CN115398580A - 在次级路径中具有电容器的用于高压直流的机械电流截止装置、使用该装置的设备和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及高压电路(2)的机械式截止装置(10)，包括：主机械开关(DS1)，在主电通路(2P)中；次级机械开关(DS2)，在次级电通路(2S)中；机械控制器(24)，配置为使得在主机械开关(DS1)已进入其机械断开状态之后，次级机械开关(DS2)进入其机械断开状态；其特征在于，该装置包括跃迁偶极子(48)，该跃迁偶极子包括电容(49)，该跃迁偶极子与次级电通路(2S)串联布置，以及该装置包括受控开关(DS3)，该受控开关在电闭合状态下在机械式截止装置内部生成使跃迁偶极子(48)的电容(49)短路的旁路。本发明还涉及使用这种装置切断电路的设备和方法。

Description

在次级路径中具有电容器的用于高压直流的机械电流截止装 置、使用该装置的设备和方法

技术领域

本申请涉及用于高压直流的传输和/或分配的网络领域，高压直流通常由首字母缩略词HVDC表示。特别地，本申请涉及用于这种网络的机械电流截止装置。

背景技术

特别地，HVDC网络被认为是用于不同的或非同步的电力生产场所的互连的解决方案。特别地，由于较低的线路损耗和不存在网络寄生电容对长距离的影响，HVDC网络被设想用于由海上风电场，而不是用于AC技术产生的能量的传输和分配。这种网络典型地具有大约100kV和更高的电压电平。

在本文中，对于其中直流电流循环的装置，其中标称操作电压在直流电流中大于1500伏但小于或等于75000伏(75kV)的“高电压A”装置或当标称操作电压在直流电流中大于75000伏(75kV)时的“高电压B”装置被视为高电压装置。因而，高DC电压的领域包括“高电压A”的领域和“高电压B”的领域。

这种网络中的直流切断是直接制约这种网络的可行性和发展的关键问题。

当今这些网络的发展趋向于基础设施的互连以导致网状网络，也就是说，网络包括网络中两个给定点之间的若干可能路径。在这些网络中，存在电气设备，特别是包括电站或变电站，其中在电路内存在至少一个电路截止装置。

在电路中，通常存在至少一个电压源和至少一个电压用户，其可包括任何装置或装置集合或具有这样的装置的任何网络，这些装置或装置集合或具有这样的装置的任何网络使用电能将其转换为另一种形式的能量，例如转换为机械能和/或热能和/或电磁能等。

在电路中，通常存在至少一个电路截止装置，用于中断电路中电流的循环，该至少一个电路截止装置通常在电压源与电压用户之间，或在电压源与地之间。

已知不同类型的电路截止装置。例如，断路器是已知的，断路器是电路的机械式截止装置，以及特别地，断路器的设计和尺寸确定成允许其插入的电路的充电或故障模式断开。然而，断路器是复杂、昂贵和庞大的设备，以及它们用于网络保护功能。具有更简单设计的电路截止装置是进一步已知的，诸如隔离开关，隔离开关通常不设计成切断充电的电路，而是在电流的循环已由另一截止装置中断的电路中，通过确保电路的例如连接至电压源的上游部分与电路的下游部分之间的预定高电平的电绝缘，确保介入期间财产安全和人员安全。

在机械式截止装置中，仅通过断开机械开关元件来实现电流切断。这种机械开关元件包括两个接触-形成导电部分，当开关元件闭合时，所述两个接触-形成导电部分处于机械和电接触，以及当开关元件断开时，所述两个接触-形成导电部分机械地分离。当这些机械式截止装置由高电流穿过时，它们具有若干缺陷。

在存在电流和/或高电压的情况下，由于该装置保护的网络中累积的高能量，机械分离可导致在两个导电部分之间建立电弧。只要通过机械分离保持建立电弧，截止装置就不执行电切断，因为电流由于电弧的存在而继续循环通过装置。在直流电和高电压的情况下，有时特别难以实现电流循环的有效中断意义上的电切断，这些条件倾向于维持电弧。另外，这种电弧一方面由于侵蚀而使两个形成接触的导电部分劣化，另一方面由于电离而使形成电弧的导电部分周围的环境劣化。这要求截止装置的维护操作是具有限制性且昂贵。

实现高压直流(HVDC)切断比实现交流(AC)切断更复杂。实际上，在切断交流电时，利用电流的零交叉来执行电切断，这对于直流、特别是HVDC是无法受益的。

另外，已知的是，特别地，对于高压电路，使用被称为“金属封装”装置的装置，其中有源切断构件封装在填充有绝缘流体的密封外壳中，密封外壳有时被称为罐或金属壳体。这种流体可为气体，通常是六氟化硫(SF₆)，但也可使用液体或油。选择这种流体是因为它的绝缘特性，特别是为了具有比在相同压力下的干燥空气的介电强度更大的介电强度。特别地，与在空气中进行切断和绝缘的装置相比，金属封装的装置可以以更紧凑的方式来设计。

特别地，传统的“金属封装”机械隔离开关包括例如两个电极，这两个电极通过绝缘支承件保持在远离处于接地电位的例如金属壳体的外壳的外周壁的固定位置。这些电极根据形成电极之一的部分的可移动连接构件的位置而彼此电连接或彼此电分离，其中可移动连接构件例如为由控制部致动的滑动管。该管通常由其永久电连接的电极之一的主体承载，以及该管相对于相对电极的分离可能产生电弧。隔离开关通常位于变电站中。隔离开关例如通过连接杆连接至变电站的其它元件。在隔离开关的每一侧上，可找到变电站的其它元件，诸如电力变压器、架空交叉等。

机械隔离开关传统上包括两对电触点。例如，对于每一对触点，触点之一由形成电极之一的部分的滑动管承载，以及同一对的另一个触点由不包括该滑动管的电极承载。一对主触点是在装置的完全闭合位置标称电流通过的一对主触点。将被称为主电通路的该电流路径是电阻最小的路径，因而限制了稳态中的传导损耗。这对主触点由称为电弧触点对或次级触点对的第二对辅助。两个次级触点用于在主触点对的分离期间保持尖锐的接触，以便在主触点对上不具有任何电弧现象，这避免了主触点磨损。相反地，该对次级触点的触点最后分离并且建立电弧。它们必须抵抗这种磨损。到达足够的电弧长度，以及在足够的时间之后，电弧中断。

使用这种没有便于切断的特定装置的机械隔离开关可覆盖充电电流转移箱的最低应力，但不适合于具有高回路阻抗的电路。

实际上，在这种情况下，断开可产生可能伸长到显著长度的电弧，以及这可引起某些问题。在连接构件与相对电极之间太长的电弧可能退化并发展成短路。例如，在上述类型的金属外壳隔离开关中，可在通电电极与接地外壳壁之间建立电弧。在不那么极端的情况下，电弧熄灭时间可能太长，以及损坏构成系统的部件，从而危害系统的绝缘。

文献WO-2019/077269描述了一种包括两个可移动电极的机械式截止装置，对于完全电闭合位置，该可移动电极允许标称电流根据主电通路通过该装置。对于中间位置，这两个电极形成通过设备的次级电通路，主电通路中断。在次级电通路中，该装置包括与该对次级触点串联的浪涌保护器、以及受控开关，受控开关能够切换在次级电通路中循环的电流，次级电通路或通过浪涌保护器，或在浪涌保护器的短路中。在一个示出的实施方式中，受控开关是电控电子开关，其对于电子开关需要独立于电极的控制器的控制器。电子开关可能带来显著的额外成本，以及为该电子开关提供引导电路以及其集成到设备中的需要可能增加设备的成本和复杂性。

本申请的目的是提出一种具有更简单设计的截止装置，其允许充电断开，同时限制电弧风险。

发明内容

本申请涉及一种高压电路的机械式截止装置，该机械式截止装置包括：

-上游端子和下游端子，用于分别电连接至电路的上游部分和下游部分；

-在主电通路中，在机械式截止装置的上游端子和下游端子之间，主机械开关具有一对主触点，该一对主触点在至少一个断开位置和至少一个闭合位置之间可相对于彼此移动，其中，该至少一个断开位置对应于主机械开关的机械断开状态，该至少一个闭合位置对应于主机械开关的机械和电闭合状态，其中，主触点在机械和电闭合状态建立机械式截止装置的标称电连接，所述标称电连接允许标称电流通过机械式截止装置；

-在机械式截止装置的上游端子和下游端子之间与主机械开关电并联的次级电通路中，次级机械开关具有一对次级触点，该一对次级触点在至少一个断开位置和至少一个闭合位置之间可相对于彼此移动，其中，该至少一个断开位置对应于次级机械开关的机械断开状态，该至少一个闭合位置对应于次级机械开关的机械和电闭合状态；

-主机械开关和次级机械开关的机械控制部，该机械控制部配置为使得在机械式截止装置的电断开操作中，在主机械开关已进入其机械断开状态之后，次级机械开关进入其机械断开状态。

该设备包括跃迁偶极子，该跃迁偶极子包括电容，该跃迁偶极子与次级电通路中的一对次级电触点电串联布置，以及该设备包括受控开关，该受控开关在电闭合状态下、在机械切断设备内部产生使跃迁偶极子的电容短路的旁路。

该设备还可具有单独或组合的以下特征。

跃迁偶极子和次级电通路优选地没有专用电感元件。

跃迁偶极子可包括用于使跃迁偶极子的电容放电的电路。

跃迁偶极子可包括电压限制器，电压限制器与跃迁偶极子中的电容电并联布置。

电压限制器可设计为浪涌保护器。

放电电路可包括放电电阻，该放电电阻与电容电并联布置，并且与跃迁偶极子的电压限制器电并联布置。

受控开关可与次级电通路中的跃迁偶极子电并联地布置在次级机械开关与机械式截止装置的端子之间。

受控开关可为具有一对三级触点的三级机械开关，三级触点在断开位置和闭合位置之间可相对于彼此移动，断开位置对应于三级机械开关的机械断开状态，闭合位置对应于三级机械开关的机械和电闭合状态。

受控开关是电子开关。

受控开关可与次级电路并联电布置，以及是具有一对三级触点的三级机械开关，该一对三级触点可在至少一个断开位置和至少一个闭合位置之间相对于彼此移动，其中，该至少一个断开位置对应于三级机械开关的机械断开状态，该至少一个闭合位置对应于三级机械开关的机械和电闭合状态。

机械式截止装置可配置为使得：

-在机械式截止装置的断开操作中，在主机械开关已经进入其机械断开状态之后，并且在次级机械开关进入其机械断开状态之前，受控开关进入电断开状态；

-在机械式截止装置的电闭合操作中，在受控开关进入电闭合状态之后，主机械开关和次级机械开关进入去机械和电闭合状态。

机械式截止装置可包括次级机械开关的机械控制部，以及主开关、次级开关和三级开关的机械控制部可配置为使得：

-在机械式截止装置的断开操作中，在主机械开关已经进入其机械断开状态之后，并且在次级机械开关进入其机械断开状态之前，使三级机械开关进入其机械断开状态；

-在机械式截止装置的闭合操作中，在被控制为三级机械开关的开关进入其机械和电闭合状态之后，主机械开关和次级机械开关进入其机械和电闭合状态。

在机械式截止装置的闭合操作中，在主机械开关已经进入其电和机械闭合状态之后，次级机械开关可进入其机械和电闭合状态。

在机械式截止装置的闭合操作中，在主机械开关已经进入其电和机械闭合状态之前，次级机械开关可进入其机械和电闭合状态。

机械式截止装置可包括两个电极：

-这两个电极分别电连接至机械式截止装置的上游端子和下游端子，-每个都带有一对主触点、次级触点和三触点中的一个触点，以及

-这两个电极可沿着相对断开运动和相对闭合运动、在至少一个电断开位置和完全电闭合位置之间相对于彼此移动，其中，该至少一个电断开位置对应于机械式截止装置的电断开状态，该完全电闭合位置对应于机械式截止装置的电闭合状态，在完全电闭合位置，电极通过该对主触点建立机械式截止装置的标称电连接。

在这种情况下，在两个电极的每个上，主触点和三级触点在所考虑的电极上具有固定的位置。

在这种情况下，对于两个电极在其断开或闭合运动中的给定相对位置，主触点对和三级触点对在触点对的触点之间具有不同的相对间隔，使得在机械式截止装置的断开操作中将其从其闭合状态带到其断开状态，对于电极在电断开位置和完全电闭合位置之间的中间位置或中间位置范围，主电通路在主触点对的电平处中断，而电通路在三级触点对的电平处保持闭合；

在这种情况下，该一对次级触点中的触点中的至少一个可在承载该次级触点的电极上、在断开运动期间采用的断开配置与闭合运动期间采用的闭合配置之间移动，对于两个电极的相同的给定相对位置，断开配置和闭合配置对应于该一对次级触点中的两个触点之间的不同的相对间隔，使得：

-在断开运动期间，该对次级触点在该对主触点和三级触点之后分离；

-在闭合运动期间，该对次级触点在该对三级触点之后接触。

在根据本申请的一个装置中，电极的相对闭合运动和断开运动以及主触点对和三级触点对的两个触点之间的相对闭合运动和断开运动可为相同的，并且可为平移运动，以及对于电极的相同相对位置，该对次级触点的两个配置可对应于两个次级触点沿着平移方向的两个不同的相对位置。

本申请还涉及一种电气设备，其包括至少一个具有前述特征中的任一个的机械式截止装置。

本申请还涉及一种电气设备，其特征在于，该电气设备包括在第一点与第二点之间的第一电路、在第一点与第二点之间与第一电路电并联的第二电路、以及机械式截止装置，该机械式截止装置在电路中的至少一个具有上述特性中的任一个，以切断电路中的电流。

本申请还涉及一种用于切断高压电路的方法，该高压电路实现具有上游端子和下游端子的机械式截止装置，上游端子和下游端子用于分别电连接至电路的上游部分和下游部分，其中：

-在机械式截止装置的上游和下游端子之间，以机械和电学方式断开主电通路，这允许标称电流通过，以切换与机械式截止装置的上游和下游端子之间的主电通路电并联的次级电通路中的电流，从而对插入次级电通路中的电容充电；

-在主电通路断开之后的时间段期满之后，机械地和电地断开次级电通路。

在这种方法中，在断开主电通路期间，电流可首先在三级电通路中切换，该三级电通路在将其切换到次级电通路之前与机械切断设备的上游端子和下游端子之间的主电通路电并联。

在这种方法中，电容两端的电压可通过存在与次级电通路中的电容电并联的电压限制器的来限制。

附图说明

图1是可实现本申请的高压电网的一个示例的示意图。

图2示出可实现本申请的网络的接线图。

图3A示意性地示出处于电闭合状态的“金属封装”型机械式截止装置。

图3B示意性地示出了处于可移动连接构件的中间位置的图3A的装置。

图3C示意性地示出处于机械断开状态的图3A的装置。

图4A示意性地示出处于机械断开状态的机械式截止装置。

图4B示意性地示出了处于可移动连接构件的中间位置、处于闭合配置的图4A的装置。

图4C示意性地示出了在处于可移动连接构件的另一中间位置、处于断开配置的图4A的装置。

图5A示意性地示出根据第一电架构的截止装置。

图5B示意性地示出根据第二电架构的截止装置。

图6A示意性地示出处于电闭合状态的图5A的装置。

图6B示意性地示出处于中间状态的图5A的装置。

图6C示意性地示出处于另一中间状态的图5A的装置。

图6D示意性地示出处于电断开状态的图5A的装置。

图7示出曲线图，该曲线图示意性地示出在根据本申请的装置的断开操作期间电路的不同参数的变化。

图8示出曲线图，该曲线图示意性地示出在根据本申请的装置的断开的部分期间电路的不同参数的变化。

图9示出曲线图，该曲线图示意性地示出在根据本申请的装置的断开的另部分期间电路的不同参数的变化。

图10示出曲线图，该曲线图示意性地示出在根据本申请的装置的断开的又部分期间电路的不同参数的变化。

图11A示意性地示出处于电断开状态的图5A的装置。

图11B示意性地示出处于中间状态的图5A的装置。

图11C示意性地示出处于另一中间状态的图5A的装置。

图11D示意性地示出处于电闭合状态的图5A的装置。

图12示出曲线图，该曲线图示意性地示出在根据本申请的装置的闭合操作期间电路的不同参数的变化。

图13A示意性地示出处于电和机械闭合状态的图4A至图4C的装置。

图13B示意性地示出在断开操作期间处于中间状态的图4A至图4C的装置。

图13C示意性地示出在断开操作期间处于另一中间状态的图4A至图4C的装置。

图13D示意性地示出处于机械和电断开状态的图4A至图4C的装置。

图14A示意性地示出处于电和机械断开状态的图4A至图4C的装置。

图14B示意性地示出在闭合操作期间处于中间状态的图4A至图4C的装置。

图14C示意性地示出在闭合操作期间处于另一中间状态的图4A至图4C的装置。

图14D示意性地示出处于机械和电闭合状态的图4A至图4C的装置。

图15A示意性地示出处于电和机械断开状态的图4A至图4C的装置的一个变型。

图15B示意性地示出在闭合操作期间处于中间状态的相同变型。

图15C示意性地示出在闭合操作期间处于另一中间状态的相同变型。

图15D示意性地示出了在断开操作期间处于又一中间状态的图4A至图4C的装置。

具体实施方式

图1示出了其中可实现本申请的高压电网系统100。该电网系统100包括直流高压电网部分110，例如在“高压B”下，该直流高压电网部分110通过AC/DC转换器系统120连接至不同的交流高压电网部分141、142、143，在图1中有三个交流高压电网部分。在所示的示例中，直流高压电网部分110包括三个直流高压电网子部分130，直流高压电网子部分130中的每个均使与交流高压电网部分141、142、143相关联的转换器系统120连接至与另一交流高压电网部分141、142、143相关联的另一转换器系统120。因此，在所示的示例中，三个直流高压电网子部分130以三角形配置连接三个交流高压电网部分141、142、143。

特别地，每个直流高压电网子部分130均可例如包括正电势直流高压导体160和负电势直流高压导体180以及通常的中性电势连接，例如接地中性电势连接。在所示的示例中，每个直流高压导体160、180均确定直流高压电路。在由直流高压导体160、180限定的直流高压电路中，直流高压电网部分110包括电路的截止装置10，截止装置10中的每个均可处于电断开状态或处于电闭合状态，在电断开状态下，截止装置10中断在所考虑的电路或其部分中的电流循环，在电闭合状态下，截止装置10允许在所考虑的电路中的电流循环。这种截止装置10通过断开操作从其电闭合状态进入其电断开状态，以及通过闭合操作从其电断开状态进入其电闭合状态。

特别地，电路的截止装置10可为隔离开关型。特别地，电路的截止装置可为机械装置，其中通过两个电触点或几对电触点的位移获得电切断，特别是通过间隔获得电切断。在这种情况下，电触点的位移通常通过机械控制来实现，该机械控制优选地包括至少一个机械式、气动式、液压式或电致动器，以及可能包括致动器与电触点之间的传动件。该传动件具有运动传动运动件，该运动传动运动件将致动器的运动转换为电触点的相对运动。这种位移可通过例如操纵致动器的电子监测单元进行电子监测。

在直流高压电网中，例如上述直流高压电网部分110的类型，可能需要通过隔离开关进行充电线电流传输的操作。

这些传输操作进行为重新定向电网部分之间的功率流，同时继续服务于电网的所有客户端。在表示一个示例的图1中，电网部分143产生在电网部分141和142中部分消耗的电功率。出于各种原因，例如连接至流维护或重组要求，电网部分143和142之间的连接必须被中断。

这通过断开连接电网部分143和142的电路中的截止装置的至少一个或两个来完成。例如，直流高压电网子部分的截止装置被断开130，该截止装置连接电网部分143和142。

由电网部分143提供的电力可继续向电网部分141和142提供电力，但是由于不再在电网部分143和142之间直接传输任何电力，因而修改流。

换言之，如图2的等效接线图所示，在电网部分143和142之间的直接电路的断开期间，通过断开隔离开关10.2，存在并联电路1，以便不中断电力流动，以及可执行电流传输操作，一个或多个隔离开关10.1保持在电闭合状态。并联电路1和2每个都在连接点A和连接点B之间延伸，因此连接点A和连接点B对这两个并联电路1和2是共用的。在这两个连接点A和B之间，并联电路1和2之间没有电连接。

由于本申请，这种传输操作可通过机械式截止装置的断开操作来执行，特别是通过隔离开关类型的断开操作，包括当与该机械式截止装置相关联的电路中没有断路器时。

在本申请的范围内考虑的情况下，因为存在并联电路，因而在机械式截止装置10.2的断开操作之后，在这种情况下为隔离开关10.2的机械式截止装置10.2两端的电压U10等于沿并联电路的电压降。该电压降在直流电压中基本上等于R1×I1，其中R1是并联电路1的等效电阻，I1是当直流电路中的电流I2为零时并联电路1中的电强度值。在“高电压B”下的电网的应用中，沿并联电路1的该电压降例如在1000伏的数量级上，例如包括在500伏和5000伏之间。

在示例性实施方式中，机械式截止装置10是隔离开关。在该示例中，机械式截止装置设置为切断单个电路，但是本申请可在设置为切断几个电路的装置中实现，所述几个电路例如在同一外壳内包括并联的几个截止装置。

以下将在“金属外壳”类型的机械式截止装置的框架内更具体地描述本申请。图3A至图3C示意性地示出了这种装置。然而，该装置可为室外装置。

在图4A至图4C中更详细地但仍然示意性地示出了一个特定实施方式的细节，图4A至图4C更具体地示出了具有不同触点对的装置的一个实施方式，所述触点对对于装置的可移动触点的不同位置分离或接触。

因而，机械式截止装置10包括界定外壳12的内部容积16的外壳12。优选地，在该装置的操作中，外壳12相对于外壳12的外部密封。外壳12可包括一个或多个开口(未示出)，从而至少为了维护或安装操作，允许从外壳外部进入内部容积16，或允许容积16与围绕开口与外壳12邻接的另一外壳的另一容积连通。因此，这些开口用于例如通过孔口或盖封闭，或用于通过开口与另一外壳的相应开口的密封对应，使外壳12的内部容积16与本身密封的另一外壳连通。由于这种密封，外壳12的内部容积16可填充有绝缘流体，该绝缘流体可与大气分离。该流体可为气体或液体。该流体的压力可不同于大气压，例如大于3巴的绝对压力，或可为非常低的压力，通常小于1毫巴，可能接近真空。在本申请的意义内，真空可融入至绝缘流体。绝缘流体可为空气，特别是干燥空气，优选压力大于大气压，特别是大于3巴绝对压力。然而，优选地，由于高绝缘性能而选择该流体，例如通过在相同的温度和压力条件下具有大于干燥空气的介电强度。因此，该流体可为在大于3巴绝对压力下的六氟化硫(SF₆)。

在一些实施方式中，包括图3A至图3C和图4A至图4C中所示的实施方式，机械式截止装置10包括至少两个电极，该至少两个电极用于分别电连接至待切断的电路的上游部分和下游部分。这两个电极可在图3A所示的至少一个相对完全电闭合位置和图3C所示的相对电断开位置之间，沿着断开运动和闭合运动相对于彼此移动，在所述至少一个相对完全电闭合位置中，这两个电极建立该装置的标称电连接，并因此对应于机械式截止装置的电闭合状态，所述相对电断开位置对应于机械式截止装置的电断开状态。特别地，在所示的示例中，机械式截止装置10包括第一固定电极20和第二电极22，第二电极22包括固定主体23和可移动连接构件24。应当理解的是，可移动连接构件可形成第一电极20的部分，或两个电极20、22中的每个均可包括可移动连接构件。

在所示的例子中，每个电极20、22均通过绝缘支承件26固定在外壳12中。在外壳12外部，机械式截止装置10对于每个电极包括电连接至相应电极20、22的连接端子28、30。这些端子中的一个用于连接至电路的上游部分，而另一端子用于连接至电路的下游部分。任意地，以及不具有关于电流循环的极性或方向的任何特定含义，电路的上游部分将称为通过连接端子28连接至第一电极20的部分，因此连接端子28可称为上游端子。因此，电路的下游部分是通过连接端子30连接至第二电极22的部分，因此连接端子30可称为下游端子。

在该示例中，每个电极20、22均永久地电连接至相关联的连接端子28、30，而不管机械式截止装置的断开状态或闭合状态。

如上所指出的，机械式截止装置10用于包括于包括直流高压电路的电气装置100中，直流高压电路的一个示例在图1中由直流高压导体160、180中的任一个示出。在这种装置中，可认为第一电极20电连接至包括电压源120的电路的上游部分，电压源120可为主电源，例如电压发生器，或次级电源，诸如转换器。在直流高压电路的上游部分中，特别是在电压源120和机械式截止装置10之间，可找到各种电气装置。类似地，在直流高压电路2的下游部分中，可找到各种电气装置。

两个电极20、22的主体以固定的方式布置在内部空间中，与外壳12的周壁间隔开，以及彼此间隔开，使得电极间电绝缘空间沿着中心轴线A1的方向布置在面对它们各自的外周表面的部分之间。

在所示的示例中，机械式截止装置的第二电极的可移动连接构件可包括轴线A1的滑动管，该滑动管沿中心轴线A1可滑动地进行引导，在第二电极22中，该中心轴线A1将被任意地称为纵向。在所示的示例中，可移动连接构件24优选地由导电材料制成，例如金属。在所示的示例中，可移动连接构件24电连接至第二电极22的主体23，因此不管可移动连接构件24的位置如何，可移动连接构件24都永久地与相关联的连接端子30电连接。

连接构件24可相对于相对电极20在图3A中可见的相对完全电闭合位置和在图3C中可见的相对电断开位置之间沿断开运动移动，在所述相对完全电闭合位置中，电连接构件24通过一对主触点与所述相对电极20建立标称电连接，所述主触点中的每个均由所述电极中的一个承载，所述相对电断开位置穿过中间相对位置，诸如图3B中所示出的位置。以已知的方式，连接构件24可通过机械控制器42移动。在该示例性实施方式中，机械控制器42包括作为传动件的连接杆44，该连接杆44可沿基本平行于轴线A1的方向移动，该连接杆44由旋转杆46控制，以及该连接杆44监测可移动连接构件沿轴线A1在电断开位置和完全闭合位置之间的位移。该机械控制器可包括至少一个机械式、气动式、液压式或电动式的致动器，例如直接或间接地作用在旋转杆46上。在这里，包括连接杆44和旋转杆46的传动件具有运动传动运动件，该运动传动运动件将致动器的运动转换为电触点的相对运动。电子监视单元可设置成引导潜在的致动器。

为了到达其相对完整的电闭合位置，连接构件24沿中心轴线A1在第一电极20的方向上跨过电极间电绝缘空间纵向移动。在本文的其余部分中，认为相对完整的电闭合位置是在机械式截止装置的断开方向上通过一对主触点在两个电极之间的最后电触点的位置，其中该一对主触点中的一个由每个电极承载。对于该相对完整的电闭合位置，通过两个电极的相应主触点之间的机械接触的传导，电流的循环是可能的。在一些装置中，在机械式截止装置的断开方向上，在两个电极之间的最后电接触位置与极端电闭合位置之间可能存在死行程。在该死行程上，通过两个电极的相应主触点之间的机械接触的传导，电流循环是可能的。

在所示的示例中，在图3A的完全电闭合位置中，可移动连接构件24通过由第一电极20的主体承载的主触点21(在图4A至图4C中示出)与可移动连接构件24的主触点25(在图4A至图4C中示出)之间的机械接触而与第一电极20的主体直接接触，在图4A至图4C中示出的特定实施方式中，可移动连接构件24的主触点25是滑动管36的前端25的圆柱形部分。在机械式截止装置10的这种电闭合状态下，标称电流或标称电流的至少大部分沿着主电通路2P循环，在这种情况下，主电通路2P直接在可移动连接构件24和第一电极20的主体之间，通过一对主触点21、25。因此，可移动连接构件与第一电极的主体在一对主触点21、25的电平处形成主机械开关DS1。

通常，主机械开关DS1在主电路2P中电插入，没有任何其它电开关，在主电路中在机械式截止装置的两个端子28、30之间没有专用电感元件。主电通路2P中的任何寄生电感或阻抗当然将减小到最小的可能值。

在本申请的该实施方式中，两个电极20、22、24包括一对次级触点38、39，该一对次级触点38、39通过它们的接触，对于电极在电断开位置与完全电闭合位置之间的中间位置范围，形成用于通过机械式截止装置的电流的次级电通路。

在图4A至图4C所示的特定实施方式中，第一电极20包括由触点39形成的次级触点，该触点39用于当机械式截止装置处于中间闭合状态时与连接构件24接触，更具体地，在该示例中，该触点39用于与设计为触点38的连接构件24的次级触点接触。相反，当连接构件24已到达断开位置时，如图4A所示，可移动连接构件24的次级触点38和第一电极20的次级触点39之间的电接触被断开。

在该示例中，第一电极20的次级触点39电连接至第一电极的主体21，因此电连接至电路2的上游部分。第二电极22的次级触点38电连接至可移动构件24，并因此电连接至电路2的下游部分。

在该示例中，第一电极20的次级触点39是固定的，以及沿着轴线A1的管状几何形状延伸，以便界定沿着轴线A1的开口内孔。在该示例中，次级触点39可设计为几个导电触头片，每个触头片均在包括轴线A1的径向平面中延伸，围绕轴线A1设置，遵循该管状几何形状，以及全部触头片均包括与轴线A1相距相同径向距离的自由接触端。第二电极22的次级触点38在这里由可移动连接构件24承载，并且永久地电连接至可移动连接构件24，对于形成次级电通路的电极的相对中间位置范围的所有位置，第二电极22的次级触点38配置为接合在第一电极20的触点39的内孔中，从而确保两个次级触点之间的电接触。这在图4C中示出。在该示例中，第二电极的次级触点38设计成承载在可移动构件的自由端处的轴线A1的接触杆。在次级机械开关DS2的电闭合位置，形成次级触点39的导电触点片中的每个的自由触点端以接触杆的形式支承在次级触点38的外表面上。相反，在电断开位置之外，两个次级触点38、39之间的接触消失。因此，可移动连接部件24与第一电极的主体在一对次级触点38、39的电平处形成次级机械开关DS2。

在所示的示例中，第二电极的次级触点38有利地可在承载其的电极上，在机械式截止装置10的断开运动期间采用的断开配置(图4C)与机械式截止装置10的闭合运动期间采用的闭合配置(图4b)之间移动。因此，特别地，在图4A至图4C的示例中，也在图13A至图13D和图14A至图14D中示出的示例中，次级触点为次级机械开关DS2，次级机械开关DS2相对于电极具有两种不同的配置，以修改机械式截止装置10的配置。次级机械开关DS2的这两种配置以及因此机械式截止装置10的这两种配置允许在闭合期间获得两个次级触点的第一触点以及在断开期间获得两个次级触点38、39的最后触点，这两个次级触点对应于两个电极的不同的相对位置，更具体地，在本实施方式中，在可移动连接构件24相对于第一电极20的不同的相对位置。然而，除了或代替次级机械开关DS2的两种不同配置的存在，可设置的是，机械式截止装置10的断开配置和闭合配置对应于受控开关DS3和/或主机械开关DS1的两个不同配置。

主触点对21、25和次级触点对38、39设计和布置成使得对于次级触点彼此接触的电极的一定范围的中间位置，主触点彼此间隔开以中断主电通路。在所示的例子中，对于电极的相对断开位置，在断开操作期间，两个主触点21、25之间的间隔“e1”在任何情况下都大于两个次级触点38、39之间的间隔“e2”。

在所示的示例中，每对主触点和次级触点均包括由两个电极中的第一电极20承载的第一触点21、39和由两个电极中的第二电极22承载的次级触点25、38，在这种情况下，次级触点25、38由其可移动构件24承载。因此，每对主触点和次级触点均在两个触点之间具有与两个电极20、22的相对断开和闭合运动相同的相对闭合运动和相对断开运动。

图5A以接线图的形式示出了根据本申请的插入到电路2中的机械式截止装置10的第一电架构，其位于与图2所示的电网类似的简化电网内。图5B示出了第二电架构，第二电架构与第一电架构的不同之处仅在于受控开关的不同布置，所述受控开关在电闭合状态下在机械式截止装置内部产生使跃迁偶极子48的电容49短路的旁路，如以下将描述的。对于其余部分，两个电架构是相同的。

在这两幅图中，该一对主触点21、25被表示为插入到机械式截止装置10内部的主电通路2P中的开关DS1。该一对次级触点38、39被表示为插入到机械式截止装置10内部的次级电通路2S中的开关DS2。如图所示，主电通路2P和次级电通路2S是机械式截止装置10的两个端子28、30之间的并联电通路。

在本申请中，在机械式截止装置的断开操作或闭合操作期间，该一对主触点21、25和该一对次级触点38、39的相对运动在时间上进行协调。在优选实施方式中，通过机械连接获得该时间协调，通过该机械连接，对于两个电极20、22、24中的每个，主触点和次级触点彼此固定，从而遵循可采取两种配置的几何形状，第一配置在断开操作和移动期间实现，而另一配置在闭合操作和移动期间实现。因此，对于断开操作和移动，时间协调对应于两对触点的相应断开之间的第一时间偏移，以及对于闭合操作和移动，时间协调对应于两对触点的相应闭合之间的第二时间偏移，第二时间偏移的持续时间与第一时间偏移的持续时间不同，时间偏移由两对触点之间的不同相对偏差产生。

如图5A和图5B所示，机械式截止装置10包括跃迁偶极子48，该跃迁偶极子48包括电容49，该跃迁偶极子48与次级电通路2S中的一对次级电触点38、39电串联布置。另外，该装置包括受控开关DS3，该受控开关在电闭合状态下在机械式截止装置内产生使跃迁偶极子的电容短路的旁路。

跃迁偶极子48的电容49包括至少一个专用电容元件。专用电容组件通常是电容器。电容器包括两个导电板(有时称为“电极”)，它们完全受绝缘体的影响并由绝缘体隔开。因此，电容器的导电板中的一个连接至跃迁偶极子48的第一端子48a，以及电容器的另一导电板因此连接至跃迁偶极子48的第二端子48b。跃迁偶极子48的电容49可例如设计成电学上串联和/或并联布置并具有总电容的几个分立电容元件的组件。

跃迁偶极子48布置在次级电通路2S中，或如图4A至图4C中示意性示出，跃迁偶极子48布置在次级机械开关DS2的上游，或如图5A和图5B中示出，跃迁偶极子48布置在次级机械开关DS2的下游。

在所示的例子中，跃迁偶极子48包括与跃迁偶极子中的电容49电并联布置的电压限制器50。

可设想不包括该电压限制器，特别是对于电容可承受显著电压的情况。然而，在跃迁偶极子中存在与电容49电并联布置的电压限制器50允许实现仅必须承受相对降低的电压的电容，例如与沿着并联电路1的电压降相同量级但大于该电压降的电压。因此，可实现最大电压在800伏和10000伏之间的电容。

因此，在存在电压限制器50的情况下，跃迁偶极子48包括两个并联支路，这两个并联支路在次级电通路2S中在跃迁偶极子48的第一端子48a和第二端子48b之间彼此电并联地插入。电容49在第一支路中。电压限制器50位于第二支路中。

在图5A所示的电架构的第一示例中，充当受控开关的受控开关DS3与次级电通路2S电并联布置。因此，在电架构的这个例子中，受控开关DS3也与主电通路2P电并联。然后，受控开关DS3插入三级电通路2T中，在该示例中，三级电通路2T直接连接机械式截止装置10的两个端子28、30，以及因此与主电通路和次级电通路并联。应注意的是，如果受控开关DS3处于电闭合状态，则它在机械式截止装置内生成旁路，该旁路在这里为直接连接两个端子28、30的三级电通路2T，在两个端子28、30之间的在机械式截止装置10中循环的电流不通过电容，而是在旁路中，通过受控开关DS3的意义上，这使跃迁偶极子48的电容短路。当然，在这种架构中，如果受控开关DS3处于电闭合状态，以及同时次级机械开关DS2也处于电闭合状态，则产生闭环，该闭环连接电容的两个端子，以及将引起电容放电。

在图5B所示的电架构的第二示例中，充当受控开关的受控开关DS3与电容直接电并联，因此与跃迁偶极子直接并联，但是通过插入次级机械开关和机械式截止装置10的端子之间的次级电通路2S中。在图5B中，其中跃迁偶极子布置在次级电通路2S下游的次级机械开关DS2中，因此受控开关DS3插入到将次级机械开关DS2的下游次级触点直接连接至机械式截止装置10的下游端子30的电通路中。然而，在如图4A至图4C所示的其中过渡偶极48将布置在次级机械开关DS2上游的次级电通路2S中的一个变型中，受控开关DS3因此将插入将次级机械开关DS2的上游次级触点直接连接至机械式截止装置10的上游端子30的电通路中。在电架构的该第二示例中，如果受控开关DS3处于电闭合状态，则其在机械式截止装置内生成旁路，该旁路在这里直接由受控开关DS3构成，以及在两个端子28、30之间使跃迁偶极子的电容短路，在这种意义上，在两个端子28、30之间在机械式截止装置中循环的电流不通过电容49，而是在旁路中通过受控开关DS3。在该架构中，如果受控开关DS3处于电闭合状态，则生成闭环，该闭环连接电容的两个端子，以及不管次级机械开关DS2的状态如何，该闭环都将引起电容放电。

在两个实施方式中，以及无论跃迁偶极子设置在次级机械开关的上游还是下游，当受控开关DS3处于闭合状态时，它在机械式截止装置10内生成旁路，该旁路在两个端子之间使跃迁偶极子48的电容49短路。在这种意义上，在两个端子28、30之间在机械式截止装置中循环的电流不通过电容49，而是在旁路中通过受控开关DS3。还应注意的是，在图5A的电架构中，无论跃迁偶极子48布置在次级机械开关DS2的上游还是下游，当受控开关DS3处于闭合状态时，它也通过使次级机械开关DS2短路而在机械式截止装置10的两个端子28、30之间的整个次级电通路2S中形成短路，在这种意义上，在两个端子28、30之间在机械式截止装置10中循环的电流也不通过次级机械开关DS2。

在图5B的实施方式中，在受控开关DS3在次级机械开关DS2和机械式截止装置10的端子之间插入到次级电通路2S中的情况下，可设置使用电子开关作为受控开关。在这种情况下，机械式截止装置10一般包括控制开关DS3的电子控制电路。将设置控制电路和/或电子控制开关的电源。

然而，在图5A和图5B的两个电架构中，以及无论跃迁偶极子48布置在次级机械开关DS2的上游还是下游，可有利地设置的是，将受控开关DS3设计为机械开关。这在图4A至图4C中特别示出，其中可看出的是，受控开关是三级机械开关DS3，三级机械开关DS3具有一对三级触点60、62，三级触点60、62在至少一个断开位置和至少一个闭合位置之间可相对于彼此移动，其中断开位置对应于三级机械开关的机械断开状态(图4A和图4C)，闭合位置对应于三级机械开关DS3的机械和电闭合状态(图4B)。给定跨过一对三级触点60、62的所考虑的电压，断开位置也对应于三级机械开关的电断开状态。

在图5A和图5B的两个电架构中，以及无论跃迁偶极子48布置在次级机械开关DS2的上游还是下游，跃迁偶极子48和次级电通路2S都没有专用的电感元件。与任何电路一样，次级电通路2S可具有寄生电感，特别是由其包括的电部件的本质以及电路的几何形状产生的寄生电感。然而，在本申请的意义内，该次级电通路2S和跃迁偶极子48不包括任何专用电感元件，即不包括具有所需电感功能的任何分立元件，因此不包括具有大于寄生电感的电感的任何元件，特别是任何线圈或任何感应铁磁芯。因而，跃迁偶极子48具有非常低的等效电感，例如小于50微亨，优选小于10微亨，更优选地小于1微亨。

在图4A至图4C的示例性实施方式中，第一电极20包括三级触点60，当机械式截止装置10处于例如图4C所示的中间闭合状态时，三级触点60用于与可移动连接构件24接触，以及在该示例中，更具体地，与设计为管状触点的可移动连接构件24的三级触点62接触。相反，当连接构件24已到达断开位置时，如图4A所示，可移动连接构件24的三级触点62与第一电极20的三级触点60之间的电接触断开。

在该例子中，第一电极20的三级触点60是固定的，以及沿着轴线A1的管状几何形状延伸，以便沿着轴线A1界定开口的内孔。它可设计成几个导电触点片，每个触点片均在包括轴线A1的径向平面中延伸，沿着管状几何形状围绕轴线A1分布，以及都包括与轴线A1相距相同径向距离的自由触点端。在该示例中，第一电极20的三级触点60围绕由同一电极20承载的次级触点39同轴地延伸。

第二电极22的三级触点62在这里由可移动连接构件24承载，并且永久地电连接至可移动连接构件，对于三级电通路闭合的电极的相对中间位置范围的所有位置，该三级触点62配置成通过确保两个三级触点60、62之间的电接触而接合在第一电极20的触点60的内孔中。图4B中示出了这些位置中的一个。在该例子中，第二电极的三级触点62设计成承载在可移动构件24的自由端处的轴线A1的管。该管围绕形成次级触点38的接触杆同轴延伸。在三级机械开关DS3的电闭合位置，形成三级触点60的导电触点片中的每个的自由触点端支承在三级触点62管形式的外表面上。相反，超过三级机械开关DS3的电断开位置，两个三级触点60、62之间的接触消失。因此，可移动连接部件24与第一电极的主体在该一对三级触点60、62的电平处形成三级机械开关DS3。

当机械式截止装置10包括受控开关DS3时，该受控开关在电闭合状态下在机械式截止装置10内部生成使电容49短路的旁路，以及该受控开关设计成三级机械开关，该装置还包括三级机械开关DS3的机械控制部，该机械控制部确保三级机械开关DS3的断开位置和闭合位置之间的三级触点的相对位移。在图4A至图4C的示例中，两个电极20、22中的每个均承载三级接触60、62中的一个，使得三级机械开关DS3的机械控制部实际上与主机械开关DS1的机械控制部相同，即确保可移动构件相对于第一电极20的位移的机械控制部。

对于机械式截止装置包括受控开关的情况，该受控开关在电闭合状态下在机械式截止装置内部生成使电容49短路的旁路，以及该受控开关设计成电子三级开关，该三级开关的控制是电子控制，其通常实现电子监视单元。

有利地，如下文将看到的是，机械式截止装置10配置为使得在机械式截止装置10的断开操作中，受控开关DS3在主机械开关DS1已进入其机械断开状态之后但在次级机械开关DS2进入其机械断开状态之前进入电断开状态，这由图6A至图6D顺序示出，并且还通过图13A至图13D顺序示出。因此，在其中在机械式截止装置内部生成短路电容的旁路的受控开关DS3设计成三级机械开关的实施方式中，主机械开关DS1、次级机械开关DS2和三级机械开关DS3的控制有利地配置为使得在机械式截止装置10的断开操作中，三级机械开关DS3在主机械开关DS1已经进入其机械断开状态之后并且在次级机械开关之前进入其机械断开状态DS2进入其断开状态。

可看出的是，该顺序允许通过最小化电弧的出现以及通过确保当达到机械式截止装置的机械断开状态时电弧熄灭来确保机械式截止装置的电断开，从而确保电路的电断开。

另一方面，机械式截止装置10配置成使得在机械式截止装置10的闭合操作中，主机械开关DS1和次级机械开关DS2在受控开关DS3进入其电闭合状态之后进入其机械闭合状态，这由图11A至图11D的顺序以及图14A至图14D的顺序示出。因此，在其中在机械式截止装置内部生成短路电容的旁路的受控开关DS3设计成三级机械开关的实施方式中，主机械开关DS1、次级机械开关DS2和三级机械开关DS3的控制有利地配置为使得在机械式截止装置10的闭合操作中，主机械开关DS1和次级机械开关DS2在三级机械开关DS3进入其机械和电闭合状态之后进入其机械和电闭合状态。

可设置的是，对于主机械开关DS1、次级机械开关DS2和受控开关DS3中的每个设置有其自身的独立控制部，从而从其机械断开状态移动到其机械和电闭合状态，以及从其机械和电闭合状态移动到其机械断开状态。然后，可按照顺序操作控制板，以获得所需的顺序。可设置的是，在主机械开关DS1、次级机械开关DS2和受控开关DS3中的两个设置有共同的控制部，以及最后一个设置有独立的控制部。

然而，有利的是，为主机械开关DS1、次级机械开关DS2二者和受控开关DS3设置单个控制部。在这种情况下，机械式截止装置从断开配置到闭合配置以及从闭合配置到断开配置的经过有利地由不需要独立控制的被动机构监测。

在图4A至图4C、图13A至图13D、图14A至图14D所示的机械架构中，这种双重特性可如下实现。可观察到的是，在两个电极20、22中的每个上，更具体地在第一电极20上和在关于所示实施方式的可移动部件24上，同一电极的主触点和三级触点在所考虑的电极上具有固定的位置。另外，对于两个电极在其断开或闭合运动中的给定相对位置，主触点对和三级触点对在该对的触点之间具有不同的相对间隔，分别为“e1”和“e3”，如图4A所示。这在两个主机械开关DS1和三级机械开关DS3处于机械断开状态的位置是显而易见的。可看出的是，形成主机械开关DS1的主触点21、25之间的相对间隔“e1”大于形成三级机械开关DS3的三级触点60、62之间的相对间隔“e3”。因而，对于电断开位置和完全电闭合位置之间的电极的中间位置或中间位置范围，主电通路2P在一对主触点21、25的电平处中断，而电通路在一对三级触点60、62的电平处闭合，从而允许电流通过，这在用于断开运动的图13B和用于闭合运动的图14C中更具体地示出。在这种位置，三级机械开关DS3在机械式截止装置内生成使跃迁偶极子48的电容49短路的旁路。

另一方面，在所示的示例中，在机械式截止装置10的闭合操作中，一对次级触点38、39的触点中的至少一个可在承载该至少一个触点的电极20、22、24上，在电极的断开运动期间采用的断开配置与电极的闭合运动期间采用的闭合配置之间移动。对于两个电极的相同的给定相对位置，这些断开和闭合配置对应于该对次级触点38、39的两个触点之间的不同的相对间隔“e2”，使得：

-在断开运动期间，该对次级触点在该对主触点和三级触点之后分离；

-在闭合运动期间，该对次级触点在该对三级触点之后接触。

优选地，在闭合运动期间，该对主触点和该对次级触点在该对三次级触点之后接触。

实际上，在所示的实施方式中，第二电极22的次级触点38可在承载其的电极上移动，在这种情况下，可在可移动连接构件24上，相对于承载其的可移动连接构件在沿轴线A1的两个不同位置之间相对于承载其的可移动连接构件24移动，一个位置对应于断开配置，另一位置对应于闭合配置。在闭合配置位置，次级触点38相对于可移动连接部件沿轴线A1缩回，以增加其相对于由另一电极承载的次级触点39的间隔“e2”。在断开配置位置，次级触点38沿轴线A1相对于可移动连接部件24前进，以减小其相对于由另一电极承载的次级触点39的间隔。可设置的是，第一电极20的次级触点39可在承载它的电极上移动，或第一电极和第二电极20的两个次级触点38、39都可在承载它的电极上移动。因此，在该示例中，形成次级触点的接触杆38沿轴线A1平移地可移动地安装在可移动连接构件24上。接触杆例如在可移动连接构件24的孔中沿轴线A1平移引导。

在该示例中，被动地控制次级触点从开口配置通过。实际上，在该示例中，次级触点38弹性地返回到其对应于断开配置或闭合配置之一的位置。在该示例中，次级触点38弹性地返回到其对应于闭合配置的位置。例如通过返回弹簧64来确保弹性返回。

在该示例中，通过与机械式截止装置的构件的机械配合，这里与另一次级接触件39的机械配合，将次级接触件38带到其对应于断开配置或闭合配置中的另一个的另一位置。在该示例中，可看出的是，次级触点38接合在第一电极20的触点39的内孔中，以确保两个次级触点之间的电接触。在该示例中，第一电极20的次级触点38和触点39设置有互补的形状，该形状生成第一机械强度峰值，该第一机械强度峰值防止两者之间的接触损失低于在断开方向上的阈值力。该机械强度的第一峰值大于在该示例中由复位弹簧施加的弹性回复力，使得在允许辅助机械开关DS2断开之前，电极在断开方向上的间隔运动导致辅助触点38从其闭合配置通过到其断开配置。换言之，从某个位置，电极的移动导致次级触点相对于承载它的可移动连接构件24从闭合配置移动到断开配置。当第二接触件38到达其断开配置时，它在其相对于承载它的电极的相对运动中邻接。注意，对于图4C和图13C所示的位置，三级开关DS3已经处于机械断开状态。这种邻接使得由承载次级触点38的可移动连接构件24施加在次级触点38上的分离力超过机械强度的第一峰值，并使得两个触点38、39分离。在该示例中，一旦实现了两个次级触点38、39的分离，弹性返回就使次级触点38进入其对应于闭合配置的位置。

可设置其它机构来允许机械式截止装置10从其断开配置到其闭合配置通过，包括具有针对配置改变的致动器的机构。还注意到的是，在该示例中，该系统是单稳态的，只有一个稳定配置是闭合配置。然而，双稳态系统可设置有弹性地强制进入断开配置或进入闭合配置的系统、以及例如根据电极的移动方向将该系统从一个配置切换到另一配置的控制装置。

在本申请中，电压限制器可为或可包括浪涌保护器50或电压浪涌稳压器，以及是限制其端子上的电压峰值的装置，因此特别限制电容49上的电压峰值。电压限制器可设计成电学上串联和/或并联布置的几个分立元件的组件。优选地，从该装置其余部分的角度来看，电串联和/或并联布置的几个分立部件的组件具有单个浪涌保护器的行为，该浪涌保护器具有用于该组件的等效转变电压和用于该组件的保护电压。电涌保护器通常包括电部件，该电部件具有作为其端子上的电压的函数的可变电阻。电阻值的变化通常与电涌保护器两端的电压不成线性。通常，低于电涌保护器两端的转变电压，电涌保护器的电阻是高的，其电阻没有或相对小的降低是电压增加的函数，以及电涌保护器仅允许通过泄漏电流通过，泄漏电流优选地小于1安培(A)，或小于100毫安培(mA)，或甚至小于或等于1毫安培(mA)。相反，在浪涌保护器两端的转变电压以上，浪涌保护器的电阻作为电压增加的函数迅速减小，电压增加达到峰值限幅电压值或保护电压，对于该电压，浪涌保护器的电阻变低或甚至非常低。换言之，浪涌保护器在其被选择的电流间隔上充当跨过其端子的电压限制器。当通过浪涌保护器已被确定尺寸的最高电流时，它与保护电压相反。在转变电压以下，它倾向于阻止电流通过。超过转变电压，它允许电流通过浪涌保护器，以使其端子上的电压稍有增加。如已知的是，转变电压通常不是精确的值，而是对应于转变电压范围。然而，在本文中，作为定义，浪涌保护器的转变电压将是浪涌保护器允许1安培(A)的电流通过的电压。保护电压是当浪涌保护器被其尺寸确定的最高电流通过时浪涌保护器两端的电压。在电涌保护器中，电涌放电器是特别已知的，其可特别包括变阻器和“TVS”(瞬态电压抑制器)二极管，诸如“TRANSLTM”二极管。特别地，在本申请的框架内，浪涌保护器可包括金属氧化物变阻器(或MOV)。电压限制器可为或可包括火花隙。

在所示的例子中，提供了用于使跃迁偶极子48的电容49放电的电路。在所示的例子中，放电电路是无源放电电路，没有有源部件。在这个例子中，放电电路包括电阻51，该电阻与跃迁偶极子48电并联，因此与跃迁偶极子48的电容并联，因此与跃迁偶极子48的电压限制器并联。优选地，电阻51具有高电阻值R51，例如包括于10Ω和1000Ω之间，更具体地在50Ω和300Ω之间，使得由并联布置的跃迁偶极子48的电容49和电阻51组成的偶极子相对于次级机械开关DS2中的电切断周期具有显著的时间常数，例如，时间常数大于100毫秒，优选大于500毫秒。相反地，该时间常数必须充分减小，使得电容49在相对短的时间内放电，使得该系统能够在第一次实现之后再次工作。因此，有利的是，时间常数小于3秒，优选小于或等于1秒。在这个例子中，可认为时间常数等于乘积R51×C49。未在附图中示出的另一种类型的放电电路可包括受控开关。因而，放电电路可包括会与电阻51直接电串联布置的受控开关，所有这两个部件均与跃迁偶极子48并联。当受控开关切换到使电流通过的闭合状态时，将在跃迁偶极子48的电容49的两个板之间形成放电电路。优选地，受控开关可为机械开关，其类似于主机械开关DS1和次级机械开关DS2，也就是说包括一对触点，其中一个触点会由一个电极承载，另一个触点会由另一个电极承载，从而以具体与主机械开关DS1和次级机械开关DS2的打开和闭合在时间上相协调的方式进行电断开和电闭合。可认为的是，通过形成跃迁偶极子48的第三并联支路，将用于使跃迁偶极子48的电容49放电的电路集成到跃迁偶极子48中。

在所示的示例中，可看出的是，每个电极20、22均具有导电的外周表面32、34，该外周表面32、34具有基本上凸起的几何形状，并且没有突出部分，以及在由其导电的外周表面32、34限定的壳体内，每个电极20、22均具有内腔31、33。电跃迁偶极子48可有利地容纳在由两个电极20、22中的一个的导电外围表面32、34确定的外壳内，优选地通过完全容纳在所述内腔31、33内。然而，还可设置的是，电跃迁偶极子48的全部或部分布置在由电极20、22的导电外周表面32、34限定的外壳的外部，同时优选地保持布置在机械式截止装置10的内部体积16的内部。

在任何情况下，当受控开关DS3设计成机械开关时，获得机械式截止装置，除了主触点和次级触点的分离之外，通过可视化三级触点的分离，能够可视地观察机械式截止装置的电断开状态。

现在将参考图6A至6D、图7至图10以及图13A至13D，通过描述根据本申请的机械式截止装置的断开操作的主要步骤来描述这种机械式截止装置10的实施方式的操作。更具体地说，这里将考虑具有图5A所示的电架构的机械式截止装置的情况。然而，下面描述的关于机械式截止装置的断开操作对于具有图5B所示的电架构的机械式截止装置的情况同样有效。在下面的描述中，考虑如图2所示，机械式截止装置10集成到与第一电路1并联布置的第二电路2中。例如，两个电路1、2可分别具有相同的等效电阻R1和R2、以及相同的等效电感L1和L2，但是这仅仅是一种特殊情况。

图7示出了对于机械式截止装置从电闭合状态到电断开状态的经过的随时间的变化：

-第一电路1中的强度I1；

-第二电路2中的强度I2；

-主电通路2P中的电流的强度I2P，因此通过主机械开关DS1；

-次级电通路2S中的电流的强度I2S，因此通过次级机械开关DS2；

-通过三级机械开关DS3的电流的强度I2T；

-电容两端的电压U49；

-受控开关DS3两端的电压UDS3；

-两个并联电路1和2的结点A和B之间的电压UAB。

所指示的值对应于以下情况：

-输送2000安培标称电流的电流源；

-开路机械式截止装置10两端的电压：1000V，对应于当电路1闭合并通过标称电流时两个并联电路1和2两端的电压UAB，因此对应于在该标称电流下并联电路中的电压降；

-电容49的电容值C49：4毫法拉；

-放电电阻51的电阻值R51：50欧姆。

在初始状态下，认为两个电路1、2中的所有机械式截止装置10均处于完全电闭合状态，从而使得电流I1和I2分别通过每个电路。在上述两个电路具有相同的等效电阻和相同的等效电感的情况下，电流I1和I2的初始值相等，例如等于1000安培。

在该初始状态下，认为通过机械式截止装置10的电流I2全部沿主电通路2P循环，因此其中电流I2P等于在第二电路2中循环的电流I2。为此，忽略在本实施方式中可能在三级电通路2T中循环并且可能存在寄生电阻和电感的电流。另外，次级电通路2S包括串联的跃迁偶极子48，这意味着次级电通路2S的阻抗比主电通路2P的阻抗高几个数量级，因此可认为在次级电通路2S中没有电流通过。该初始状态在图6A和图13A中示出。

机械式截止装置10的断开操作从通过主机械开关DS1的主触点21、25的间隔开而断开机械式截止装置10内的主电通路2P的步骤开始。该步骤从图7所示的时刻“tao”开始。次级机械开关DS2和这里设计为三级开关DS3的受控开关二者都保持电闭合。

在如图4A至图4C所示的机械式截止装置的情况下，这对应于根据可移动构件24从其完全电闭合位置沿其电断开位置的方向的断开运动来控制可移动构件24。时刻“tao”对应于主触点21、25的最后接触的时刻。因此，在时刻“tao”之后，我们处于图6B和图13B所示的状态。结果，通过机械式截止装置10的电流几乎瞬时地从主电通路2P切换到三级电通路2T。

在图7和图8中示出了这种切换，其中相对于图7扩展的时间尺度，图8一方面表示主电通路2P和三级电通路2T中的电流I2P和I2T的变化，另一方面表示主机械开关DS1两端的电压UDS1的变化。三级机械开关DS3位于其中的三级电通路2T与次级电通路2S相比具有较低的阻抗。应注意的是，通过主机械开关DS1的电流的强度I2P在极低的开关持续时间“dat”内极快地下降到零值，例如在所示的例子中小于十分之一毫秒，这具体从图8显而易见。应注意的是，在图8中，主机械开关DS1两端的电压UDS1的峰值的出现在数值上是非常有限的，因为在10伏的数量级上，以及由于其持续时间对应于开关持续时间“dat”，因而其持续时间非常短。如果电弧在主机械开关DS1的主触点21、25之间稳定，则其电弧电压和其持续时间将因此极低，从而导致主触点21、25的磨损最小。在图8中，要注意的是，在这个非常短的切换持续时间“dat”期间，主机械开关DS1两端的电压UDS1变得大于机械式截止装置10两端的电压U10，这允许电流从主电通路2P切换到三级电通路2T。还应注意的是，次级电通路中的电流强度和三级电通路中的电流强度可具有振荡现象，这可以通过寄生电感的存在来解释，但是其幅度不改变系统的操作，并且在毫秒量级的稳定持续时间内衰减。超过该稳定持续时间，可认为通过机械式截止装置10的所有电流均在三级电通路2T中循环，因此通过这里设计为三级开关DS3的受控开关。

在时刻“tao”之后的时刻“tbo”，机械式截止装置10的断开操作通过断开这里设计成三级开关DS3的受控开关而继续。主机械开关DS1保持电断开，以及次级机械开关DS2保持电闭合。在如图4A至图4C所示的机械式截止装置10的情况下，这对应于沿着可移动构件24的断开运动在其电断开位置的方向上的控制的延续。时刻“tbo”对应于三级触点60、62的最后接触的时刻。因此，在时刻“tbo”之后，我们处于图4C、图6C和图13C所示的状态。结果，通过机械式截止装置10的电流几乎瞬时地从三级电通路2T切换到次级电通路2S。在图9中更具体地示出了这种切换，该图以相对于图7一个扩展的时间标度，一方面表示三级电通路2T和次级电通路2S中的电流I2T和I2S的变化，另一方面表示三级开关DS3两端的电压UDS3的变化。应注意的是，通过三级开关DS3的电流的强度I2T在极低的开关持续时间“dbt”内极快地下降到零值，例如在所示的例子中小于十分之一毫秒，这特别地从图9显而易见。特别地，开关持续时间“dbt”由电容的值和可能的寄生电感的值确定。应注意的是，在图9中，三级开关DS3两端的电压UDS3的峰值的出现在数值上是极其有限的，因为在10伏的数量级上，以及由于其持续时间对应于开关持续时间“dbt”，因而其持续时间非常短。如果电弧在三级触点之间稳定，则其电弧电压和其持续时间将因此极低，从而导致三级触点的磨损最小。应注意的是，在图9中，在这个非常短的开关持续时间“dbt”期间，三级开关DS3两端的电压UDS3变得大于机械式截止装置10两端的电压U10，这允许电流从三级电通路2T切换到次级电通路2S。通过切换到次级电通路，电流将因此供应至跃迁偶极子48。应当注意的是，在存在放电电路51的情况下，电容49将优选地在断开操作开始之前已放电，在任何情况下，优选地在受控开关DS3的断开时刻之前放电。当电容充电时，其端子上的电压U49增加。该电压施加至DS3的端子(通过忽略寄生元件中的电压降)。较大值的电容49导致受控开关DS3两端的电压增加较慢，因此导致受控开关DS3和主机械开关DS1上的电压应力较低。实际上，利用更大值的电容，由次级电通路2S和三级电通路2T组成的充电电路的特征时间常数增加，这导致更长的充电持续时间，并因此导致受控开关DS3的电平处的电压的较慢上升。因此，对于形成受控开关DS3的三级触点的相同间隔距离，这些触点将经受较低的电压应力。

当电容49两端的电压U49超过电压限制器50的转变电压值时，其基本上对应于图7中表示为“tco”的时刻，后者的电阻迅速下降，然后通过电压限制器50的电流迅速增加。从该时刻开始，并联电路2中的电流I2基本上被引导通过电压限制器50，然后，电压限制器52通过限制电容49两端的电压U49和耗散能量(特别是在并联电路2中积累的磁能)而主动地起限制电压的作用。在该步骤期间，电容49和电压限制器50电并联，共同在跃迁偶极子48两端生成电压U48，该电压U48趋向于阻止电流在并联电路2中通过。然后，该电压大于并联电路1中的电压降，使得并联电路2中的电流I2减小，以及并联电路1中的电流I1增大。

机械式截止装置10的断开操作的最后步骤在于在时刻“tbo”和“tco”之后的时刻“tdo”断开机械式截止装置10的次级机械开关DS2的次级触点38、39。在这里设计成三级机械开关DS3的受控开关的断开与次级机械开关DS2的断开之间，在并联电路2中循环的电流由于跃迁偶极子48的电容生成的电压的防抗而下降。在次级机械开关DS2断开期间，通过次级机械开关DS2的电流I2S变得低于初始电流，例如小于初始电流的80％，优选地小于初始电流的60％。在一个示例中，已选择当通过次级机械开关DS2的电流I2S与1000安培的初始电流相比下降到大约600安培的值时，使次级机械开关DS2断开。在三级机械开关DS3的断开与次级机械开关DS2的断开之间的较长的持续时间[tbo；tdo]或电压限制器50的较高的保护电压允许减小必须被DS2切断的电流的强度，即通过分离第二触点38、39来减小在其断开时通过次级机械开关DS2的电流。如果此时在次级触点之间产生电弧，则它将具有比没有本申请时观察到的电弧电压低得多的电弧电压和短得多的持续时间。对于这里考虑的示例，计算允许确定，在上述条件下，该电弧在小于或等于60ms的持续时间内将具有580安培的电弧电流通过：这导致约110焦耳的能量。通过次级机械开关DS2的次级触点38、39可容易地排空该量的能量，回想到，根据现有技术，特别设置为在断开时吸收电弧能量。

在受控开关DS3的断开“tbo”之后的持续时间之后的时刻“teo”，通过跃迁偶极子48的电流完全消除，在该示例中，该受控开关DS3的断开“tbo”之后的持续时间是例如几十毫秒，容易地小于100毫秒，例如大约80毫秒。从时刻“teo”，可认为电流然后完全传输到第一电路1。在完全机械式截止装置的情况下，可修改该装置的机械结构，以便延长三级机械开关DS3的断开与次级机械开关DS2的断开之间的时间间隙，从而在继续断开次级机械开关DS2的触点之前，等待通过电容49的电流完全消除。这将减少触点上的磨损，并增加机械式截止装置10的寿命。

然后，电容49通过放电电路放电，这里设计为与电容49并联的放电电阻51。该放电的持续时间直接取决于电容49的值C49和电阻51的电阻值R51。作为第一近似，可认为正在处理放电电阻51中电容49的放电，因此时间常数等于C49×R51。可认为电容在等于3倍时间常数或5倍时间常数的持续时间结束时放电。有利地，所述部件将选择为具有包括在1秒和10秒之间的放电持续时间。在该示例中，放电持续时间是3秒。因此，在该放电持续时间结束时，电容49两端的电压U49变为零。

机械式截止装置10的断开操作可以以电极20、22、24的分离速度进行，因此以由这些电极承载的触点的分离速度进行，例如包括在每秒0.01米和5米之间的分离速度。

通常，电容49的存在改变了次级电通路2S的阻抗。由于在断开期间便于从DS3切换到DS2，因而电容49的电容值C49越大，次级电通路2S的阻抗减小得越多，以及因此成功切换的机会增加得越多。另一方面，较高值且具有合理尺寸的电容可能难以找到。在没有根据本申请的电容的情况下，传统的隔离开关不能根据所需的性能执行线路切换操作，因为在触点的断开时生成的电弧电压不足以超过/对抗并联线路的电压。因而，电容的增加允许避免这种限制。实际上，在DS3断开时，电容充电，以及因而在其端子上生成电压。当该电压超过并联电路1两端的电压UAB时，使得可从电路2切换到并联电路1。

通常，电压限制器50的作用是限制电容49两端的电压。因而，电压限制器50的保护电压的值确定跨越跃迁偶极子48并因此跨越电容49的电压的最大值。通过选择更大值的电压限制器的保护电压，电容49两端的最大电压以及因而机械式截止装置10两端的电压U10增加，使得电流从第二电路更快速地切换到第一并联电路，以及然后切换更可能成功。在三级机械开关DS3的断开与次级机械开关DS2的断开之间的持续时间相同的情况下，电压限制器50的更大的保护电压导致次级机械开关DS2切断更低的电流。另一方面，这增加了电容49上的应力，因为在这种情况下电容49将必须承受其端子两端的较高电压。

选择电容49使得其电容值C49允许电流成功地从三级电通路2T切换到次级电通路2S。实际上，为了允许电流从三级电通路2T切换到次级电通路2S，必须的条件是能够在三级电通路2T中生成比次级电通路2S中的电压大的电压。

在受控开关DS3断开时，次级电通路2S中的电流I2S，即控制支路的微分方程的解，必须超过要切换的电流I2的值。该电流I2S处于振荡模式，我们将只对其最大幅度感兴趣。这导致由以下不限定条件给出的条件：

C49×w'o×(R3p×I2+Uarc)×exp[-PI/(2×w'o×T)]-I2>0

其中：

T＝2×Lp/Rp，其中Rp＝R2p+R3p，以及R3p和R2p分别表示次级电通路2S和三级电通路2T上的寄生电阻；

wo²＝1/(Lp×C49)，

Lp＝1/(Lp×C49)，其中Lp＝L2p+L3p，以及L3p和L2p表示分别由次级电路2S和三级电路2T上的电路元件之间的组件和连接生成的寄生电感；

w'o²＝wo²–(1/T²)；

Uarc是在受控开关DS3断开期间跨接在受控开关DS3上的电弧电压。

上述条件取自求解以下微分方程，其控制次级电路中的电流I2S的变化作为要中断的电流I2的函数：

其中，Q＝∫I2S dt，其因此表示累积在电容49中的电荷。

实际上，这导致电容值包括在1毫法拉和10毫法拉之间，更优选地在3毫法拉和5毫法拉之间。

例如，对于以下值：

R3p＝0.5毫欧；

R2p＝0.1毫欧；

L3p＝0.2微亨；

L2p＝0.2微亨；

Uarc＝13伏特，以及

I2＝1000安培

获得电容49的最小理论值，该最小理论值等于C49，C49＝2.36mF。在实际设计中，电容49的这个最小理论值可通过安全倍增因子的影响而增加，安全倍增因子例如等于1.1、1.2、1.3等。因而，对于2.36毫法拉的最小理论值，可选择使用具有等于至少3毫法拉的电容值C39的电容。另一方面，对于使用过高的安全倍增因子没有兴趣，从而不会不必要地增加电容49的成本和尺寸。因而，对于2.36毫法拉的最小理论值，可选择使用具有最多等于5毫法拉的电容值C39的电容。

以实验方式或通过数值模拟，例如可从上述范围中的例如1毫法拉的低值开始，并且通过检查机械式截止装置10中的电切断的成功来确定适于给定设备的电容值。如果切断不成功，则增加电容值，例如0.5毫法拉，并进行新的实验或数值模拟。

现在将参考图11A至图11D、图12和图14A至图14D，通过描述这种装置的闭合操作的主要步骤来描述机械式截止装置10的相同实施方式的操作，如图2所示，该装置集成到与第一电路1并联布置的第二电路2中。

在初始状态下，对于闭合操作，认为具有例如2000安培的强度的电流I1分别在第一并联电路中循环，以及第二并联电路中的机械式截止装置10处于断开状态，使得没有电流在该第二并联电路中循环。在数值方面，我们保持在上面设想的特定情况下，其中两个电路具有相同的等效电阻和相同的等效电感，但是如果不是这种情况，则操作将是类似的。在该初始状态下，认为没有电流通过机械式截止装置10。该初始状态在图4A、图11A和图14A中示出。在该初始状态下，机械式截止装置10设置在第二并联电路中，并且在开路状态下在其端子28、30之间处于电压UAB下，电压UAB等于第一并联电路1中的电压降，并在两个并联电路1和2的结点A和B之间，以及因此分别取决于在第一并联电路1中循环的电流I1、以及在第一并联电路1的等效电阻上或甚至等效电感。

机械式截止装置10的闭合操作从受控开关DS3的闭合开始。在该受控开关设计成三级机械开关DS3的情况下，例如如上所述，三级触点60、62以一定速度彼此靠近，该速度例如可包括在每秒0.01米-5米之间。最初，在三级触点60、62之间不存在电弧。

在闭合运动期间，确保次级机械开关DS2处于闭合配置，使得主机械开关DS1和次级机械开关DS2在受控开关DS3已经进入其电闭合状态之后进入其机械闭合状态。因而，在该装置的闭合操作、恢复高压电路中的电流的操作期间，次级电通路2S和主电通路28、30在三级电通路2T闭合之后电闭合。这反映在例如以下事实：在如图4A所示的示例性实施方式中，形成三级机械开关DS3的三级触点60、62之间的间隔“e3”小于形成主机械开关DS1的主触点21、25之间的相对间隔“e1”，以及小于形成次级机械开关DS2的次级触点38、39之间的相对间隔“e2”。

在使用图5A所示的电架构的图11A和图14A的实施方式中，其中受控开关DS3与次级电通路2S并联，当这些三级触点60、62彼此足够接近时，可在受控开关DS3的三级触点之间形成电弧。实际上，在该实施方式中，受控开关DS3然后经受等于第一并联电路1中的电压降的电压UAB。然而，在三级触点的最终闭合期间，受控开关DS3的三级触点60、62之间的电弧迅速消失，如图12中的时刻“taf”所示。一旦通过处于闭合状态的受控开关DS3建立了该接触，则部分电流通过循环通过受控开关DS3而从第一并联电路1逐渐切换到第二并联电路2。因此，在图11B和图14B的实施方式中，该电流在三级路径中循环。第二并联电路2中的电流的这种恢复发生在不经过次级电通路2S的情况下，因此不经过跃迁偶极子48，因此不经过电容49，也不经过电压限制器50。

仍然在使用图5A所示的电架构的一个实施方式的框架内，其中受控开关DS3与次级电通路2S并联，以及与主机械开关DS1并联，机械式截止装置10的闭合操作可通过次级机械开关DS2的闭合，随后是主机械开关DS1的闭合来继续，或相反，通过闭合主机械开关DS1，接着闭合次级机械开关DS2来继续。

对于图4A至图4C所示的实施方式的机械架构，机械式截止装置10的闭合操作继续，依次闭合图11C和图14C所示的次级机械开关DS2，接着闭合图11D和图14D所示的主机械开关DS1，按照图中顺序。

实际上，在使用图5A所示的电架构的所有情况下，一旦受控开关DS3闭合，则次级机械开关DS2和/或主机械开关DS1的闭合在所涉及的机械开关两端的非常低的电压下发生，可认为该电压是可忽略的，该电压是由受控开关DS3的先前闭合所施加的电压。

然而，对于闭合，在使用图5A中所示的电架构的情况下，可优选使用如图15A至图15D中所示的机械架构，对于机械式截止装置10的闭合操作，在受控开关DS3闭合之后，实现主机械开关DS1的闭合，随后实现次级机械开关DS2的闭合。

该实施方式非常接近于前面关于图4A至图4C描述的实施方式。

我们发现在两个电极20、22的每个上，相同电极的主触点21、25和三级触点60、62在所考虑的电极上具有固定位置的特性。另外，对于在它们的断开或闭合运动中的两个电极20、22的给定相对位置，主触点对21、25和三级触点对60、62在不同对的触点之间的相对间隔分别为“e1”和“e3”，这在图15A中示出。这在两个主机械开关DS1和三级机械开关DS3处于机械断开状态的位置是显而易见的。可看出，形成主机械开关DS1的主触点21、25之间的相对间隔“e1”大于形成三级机械开关DS3的三级触点60、62之间的相对间隔“e3”。因此，对于电断开位置和完全电闭合位置之间的电极的中间位置或中间位置范围，主电通路2P在主触点对21、25的电平处被中断，而三级电通路2T在三级触点对60、62的电平处闭合，从而允许电流通过，这在图15B中更具体地示出。在这种位置，三级机械开关DS3在机械式截止装置内生成使跃迁偶极子48的电容49短路的旁路。

如在图4A至图4C的示例中，在机械式截止装置10的闭合操作中，一对次级触点38、39中的至少一个触点可在承载其的电极20、22、24上在电极的断开运动期间采用的断开配置与电极的闭合运动期间采用的闭合配置之间移动。对于两个电极20、22、24的相同的给定的相对位置，这些断开配置和闭合配置对应于该对次级触点38、39的两个触点之间的不同的相对间隔“e2”，使得：

-在断开运动期间，该一对次级触点38、39在该一对主触点21、25和该一对三级触点60、62之后分离；

-在闭合运动期间，该对次级触点38、39在该对三级触点60、62之后彼此接触。

第二电极的次级触点38也可在承载它的电极上、在机械式截止装置10的断开配置与机械式截止装置10的闭合配置之间移动，在断开运动期间采用机械式截止装置10的断开配置(图15D)，在闭合运动期间采用机械式截止装置10的闭合配置(图15A至图15C)。因此，在该示例中，仍然是次级机械开关DS2，次级机械开关DS2相对于电极具有两种不同的配置，以修改机械式截止装置10的配置。次级机械开关DS2的这两种配置以及因此机械式截止装置10的这两种配置一方面允许在闭合期间获得两个二次级触点38、39的第一触点，另一方面允许在断开期间获得两个二次级触点38、39的最后触点，其对应于两个电极20、22、24的不同相对位置，更具体地，在该实施方式中，对应于可移动连接构件24相对于第一电极20的不同相对位置。

两个实施方式之间的区别在于：在闭合期间，两个次级触点38、39的第一接触位置对应于两个电极的甚至更接近的相对位置，更具体地，在该实施方式中，对应于可移动连接构件24相对于第一电极20的比图4A到图4C所述的实施方式中的相对位置更接近的相对位置。这是由相对于图4A到图4C的实施方式轴向偏移的次级触点39的不同几何形状所允许的。在图15A至图15D的例子中，在电极的闭合结构中，两个主触点21、25之间的间隔“e1”小于两个次级触点38、39之间的间隔“e2”，使得在闭合操作中，先于次级机械开关DS2的闭合获得主机械开关DS1的闭合。相反，在断开操作期间，次级机械开关DS2达到图15D所示的断开配置，其中次级机械开关DS2在主机械开关DS1之后以及在受控开关DS3之后断开。这是由这样的事实所允许的，即第二电极22的次级触点38可在承载它的电极上移动，在这种情况下，该电极可在可移动连接构件上相对于承载它的可移动连接构件在沿轴线A1的两个不同位置之间移动，一个位置对应于断开配置，另一位置对应于闭合配置。这两个不同的位置对于图15A至图15C中的一个是可见的，对于图15D中的另一个是可见的，这两个不同的位置具有比图4A至图4C的实施方式中所设置的更大的间隔。因此，形成次级触点的接触杆38跟从比图4A至图4C的实施方式所设置的更大的行程、沿着轴线A1平移地可移动地安装在可移动连接构件24上。

注意，该实施方式遵循与图4A至图4C相同的断开顺序，使得在与上述操作模式相同的操作模式下，以上关于截止装置10的断开描述的内容在该实施方式中保持有效。

在图5B所示的电架构的框架内，其中受控开关DS3插入次级机械开关DS2和机械式截止装置10的一个端子之间的次级电通路2S中，机械式截止装置的闭合操作优选地以如下顺序进行：受控开关DS3的闭合，随后是次级机械开关DS2的闭合，接着是主机械开关DS1的开关。回想到的是，在该架构中，受控开关DS3可为电子开关或机械开关。受控开关DS3的闭合优选地在受控开关DS3两端没有电压的情况下进行。实际上，当次级机械开关DS2仍然断开时发生，以及优选地，特别是由于在该示例中由放电电阻51形成的放电电路，将确保在闭合操作开始之前或在受控开关DS3闭合之前使电容放电。在图5B的架构的框架内，受控开关DS3的闭合不改变第一并联电路1中的电流循环，第二并联电路2保持断开。另外，在次级机械开关DS2闭合期间，当受控开关DS2的次级触点彼此足够接近时，可在这些次级触点之间形成电弧。实际上，在该实施方式中，次级机械开关DS2在其闭合时承受等于第一并联电路1中的电压降的电压UAB。然而，在触点的最终闭合期间，次级机械开关DS2的次级触点之间的电弧迅速消失。一旦通过处于闭合状态的次级机械开关DS2建立了这种接触，则电流的部分通过然后循环通过次级机械开关DS2而逐渐地从第一并联电路切换到第二并联电路，因此在次级路径28中。然而，通过次级路径28的第二并联电路中的电流的这种恢复发生在不经过过渡偶极48的情况下，因此不经过电容49，也不经过电压限制器50，因为过渡偶极48通过受控开关DS3短路。

本申请不限于所描述和表示的示例，因为在不脱离其框架的情况下可对其进行各种修改。

Claims (24)

1.高压电路(2)的机械式截止装置(10)，所述机械式截止装置包括：

上游端子(28)和下游端子(30)，分别用于电连接至所述高压电路(2)的上游部分和下游部分；

主机械开关(DS1)，位于所述机械式截止装置的所述上游端子与所述下游端子之间的主电通路(2P)中，所述主机械开关具有一对主触点(21、25)，所述一对主触点(21、25)能够在至少一个断开位置与至少一个闭合位置之间相对于彼此移动，其中，所述一对主触点(21、25)的至少一个断开位置对应于所述主机械开关的机械断开状态，所述一对主触点(21、25)的至少一个闭合位置对应于所述主机械开关(DS1)的机械和电闭合状态，在所述主机械开关(DS1)的机械和电闭合状态，所述主触点(21、25)建立所述机械式截止装置(10)的标称电连接，所述标称电连接允许标称电流通过所述机械式截止装置；

次级机械开关(DS2)，位于次级电通路(2S)中，所述次级电通路(2S)在所述机械式截止装置(10)的所述上游端子与所述下游端子之间与所述主机械开关(DS1)电并联，所述次级机械开关(DS2)具有一对次级触点(38、39)，所述一对次级触点(38、39)能够在至少一个断开位置和至少一个闭合位置之间相对于彼此移动，其中，所述一对次级触点(38、39)的至少一个断开位置对应于所述次级机械开关(DS2)的机械断开状态，所述一对次级触点(38、39)的至少一个闭合位置对应于所述次级机械开关(DS2)的机械和电闭合状态；

所述主机械开关(DS1)和所述次级机械开关(DS2)的机械控制器(24)，配置为使得在所述机械式截止装置(10)的电断开操作中，在所述主机械开关(DS1)已进入其机械断开状态之后，所述次级机械开关(DS2)进入其机械断开状态；

其中，所述机械式截止装置包括跃迁偶极子(48)，所述跃迁偶极子(48)包括电容(49)，所述跃迁偶极子(48)与所述次级电通路(2S)中的所述一对次级电触点(38、39)电串联布置，以及所述机械式截止装置包括受控开关(DS3)，所述受控开关在电闭合状态下在所述机械式截止装置内生成使所述跃迁偶极子(48)的所述电容(49)短路的旁路。

2.根据权利要求1所述的机械式截止装置，其特征在于，所述跃迁偶极子(48)和所述次级电通路(2S)没有专用电感元件。

3.根据前述权利要求中任一项所述的机械式截止装置，其特征在于，所述跃迁偶极子(48)包括用于所述跃迁偶极子(48)的所述电容(49)的放电电路(51)。

4.根据前述权利要求中任一项所述的机械式截止装置，其特征在于，所述跃迁偶极子(48)包括电压限制器(50)，所述电压限制器(50)与所述跃迁偶极子中的所述电容(49)电并联布置。

5.根据前述权利要求中任一项所述的机械式截止装置，其特征在于，所述电压限制器设计成浪涌保护器(50)。

6.根据权利要求3结合权利要求4或5中任一项所述的机械式截止装置，其特征在于，所述放电电路包括放电电阻(51)，所述放电电阻(51)与所述电容(49)电并联布置，并且与所述跃迁偶极子(48)的所述电压限制器(50)电并联布置。

7.根据前述权利要求中任一项所述的机械式截止装置，其特征在于，在所述次级电通路(2S)中，所述受控开关(DS3)与所述跃迁偶极子(48)电并联地布置在所述次级机械开关(DS2)与所述机械式截止装置(10)的端子(28、30)之间。

8.根据权利要求7所述的机械式截止装置，其特征在于，所述受控开关是三级机械开关(DS3)，所述三级机械开关(DS3)具有一对三级触点(60、62)，所述一对三级触点(60、62)能够在对应于所述三级机械开关的机械断开状态的断开位置与对应于所述三级机械开关的机械和电闭合状态的闭合位置之间相对于彼此移动。

9.根据权利要求7所述的机械式截止装置，其特征在于，所述受控开关是电子开关。

10.根据权利要求2至6中任一项所述的机械式截止装置，其特征在于，所述受控开关(DS3)与所述次级电通路(2S)电并联布置，以及所述受控开关(DS3)是三级机械开关，所述三级机械开关具有一对三级触点，所述一对三级触点能够在至少一个断开位置与至少一个闭合位置之间相对于彼此移动，所述一对三级触点的至少一个断开位置对应于所述三级机械开关的机械断开状态，所述一对三级触点的至少一个闭合位置对应于所述三级机械开关的机械和电闭合状态。

11.根据前述权利要求中任一项所述的机械式截止装置，其特征在于，所述机械式截止装置配置成使得：

在所述机械式截止装置(10)的断开操作中，在所述主机械开关(DS1)进入其机械断开状态之后，并且在所述次级机械开关(DS2)进入其机械断开状态之前，所述受控开关(DS3)进入电断开状态；

在所述机械式截止装置(10)的电闭合操作中，在所述受控开关(DS3)进入电闭合状态之后，所述主机械开关(DS1)和所述次级机械开关(DS2)进入其机械和电闭合状态。

12.根据权利要求8或10中任一项所述的机械式截止装置，其特征在于，所述机械式截止装置(10)包括所述三级机械开关的机械控制器(24)，以及所述主机械开关、所述次级机械开关和所述三级机械开关的机械控制器配置为使得：

在所述机械式截止装置的断开操作中，在所述主机械开关(DS1)进入其机械断开状态之后且在所述次级机械开关(DS2)进入其机械断开状态之前，所述三级机械开关(DS3)进入其机械断开状态；

在所述机械式截止装置的闭合操作中，在形成为三级机械开关(DS3)的所述受控开关进入其机械和电闭合状态之后，所述主机械开关(DS1)和所述次级机械开关(DS2)进入其机械和电闭合状态。

13.根据前述权利要求中任一项所述的机械式截止装置，其特征在于，在所述机械式截止装置(10)的闭合操作中，在所述主机械开关(DS1)已进入其电和机械闭合状态之后，所述次级机械开关(DS2)进入其机械和电闭合状态。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的机械式截止装置，其特征在于，在所述机械式截止装置(10)的闭合操作中，在所述主机械开关(DS1)进入其电和机械闭合状态之前，所述次级机械开关(DS2)进入其机械和电闭合状态。

15.根据权利要求12至14中任一项所述的机械式截止装置，其特征在于，所述机械式截止装置包括两个电极(20、22、24)：

所述两个电极(20、22、24)分别电连接至所述机械式截止装置(10)的上游端子(28)和下游端子(30)，

所述两个电极(20、22、24)各自承载所述一对主触点(21、25)、所述一对次级触点(38、39)和所述一对三级触点(60、62)的触点中的一个，以及

所述两个电极(20、22、24)能够沿着相对断开运动和相对闭合运动在至少一个电断开位置和完全电闭合位置之间相对于彼此移动，所述两个电极的至少一个电断开位置对应于所述机械式截止装置的电断开状态，所述两个电极的完全电闭合位置对应于所述机械式截止装置的电闭合状态，在所述机械式截止装置的电闭合状态，所述两个电极通过所述一对主触点(21、25)建立所述机械式截止装置的标称电连接；

其特征在于，在所述两个电极(20、24)中的每个上，所述主触点(21、25)和所述三级触点(60、62)在所考虑的电极上具有固定位置；

其中，对于所述两个电极在其断开或闭合运动中的给定相对位置，所述一对主触点和所述一对三级触点在触点对的触点之间具有不同的相对间隔(e1、e3)，使得在所述机械式截止装置的使其从其闭合状态进入其断开状态的断开操作中，对于所述两个电极在所述电断开位置与所述完全电闭合位置之间的中间位置或中间位置范围，所述主电通路(2P)在所述一对主触点(21、25)的电平处中断，以及电通路(2T)在所述一对三级触点(60、62)的电平处保持闭合；以及

所述一对次级触点(38、39)的触点中的至少一个能够在所述电极上在所述断开运动期间采用的断开配置与所述闭合运动期间采用的闭合配置之间移动，对于所述两个电极的相同的给定相对位置，所述断开配置和所述闭合配置对应于所述一对次级触点(38、39)中的两个触点之间的不同的相对间隔(e2)，使得：

在所述断开运动期间，所述一对次级触点(38、39)在所述一对主触点(21、25)和所述一对三级触点(60、62)之后分离；

在所述闭合运动期间，所述一对次级触点(38、39)在所述一对三级触点(60、62)之后接触。

16.根据权利要求15所述的机械式截止装置，其特征在于，所述电极(20、22、24)的相对闭合运动和相对断开运动与所述一对主触点(21、25)和所述一对三级触点(60、62)的两个触点之间的相对闭合运动和相对断开运动是相同的，并且是平移运动，以及所述一对次级触点(38、39)的两个配置对应于两个次级触点(38、39)沿所述电极的相同相对位置的平移方向的两个不同相对位置。

17.根据前述权利要求中任一项所述的机械式截止装置，其特征在于，所述电容(49)选择为使得其电容值C49满足由以下不等式给出的条件：

C49×w'o×(R3p×I2+Uarc)×exp[–PI/(2×w'o×T)]–I2>0

其中：

T＝2×Lp/Rp，其中Rp＝R2p+R3p，以及R3p和R2p分别表示所述次级电通路(2S)和所述三级电通路(2T)上的寄生电阻；

wo²＝1/(Lp×C49)，其中Lp＝L2p+L3p，以及L3p和L2p表示分别由所述次级电通路(2S)和所述三级电通路(2T)上的电路的元件之间的组件和连接产生的寄生电感；

W'o²＝wo²-(1/T²)；

Uarc是在所述受控开关(DS3)断开期间在所述受控开关(DS3)两端的电弧电压。

18.根据前述权利要求中任一项所述的机械式截止装置，其特征在于，所述电容(49)包括于1毫法拉与10毫法拉之间，更优选地包括于3毫法拉与5毫法拉之间。

19.一种电气设备，包括至少一个根据前述权利要求中任一项所述的机械式截止装置(10)。

20.一种电气设备，其特征在于，包括：第一电路(1)，在第一点(A)与第二点(B)之间；第二电路(2)，在所述第一点(A)与所述第二点(B)之间，与所述第一电路(1)电并联；以及根据权利要求1至18中任一项所述的机械式截止装置(10)，在所述电路中的至少一个电路中，用于切断所述至少一个电路中的电流。

21.一种方法，包括切断高压电路的操作和随后恢复所述高压电路中的电流的操作，所述方法实现具有上游端子(28)和下游端子(30)的机械式截止装置(10)，所述上游端子(28)和所述下游端子(30)用于分别电连接至所述高压电路的上游部分和下游部分，其中，对于切断所述高压电路的操作，执行所述机械式截止装置的断开操作，其中：

·以机械和电学方式断开主电通路(28、30)，以切换与所述机械式截止装置的上游端子(28)与下游端子(30)之间的主电通路(2P)电并联的次级电通路(2S)中的电流，从而对插入所述次级电通路(2S)中的电容(49)充电，其中所述主电通路(28、30)在所述机械式截止装置的上游端子(28)与下游端子(30)之间，允许标称电流通过；

·在所述主电通路(2P)断开之后的时段期满之后，以机械和电学方式断开所述次级电通路，

其特征在于，在所述主电通路(2P)断开期间，在将所述电流切换到包括所述电容(49)的所述次级电通路(2S)之前，首先将所述电流切换到旁路中，所述旁路与所述机械式截止装置的所述上游端子(28)与所述下游端子(30)之间的所述主电通路(2P)电并联，并且使所述电容(49)短路，以及

其中，对于恢复所述高压电路中的电流的操作，在使所述电容(49)短路的所述旁路闭合之后，所述次级电通路(2S)和所述主电通路(28、30)电闭合。

22.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，所述电容(49)两端的电压由存在的电压限制器(50)来限制，所述电压限制器(50)与所述次级电通路(2S)中的所述电容(49)电并联。

23.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，所述旁路由充当受控开关的受控开关(DS3)生成，所述受控开关插入在三级电通路(2T)中，所述三级电通路直接连接所述机械式截止装置(10)的两个端子(28、30)，并且平行于所述主电通路(2P)和所述次级电通路(2S)。

24.根据权利要求21至23中任一项所述的方法，其特征在于，所述旁路由作为受控开关的受控开关(DS3)生成，通过在次级机械开关与所述机械式截止装置的端子之间插入到所述次级电通路(2S)中，所述受控开关与所述电容(49)直接电并联布置。

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