，板没有被设置为沿绝缘本体跨过由接触器128跟随的通路，但在通路的最接近处，多个板与接触器128之间没有任何电触点，例如，在小于10mm(优选地为小于5mm，更优选地为小于2mm)的距离处。这个接近(proximity)被选择为，使得当接触器128的端部129靠近给定板穿过时，沿曲线位于该端部与前一板之间的任何电弧被附接到所述给定板。这保证了连续的电弧沿着布局曲线在前端板与接触器128的前端129之间从板到板附接，直到在累计长度足够长时电弧完全消失为止。

图21示出这样的分离器设备在参考图1和图2所述类型的断路器装置中的可能布置。这个附图示出分离器设备48的第一部分50可以被容纳于第一电极20中的内部空腔31内。然后分离器设备48的第二部分52可以至少部分地被容纳于连接构件24中的内部空腔41内。连接构件可以至少在其前部部分中具有轴线A1的管状套管43，该管状套管优选地由导电材料制成，空腔41被设置在管状套管43中以朝向第一电极20向前打开。在所示实施例中，将接触器128(可选地，接触器的筒130)设置(未示出)成相对于可移动连接构件24的管状套管43轴向移动，例如，通过将接触器128设置为相对于套管43移动，或者通过将套管设置为伸缩式。这样的设置使得能够保证，在可移动连接构件的极限断开位置，当可移动接触器128向后完全收缩时，该可移动接触器128尽可能被接收在空腔41内。与此相反，当使可移动连接构件朝向其闭合位置移动时，从可移动连接构件24的中间位置开始，套管43可以轴向地向前而与分离器设备的第一部分50的或第一电极20的支承面发生接触，还能够使可移动接触器128继续朝向图18所示的相对接触位置进行运动。

自然地，在变型方案中能够将分离器设备48的包括承载所述板114的绝缘本体110、112的第一部分安装成在断路器装置中能够关于轴线A1旋转运动，而第二部分的接触器128在关于轴线A1的旋转中潜在地固定。

在变型方案中，设备48的第一部分50(包括承载所述板114的绝缘本体)可以被选择为能够在该装置中轴向移动，例如通过由可移动连接构件24承载的方式轴向移动，而接触器128则为固定的，这能够使其以固定的方式被安装在该装置中，例如被安装在第一电极20的内部空腔31中。

这个第三实施例没有用于可移动连接构件的行程的行程末端减震器设备。然而，这样的设备可以使用与参考第一实施例和第二实施例所述内容相同的概念来提供。

上述分离器设备的每一个在没有处于其接触位置时都限定优选电路径，并且在由该设备的两个部分之间超出介电强度的较大电位差所造成的介电击穿的情况下电流可以沿着优选电路径流动。沿着这个优选电路径，电流或是通过固体的区别导电元件引导而流动，或是在单独自由路径中呈电弧的形式。优选电路径可以被认为是对于分离器设备的部分的间隔位置来说在电气电路的上游部分与下游部分之间具有最小介电强度的路径。

在上述示例中，还能够在这样的断路器装置中实施本发明，在所述断路器装置中在机械装置的电极的电气闭合位置中，可移动连接构件与固定电极之间没有直接接触，且电接触仅通过分离器设备来确定。在这样的情况下，额定电流沿着由分离器设备的处于接触位置的两个部分限定的连续导电路径流经该装置，然后该连续导电路径将构成主连续导电路径，所述区别导电元件沿着该主连续导电路径设置。

在实施例中，可以看出，通过由固体导电材料制成的物体形成主连续导电路径或次级连续导电路径，当装置的两个构件处于电气闭合位置和/或分离器设备的两个部分处于电接触位置时，额定电流流经所述主连续导电路径或次级连续导电路径。在连续导电路径具有多个固体导电物理物体的情况下，这些物体彼此电接触。因此，连续导电路径具有构成该连续导电路径的固体导电物体的物理形态以及那些物体的形状的几何形态。

在实施例中，区别导电元件在装置中仅在连续导电路径的一部分上延伸。连续导电路径的其余部分特别地包括电极、连接终端和可移动连接构件。

在本发明的含义中，沿着主连续导电路径或次级连续导电路径设置区别导电元件，就是说，对于装置的至少某些状态(在所述状态中分离器设备的两个部分处于电接触相对位置中)，所述区别导电元件：

-形成连续导电电流所流经的固体导电物理物体的部分，如第一实施例和第二实施例所述；和/或

-如第三实施例中所述，它们被设置成最接近、优选地机械接触、更优选地电接触一个或多个固体导电物理物体，额定电流流经所述物体。例如，在断开该装置时的操作条件下，认为在穿过板114的接触器128的端部使电弧附接到其上时的接近是最接近。

在实施例中，至少对于设置有区别导电元件的部分来说，连续导电路径是单条的路径，就是说至少在这个部分中该路径没有任何平行分支。

在实施例中，区别单独自由路径对应于没有固体导电物理物体而仅具有绝缘流体的几何路径。

因此，可以认为，在分离器设备的两个部分之间的电接触相对位置中，区别单独自由路径的长度为零。

在实施例中，在该装置的两个构件的断开运动期间产生每个区别单独自由路径，就是说，在断开运动期间单独自由路径的长度通过从零值变为贯穿分离器设备48建立的总电弧电压的值可以达到诸如使电弧消失的值而变化。优选地，在分离器设备48的主动状态，没有任何电弧的单独自由路径的总介电强度变大，特别是大于1kV/mm。

优选地，在该装置的两个构件的断开运动期间逐渐产生每个区别单独自由路径。区别单独自由路径的从零值开始的这种逐渐产生(progressive creation)能够控制产生电弧的位置且不需要进行如现有技术所述的通过系统使电弧朝向较远的腔室移动的行为，这种逐渐产生可以通过沿连续导电路径设置区别导电元件来实现，其中额定电流就在分离器设备的两个部分之间的接触消失之前在连续导电路径中流动。

在分离器设备具有能够相对彼此移动的第一部分50和第二部分52的实施例中，更特别地通过使该设备的两个部分间隔开的运动来产生每个区别单独自由路径。

区别单独自由路径，或者区别单独自由路径中的至少一些可以随着时间、特别是随着与该装置的两个电极的断开运动相关的时间偏移或者在该设备具有能够相对彼此移动的第一部分和第二部分时随着与将分离器设备的两个部分间隔开的运动相关的时间偏移而一个接一个地连续产生。这应用于第三实施例中的情况，其中在接触器离开分离器设备的第一部分50的运动间隔期间，随着接触器向后移动而一个接一个地连续产生区别单独自由路径。

如上述第一实施例和第二实施例中说明的情况，区别单独自由路径、或者区别单独自由路径的至少一些可以被同时产生。

在实施例中，对于间隔位置，优选电路径的区别单独自由路径的长度的总和大于分离器设备的两个相对可移动部分在其接触位置与其间隔位置之间间隔运动的长度。这使“电弧长度”增加，并且通过增加两个邻近区别导电元件之间单独自由路径的数量来增加电弧的数量的可能性能够增强分离器设备的能力，进而增强断路器装置的能力，以消除断开期间直接或几乎直接地(如第一实施例和第二实施例中所述)、或者逐渐地(如第三实施例中所述)抵抗大电弧电压产生的电弧。对于具有给定紧密度(特别是沿着可移动连接构件的行进方向具有紧密度)的该装置可以得到这两个优点。

在所述实施例中，可以理解的是，分离器设备(至少处于在极限断开位置之前的断开位置)在彼此电绝缘的多个区别导电元件之间产生多个区别独立路径。本发明的装置优选地具有至少五个区别单独路径，更优选地具有至少十个区别单独路径，又更优选地具有至少三十个区别单独路径。

因为在没有背离本发明的范围的情况下可以将多种修改应用于本发明，因此本发明并不局限于所述和所示示例。

从上述描述中，可以清楚地看出，不管是分离器设备的哪个实施例，将分离器设备设置在位于第一电极或第二电极中的内部空腔内都具有很大的优势。

因此，可以看出，具有用于高压或极高压电气电路的机械断路器装置是有利的，该装置为包括两个电极20、22、24的类型，这两个电极分别被电连接到电气电路的上游部分和下游部分，该机械装置的两个电极在至少一个电气断开位置与至少一个电气闭合位置之间以断开运动可相对彼此移动，在电气闭合位置中电极形成装置10的额定电连接，所述额定电连接用于传递额定电流经过该装置，并且该装置为包括电弧分离器设备48的类型，该电弧分离器设备具有多个区别导电元件，对于分离器设备的至少一个主动状态，所述多个区别导电元件彼此间隔并彼此电绝缘，以便在周围绝缘流体中限定多个连续的区别单独自由路径，在断开和/或闭合电气电路时电弧能够撞击在所述区别单独自由路径中，并且该装置为包括密封外壳的类型，该密封外壳包含绝缘流体且其中设置有至少第一电极20和第二电极22，所述装置的特征为，分离器设备48的区别导电元件的至少一些被容纳于第一电极或第二电极中设置的内部空腔中。

在这样的装置中，分离器设备有利地以上述示例中所述的形式来设计，其具有很紧凑的优点，从而有助于使它们容纳于具有相对较小尺寸的内部空腔中，但其他设计也是可能的。

在这样的装置中，内部空腔有利地被设置在由第一电极的导电周面限定的包层内。在变型方案中，至少第二电极包括可移动连接构件24，该可移动连接构件以断开运动相对于第一电极在极限电气断开位置与极限电气闭合位置之间可移动，在极限电气闭合位置中该可移动连接构件与第一电极20建立额定电连接，并且内部空腔被设置在由可移动连接构件24的导电绝缘周面限定的包层内。

Claims (27)

1.一种用于高压或极高压电气电路的机械断路器装置，所述机械断路器装置包括两个电极(20、22)，所述两个电极中的每一个电极均以永久方式电连接到相关的连接端子(28，30)而不管所述机械断路器装置是处于打开状态还是关闭状态，所述连接端子分别被电连接到电气电路的上游部分和下游部分，所述机械断路器装置的两个电极在至少一个电气断开位置与至少一个电气闭合位置之间以断开运动方式能够相对于彼此移动，在所述电气闭合位置中所述两个电极形成所述机械断路器装置(10)的额定电连接，所述额定电连接用于传递额定电流经过所述机械断路器装置，所述机械断路器装置包括电弧分离器设备(48)，所述电弧分离器设备具有多个区别导电元件(53、76、94、102、114)，对于所述电弧分离器设备(48)的一个主动状态，即，所述多个区别导电元件彼此间隔并彼此电绝缘，以便在周围绝缘流体中限定多个连续的区别单独自由路径(CLE)，在断开和/或闭合所述电气电路时电弧能够撞击在所述区别单独自由路径中，所述周围绝缘流体的压力大于3巴绝对值，

所述机械断路器装置的特征在于，所述电弧分离器设备包括第一部分(50)和第二部分(52)，所述第一部分和所述第二部分中的至少一个相对于另一个以相对间隔运动在以下位置之间能移动，所述位置为：

-限定用于使所述额定电流经过所述机械断路器装置的连续导电路径的所述第一部分和第二部分的至少一个电接触位置；以及

-所述第一部分和所述第二部分的至少一个间隔位置；

并且其中，所述电弧分离器设备(48)包括至少一个系列的区别导电元件，所述区别导电元件沿着由所述电弧分离器设备的处于所述电接触位置中的所述第一部分和第二部分限定的连续导电路径设置，以传递所述额定电流经过所述机械断路器装置，

以及其中，所述电弧分离器设备的第一部分(50)由所述两个电极中的第一电极(20)承载，且所述电弧分离器设备(48)的所述第二部分(52)由所述电弧分离器设备的第一部分(50)承载或由所述第一电极(20)承载，从而具有在所述电接触位置与所述间隔位置之间进行相对间隔运动的能力，其中，所述第一电极(20)是固定的，并且所述两个电极中的第二电极(22)包括可移动连接构件(24)，其中，在所述可移动连接构件(24)的闭合位置与对应于所述电弧分离器设备(48)的所述第一部分和第二部分(50、52)的间隔位置的所述可移动连接构件(24)的中间位置之间，所述可移动连接构件(24)与所述电弧分离器设备(48)的第二部分(52)接触，并且其中，在所述可移动连接构件的中间位置与极限断开位置之间，所述可移动连接构件(24)与所述电弧分离器设备(48)的第二部分(52)间隔。

2.根据权利要求1所述的用于高压或极高压电气电路的机械断路器装置，其特征在于，在所述机械断路器装置的电极(20、22)的电气闭合位置中，所述额定电流沿着主连续导电路径流动，并且其中，由所述电弧分离器设备的位于所述电接触位置的上述第一部分和第二部分限定的用于所述额定电流的所述连续导电路径构成经过所述机械断路器装置的次级连续导电路径，所述区别导电元件沿着所述次级连续导电路径设置。

3.根据权利要求1所述的用于高压或极高压电气电路的机械断路器装置，其特征在于，所述电弧分离器设备的所述第一部分和第二部分(50、52)中的至少一个包括沿所述连续导电路径设置的所述系列的区别导电元件(53、76、94、102、114)。

4.根据权利要求1所述的用于高压或极高压电气电路的机械断路器装置，其特征在于，对于所述电弧分离器设备(48)的所述第一部分和第二部分(50、52)的所述间隔位置，所述电弧分离器设备在所述电气电路的所述上游部分与所述下游部分之间限定优选电路径，所述优选电路径交替地包括导电段和绝缘段，所述导电段包括区别导电元件(53、76、94、102、114)，所述绝缘段包括连续的区别单独自由路径(CLE)。

5.根据权利要求4所述的用于高压或极高压电气电路的机械断路器装置，其特征在于，对于所述间隔位置，所述优选电路径的区别单独自由路径(CLE)的长度的总和大于所述第一部分和第二部分在其电接触位置与所述间隔位置之间的间隔运动的长度。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的用于高压或极高压电气电路的机械断路器装置，其特征在于，在所述电弧分离器设备的所述第一部分和第二部分(50、52)的电接触位置中，所述第一部分和第二部分经由多个区别电触点(81、82、104、106)进行电接触，所述区别电触点的每一个包含所述区别导电元件(53、76、94、102)的至少一个。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的用于高压或极高压电气电路的机械断路器装置，其特征在于，所述第一部分和第二部分(50、52)的相对间隔运动通过所述机械断路器装置的电极(20、22)在其极限断开位置与极限闭合位置之间的断开运动来控制。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的用于高压或极高压电气电路的机械断路器装置，其特征在于，所述电弧分离器设备(48)的相对能移动的所述第一部分和第二部分中的一个部分包括长形的接触器(128)，所述接触器至少在切断所述接触的阶段期间与所述电气电路的其中一个部分电连接，并且所述电弧分离器设备的相对能移动的所述第一部分和第二部分中的另一个部分包括绝缘本体(110、112)，所述绝缘本体具有设置在其上的所述系列的区别导电元件(114)，并且其中，所述接触器和所述系列的区别导电元件分别以以下方式设置，所述方式为，在所述第一部分和第二部分的电接触位置中，所述区别导电元件(114)沿着所述接触器(128)被连续设置在所述绝缘本体(110、112)上。

9.根据权利要求8所述的用于高压或极高压电气电路的机械断路器装置，其特征在于，在所述极限间隔位置中，所述长形的接触器(128)与所述区别导电元件(114)间隔。

10.根据权利要求8所述的用于高压或极高压电气电路的机械断路器装置，其特征在于，所述长形的接触器(128)沿螺旋曲线为长形的。

11.根据权利要求8所述的用于高压或极高压电气电路的机械断路器装置，其特征在于，其上设置有所述系列的区别导电元件(114)的所述绝缘本体(110、112)形成一通道(122、124)，在所述电接触位置中所述长形的接触器(128)在所述通道中延伸，所述通道在间隔位置或中间位置中至少部分地与所述接触器脱离，以在两个连续的区别导电元件(114)之间形成优选电弧路径。

12.根据权利要求1至5中任一项所述的用于高压或极高压电气电路的机械断路器装置，其特征在于，所述电弧分离器设备的两个相对能移动的所述第一部分和第二部分(50、52)中的每一个包括绝缘本体(54、74、92、98)，所述绝缘本体具有设置在其上的彼此电绝缘的一系列的区别导电元件(94、102)，并且其中，两个系列的区别导电元件分别以以下方式设置：

-在所述第一部分和第二部分的电接触相对位置中，所述两个系列的除了端部元件之外的每个区别导电元件(94、102)与其他系列的两个连续的区别导电元件(102、94)电接触；且

-在与所述第一部分和第二部分的电接触相对位置不同的所述第一部分和第二部分的任一间隔相对位置，所述两个系列的每个区别导电元件(94、102)与其他系列的区别导电元件(102、94)间隔。

13.根据权利要求12所述的用于高压或极高压电气电路的机械断路器装置，其特征在于，所述电弧分离器设备(48)的所述第一部分和第二部分(50、52)的相对间隔运动导致所述两个系列的所有区别导电元件(94、102)之间的电接触同时形成或同时断开。

14.根据权利要求12所述的用于高压或极高压电气电路的机械断路器装置，其特征在于，为了保证所需触点的每一个处的接触，设置用于补偿几何离散的装置。

15.根据权利要求12所述的用于高压或极高压电气电路的机械断路器装置，其特征在于，所述两个系列的至少一个的区别导电元件是弹性的。

16.根据权利要求14所述的用于高压或极高压电气电路的机械断路器装置，其特征在于，为了保证所需触点的每一个处的接触，插入弹性接触元件。

17.根据权利要求12所述的用于高压或极高压电气电路的机械断路器装置，其特征在于，在所述间隔位置中，区别单独自由路径(CLE)首先形成于第一系列的区别导电元件(94、102)与其他系列的邻近区别导电元件(102、94)之间，其次形成于所述其他系列的所述邻近区别导电元件与所述第一系列的另一区别导电元件之间。

18.根据权利要求12所述的用于高压或极高压电气电路的机械断路器装置，其特征在于，设置绝缘障碍物(85)以限制给定系列的两个相邻区别导电元件(94、102)之间的电弧的出现。

19.根据权利要求12所述的用于高压或极高压电气电路的机械断路器装置，其特征在于，对于所述电弧分离器设备(48)的所述第一部分和第二部分(50、52)的每一个，给定系列的区别导电元件(94、102)以螺旋排列被设置在所述绝缘本体(92、98)上，并且其中所述第一部分和第二部分的两个螺旋是同轴且交错的。

20.根据权利要求12所述的用于高压或极高压电气电路的机械断路器装置，其特征在于，对于所述电弧分离器设备(48)的所述第一部分和第二部分(50、52)的每一个，给定系列的区别导电元件(53、76)以多个平行排的方式设置在所述绝缘本体(54、74)上，并且其中所述第一部分和第二部分的所述排平行且交错。

21.根据权利要求1至5中任一项所述的用于高压或极高压电气电路的机械断路器装置，其特征在于，在所述电弧分离器设备(48)的所述第一部分和第二部分(50、52)的电接触位置，经过连接装置的额定负载电流经由所述电弧分离器设备(48)的区别导电元件(53、76、94、102)传递。

22.根据权利要求1所述的用于高压或极高压电气电路的机械断路器装置，其特征在于，在所述可移动连接构件(24)的所述闭合位置与所述中间位置之间，所述电弧分离器设备的至少一个区别导电元件(63、102R)通过与所述电弧分离器设备(48)的第二部分(52)形成接触部(38、39、129、114V)的所述可移动连接构件(24)被电连接到所述可移动连接构件(24)。

23.根据权利要求1所述的用于高压或极高压电气电路的机械断路器装置，其特征在于，在所述电弧分离器设备(48)的所述第一部分和第二部分(50、52)的电接触位置中，经过所述机械断路器装置的额定负载电流经由所述可移动连接构件(24)与所述电弧分离器设备(48)的所述第二部分(52)之间的电接触部(38、39、129、114V)传递。

24.根据权利要求1至5中任一项所述的用于高压或极高压电气电路的机械断路器装置，其特征在于，所述机械断路器装置包括密封外壳(16)，所述密封外壳包封绝缘流体且其中设置有至少所述第一电极(20)和所述第二电极(22)，并且其中，所述电弧分离器设备(48)的区别导电元件(53、76、94、102、114)中的至少一些被容纳于所述第一电极或所述第二电极中设置的内部空腔(31)中。

25.根据权利要求24所述的用于高压或极高压电气电路的机械断路器装置，其特征在于，所述内部空腔(31)设置在由所述第一电极(20)的导电周面(32)确定的包层内。

26.根据权利要求24所述的用于高压或极高压电气电路的机械断路器装置，其特征在于，至少所述第二电极包括可移动连接构件(24)，所述可移动连接构件沿着断开运动相对于所述第一电极在极限电气断开位置与极限电气闭合位置之间能够移动，在极限电气闭合位置中所述可移动连接构件形成与所述第一电极(20)的额定电连接，并且其中，所述内部空腔被设置在由所述可移动连接构件(24)的导电周面确定的包层内。

27.根据权利要求24所述的用于高压或极高压电气电路的机械断路器装置，其特征在于，所述电弧分离器设备(48)的所述第一部分和第二部分(50、52)中的至少一个由所述第一电极(20)承载，并且其中，所述第一部分和第二部分(50、52)的相对间隔运动通过所述电极(20、22)在其极限断开位置与极限闭合位置之间的断开运动来控制。

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