CN1246209A - 包括用于开关电源的火花隙的开关设备 - Google Patents
包括用于开关电源的火花隙的开关设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1246209A CN1246209A CN97181836A CN97181836A CN1246209A CN 1246209 A CN1246209 A CN 1246209A CN 97181836 A CN97181836 A CN 97181836A CN 97181836 A CN97181836 A CN 97181836A CN 1246209 A CN1246209 A CN 1246209A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- electrode
- electrode gap
- equipment
- described equipment
- switching device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims description 32
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 20
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 claims description 14
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 13
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 9
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 8
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 6
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims description 5
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 5
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 4
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 abstract description 21
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 abstract 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 43
- 238000013461 design Methods 0.000 description 30
- 230000006870 function Effects 0.000 description 25
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 24
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 6
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 6
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 6
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 6
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 4
- 238000000609 electron-beam lithography Methods 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 3
- 238000001459 lithography Methods 0.000 description 3
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 229910052866 axinite Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910002056 binary alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 description 2
- 238000001393 microlithography Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 238000012797 qualification Methods 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241001212149 Cathetus Species 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 206010006514 bruxism Diseases 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 1
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000001795 light effect Effects 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 238000001259 photo etching Methods 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- APTZNLHMIGJTEW-UHFFFAOYSA-N pyraflufen-ethyl Chemical compound C1=C(Cl)C(OCC(=O)OCC)=CC(C=2C(=C(OC(F)F)N(C)N=2)Cl)=C1F APTZNLHMIGJTEW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000191 radiation effect Effects 0.000 description 1
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000010183 spectrum analysis Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000001429 visible spectrum Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
- H01T2/00—Spark gaps comprising auxiliary triggering means
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
- H02H3/02—Details
- H02H3/025—Disconnection after limiting, e.g. when limiting is not sufficient or for facilitating disconnection
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H9/00—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
- H02H9/02—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection responsive to excess current
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H9/00—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
- H02H9/04—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection responsive to excess voltage
- H02H9/06—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection responsive to excess voltage using spark-gap arresters
Landscapes
- Power Engineering (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
- Generation Of Surge Voltage And Current (AREA)
- Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)
- Thermally Actuated Switches (AREA)
- Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)
- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
- Spark Plugs (AREA)
- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
- X-Ray Techniques (AREA)
- Thermistors And Varistors (AREA)
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
- Plasma Technology (AREA)
Abstract
开关电源设备包括至少一个电开关装置(5)。该开关装置包括至少一个包含电极间隙(24)的开关元件(10a)。该间隙可在基本电绝缘状态和导电状态之间变换。而且,开关元件包括造成或至少启动电极间隙或至少部分电极间隙呈现导电性的装置(25)。该造成或至少启动电极间隙呈现导电性的装置(25)适用于以辐射能量的形式向电极间隙提供能量,以通过该辐射能量将间隙或至少部分间隙带入等离子体形式。
Description
本发明涉及根据权利要求1前序部分所述的设备。本发明所述设备可以用于为开关目的而进行的任何连接中。本发明最好应用在开关大功率的地方。实际上涉及高压和电力输送应用。本发明所述设备最好的应用是在发电厂中保护电力对象免遭故障的影响，所述故障主要指电流，也包括电压，这种应用虽然是优选的，但本发明所述设备并不限于这种应用。此外，本发明还包括保护对象的方法。
所讨论的电力对象可以具有任意的特性，只要该对象是包含在电力网中并且需要保护以免遭与过流有关的故障的影响，所述过流即实际上的短路电流。作为一个例子，可以指出对象可以由具有磁路的电力设备构成，例如发电机、变压器或电动机。其它对象也可以处于讨论中，例如电力线和电缆、配电装置等。本发明的应用将结合中压和高压。根据IEC标准，中压指1-72.5kv，而高压为＞72.5kv。这样，输电、中压输电和配电电平都包括在内。
在具有该特性的现有发电厂中，为了保护所讨论的对象，人们已经使用了为断开提供电流分离的传统断路器(开关设备)。由于该断路器必须能够断开非常大的电流和电压，因此造成具有大惯性的较大容量设计，这种大惯性反映在较长的断开时间中。可以指出，所预期的过流主要是发生在与保护对象连接中的短路电流，例如由于故障而在保护对象的电绝缘系统中出现的短路电流。这种故障意味着外部电网/设备的故障电流(短路电流)将流过电弧。所造成的结果是出现非常严重的击穿。可以指出，对于瑞典的电力网来说，短路电流/故障电流的量度是63kA。实际上，短路电流可以等于40-50kA。
所述断路器的问题在于其断开时间长。实现完全断开的断开时间量度(IEC标准)是150毫秒(ms)。将该断开时间减小到小于50-130ms(根据实际情况而定)是很困难的。其后果就是当保护对象中存在故障时，在启动断路器断开所需的全部时间内很大电流将流过同一对象。在这段时间内，外部电力网的全部故障电流使相当大的负载卷入到保护对象上。为了避免保护对象损坏和完全击穿，根据现有技术，人们已经将对象构造得使其能够承受断路器断开时间内的短路电流/故障电流而没有明显的损坏。可以指出，保护对象中的短路电流(故障电流)由对象本身对故障电流的影响和由电网/设备发出的附加电流组成。对象本身对故障电流的影响不受断路器功能的影响，但电网/设备对故障电流的影响却取决于断路器的操作。构造保护对象使其可以在相当长的时间区间内承受大的短路电流的要求，意味着实质性的缺陷，即设备费用更高且性能降低。
正如以上本文所指出的，本发明不仅限于保护用途。在其它开关场合，当涉及到大功率时，为了实现所针对的开关功能而必须借助于如半导体元件组这样的相当昂贵的大容量开关设备是不利的。因此，期望得到具有优良效能的快速操作的开关设备来导通大电流。
本发明的主要目的是提供一种开关设备，与目前所使用的开关设备相比，本发明的设备更适于快速开关大电功率，且费用更低。
本发明的第二目的是提供设备的设计途径和方法以便对任意对象实现更好的保护并因此降低对象上的负载，这意味着对象本身的设计不必使其在相对较长的时间区间内承受最大短路电流/故障电流。
根据本发明，根据权利要求1特征部分设计开关设备。由于为了在电极间隙中建立电离/等离子体而通过直接向电极间隙提供辐射能量使开关装置的电极间隙处于导电状态，根据本发明为开关设备的快速操作建立这些条件。电极间隙中的电离/等离子体造成/启动具有很高导电性的导电的等离子体通道，使得可以传送很大的电流，更具体地说是在相对拉长的时间区间内可以传送很大的电流而没有负面影响，这与传统半导体技术形成了鲜明的对照。
在前述发明的改进过程中，已经表明，就辐射能量到电极间隙的方向来说，传统的光学透镜系统会带来不利影响。较大部分的辐射能量会聚在最好用于触发的面积或体积内并且位于欠电压的电极结构中，在更有效、更简单、具有统计可靠性的情况下实现触发。因此，重要的是，所使用的辐射会聚系统尽可能少地吸收辐射能量，该系统将入射辐射能量以尽可能高的准确性指向预期的触发区域。光学透镜系统已经表明在辐射能量的吸收和难于以光学方式会聚能量方面存在不足。
根据本发明，向电极间隙提供触发能量的装置最好包括引导电磁波能量的系统，所述系统具有至少一个衍射元件(DE)或至少一个衍射光学元件(DOE)。
根据本发明，上述第二目的的实现在于具有过流减小装置形式的开关装置，它适于借助于过流状态检测装置减小过流，连接到发电厂以保护对象。根据最佳实施例，开关装置可以构成过流转向器以便将过流转向到地或具有相对较低电势的另一元件。
因此，就保护方面来说，本发明是基于原理利用快速操作的开关装置即本文所述的开关装置，它并不真的断开过流，但却同样将电流减小到使受保护的对象只经受实质上减小了的疲劳，从而使对象受到的损坏更小。因此，过流/故障电流的减小意味着注入受保护对象的总能量实质上将小于没有根据本发明所述开关装置的时候。
根据本发明基于开关装置的解决方法隐含着可以有利地满足需要以实现另人满意的保护功能。因此，通过开关装置可以实现非常快速的触发，使得一旦电极间隙已经处于导电状态，就经开关装置将出现的与过流有关的故障以非常小的延迟及时转向。可以指出，在该连接中术语“触发”意味着将开关装置引入导电状态。通过开关装置的布置，所述开关装置的尺寸很容易加工成能够导通非常大的电流。为了得到满意的保护功能，希望通过开关装置建立起的电流导通通道具有很低阻抗。这意味着最大可能地缓解了对象的过度疲劳，所述对象受到保护以免遭故障电流的影响。此外，用很小的努力就可以使根据权利要求1所述的开关装置具有很高触发安全性的功能。为了尽可能快地使出现的故障电流转向，触发必须不会在紧急情况下失败。另一方面，根据本发明的开关装置提供了尺寸加工上的可能性以便在非触发状态下实现很高的抗电强度。这样，自然击穿的可能性最小。从而，最好是使用至少一个用于触发的激光器。
根据a.o.的最好改进，用于向电极间隙提供辐射能量的装置在所附权利要求中作了限定。根据一个实施例，为了实现使电极间隙呈现导电状态的最大可能确定性，在两个或多个点或区域向电极间隙提供辐射能量。根据一种可替代的设计方式，能量提供装置可以在电极间所针对的导通路径上沿细长区域提供辐射能量。根据最佳实施例，该细长区域完全或基本完全桥接电极之间的间隙。尽管这是可能的，即，在具有两个或多个提供辐射的点或区域的情况下，对这些点或区域的连续应用对应于辐射以如下方式在电极间的导电路径上传播，即以一时间延迟连续应用于这些点和区域，但根据本发明，通常最好基本同时应用于这些点或区域以便使电极间隙瞬间导通。
再者，根据本发明，提供触发能量的装置可以以筒形体积施加辐射能量。当其中一个电极包括提供辐射能量的开口以及当以筒形体积提供的辐射能量相对接近于设有开口的电极时，效果尤其好。
根据另一可替代实施例，能量提供装置可设计为在电极间延伸的多个基本平行的细长电极区域中提供辐射能量。
辐射能量也可以在位于电极间的一个或多个点中垂直于电极轴提供给电极间隙。
衍射在光学中不是一个统一定义的术语。也可以说成是波传播现象，通过电磁波的电磁场分布和物质之间的相互作用，所述物质例如为不透光孔孔隙或具有变相结构的表面，在光或电磁辐射之后在三维空间中改变电磁波的电场分布。
A.Sommerfeld对衍射的定义是：“不能 解释或表述为反射或折射的光束从直线路径的每一偏移。”但是，已经表示出，如果假设衍射表面小到大致为平面，则反射和折射仅是衍射的特殊情况。从数学上来说，衍射现象可以用Huygen’s理论来描述或者由所说的用于标量衍射的标量波方程导出(又可以由麦克斯韦方程导出)，其中不考虑光的偏振现象，矢量电场被认为是标量场。可能数学上使用最多的标量衍射理论公式是由Fresnel-Kirchoff积分表达式构成的。相反，严格的(矢量的)衍射理论可以处理偏振现象，也可以由麦克斯韦方程导出，但常常带来相当复杂的数学计算。
衍射光学可以是全息照相型或计算机生成型。最后提到的称为计算机生成的全息照相。计算机生成意味着已经在计算机中计算衍射光学元件，在所讨论的光照明问题上，控制该光线在三维空间中的某一特定或预定分布。在本说明书中，所指光学元件概括为术语DOE(衍射光学元件)。全息照相生成的衍射光学一般限制为简单功能，例如衍射光栅。这种类型以全息照相的方式产生，因为所需要的光波间干扰图案是照相记录的。另一方面，计算机生成在DOE设计上给出了很大灵活度。
衍射结构当然也可以由不同于光的其它电磁辐射来实现，通常关注 波长位于可见光谱部分中的电磁辐射。这种结构称为DE-衍射元件。
本发明的其它优点和特征，尤其是本发明所述的方法，可以从以下描述和权利要求中看出。
参考附图具体描述本发明的实施例。
附图中：
图1用图解法示出了本发明所述解决方案的基本方面；
图2a-2d以框图和比较方式示出了在有本发明所述设备和没有本发明所述设备情况下的故障电流改进和能量改进；
图3以框图示出了本发明所述设备的可能设计；
图4以框图详细示出了作为过流减小装置的开关装置的可能设计；
图5以框图示出了用于发电厂的本发明所述设备，发电厂包括发电机、变压器和耦合到那里的电力网；
图6的框图类似于图1，具有根据本发明串联布置的开关装置；
图7a和7b是表示衍射元件特性的图；
图8示出了开关装置中带有电极的衍射元件的协调；
图9示出了假定的衍射表面起伏，该起伏为开诺全息照片；
图10a和10b示出了具有连续表面起伏的衍射锯齿光栅的功能，以及具有离散表面起伏的相应的锯齿光栅的功能；
图11a至11f是表示衍射元件不同能量或功率密度分布的图；
图12a至12g示出了用另一设计的衍射元件的能量或功率密度分布的图；
图13示出了放置在其中一个电极侧面的一种替代的光学系统；
图14和15分别是在其中一个电极周围放置几个衍射元件的实施例侧图和透视图；
图16a-16e示出了根据本发明如何得到细长聚焦区，这些细长聚焦区以不同的筒形示于图16b-e中；
图17a-17e示出了根据本发明如何得到几个细长聚焦区；
图18a和18b的视图于图8类似，但就由此获得的衍射元件端部细长聚焦区来说，示出了不同的设计和位置。
图1所示为包括保护对象1的发电厂。该对象例如可以由发电机构成。该对象经线路2连接到外部配电网3。由3表示的单元也可以由包含在发电厂中的其它设备来代替该电网。假设所涉及的发电厂具有这样的特性：当对象1中出现故障引起故障电流从电网/设备3流向对象1而使得故障电流将流过所述对象时，主要保护对象1本身不受来自电网/设备3的影响。所述故障可能在于对象1中形成的短路。短路是两个或多个点之间的导电路径，这是一种不期望的情况。短路例如可以由电弧构成。所述短路以及造成的强电流会引起相当大的破坏，甚至使对象1整个击穿。
已经指出，至少对于有些类型的受保护的电气对象1来说，对所述对象有害的短路电流/故障电流会从保护对象流向电网/设备3。在本发明的范围内，是用于保护目的的，不仅用于保护对象使外部发出的故障电流不流过对象，而且用于保护对象中的内部故障电流不以相反方向流动。这将在下面更详细地讨论。
以下，为了描述简便起见，标记3一直由外部电力网构成。但是，应当记住，除了这个电网也可以涉及其它别的设备，只要当出现故障时所述设备能使强电流流过对象1。
传统的断路器4设置在对象1和电网3之间的线2上。该断路器包括至少一个固有的检测器，该检测器用于检测环境以表示出线2中有过电流流动的事实。这种环境可以是电流/电压，也可以是其他的，指示出故障即将出现。例如检测器可以是电弧检测器或记录短路声音(short circuit sound)的检测器等。当检测器指出过电流超过某一电平时，则起动断路器4断开对象1和电网3之间的连接。但断路器4必须断开总的短路电流/故障电流。这样，断路器必须设计得能满足较高的放置要求，这在实际装置中运行将相对缓慢。图2a中电流/时间特性曲线中示出在时刻tfault对象1中出现故障例如短路时，图1由2表示的线路中的故障电流快速取为幅度i1。通过断路器4在tfault之后至少150ms之内的t1处断开故障电流i1。图2d示出了图表i2·t，以及其中由于短路在保护对象1中形成的能量。因此，由于短路电流的结果而注入对象中的能量由图2d中外部矩形的总面积表示。
正是在所指出的该连接中，图2a-c中的故障电流和图2d中的电流表示极值的包络线。为简单起见，在图表中仅引出一个极性。
断路器4的这种设计是使得通过分离金属接点建立电流分离。因此，断路器4通常包括消弧所需的辅助设备。
根据本发明，对象1和开关设备4之间的线路2连接到通常由5表示的装置。该装置通常被指定为开关装置。在所示申请中，开关装置具有减小过电流流向设备的装置的功能。在远小于断路器4的断开时间的时期内，所述装置通过过流状态检测装置来减小过流。因此，该装置5的设计是使得不必建立任何电流分离。因此，状态被建立起来以便快速减少电流而不必完全消除从电网3流向保护对象1的电流。与图2a的情况相对比，图2b示出了根据本发明所述的过流减小装置5，在时刻tfault一旦出现短路电流，就起动该装置在时刻t2将过电流减小到电平i2。因此时间间隔tfault-t2表示过流减小装置5的反应时间。由于装置5的任务只是减小而不是断开故障电流，因此可以使装置非常快速地做出反应，这将在以下做更为详细的描述。作为一个例子，可以指出的是，电流从电平i1减小到电平i2将在检测到不能接受的过流状态之后的1ms或几ms之内完成。接下来的目的就是在小于1ms的时间内实现电流减小，且最好是小于1微秒。
由图1可见，设备还包括另一断路器6，它设置在断路器4和对象1之间的线路2上。该断路器的设计是为了断开低于断路器4的电压和电流，并且由于它的结果可以以短于断路器的断开时间进行操作。直到已经通过过流减小装置5减小了从电网3流向对象1的过电流之后但实质上早于断路器4将另一断路器6设置为断开。从所述内容看出，另一断路器6应该连接到线路2，连接的方式是：通过过流减小装置5减小的电流流过所述开关并因此而被它断开。
图2b示出了另一断路器6的动作。更准确地说，该开关设计为在时刻t3断开，这意味着通过过流减小装置5所减小的电流i2的持续时间实质上受到了限定，即限定为时间期间t2-t3。结果是由来自电网3的故障电流引起能量注入保护对象1，在图2d中由标有斜线的表面表示。看起来，实现了能量注入的大大减少。在该连接中可以指出，根据特定的模型，由于能量以电流的平方增加，因此电流减小为二分之一则能量注入减小为四分之一。图2c示出了故障电流将如何流过装置5。
考虑装置5和另一断路器6的尺寸是为了使装置5通过另一断路器6把将被断开的故障电流和电压减小到实质上较低的电平。另一断路器6的实际断开时间是1ms。但尺寸应当做得使得直到装置5已经将流过另一断路器6的电流减小为至少一基本程度之后才断开另一断路器6。
图3更为详细地示出了设备是如何得以实现的。接着指出的是，本发明可以用于直流(也是HVDC＝High Voltage Direct Current)和交流连接。在后面的例子中，可以认为线路2形成了多相交流系统中的其中一相。但应当记住，实现本发明设备的目的是根据本发明在测得故障的情况下不仅所有的相受到保护，而且出现故障电流的那一相或那些相的电流减小。
由图3可见，过流减小装置5包括过流转向器7，过流转向器7用于将过电流转向地8或电势低于电网3的另一元件。这样，可以认为过流转向器构成了快速建立了对地或低电势8短路的电流分配器，目的是至少使线路2中流动的电流的绝大部分转向以便所述电流不能到达保护对象1。如果对象1中出现短路这样的严重故障，它与过流转向器7所能建立的短路大小相同，可以说万一故障接近后者，则由于过流转向器7的结果而实现了通常所说的将从电网3流到对象1的电流减小为二分之一。因此与图2b相比看出，可以说其中所示大约等于i1一半的电流电平i2表示最坏的存在情况。在正常条件下，目的是过流转向器7应该能够建立导电性好于相应的保护对象1中短路故障的导电性的短路，以便因此使故障电流的主要部分经过流转向器7转向地或较低电势。因此可以看出，在普通故障的情况下，如果由于较低电流电平i2及较短时间跨度t2-t3的结果故障基本小于图2d所表示的，则能量注入对象1。显然，当已经建立的短路具有稍微低于与保护对象1中短路故障相应的导电性时，也得到了可靠的保护。
已经指出，符号8不仅包括地而且包括电势低于电网/设备3的另一元件。因此应指出，元件8可能由包括在发电厂中的另一电力网或另一设备构成，所述设备的电压电平低于对连接到保护对象1的网络/设备3有效的电压电平。
过流转向器7包括在对象1和电网3之间连接在地8或所述较低电势和线路2之间的开关装置。该开关装置包括控制构件9和开关构件10。该开关构件在正常状态下设置为打开，即对地绝缘。但是为了通过对地导流建立电流减小，可以在非常短的时间内经控制构件9使开关构件10达到导通状态。
图3示出的过流状态检测装置包括至少一个且最好几个传感器11-13，传感器适于检测需要起动保护功能的这些过流状态。从图3也可看出，这些传感器可以包括位于对象1中或其附近的传感器13。而且，检测器装置包括传感器11，它适合于检测过流减小装置5和线路2的连接上游的线路2中过流状态。正如以下所解释的，提供另一传感器12以检测线路2中流向保护对象1的电流是合适的，所述电流即已经通过过流减小装置5被减小的电流。此外，可以指出，传感器12也可能是传感器13能够检测线路2中以背离对象1的方向流动的电流，例如在有些情况下，磁性存储在对象1中的能量产生背离对象1方向的电流。
可以指出，传感器11-13不是必须由单独的电流和/或电压检测传感器构成。在本发明的范围内，传感器可以具有这样的特性：一般来说它们可以检测任何表示出现特性故障而需要起动保护功能的状态。
在有些情况下，出现这种故障使得电流将以背离对象1的方向流动，设备的设计目的是其控制元件14在另一断路器6打开时控制另一断路器6闭合，此外起动过流减小装置5使得短路电流通过同样的方式被转向。例如当设想对象1由变压器组成时，其中出现短路电流的作用是使得短路电流首先导致强电流流过变压器，这被检测到了并且为了达到电流导流的目的而起动装置5。当流向变压器1的电流已经被减小到所需要的程度时，使另一断路器6断开，但是通过开关元件14对其进行控制，不早于能量的离开时间，在发生这种情况时，磁性存储在变压器1中的能量流出变压器1并经装置5被转向。
此外，设备包括控制元件14。该元件连接到传感器11-13、过流减小装置5和另一断路器6。设备的运行是使得当控制元件14经传感器11-13中的一个或多个接收到表示出现不能接受的故障电流流向对象1的信号时，过流减小装置5立刻受到控制以便快速提供所需的电流减小。控制元件14可以设置为：当传感器12已经检测到电流或电压已经减小到足够程度时，当过电流低于预定电平时，它控制另一断路器6断开其运行。这种设计保证另一断路器6直到电流确实已经减小到某一程度时才断开，即如果没有为上述目的所标明的足够大小的大电流则另一断路器6不断开。但是，也可以对实施例进行替换，使得在已经控制过流减小装置完成电流减小之后的某一预定时刻控制另一断路器6断开。
断路器4可以包括其自己的用于检测过流状态的检测器装置或相反断路器可以经控制元件14而受到控制，控制元件14基于来自相同传感器11-13的信息也控制过流减小装置的操作。
如图3所示，另一断路器6包括具有金属触点的开关15。开关15可通过操作构件16在断开和闭合位置之间进行操作，这又受到控制元件14的控制。并联线路17并联跨过开关15、并联线路所述包括一个或多个元件18，通过使并联线路17从触点取代电流导通来避免开关15的触点分离产生电弧。这些元件的设计是使得它们可以断开或限制电流。这样，目的是元件18通常应当保持并联线路17中的导通路径是断开的，但是当开关15将要被打开时将该并联线路闭合，以便电流旁路越过开关15并且在那条路上电弧不会出现或可能出现的电弧被有效地熄灭。元件18包括为控制目的连接到控制元件14的一个或多个相关控制构件19。根据本发明的一个实施例，所述元件18为具有必要的过压制动装置30的可控半导体元件，例如GTO晶闸管。
在通过并联线路17建立的到待保护对象的电路导通路径中用于电流分离的隔离开关20与所述一个或多个元件18串联设置。该隔离开关20经操作构件21由控制元件14控制。图3所示的隔离开关20本身放置在并联线路17中。这当然是非必要的。只要能保证电流分离，隔离开关20也可以与所述一个或多个元件18串联耦合放置在线路2中，在通过所述串联耦合建立的导通路径中使得电流没有任何流过元件18的可能性。
至此，所述设备是以下列方式运行的：没有故障时，断路器4与另一断路器6的开关15一样是闭合的。并联线路17中的元件18为非导通状态。隔离开关20是闭合的。最后，过流减小装置5的开关装置10是打开的，即它处于非导通状态。在这种情况下，开关装置10当然必须有足够的电力绝缘强度使得它不会造成导通状态。因此，由于大气环境(雷击)的结果而出现在线路2中的过电压状态或耦合方法可以使开关装置10的电压强度在其非导通状态下不被超过。为此目的，将至少一个过压制动器22与开关装置10并联是适当的。本例中，在开关装置10的两侧示出了这种过压制动器。因此，过压制动器的目的是使电压转向，否则，这种过压可能带来无意间击穿开关装置10的危险。
图3所示的过压转向器22本身在开关装置10与线路的连接的任一侧连接到线路2。原理上希望至少一个过压转向器在上游相对于开关装置10尽可能紧密地连接。过流转向器22也可以连接到在开关装置10和线路2之间形成电连接的支线，这在图3中也可以用虚线26表示。这种结构使得开关装置10和至少一个过压转向器22的集成为一个单一的电气设备，该设备可以经一个单一连接而与线路2的导电连接。
当已经通过传感器11-13中的一些或断路器4自身的传感器注册了过流状态(当然实现了把来自断路器4自身传感器的信息用作根据本发明过流减小装置5的控制基础)，该过流状态的大小是预期对象1的严重故障即将出现，就断路器4而言要起动断开操作。此外，控制元件14控制过流减小装置5来影响这种减小，更准确地说，经控制构件9将开关装置10引入电导通状态。如前所述，这可以很快发生，即在通过断路器4断开所需时间的一小部分，对象1立刻受到保护的原因是由于开关装置10使至少基本部分、实际上是电流的主要部分对地或较低电势转向而使其脱离电网3的全(full)短路电流。一旦经另一断路器6流向对象1的电流已经减小为需要的程度，所述程度可以通过开关装置10起动和断路器6操作之差或者通过检测以例如传感器12的方式检测线路2中电流而建立在纯粹的时间基础上，开关15的操作构件16经控制元件14控制断开开关15的接点。为了消除或避免电弧，元件18经控制构件19控制建立并联线路17的导电性，元件18例如可以是GTO晶闸管或气体开关。当开关15已经被断开以及因此而提供了电流分离时，再次控制元件18将并联线路17引入非导通状态。那样，从电网3流向对象1的电流就被充分地切断了。将并联线路17引入非导通状态后，此外可以通过从控制元件14控制其操作构件21以隔离开关20来影响电流分离。当所有这些事故发生时，在出现最后一个事件时通过断路器4完成断开。根据第一实施例，能够重复操作过流减小装置5和另一断路器6，指出这一点是很重要的。这样，当已经通过传感器11-13促使断路器4断开时，开关装置10复位为非导通状态且开关15和隔离开关20再次被闭合，使得当断路器4下一次闭合时，保护装置是完全可操作的。根据另一实施例，预期过流减小装置5为了再次操作需要交换一条或多条路径。
可以指出，根据本发明另一可替代的实施例，一旦过流减小装置5已经变为闭合状态，就将元件或元件组18引入导通状态，这不取决于此后是否开关15可能未被断开。然后，如前所述，元件18可能通过控制元件14或通过包含盲目跟随装置5的闭合的控制功能而出现。
图4示出了具有开关装置10a的过流减小装置5的第一实施例。开关装置10a具有电极23和这些电极之间的间隙24。正如已经描述的，为了触发电极间隙以在电极之间形成导电路径，开关装置具有装置25a。设置控制构件9a以便通过控制元件14a控制构件25a的操作。在本例中，装置25a的设置是为了通过使间隙或其部分形成等离子体来导致或至少启动电极间隙呈现导电性。从而，装置25a能够向电极间隙快速提供触发能量是必要的。最好是，以辐射能量的方式提供触发能量，这又能影响电极间隙中等离子体的电离/启动。
根据本发明的最佳实施例，装置25a包括至少一个激光器，它通过向电极间隙提供能量导致至少部分电极间隙中等离子体的电离/形成。
根据本发明，最好是借助于一个或几个激光器或其它装置25a向电极间隙24提供能量，以这种方式，整个电极间隙就会被电离且分别形成等离子体，并且瞬间使整个间隙具有导电性。为了节省或最佳利用(一般来说)有限的使用的激光能量/效果，在本发明的应用中，装置25a的设置使得它们仅能在间隙24的一个或多个部分提供电离/等离子区。正如以下所要描述的，本发明也包括辐射能量的应用，这种应用可以在电极间隙的多个点或区域，也包括在一个或两个电极上，或者在电极之间连续延伸或基本连续延伸的一个或多个杆状区域内。
如图4所示，通过在线路2和地8(或具有较低电势的另一元件)之间连接开关装置10a，即电极23的一个电极连接到线路2且另一个电极连接到地8，在电极之间出现电压差形成电场。间隙24中的电场将被利用，目的是一旦装置25a已经受控触发即已经在电极间隙的一个或多个部分中产生等离子体的电离/形成，就在电极之间传送或造成电击穿。电场驱动所建立起的等离子体的电离/形成以旁路电极间的间隙，以便以这种方式产生低电阻的导电通道，即电极23之间的电弧。可以指出，本发明不限制为结合出现这种电场而使用。这样，本发明是：装置25a应当在没有这种电场的情况下也能在电极之间建立导通。
由于为了电流转向需要非常快速地闭合开关装置10a，因此希望当仅受限部分如间隙的点状部分被电离时，以间隙24中电场强度充分高以安全闭合的方式确定开关装置的大小。但另一方面，需要开关装置10a在其隔离放置位置有很高的抗电强度以防备电极间击穿。因此间隙24中的电场强度应当相应地低。这样，在只有一点的电离区域内，另一方面将减小速度，通过它使开关装置在电极间建立电流转向电弧。为了在一方面需要安全触发开关装置、另一方面需要有高抗电强度防备不期望的触发这两者之间实现一种有利的关系，根据本发明最好是以如下方式形成开关装置：当间隙形成电隔离时，有关其整个运行环境的间隙24中的电场场强不超过通常发生自然击穿的场强的30％。这相对减低了自然击穿的可能性。
在其隔离状态下电极间隙24中的电场强度不超过通常发生自然击穿的场强的20％比较适当，最好是不超过10％。另一方面，为了在电极间隙24中得到电场，它促进了以较快方式在部分电极间隙中启动等离子体的电离/形成处形成电弧，最好电场强度为通常发生自然击穿的场强的至少0.1％，且至少1％比较适当，最好至少5％。
从图4可以看出，电极间隙24包围在适当的外壳32中。为此目的可以在间隙24中出现真空或气体或液体形式的适当媒质。在间隙中媒质为气体/液体的情况下，其可以通过触发被电离并形成等离子体。在这种情况下，在电极23之间的某一点启动等离子体的电离/形成是适当的。但图4示出了设想间隙24中为真空或适当媒质的情况。那么最好如图4所示，通过使激光器25a经适当的光学系统27在至少一个区域28或在其中一个电极的附近聚焦发射出的辐射能量来进行启动闭合。这隐含着电极将作为在电极间隙24中为建立电离环境/等离子体的电子及离子发射器运行，以这种方式，在电极间形成电弧。根据图4，电极23中的其中一个有开口29，通过开口，激光器25a借助光学系统27向区域28发射辐射能量。
就处于开关装置隔离状态的电极23之间的电场强度关系来说，为了得到本文上述讨论的条件，当然应当可以将开关装置的特性充分调整到预期的使用状态，即在电极23上将存在的电压条件。结构的尺寸，涉及电极设计、电极间距离、电极间媒质以及有可能出现在电极之间的附加电场影响元件。
图5示出了一个实施例，其中发生器1b经变压器1a连接到电力网3a。变压器1a和发生器1b表示保护对象。过流减小装置5a和另一断路器6a以及普通断路器4a显然与图1的布置相类似，在该例中，认为图1中的对象1形成图19中的对象1a。因此，在此结合图1进行说明。对与发生器1b有关的过流减小装置5c和另一断路器6c的保护操作来说，同样是成立的。因此本例中，发生器1b应当等价于图1中的对象1，而变压器1a等价于图1中的设备3。过流减小装置5c和另一断路器6c结合传统断路器4b能够保护发生器1b防止强烈电流以离开变压器1a的方向流动。
图5也示出了结合另一断路器6b的过流减小装置5b。显然，过流减小装置5a和5b排列在变压器1a的两侧。可以指出，另一断路器6a和6b分别定位连接在所述过流减小装置5a和5b以及变压器1a之间。另一过流减小装置5b将保护变压器1a免遭从发生器1b流向变压器的强烈电流的影响。断路器4b显然能断开而不取决于对象1a和1b间期望被保护的方向。
图6概略示出了开关设备5d是如何串联耦合在先前提到的电网3d和对象1d之间的线路2d中的。开关设备5d适合包括具有前述特性的耦合装置10d，即具有电极间隙的开关装置，所述电极间隙将通过辐射能量而变导通。但这一点在图6中没有详细示出。从图6看出，开关设备5d仅仅具有开关功能，即当处于导通状态时，经开关装置10d会可以出现对象1d的馈电或可能以相反方向的馈电。因此当需要时，可以使开关装置10d抑制电流相对快地流动，例如保护对象1d或者可能甚至电网3d免遭电流流过对象1d。为了通过开关装置10d在交流连接中实现开关断开，使向电极间隙提供能量的装置断开这种能量是足够的。在随后发生的过零通道中，开关装置10d中的电弧被熄灭从而电流流动停止。在直流应用中，通过采取措施减小或消除开关装置10d两端的电压差来支持断开功能看来是必要的。所述措施在于并联耦合在开关装置10d两端的电开关31。电开关31的闭合意味着电流避开通过开关装置10d，这意味着开关装置10d中的电弧被熄灭。如果这种措施不充分，则作为一种补充在线路2d中开关装置10d的两侧设置进一步的电开关，以便将开关装置10d从线路2d完全断开。图6的目的是为了示出根据本发明的开关设备5d可以有一般的开关应用，其中不但是保护不同设备的问题，而且更一般地讲是在不同的负载状态下切换功率的问题。
本发明可以使用衍射光学元件。在衍射光学元件中，确定光线传播的光波前端是由衍射而不是折射形成的。衍射光学元件DOE可以通过幅度控制、相位控制或幅度相位控制来实现。第一特性的衍射光学元件称为幅度-DOE。第二特性的元件称为相位全息图、相位-DOE：s，或者一般来说称为相位控制衍射元件。
本专利主要针对计算机生成的纯粹相位控制衍射光学元件。来自主方向垂直于入射光的平面或表面的光线的相位控制得以实现的主要方式有两种：通过折射率调节或者通过表面起伏调节。对传输DOE：s来说，两种类型的控制都是可能的。对反射DOE：s来说，仅有表面起伏调节具有直接实际的影响。由于元件完全不具备精密的幅度调节功能，因此相位控制意味着由此而引起的元件高传输而低吸收。然而相位控制元件表现的吸收作用仅来源于有DE/DOE制成的体材料中的吸收，这种吸收通常小于10％。这样，可用光线或辐射效果或能量可以得到有效的利用。低吸收允许元件用于例如高能激光器发出的光能和光效，而不受热效应损坏。
经过表面最高起伏部分的光束部分和经过表面最低起伏部分的光束部分之间的相差Δφ通常描述为：
Δφ＝Δ(kz)＝kΔz+Δkz
其中，k＝2π/λ0，λ0为光线波长。在表面起伏的情况下，k和z同时变化，因此得到：
Δφ＝Δ(kz)＝(2π/λ0)(nk-n0)h
其中，h为最大起伏高度。与衍射光设计相同，如果需要保证相差为Δφ＝2π，则所需起伏高度应当为：
h＝(mλ0)/(nk-n0)
其中，nk是相位控制基底的折射率，n0是周围介质的折射率，λ0是真空中光线的波长，m是整数或有理数，最好大于1/2。
(i)与想要的光线波长相比基底为厚材料，可以用不同的方法给出基底在平面或有所述材料基底表面上的折射率分布曲线，所述折射率分布曲线提供所针对的相位控制功能。这可以由电子、光子、离子或其它获得基底材料结构变化的放射线来完成，以便空间地在相对于入射光方向基本垂直定向的平面上给出所针对的相位控制功能。应当指出，在该连接中，得到具有所需精度的相位控制结构是非常困难的。
(ii)实现相位控制结构的另一方法是通过表面起伏调节相位和入射光。这从本文上述内容清楚可见。表面起伏可以通过微电子工业领域内的公知方法和改进方法得以实现，例如光刻技术、电子束光刻技术或激光光刻技术。图9示出了这种表面起伏的一个例子。
可以指出，图7a和7b用图解法基本示出了如何用衍射元件36a将左侧入射光改变方向，变为非常不同且几乎任意的三维分布。图7a示出了如何得到分布在对称轴z周围的焦点28，而图7b示出了通常对本发明更为重要的一些事情，即焦点或区域28的串联应用。在本发明申请中，准确地说，这些点或区域28的位置是为了能实现快速有效闭合电极间隔中的电流导通。
DE/DOE的最简单例子是线性衍射光栅。对纯粹的相位控制来说，该光栅可以由形成表面起伏的一系列紧密定位的“划线”组成。在本例中，划线的宽度即光栅的周期是恒定的。这种特性的透明光栅以多种不同的所说的衍射阶数使入射辐射能量和光线以多个不同方向偏转。偏转角度由光周期和光线波长确定，并可以由所说的光栅方程来描述。更为复杂的变化是“闪耀”(“blazed”)光栅或锯齿光栅。在这种光栅中，每个周期内的起伏形成了倾斜平面。可以使该光栅以一种单一方向偏转入射光。为了得到优良的功能，可以将起伏高度作成与光线波长具有相同阶数，或者(通常)是其整数倍。光栅周期的选择是基于特定波长的光需要多大偏转角度。这种传输或反射类型的光栅在分光计中用作光谱分析元件，其中光栅周期例如可以为1000线/cm，相当于周期长度10μm。
简单DE/DOE的另一个公知实施例是菲涅耳透镜。表面起伏实施例中的这一元件由同心表面起伏构成，其光栅周期随着距透镜起伏中心的距离的增加而减小。菲涅耳透镜的设计可以将大孔径和短焦距长度相结合，使得其f数接近1或小于1。这用传统折射透镜很难实现。因此菲涅耳透镜a.o.用于需要强光会聚能力的应用中。
开诺全息照片是计算机生成全息图形式的DE/DOE，该全息图仅影响入射光的相位。通过开诺全息照片折射率的变化或者通过其一个表面中的浅表面起伏来获得相位效应。用开诺全息照片可以形成高效、任意、期望和预定的光强分布。在计算机中计算开诺全息照片以便离开开诺全息照片的光的波前端得到某种期望的形状。通过开诺全息照片光的衍射，实现预定的强度分布。只有用现代微光刻技术才可以产生开诺全息照片，例如以微表面起伏透镜、光学修正片及特定光栅和光束分割器的形式。
用于传输的开诺全息照片一般由透光或电磁辐射线可透过的材料的薄片构成，在一侧上具有表面起伏。例如通过蚀刻可以得到表面起伏。表面起伏就其结构来说是非常微观的，最小的横向细节不大于光波长。纵向尺寸也是一样。开诺全息照片通过衍射在该表面结构上控制/改向入射光。(可以理解，实现开诺全息照片的不同方式是以微观改变薄片材料的折射率)。因此在这两种情况下，光线通过其相位的改变而受到控制。图10a和10b用图解法示出了开诺全息照片如何具有不同设计的锯齿光栅的特性。
正如已经指出的，DE/DOE中衍射表面起伏结构可以被设计为用于传输也可用于反射。
幅度控制结构例如通过照相技术就可以很容易实现。但是要实现相位控制表面却并不简单。具有连续变化的高度和可控形状的起伏目前仅能在非常特定的情况下可以生产。例如，可以通过机械划线的方式生产锯齿光栅，通过一个光栅周期接一个光栅周期的机械处理得到光栅周期的斜坡表面。对于这种属于红外线、可见的或紫外线波长范围内的电磁辐射线的波长来说，一般不以这种方式产生二维表面起伏。
利用例如已经发展起来并用于半导体和微电子工业的现代微光刻方法，反而可以高精度地产生二维表面起伏。这些方法的例子已经提过了，如电子束光刻术EBL，激光光刻技术LBL和光刻术PL。将要产生的图案或起伏用计算机生成，其最后结果用于控制光刻仪器。在现代EBL和LBL中，表面结构的产生是通过在要形成的起伏表面上以期望的图案扫描电子束或激光束-具有所谓抗蚀剂涂层的适当材料的基片。电阻是受辐射影响的一种材料，使得其在显影液中的溶解度取决于照射的辐射剂量。通过改变电阻表面上的辐射剂量，在显影之后得到表面起伏。由于实际的和制造方面的原因，因此，可能的剂量等级的数量和可能的垂直起伏的数量都受到限制。由于其它的实际原因，例如计算机中计算存储量限制和控制计算机，照射图案制成离散的单一单元的棋盘图案，其中照射剂量是恒定的或基本恒定。也使用图案的其它几何分割，例如圆形的。因此，由此而形成的表面起伏将具有离散的阶梯形结构。
如果仅使用两个起伏等级，就得到二进制起伏。二进制DE/DOE能够在预定的强度分布中偏转入射辐射的最大40.5％。如果使用大于约8个起伏等级，具有很好精度的起伏将大致为一个连续变化的表面，它给出了非常好的光学功能和效果。因此以多等级起伏形式的DE/DOE更有效地控制辐射的相位，80-90％或更多的辐射能量可以被偏转为预定的光强分布。
衍射光学的优点
本文中无论此前或此后，预先假定辐射或光线一般在笛卡儿坐标系中以z-方向传播，并且其光强变化(它在这里可以表示功率密度和能量密度/强度变化)可以在z-方向得到，也可以在垂直于z-轴的任意x-y-平面得到。衍射元件为空间控制电磁辐射能量提供很大自由：
-可以实现几乎任意的空间强度焦点分布：
·纵向地：可以控制相对于z-坐标的强度变化。
·横向地：可以在三维空间中相对任意地放置焦点和分布。
·横向地：可以实现几个并行伸长的焦点。这使得能够产生多个并行的电离后的等离子体通道。积极的后果是：
-通过使每个通道中电弧电流更小来降低电极损耗。
-总电弧阻抗减小。
-更快触发。
-得到根本不可能简单地用传统折射和反射光学实现的焦点分布。
-也可以产生非圆形对称的强度分布。
-DE/DOE元件体积小，重量轻，绝缘的，具有很高的辐射和光学透明度，并提供非常大的设计灵活性。
-DE/DOE元件在设计上可以被调整为电极装置，其中为了使所针对的短路功能最优化将实现电短路。
-以表面起伏形式的DE/DOE元件与传统(光学)元件的区别是可以用很低的再生产成本进行批量生产。用与制造光可读CD：s(激光唱盘)同样的方法实现再生产。
在与本发明有关的申请中，借助于DE/DOE来考虑以下方面：
(i)最低可触发电极电压最小化。
(ii)短路时间(从能量脉冲到达到短路完全形成)最小化。
(iii) 触发可能性最大化。
(iv)在每个应用设计中选择自然电击穿的可能性最小化。
(v)以最佳方式利用可用于触发的辐射能量，特别是在受限使用的激光能量方面。
这将通过尽可能利用可用激光功率和激光能量来实现，当然，有必要限制其使用。
为辐射能量提供聚焦的有可能与其它传统(光学)元件一起使用的衍射元件(-s)能够完成上述功能。特别应强调的是，通过用DE/DOE聚集/聚焦辐射能量，可以简化、最优化电极系统的设计，实质上，这可以从以下说明看出。
通过衍射元件和衍射光学元件DE/DOE：s，可以实现非常普通的能量密度分布(强度分布)，这在很大程度上使所述类型的电气保护系统中所针对的短路功能最优化。由于主要目的之一是在至少两个电极之间实现短路，这两个电极在气体或液体环境中(或真空，但结构需稍有不同)分开一定距离，由于所讨论的用于产生实现在电极间隙中启动(“触发”)放电所需辐射能量的辐射源能量(效果和能量；所说的辐射能量)有必要受到限制，因此最重要的是尽可能有效地利用这种可用辐射能量。第一位也是很自然的方法是将辐射能量聚集到一个几何上尽可能狭长的区域，在本例中，所述区域可以作成在两个主电极之间一直延伸，在这两个主电极之间呈现出将被短路的电力系统电压的主要部分。这样，首先想要细长的区域，其中聚集了辐射能量。该区域在此称为聚焦区。由DE/DOE所产生的细长聚焦区设置在例如被气体或液体包围的两个电极23f(见图8)之间，在这两个电极之间，电极中的电压得到应用。当辐射能量提供给DE/DOE36f且通过它聚焦在聚焦区时，沿聚焦区形成等离子体通道，假定沿聚焦区所提供的辐射能量密度超过电离和等离子体形成所需的辐射能量密度阈值。该等离子体通道表现出相当好的传导性/导电性，原因是电荷输送是沿着等离子体通道进行的。用这种方法，电极23f被短路。
在以下所讨论和示例的主要观点(I)-(VII)中，其中，通过聚集辐射能量，衍射光学聚集辐射能量的使用为实现例如电力网这样的保护设备中两个或多个电极之间的短路准备了实质性的可能性和优点。
(I)在一个或多个细长聚焦区中实现辐射能量分布。非常有吸引力的代替单一聚焦区的是多个平行聚焦区，这种替代将在下文中涉及。
(II)通过衍射光学元件，实现连续和离散(即在空间中是不相干的)强度分布(功率密度分布，单位：[瓦特/m2])或能量密度分布(单位[焦耳/m2]，下文所说的“能量密度分布”)。这种分布类型是下文所说的“纵向”分布，因为它描述了与辐射能量传播主方向平行方向上的能量密度分布。
图11a-f示出了一些能用衍射元件DE/DOE产生的连续纵向分布I(z)。在每个平行通道上，预定沿着纵向对称轴的光强以一种方式变化，这种方式是：使安装在某一电极装置中的DE/DOE元件的电短路功能最优化。例如，可以提出，非常引人关注的是触发以将较大能量密度集中在至少其中一个电极表面以便控制(例如所谓切除)所增加的自由电荷载体数量，所述载体可以简化并参与短路过程。
图12a-g示例了通过具有多焦点功能的DE/DOE所得到的几种相应的离散纵向能量密度分布。给每个离散焦点中的能量密度各自的权(weight)，从而给出上限值的包迹一个很普通的函数形式。当然，离散焦点相互之间可以相隔任意距离定位，根据已经制造出的DE/DOE，仅受到制造方法和(横向)分辨率(resolution)的限制。要强调的是，在离散细长的焦点分布中，与具有同样尺寸的以连续焦点分布的每个点中的辐射能量相比，分布在每个离散焦点中的可用辐射能量更大。这使得可用辐射能量以实现发明目的的最佳方式得以利用。
关键的程序是要设计产生准离散焦点分布的DE/DOE；在多焦点分布中，毗邻的离散焦点彼此部分重叠。因此，毗邻焦点间的能量密度不能为零。但仍可以保持在所讨论的启动气体电离的辐射能量密度阈值。由此，直接的获益是在受限程度上更有效地利用可用辐射能量。
(III)聚焦区的两种最佳类型是由所说的圆柱形或筒形区域形成。圆柱形聚焦区具有沿着空间中直线或曲线呈现最大的辐射能量分布。一个例子是沿直线的焦点分布，垂直于该直线的能量密度分布为高斯形。如图16b-e所示，筒形聚焦区具有沿着聚焦区的对称轴呈现最小的辐射能量分布，并认为最大的是在该轴之外。在这个例子图16c中示出了焦点分布，其中辐射能量密度分布在距离直线一定辐射距离的圆柱体上取最大值。这种能量密度分布可以是收敛的(其标准半径随距DE/DOE距离的增加而减小)，可以是发散的(其标准半径随距DE/DOE距离的增加而增加)，或者可以是准直的(其标准半径恒定，与距DE/DOE的距离无关)。
无须进一步证明可以认为，筒形聚焦区也可以由连续能量密度分布形成，或者离散密度分布形成，或者“准离散”能量密度形成。
(IV)最佳实施例的另一类型(图17a-17e)是提供多个并行细长的聚焦区。因此，这种结构的离散化是与辐射能量传播主方向垂直进行的。如果该方向由笛卡儿坐标系中的z-轴构成，多个变量是可以想象的。一个或多个细长聚焦区可以沿x-轴或另一平行于x-轴的想象线来定位。可以替代的是，一个或多个平行细长聚焦区可以沿y-轴或另一平行于y-轴的想象线来定位。再一可替代的是，产生多个垂直于辐射传播主方向的平行细长的聚焦区，它们以二维矩阵排布，该二维矩阵在不同聚焦区之间在x-和y-方向上具有任意距离。还可替代的是，所述多个所产生的平行细长聚焦区定位在圆柱形坐标系中，例如到同一对称轴的距离相等。在该方案中当然大量的变量是可能的，所述变量也落在最佳实施例之内。
多个平行聚焦区允许产生多个平行的、光学触发的短路电弧通道。这意味着每个电弧通道中的电流减小，并且因此由电感系数决定电流，这意味着可以很快完成触发过程。同时，由于局部加热的结果使包含在电极系统中的电极的腐蚀减小，局部加热是每一部分电弧在与其接触的电极上的那些点上产生的。
(V)聚焦区分布的另一种类型是由多个聚焦区构成，这些聚焦区不是平行的而是相互发散或收敛的。这样，对所讨论的电极几何结构和与其相关的电场分布来说，就可以修改和最优化所产生的焦点分布。
(VI)焦点区分布的再一类型(图18a-b)是由一个或多个沿另一条线而不是形成最初辐射能量传播主方向的那条线定位的细长聚焦区构成的。这一点尤其重要，因为为了在两个电极23k之间实现尽可能低的触发电压，圆形对称聚焦的DE/DOE需要就在DE/DOE后面的以圆柱形几何图形对称定位的电极，以辐射能量传播的主方向看，所述电极将屏蔽部分已经被DE/DOE偏转的辐射能量。因此，该辐射能量部分丢失，可用于触发的辐射能量减少。可以重新构造实现非居中焦点分布(因此它被隔开并且平行或不平行于辐射能量传播的最初主方向)的DE/DOE以避免这些屏蔽效应。这样，用产生相对于对称轴垂直移动的等离子体的DE/DOE，可能被短路的电极系统的设计就可以更简单、更有效。这立刻导致实现电极间隙触发的改进可能性和与其相关的最优化最终期望的电气保护功能的可能性。也应该指出，可以将这种电极间隙设计为能够保证电压击穿和放电电流高于在圆形对称聚焦的DE/DOE之后对称放置的必要小的电极。
(VII)DE/DOE的一个非常重要的特性是人们在其设计中能分别确定最后所得到的聚焦区的起始位置和结束位置。在图11a中，z1和z2作为一个例子分别表示一个单一细长的焦点“起始”和“结束”的两个z-坐标。可以理解，在这两个z-坐标处，聚焦区中能量密度超过且分别低于特定值，例如它可以由所讨论的在介质中以电离和等离子体形式感应出的辐射能量密度阈值来定义。这样，有可能的是，在不降低辐射能量触发动作的情况下，直至某一预定距离之后才控制DE/DOE之后最后生成的能量密度分布超过辐射能量所产生的电力击穿所需的能量密度，并且在某一预定距离之后低于所述能量密度。因此，这就允许细长聚焦区的长度与将被短路的电极之间的距离精确匹配。此外，DE/DOE不必与放电、等离子体通道相接触。这种接触会导致对DE/DOE的破坏，因为放电发生在其表面且在那起到减小材料损坏的作用，以及等离子体成分可能凝聚在其表面，这很容易对DE/DOE的功能产生消极影响。
在根据图8的实施例中，辐射能量是通过前述其中一个电极上的开口29f提供的。图13示出了一变形例，其中，与图8所示实施例的唯一区别是此处衍射光学元件(开诺全息照片)36g径向放置在电极23g的其中一个的外面。和前面一样，光学元件36g的设计是为了偏转激光并且在电极之间聚焦沿着瞄准的导电路径分布的相同数量的点。形成点28g的每个射线电子聚束都有其自己的偏转角。这样，射线电子聚束分别移动不同的距离到达点28g。根据图13在其中一个电极的侧面定位开诺全息照片36g的好处是开诺全息照片将位于最高电场的侧面以便电场干扰达到最小。由于不需要为激光设置开口，也简化了电极设计。
图14示出了一个变形例，其中光学系统27h存在斧石37h(折射或衍射)，斧石将从激光或类似物得到的辐射划分为多个部分，并把这些光束部分引向衍射元件(开诺全息照片36h)。这些开诺全息照片被分布在其中一个电极的周围，即在图14中用23h所表示的。在图15中，示出了图14相同结构的透视图。从图15可以看出，实施例中的4个开诺全息照片36h设置在电极23h的周围，用于通过衍射使辐射能量聚焦在多个点或区域28h，这些点或区域沿着电极之间的对称轴出现。多个离散开诺全息照片36h的使用与连续环形开诺全息照片相比实现起来更简单，更便宜，即使后者是可能的。
应当指出，本文所做描述仅是举例说明建立本发明的思想。因此，本领域的技术人员可以在不背离本发明范围的基础上对本发明作出详细的修改。作为一个例子，根据本发明可以提出使用激光为间隙24提供形成能量的电离/等离子体不是必要的。只要根据本发明满足了快速性和可靠性的要求，也可以应用其它辐射源，例如电子枪或其它提供能量的方法。应观察到，根据本发明，开关装置10也可以在图1、3所示之外的其它运行情况下保护电气对象免遭与过流相关的故障的影响，其中根据本发明的设备的设置是为了降低断路器4的相对较低的断开时间所带来的负面影响。这样，根据本发明的开关装置不必需要与这种断路器4相关的运行。本发明既适用于交流，也适用于直流。最后，开关装置不是必须用于保护目的。
Claims (48)
1.用于开关电源的设备，包括至少一个电开关设备，其特征在于，开关设备(5)包括至少一个开关装置(10)，它包括一个电极间隙(24)，它在基本电绝缘状态和导电状态之间是可以转换的，造成或者至少启动电极间隙或至少部分电极间隙呈现导电性的装置(25)，以及所述用于造成或至少启动电极间隙呈现传导性的装置(25)适于以辐射能量的方式向电极间隙提供能量，以使所述间隙或至少部分间隙形成等离子体。
2.根据任一前述权利要求所述的设备，其特征在于，通过导致或至少启动电极间隙或部分电极间隙呈现导电性的所述装置(25)包括至少一个激光器(25)。
3.根据任一前述权利要求所述的设备，其特征在于，开关装置(10)的形成方式是在其电极(23)之间以隔离状态表现电场，一旦导致或启动电极间隙呈现导电性，该电场在电极之间激励或产生电飞弧。
4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，处于电极间隙(24)隔离状态的电场的电场强度实质上小于发生自然击穿的电场强度。
5.根据权利要求3或4所述的设备，其特征在于，处于电极间隙(24)绝缘状态的电场的电场强度不大于发生自然击穿的电场强度的30％，不大于20％比较适当，最好不大于10％。
6.根据权利要求3-5中任一权利要求所述的设备，其特征在于，处于电极间隙(24)绝缘状态的电场的电场强度至少为发生自然击穿的电场强度的0.1％，至少1％比较适当，最好至少5％。
7.根据任一前述权利要求所述的设备，其特征在于，导致或至少启动电极间隙(24)呈现导电性的所述装置(25)的设置是为了通过使最低电场强度最小化的方式提供辐射能量，在该电场强度下，可以触发电极间隙呈现导电性。
8.根据任一前述权利要求所述的设备，其特征在于，导致或至少启动电极间隙(24)呈现导电性的所述装置(25)的设置是为了以这样的方式向电极间隙提供辐射能量：使到达的辐射能量和形成电极间隙导电能力之间的时间延迟最小化。
9.根据任一前述权利要求所述的设备，其特征在于，造成或至少启动电极间隙呈现导电性的开关装置(10)和装置(25)的设置是使得电极间隙中导电性的建立实质上不取决于在绝缘状态下的开关装置的电极之间出现的电场强度。
10.根据任一前述权利要求所述的设备，其特征在于，为电极间隙提供触发能量的开关装置(25)的设置是为了将辐射能量应用在电极(23)的至少其中一个电极上或者至少应用在电极(23)的至少其中一个电极的附近。
11.根据任一前述权利要求所述的设备，其特征在于，为电极间隙提供触发能量的开关装置(25)的设置是为了将辐射能量定位在电极(23)之间间隙(24)中的的一个点或区域。
12.根据任一前述权利要求所述的设备，其特征在于，为电极间隙提供触发能量的构件(25，27)的设置是为了将辐射能量应用于电极之间的两个或多个点或区域(28)。
13.根据权利要求12所述的设备，其特征在于，为电极间隙提供触发能量的装置的设置是为了沿着电极之间延伸的线定位所述辐射能量的两个或多个点或区域，所述线对应于电极之间期望的导电路径的延伸。
14.根据任何前述权利要求所述的设备，其特征在于，为电极间隙提供触发能量的装置(25)的设置是为了将辐射能量应用于一个或多个细长区域(28i，k，m，n)，其纵轴基本沿电极间期望的导电路径方向延伸。
15.根据权利要求14所述的设备，其特征在于，为电极间隙提供触发能量的装置(27)适用于将细长聚焦区形成为筒形。
16.根据权利要求14或15所述的设备，其特征在于，为电极间隙提供触发能量的装置适用于形成细长区域，使得它桥接电极之间的整个或基本整个空间。
17.根据权利要求14或15所述的设备，其特征在于，为电极间隙提供触发能量的装置(27)适用于在电极间隙内形成两个或多个细长聚焦区(28)，所述聚焦区在彼此沿电极间期望的导电路径之后纵向定位。
18.根据权利要求1和10中任一项所述的设备，其特征在于，为电极间隙提供触发能量的装置适用于将辐射能量施加在至少其中一个电极上或施加在电极之间。
19.根据权利要求10-18中任一项所述的设备，其特征在于，在电极间隙内的至少其中一个电极上有开口，用于提供触发能量的装置(25)通过该开口引导辐射能量。
20.根据权利要求15和19所述的设备，其特征在于，向电极间隙提供触发能量的装置(27)位于具有开口(29)的那个电极附近的筒形辐射能量区域(28)，使得筒形辐射能量区域的轴基本与电极中开口的轴同心。
21.根据权利要求10-20中任一项所述的设备，其特征在于，向电极间隙提供触发能量的装置包括控制电磁波能量的系统。
22.根据权利要求21所述的设备，其特征在于，控制系统包括至少一个衍射元件。
23.根据权利要求22所述的设备，其特征在于，衍射元件由开诺全息照片构成。
24.根据权利要求21-23中任一项所述的设备，其特征在于，控制系统(27f)径向位于电极的外部并将射线聚束引向电极间的间隙。
25.根据权利要求21-24中任一项所述的设备，其特征在于，控制系统(27h)在其中一个电极周围将辐射能量脉冲分为一环形构造。
26.根据任何前述权利要求所述的设备，其特征在于，连接开关装置以保护电力对象(1)免遭与电流/电压有关的故障的影响，且开关装置是可启动的以便借助于故障状态检测装置(11-13)实现其保护功能。
27.根据权利要求26所述的设备，其特征在于，开关装置(5)将过电流转向到地(8)或具有相对低电势的另一元件。
28.根据任一前述权利要求所述的设备，其特征在于，至少一个过压转向器(22)与开关装置(10)并联。
29.根据权利要求27所述的设备，其中电力对象(1)连接到电网(3)或包含在发电厂中的另一装置，包括在对象和电网/装置之间的线路(2)上的开关设备(4)的设备，其特征在于，开关装置(10)连接到对象(1)和开关设备(4)之间的线路(2)，且开关装置(10)是可启动的，用于在基本短于开关设备(4)断开时间的时间区间内使过流转向。
30.根据权利要求29所述的设备，其特征在于，开关设备(4)由断路器构成。
31.根据权利要求30所述的设备，其特征在于，它包括布置在开关设备(4)和对象之间线路上的另一断路器(6)，所述另一断路器布置在开关装置(10)和对象(1)之间，适于断开低于开关设备(4)的电压和电流，因此能够实现短于开关设备的断开时间，当流向或离开对象(1)的过流已经通过开关装置(10)但早于开关设备被减小时，将另一断路器断开。
32.根据权利要求31所述的设备，其特征在于，它包括连接到检测装置(11-13)和另一断路器(6)的控制元件(14)，目的是当通过检测装置指示出流向或离开对象(1)的过流低于预定电平时，完成另一断路器的启动以达到断开目的。
33.根据权利要求31-32中任一项所述的设备，其特征在于，另一断路器(6)包括开关(15)，在开关上耦合具有一个或多个元件(18)的并联线路(18)，用于通过使并联线路(17)从触点接收导通电流来避免开关(15)触点分开所产生的电弧。
34.根据权利要求34所述的设备，其特征在于，所述并联线路(17)上的一个或多个元件(18)可以经控制元件(14)通过控制而闭合导通。
35.根据权利要求33或34所述的设备，其特征在于，所述一个或多个元件(18)由可控半导体元件构成。
36.根据权利要求33-35中任一项所述的设备，其特征在于，所述一个或多个元件(18)装有至少一个过压制动器(30)。
37.根据权利要求33-36中任一项所述的设备，其特征在于，用于电流分离的隔离开关(20)与所述一个或多个元件(18)串联设置。
38.根据权利要求37所述的设备，其特征在于，隔离开关(20)与控制元件(14)耦合，以便在开关(15)已经受控闭合且所述一个或多个元件(18)已经处于断开并联线路(17)的状态后由此控制所述隔离开关打开。
39.根据任一前述权利要求所述的设备，其特征在于，保护对象(1)由具有磁路的电力设备构成。
40.根据权利要求38所述的设备，其特征在于，对象由发电机、变压器或电动机构成。
41.根据任何前述权利要求所述的设备，其特征在于，对象由电力线例如电缆构成。
42.根据任何前述权利要求所述的设备，其特征在于，两个开关装置(10)设置在对象两侧以从两侧保护同一对象。
43.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，它包括连接到开关装置(10)和过流状态检测装置(11-13)的控制元件(14)，所述控制元件(14)的设置是为了当需要保护时基于来自过流状态检测装置的信息来控制开关装置闭合。
44.根据权利要求43以及权利要求32、33和38中的一项或多项所述的设备，其特征在于，基于来自过流状态检测装置(11-13)的信息，同一个控制元件(14)控制开关装置(10)和另一断路器(6)。
45.根据任一前述权利要求所述的设备用于保护对象免遭与过流有关的故障的影响的用途。
46.根据任一前述权利要求所述的设备，其特征在于，为电极间隙提供触发能量的装置将辐射能量会聚在多个基本平行的细长聚焦区，其纵轴基本位于沿着电极间所瞄准的导电路径方向。
47.在发电厂中用于保护电力对象(1)免遭与过流有关的故障影响的方法，其特征在于，当通过检测装置(11-13)已经检测出过流状态时通过开关装置(10)完成过流转向，为了使过流转向到地(8)或具有相对低电势的另一元件，设置的所述开关装置(10)通过触发电极间隙(24)过流转向而闭合，通过借助于触发装置(25)将辐射能量提供给电极间隙使开关中呈现导电性。
48.根据权利要求47所述的设备，其特征在于，另一断路器(6)设置在开关设备(4)和对象(1)之间以及开关装置(10)和对象(1)之间的线路(2)上，在流向或流出对象(1)的过流已经通过开关装置(10)被减小后，使所述另一断路器(6)断开。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE9604631-3 | 1996-12-17 | ||
| SE9604631A SE515702C2 (sv) | 1996-12-17 | 1996-12-17 | Anordning och förfarande för att skydda ett objekt mot felrelaterade överströmmar (Fall 3) |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1246209A true CN1246209A (zh) | 2000-03-01 |
Family
ID=20405003
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN97181832A Pending CN1246208A (zh) | 1996-12-17 | 1997-12-17 | 包括用于开关电源的火花隙的开关设备 |
| CN97181836A Pending CN1246209A (zh) | 1996-12-17 | 1997-12-17 | 包括用于开关电源的火花隙的开关设备 |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN97181832A Pending CN1246208A (zh) | 1996-12-17 | 1997-12-17 | 包括用于开关电源的火花隙的开关设备 |
Country Status (22)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (3) | EP0947041A2 (zh) |
| JP (3) | JP2001509303A (zh) |
| KR (1) | KR20000069520A (zh) |
| CN (2) | CN1246208A (zh) |
| AP (1) | AP9901568A0 (zh) |
| AU (4) | AU5503098A (zh) |
| BG (1) | BG103488A (zh) |
| BR (1) | BR9714795A (zh) |
| CA (1) | CA2275639A1 (zh) |
| EA (1) | EA199900565A1 (zh) |
| HU (1) | HUP0000399A3 (zh) |
| IL (1) | IL130427A0 (zh) |
| IS (1) | IS5081A (zh) |
| NO (1) | NO992938L (zh) |
| NZ (1) | NZ336198A (zh) |
| OA (1) | OA11126A (zh) |
| PL (1) | PL334052A1 (zh) |
| SE (1) | SE515702C2 (zh) |
| TR (1) | TR199901907T2 (zh) |
| WO (4) | WO1998029930A2 (zh) |
| YU (1) | YU27899A (zh) |
| ZA (2) | ZA9711314B (zh) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101015958B1 (ko) * | 2009-01-19 | 2011-02-23 | 국방과학연구소 | 초광대역 강전자기파 복사용 스파크 갭 스위치 모듈 |
| US8861144B2 (en) | 2011-11-15 | 2014-10-14 | Eaton Corporation | Triggered arc flash arrester and switchgear system including the same |
| KR101252604B1 (ko) * | 2012-03-26 | 2013-04-09 | 국방과학연구소 | 안정된 방전을 위한 초광대역 강전자기파 복사용 스파크 갭 스위치 |
| CN106877175B (zh) * | 2015-12-10 | 2019-10-15 | 中国电力科学研究院 | 一种适用于触发间隙的装置 |
| KR20170089351A (ko) | 2016-01-26 | 2017-08-03 | 엘에스산전 주식회사 | Hvdc 시스템에서의 제어장치 및 이의 동작방법 |
| EP3410592B1 (en) | 2017-05-30 | 2019-12-25 | ABB Schweiz AG | Converter cell with integrated photovoltaic cell |
| CN107546732A (zh) * | 2017-10-13 | 2018-01-05 | 广东电网有限责任公司湛江供电局 | 一种基于激光导通变电站的过电压保护装置 |
| CN109752648B (zh) * | 2018-12-25 | 2020-11-03 | 河北科技师范学院 | 一种有载分接开关切换电弧能量在线监测方法及装置 |
| RU2706637C1 (ru) * | 2019-03-26 | 2019-11-19 | Илья Николаевич Джус | Устройство для защиты вакуумнокоммутируемого оборудования от перенапряжений |
| US11170964B2 (en) * | 2019-05-18 | 2021-11-09 | Amber Solutions, Inc. | Intelligent circuit breakers with detection circuitry configured to detect fault conditions |
| ES2897523B2 (es) | 2021-08-10 | 2022-07-18 | Advanced Thermal Devices S L | Cátodo basado en el material C12A7:e ''electride'' para la emisión termiónica de electrones y procedimiento para el empleo del mismo |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4184186A (en) * | 1977-09-06 | 1980-01-15 | General Electric Company | Current limiting device for an electric power system |
| US4134146A (en) * | 1978-02-09 | 1979-01-09 | General Electric Company | Surge arrester gap assembly |
| CA1222788A (en) * | 1982-05-14 | 1987-06-09 | Roderick S. Taylor | Uv radiation triggered rail-gap switch |
| US4978893A (en) * | 1988-09-27 | 1990-12-18 | The United States Of American As Epresented By The United States The Department Of Energy | Laser-triggered vacuum switch |
| US5153460A (en) * | 1991-03-25 | 1992-10-06 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Triggering technique for multi-electrode spark gap switch |
| US5399941A (en) * | 1993-05-03 | 1995-03-21 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Optical pseudospark switch |
| JP3075024B2 (ja) * | 1993-07-28 | 2000-08-07 | 富士電機株式会社 | 電磁波駆動型スイッチ |
| JP3718700B2 (ja) * | 1994-12-14 | 2005-11-24 | 株式会社東芝 | レーザトリガ式ギャップスイッチ |
-
1996
- 1996-12-17 SE SE9604631A patent/SE515702C2/sv not_active IP Right Cessation
-
1997
- 1997-12-17 JP JP52811298A patent/JP2001509303A/ja active Pending
- 1997-12-17 AU AU55030/98A patent/AU5503098A/en not_active Abandoned
- 1997-12-17 YU YU27899A patent/YU27899A/sh unknown
- 1997-12-17 JP JP52810998A patent/JP2001508995A/ja active Pending
- 1997-12-17 IL IL13042797A patent/IL130427A0/xx unknown
- 1997-12-17 EA EA199900565A patent/EA199900565A1/ru unknown
- 1997-12-17 NZ NZ336198A patent/NZ336198A/en unknown
- 1997-12-17 CA CA002275639A patent/CA2275639A1/en not_active Abandoned
- 1997-12-17 WO PCT/SE1997/002130 patent/WO1998029930A2/en active Application Filing
- 1997-12-17 CN CN97181832A patent/CN1246208A/zh active Pending
- 1997-12-17 WO PCT/SE1997/002152 patent/WO1998029927A2/en not_active Application Discontinuation
- 1997-12-17 ZA ZA9711314A patent/ZA9711314B/xx unknown
- 1997-12-17 AU AU55046/98A patent/AU731353B2/en not_active Ceased
- 1997-12-17 EP EP97951373A patent/EP0947041A2/en not_active Withdrawn
- 1997-12-17 JP JP52811198A patent/JP2001509302A/ja active Pending
- 1997-12-17 BR BR9714795-8A patent/BR9714795A/pt not_active IP Right Cessation
- 1997-12-17 TR TR1999/01907T patent/TR199901907T2/xx unknown
- 1997-12-17 AU AU55045/98A patent/AU5504598A/en not_active Abandoned
- 1997-12-17 WO PCT/SE1997/002153 patent/WO1998029928A2/en not_active Application Discontinuation
- 1997-12-17 PL PL97334052A patent/PL334052A1/xx unknown
- 1997-12-17 HU HU0000399A patent/HUP0000399A3/hu unknown
- 1997-12-17 CN CN97181836A patent/CN1246209A/zh active Pending
- 1997-12-17 AP APAP/P/1999/001568A patent/AP9901568A0/en unknown
- 1997-12-17 EP EP97951392A patent/EP0951747A2/en not_active Withdrawn
- 1997-12-17 WO PCT/SE1997/002131 patent/WO1998029931A2/en not_active Application Discontinuation
- 1997-12-17 KR KR1019997005416A patent/KR20000069520A/ko not_active Application Discontinuation
- 1997-12-17 AU AU55031/98A patent/AU5503198A/en not_active Abandoned
- 1997-12-17 EP EP97951391A patent/EP1008214A2/en not_active Withdrawn
-
1998
- 1998-12-17 ZA ZA9811567A patent/ZA9811567B/xx unknown
-
1999
- 1999-06-11 IS IS5081A patent/IS5081A/is unknown
- 1999-06-14 BG BG103488A patent/BG103488A/xx unknown
- 1999-06-15 OA OA9900127A patent/OA11126A/en unknown
- 1999-06-16 NO NO992938A patent/NO992938L/no not_active Application Discontinuation
Also Published As
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1246209A (zh) | 包括用于开关电源的火花隙的开关设备 | |
| US7843087B2 (en) | Pulse power generator using semiconductor switch | |
| JP5719202B2 (ja) | プラズマ発生装置 | |
| US9406465B1 (en) | Polarity insensitive arc quench | |
| Siu et al. | Design and analysis of a bidirectional hybrid DC circuit breaker using AC relays with long life time | |
| US8993916B2 (en) | Variable venting and damping arc mitigation assemblies and methods of assembly | |
| CN201832180U (zh) | 静电型表面清洁杀菌工具 | |
| Kim et al. | Novel DC circuit breaker using magnet-extinguisher and free-wheel diode | |
| US8981248B2 (en) | Arc mitigation assembly and method of assembly to avoid ground strike | |
| JP2009158319A (ja) | 回路遮断器の消弧装置 | |
| Zhou | Bi-directional DC circuit protection technology for photovoltaic applications | |
| CN202282550U (zh) | 用于快速闭合电路的装置以及串联电容器 | |
| KR102498049B1 (ko) | 수변전 장치 | |
| WO1999067864A1 (en) | A protection device | |
| CN116669570A (zh) | 高压脉冲发生器单元 | |
| WO1999067857A1 (en) | A switching device | |
| Cook et al. | NLC hybrid solid state induction modulator | |
| Namora et al. | Eradication of Mercury Ignitron from the 400 kA Magnetic Horn Pulse Generator for CERN Antiproton Decelerator | |
| EP1040540A1 (en) | An electric switching device | |
| MXPA99005699A (en) | Switching device including spark gap for switching electrical power | |
| WO1999067867A1 (en) | A protection device and method | |
| Dale | Pulsed modulator for an IEC neutron source | |
| CN112217402A (zh) | 一种高压变频电源功率单元 | |
| Kim et al. | Impacts on short-circuit capacity by interconnection of new energy source generation into the distribution system | |
| Cooperstock et al. | Preliminary experiments with large optical absorption depth, high field, linear, photoconductive switches |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |