JP2001509302A

JP2001509302A - Switchgear for power switching including discharge gap

Info

Publication number: JP2001509302A
Application number: JP52811198A
Authority: JP
Inventors: ミカエル、ベルグクウィスト; ハンス、ベルンホフ; マーツ、エクベルイ; トーマス、フォーゲルベルイ; ヤン、イスベルイ; マーツ、レイヨン; リー、ミン; アンデルス、スネソン; ダン、ウィンドマール
Original assignee: アセア、ブラウン、ボベリ、アクチエボラーグ
Priority date: 1996-12-17
Filing date: 1997-12-17
Publication date: 2001-07-10
Also published as: WO1998029928A2; SE515702C2; CN1246208A; EP1008214A2; WO1998029928A3; NZ336198A; WO1998029927A2; BR9714795A; BG103488A; AU5504598A; CA2275639A1; PL334052A1; EP0951747A2; JP2001509303A; ZA9711314B; NO992938L; NO992938D0; ZA9811567B; KR20000069520A; TR199901907T2

Abstract

(57)【要約】電力開閉装置は少なくとも一つの電力開閉装置（５）を含む。この開閉装置は、電極ギャップ（２４）を含む少なくとも一つの切換え素子（１０ａ）を含む。このギャップは、実質的に電気的絶縁状態と電気的導通状態との間で切換え可能である。更に、切換え素子は電極ギャップ、あるいは少なくともその一部に導電性を帯びさせるか、少なくとも帯びることを開始させるための手段（２５）を含む。この電極ギャップに導電性を帯びさせるか、少なくとも帯びることを開始させるための手段（２５）は、ギャップまたは少なくともその一部を放射エネルギーによってプラズマの形にするために、放射エネルギーの形でエネルギーを電極ギャップに供給するように適応している。 (57) [Summary] The power switchgear includes at least one power switchgear (5). The switching device includes at least one switching element (10a) including an electrode gap (24). The gap is switchable between a substantially electrically isolated state and an electrically conductive state. Furthermore, the switching element comprises means (25) for making the electrode gap, or at least a part thereof, conductive or at least initiating. The means (25) for causing the electrode gap to become conductive or at least to start to carry energy, in the form of radiant energy, in order to bring the gap or at least a part thereof into the form of a plasma with radiant energy. Adapted to feed the electrode gap.

Description

【発明の詳細な説明】放電ギャップを含む電力開閉用開閉装置発明の属する技術分野および従来の技術本発明は、請求項１の予め特徴を記述している部分による装置に関する。本発明による装置は、いかなる開閉目的に関しても使用可能である。特に望ましいのは、高電力を開閉する用途である。実際に高電圧回路と電力伝送応用とが関連している。本発明による装置の好適な、しかしこれに限定されない応用は、発電所において、主として電流に関するだけでなく電圧に関しても障害の結果から電気的対象を保護することである。更に本発明は、その対象を保護する方法を含む。問題の電気的対象は、電力網内に含まれるものであれば任意の性質であってよく、また障害関連の過電流、すなわち実際には短絡電流に対する保護を必要とする。一例として、対象が磁気回路を有する電気装置、例えば発電機または変圧器または電動機によって構成されることがあると言える。また問題の他の対象は、例えば電力線やケーブル、開閉装置等であってもよい。本発明は、中電圧と高電圧とに関連して適用されることを意図している。ＩＥＣの規準によれば、中電圧は１〜７２．５ｋＶを指し、これに対して高電圧は７２．５ｋＶを超える電圧を指している。こうして伝送、副伝送及び配電のレベルが含まれる。この性質をもった従来の発電所では、問題の対象の保護のために、遮断時に直流電気的分離を与えるような設計の従来型の回路遮断器（開閉装置）に頼ってきた。この回路遮断器は、極めて高い電流と電圧とを遮断できるように設計しなくてはならないので、大きな慣性を持った比較的大形の設計になり、そのために比較的長い遮断時間を要することになる。主として意図された過電流は、例えば保護対象の電気的絶縁システムにおける障害の結果として保護対象に関連して発生する短絡電流であるということが指摘される。このような障害は、外部のネットワーク／装置の障害電流（短絡電流）がアークを介して流れ易いということを意味している。その結果、非常に大きな絶縁破壊となることがある。スウェーデンの電力網に関しては、定格の短絡電流／障害電流は、６３ｋＡである。実際に短絡電流は、４０〜５０ｋＡに達することがある。前記の回路遮断器に関する問題は、その遮断時間が長いことである。完全に実行された遮断に関する定格の遮断時間（ＩＥＣ規準）は、１５０ミリ秒（ｍｓ）である。実際には場合によってこの遮断時間を５０〜１３０ｍｓ未満に削減することは、種々の困難に関連してくる。この結果は、保護対象に障害が発生したときに回路遮断器を起動して遮断させるために要する全時間の間中、この保護対象のなかを非常に大きな電流が流れるであろうということである。この時間中、外部の電力網の全障害電流は、保護対象に対してかなりの負荷を与えることになる。保護対象に関して損傷と完全な絶縁破壊とを回避するために、従来技術では、回路遮断器の遮断時間の間中、短絡電流／障害電流を受けても目に見えるほど損傷されないように保護対象を構成してきた。保護対象内の短絡電流（障害電流）は、障害電流に対する保護対象自身の寄与とネットワーク／装置から発生する電流追加とからなるということが指摘される。障害電流に対する保護対象自身の寄与は回路遮断器の動作によって影響されないが、ネットワーク／装置からの障害電流に対する寄与は回路遮断器の動作に依存する。かなりの時間の間中、大きな短絡電流／障害電流に耐えられるように保護対象を構成するための要件は、更に高価な設計と低下する性能という形での実質的な不利益を意味する。しかしながら上記に指摘したように本発明は、保護の用途だけに限定されない。他の開閉の場合に、大きな電力が関係しているときに、目標とする開閉機能をなんとか実現するために、例えば半導体部品の集合といった、かなり高価で大きな開閉装置に頼らなくてはならないことは、不利益である。したがって、大きな電流を伝導する非常によい能力を有する高速動作の開閉装置を実現することが望まれている。本発明の目的本発明の第１の目的は、大電力を迅速に切り換えるためにより適した開閉装置を提供することと、現在使われている開閉装置よりも比較的低コストの開閉装置を提供することである。本発明の第２の目的は、任意の対象に関してより良い保護を達成するように、したがって同対象に掛かる負荷の削減を達成し、それらの対象自身が比較的長時間の間中、最大の短絡電流／障害電流に耐えるように設計する必要がないことを意味する事実を達成するように、装置と方法とを設計する道筋を工夫することである。発明の概要本発明によれば本開閉装置は、請求項１の特徴部分にしたがって設計される。本開閉手段の電極ギャップは、この電極ギャップ内にイオン化／プラズマを確立するために、放射に形で適当な電極ギャップに直接、エネルギーを供給することによって電気的に導通状態になるので、本発明の開閉装置の非常に迅速な動作のための条件が生成される。電極ギャップ内のイオン化／プラズマは、これは特にマイナス効果なしに比較的長時間のあいだ非常に大きな電流を通すことができるように、非常に高い導電性を有する導電性のプラズマ・チャネルを発生／起動するが、これは従来の半導体技術とは正反対である。本発明に先立つ開発作業で、従来の光学レンズ系は電極ギャップに対する放射エネルギーの方向に関するかぎり、不利益に結びつくと言うことが確立された。トリガー用に好ましい領域または体積内に集中できて、電圧のかかった電極構造内に位置決めできる放射エネルギーの比率が大きいほど、それだけより効率的に容易にまた統計的な確かさをもってトリガー動作を実行できる。したがって使用される放射集中システムが放射エネルギーをできるだけ少なく吸収することと、このシステムができるだけ高い精度で意図したトリガー体積に対して入射する放射エネルギーを指向させることとは非常に重要である。光学レンズ系は、放射エネルギーの吸収と放射エネルギーを最適な仕方で集中する困難さとの両方に関して不十分であることが判明した。本発明によれば、トリガー・エネルギーを電極ギャップに供給する手段は、少なくとも１個の回折素子（ＤＥ）またはその代わりとして少なくとも１個の回折光学素子（ＤＯＥ）を有するシステムであって、電磁波エネルギーを方向づけるためのシステムを含むことが好ましい。本発明によれば上述の第２の目的は、過電流状態検出装置の助けによって過電流削減のために起動可能な過電流削減装置の形の開閉装置が、対象の保護のために発電所に接続されると言うことによって達成される。好適な実施例によれば本開閉装置は、過電流を接地に、そうでなければ比較的低い電位を有する別の装置に進路変更するための過電流進路変更器を形成することができる。こうして本発明は、保護の面に関するかぎり、この原理に基づいて今後、開閉手段と呼ぶ高速動作開閉装置を利用するが、この装置は、過電流の実際の遮断を実行することなく、それでもなお保護下の対象が受ける歪みが実質的に削減され、それ故に、受ける損傷もより少なくなるといった程度にまで、同過電流を削減する。したがってこの削減された過電流／障害電流は、保護対象に注入される全エネルギーが本発明による開閉手段のない時よりも実質的に小さくなると言うことを意味している。開閉手段に基づく本発明による解は、満足な保護機能を達成するために設定され得る要求の特に有利な遂行を意味する。こうして、時間的に非常に短い遅延を持った発生中の障害関連過電流が、電極ギャップが電気的導通状態になると直ぐに開閉手段経由で逸らされるように、本開閉手段によって非常に迅速なトリガー動作が達成できる。ここで言う「トリガー動作」という用語は、開閉手段を電気的導通状態にすることを意味する。開閉手段の配置によって前記開閉手段は非常に大きな電流を通すことができるように容易に定格設定することができる。すなわち満足な保護機能を得るためには、開閉手段によって確立される電流導通チャネルが非常に小さい抵抗を持つことが望ましい。これは、障害電流から保護すべき対象の最大可能な歪み緩和を意味する。更に請求項１に記載の開閉手段は、僅かな努力で、特に高いトリガー動作の安全性をもって機能させることが可能である。したがってできるだけ早く発生過電流を逸らせるためには、トリガー動作が臨界状態に失敗してはならない。これに対して本発明の開閉手段は、トリガーされない状態での非常に高い電気的強度を得るために定格設定を可能にする。こうして自発的ブレークスルーの確率は最小になる筈である。これによってトリガー動作のために少なくとも１個のレーザーを使うことは特に好ましい。ａ．ｏ．に関する好ましい発展、放射エネルギーを電極ギャップに供給する手段は、請求項に記載されている。一実施例によれば放射エネルギーは、電極ギャップを電気的導通状態にすることに関して、可能性のある最高の確実さを達成するために電極ギャップ内の二つ以上の箇所または領域に供給される。他の実施例によればエネルギー供給手段は、電極間の目標とする導通経路内の細長い領域に沿って放射エネルギーを供給するように設計してもよい。ある最適な実施形態によればこの細長い領域は、電極間のギャップを完全に、あるいは実質的に完全にブリッジすることが出来る。放射供給に関して二つ以上の箇所または領域を持つ場合に、これらの箇所あるいは領域にある時間遅延が連続的に与えられるような仕方で電極間の電気的導通経路に関する伝搬にこれらの箇所あるいは領域が連続的に対応して動作することは可能であるが、本発明によれば、電極ギャップを瞬間的に導電性にするために実質的に同時にこれらの箇所あるいは領域を作動させることが通常好ましい。更に本発明によればトリガー・エネルギーを供給する手段は、管状のボリューム内に放射エネルギーを与えるようにしてなることが出来る。これは、電極の一つが放射エネルギーを供給する開口部を持っているとき、また管状のボリューム内に供給される放射エネルギーが開口部を備えた電極の比較的近傍に供給されるときに特に好適である。他の実施例によればエネルギー供給手段は、電極間に伸びている実質的に平行で細長い複数の領域に放射エネルギーを供給するように設計してもよい。放射エネルギーはまた、電極間に位置する一つ以上の箇所に電極の軸に対して直角方向で電極ギャップに供給されてもよい。回折は、光学において一様に定義された用語ではない。それは例えば、不透明な開口部や可変位相構造を有する表面といった電磁波の電磁界分布と物体との間の相互作用によって、光または電磁放射に続く３次元空間における電磁波の電界分布を変化させる波動伝搬現象であると言うことができる。アー・ゾンマーフェルト（Ａ．Ｓｏｍｍｅｒｆｅｌｄ）は、回折を「反射または屈折としては説明も解釈もできない、直線経路からの光束の各偏移」と定義している。しかしながら、もし回折面が平面で近似できるほど小さいと考えれば、反射と屈折は回折の特別な場合に過ぎないということを示すことができる。数学的には回折現象は、ホイヘンス（Ｈｕｙｇｅｎ）の原理で説明することができ、あるいはいわゆるスカラー回折に関するスカラー波動方程式から出発して導き出すこともできる（その代わりにマックスウェルの方程式から導くこともできる）が、ここでは光の偏光は考慮されておらず、また電気的ベクトル場はスカラー場と考えることができる。おそらく数学的に最もよく使われるスカラー回折理論の公式は、フレネル・キルヒホッフの積分表現によって形成される。これに対して偏光の影響を取り扱うことのできる厳密な（ベクトル的な）回折理論は、マックスウェルの方程式から導くこともできるが、更にかなり複雑な数学的な解になることが多い。回折光学は、ホログラフ型でもコンピュータ生成型でもよい。最後に述べたものは、主としてコンピュータ生成ホログラムと呼ばれる。コンピュータ生成は、問題の光に照らして、３次元空間内のある特定の、事前設定の分布になるようにこの光を制御するようにコンピュータで回折光学部品が計算されていると言うことを意味する。本明細書では、これらの意図する光学部品はＤＯＥ（回折光学素子）という用語で要約される。ホログラフ的に生成される回折光学部品は通常、回折格子といった比較的単純な機能に限定される。このタイプは、光波間の所望の干渉パターンが写真的に登録されると言うことにおいて、ホログラフ的な仕方で作成される。これに対してコンピュータ生成は、ＤＯＥの設計に非常に大きな柔軟性を受け入れる。回折構造は、従来からスペクトルの可視部分に在る波長を有する電磁放射に関する、光以外の電磁放射エネルギーに関しても実現可能であることは言うまでもない。このような構造は、主としてＤＥ：回折素子と呼ばれる。本発明の更なる利点と特徴は、特に本発明の方法に関して、下記の説明と請求項とから明らかになる。図面の簡単な説明図面を参照しながら、下記のように本発明の実施例を更に詳細に説明する。図１は、本発明による解の背後の基本的な態様を説明する純粋に線図的な図である。図２ａ〜２ｄは、本発明の装置がある場合とない場合の障害電流発生とエネルギー発生とを線図的な形式で、比較するように示す図である。図３は、本発明による装置の考え得る設計を示す線図的な図である。図４は、過電流削減装置としての本開閉装置の可能な設計を示す線図的な詳細図である。図５は、発電機、変圧器及びこれらに接続された電力網とを含む発電所に適用された本発明の装置を示す線図的な図である。図６は、直列に配置された本発明の開閉装置に関する、図１と同様の非常に概略線図的な図である。図７ａ及び７ｂは、回折素子の特徴を示す図である。図８は、開閉手段における電極を有する回折素子の配置関係を示す図である。図９は、仮説的な回折表面レリーフを示す図であって、これはキノフォームであってもよい。図１０ａ、１０ｂは、連続的表面レリーフを有するのこぎり波状回折格子の機能と、離散的表面レリーフを有する対応するのこぎり波状回折格子の機能とを示す図である。図１１ａ〜１１ｆは、ある回折素子に関する異なるエネルギー密度あるいは電力密度の分布を示す図である。図１２ａ〜１２ｇは、別の設計の回折素子に関するエネルギー密度あるいは電力密度の分布を示す図である。図１３は、一方の電極の側に配置された別の光学系を示す図である。図１４と１５はそれぞれ、一方の電極の周りに配置された幾つかの回折素子を有する実施例の側面図と斜視図とを示す。図１６ａ〜１６ｅは、細長い焦点領域が本発明によってどのように得られるかを示す図であって、これらの細長い焦点領域は異なる管形を持つものとして図１６ｂ〜１６ｅに示されている。図１７ａ〜１７ｅは、幾つかの細長い焦点領域が本発明によってどのように得られるかを示す図である。図１８ａ及び１８ｂは、図８の図にいくらか似ているが、得られる回折素子と細長い焦点領域とに関して、異なる設計と配置とを説明する図である。好適な実施例の詳細な説明保護対象１を含む発電所を図１に示す。この対象は、例えば発電機からなる。この対象は、線路２を介して外部の配電網３に接続されている。このようなネットワークの代わりに、３で示した装置が、発電所内に含まれる他の装置によって形成されてもよい。この関連の発電所は、障害電流が対象内を流れるようにネットワーク／装置３から対象１に向かってくる障害電流を引き起こす障害が対象１に発生したとき、ネットワーク／装置３からの障害電流に対して第一に保護することを意図されているのは対象１そのものであるといった性質を持っていると考えられる。前記の障害は、対象１内に形成された短絡にあるかもしれない。短絡は、二つ以上の点の間での意図されない導通経路である。短絡は、例えばアークからなることもある。この短絡とこの結果生じる激しい電流とは、かなりの損傷を引き起こし、対象１の全体的絶縁破壊を引き起こす可能性さえある。少なくとも幾つかのタイプの保護すべき電気的対象１に関して、問題の対象に有害な短絡電流／障害電流が保護対象からネットワーク／装置３に向かって流れることがあるということが既に指摘されている。本発明の範囲内では、対象に向かって流れる障害電流を外部的に発生させることからこの対象を保護するためだけでなく、反対方向に流れる対象内の内部的障害電流からも保護するために使われることが意図されている。これは、以下で更に詳細に論じる。下記で記号３は、説明の単純化のために常に外部の電力網からなっているものとして説明する。しかしながら前記の装置が障害発生時に対象１を通る激しい電流を引き起こす限り、このようなネットワークの代わりに他の装置が関連することもあり得ると言うことに留意すべきである。従来型の回路遮断器４は、対象１とネットワーク３との間の線路２に配置されている。この回路遮断器は、線路２内を流れる過電流が存在することを示す状態を感知するためのそれ自身のセンサーを少なくとも１個以上含んでいる。このような状態は、電流／電圧であるかもしれないが、障害が身近にあることを示す他のものであるかもしれない。例えばセンサーは、アーク・センサーであることもあり、短絡音等を記録するセンサーであるかもしれない。過電流があるレベルを超えていることをセンサーが示すと、対象１とネットワーク３との間の接続を遮断するために回路遮断器４が起動される。しかしながら、回路遮断器４は、短絡電流／障害電流を全部遮断しなくてはならない。したがって、回路遮断器は、高度に設定された要件を遂行するように設計しなくてはならないが、これは実際には比較的ゆっくり動作することを意味する。図２ａには、障害、例えば対象１内の短絡が時刻ｔ_faultで発生したとき、図１の２で示された線路内の障害電流が急速に大きさｉ₁なったことが、電流／時間の図で示されている。この障害電流ｉ₁は、回路遮断器４によってｔ₁で遮断されるが、これはｔ_faultの後少なくとも１５０ｍｓ以内である。図２ｄは、線図ｉ₂・ｔを示しており、またしたがって保護対象１内の短絡の結果として保護対象１に発生したエネルギーを示している。短絡電流の結果として発生した対象内へのエネルギー注入は、したがって、図２ｄにおける外側の矩形の全面積によって表される。図２ａ〜２ｃの障害電流と図２ｄの電流とは最大値の包絡線を表すと言うことは、この文中で指摘される。単純化のためにこの図では極性は、単に１つだけ描いてある。回路遮断器４は、金属接点の開放によって直流電気的分離を確立するような設計になっている。したがって、回路遮断器４は、一般に消弧用に必要な補助装置を含んでいる。本発明によれば対象１と開閉装置４との間の線路２は、一般に５で示される装置に接続されている。この装置は一般に、開閉装置と称するものと考えてよい。図示の用途では、開閉装置はこの装置に向かう過電流を削減する装置の機能を持っている。この装置は、回路遮断器４の遮断時間より実質的に短い時間内で過電流状態検出装置の助けによって過電流削減のために起動することができる。したがってこの装置５は、いかなる直流電気的な分離も確立する必要がないように設計される。したがってネットワーク３から保護対象１に向かって流れる電流のいかなる全面的除去を達成することも必要とせずに、極めて迅速に電流削減を確立するための条件が生成される。図２ｂは、図２ａによる場合とは反対に、本発明の過電流削減装置５が時刻ｔ_faultに短絡電流が発生したときに起動されて、時刻ｔ₂でレベルｉ₂にまで過電流を削減するということを示している。したがってこの時間間隔ｔ_fault〜ｔ₂は、過電流削減装置５の反応時間を表している。この装置５の任務は障害電流を遮断することではなくそれを単に削減することであるから、この装置は極めて迅速に反応するようにすればよいのであって、このことは以下に更に詳細に説明する。一例として、許容できない過電流状態が検出されたのち、１秒ないし数秒以内で、レベルｉ₁からレベルｉ₂への電流削減が完了することを意図している場合が挙げられる。それから１秒未満の短時間内に、好ましくは１マイクロ秒よりも更に迅速に電流削減を完了することが目標とされる。図１から明らかなように、この装置は一般に６で示されていて、回路遮断器４と対象１との間の線路２に配置されている追加の遮断器を含んでいる。この追加の遮断器は、回路遮断器４よりも低い電圧と電流とを遮断するように設計され、その結果として回路遮断器よりも短い遮断時間で動作するように設計される。この追加の遮断器６は、ネットワーク３から対象１に向かう過電流が過電流削減装置５によって削減された後に初めて遮断するのではなくて、実質的に回路遮断器４よりも早く遮断するように整えられている。上述のことから、この追加の遮断器を通って流れ、またしたがってそれによって遮断されるべきなのが、過電流削減装置５によって削減された電流であるということになるように、この追加の遮断器６を線路２に連結すべきであるということは明らかである。図２ｂは、この追加の遮断器６の動作を示す。この遮断器は、より具体的には時刻ｔ₃で遮断するように設計されており、これは過電流削減装置５によって削減された電流ｉ₂の持続時間が実質的に、すなわち時間間隔ｔ₂〜ｔ₃内に限定されることを意味する。この結果、ネットワーク３からの障害電流によって引き起こされる保護対象１内へのエネルギー注入は図２ｄの斜線で示した面によって表されることになる。エネルギー注入の劇的な削減が達成されることは明らかである。特定のモデルによればこのエネルギーは電流の２乗に伴って増加するので電流を半減させることはエネルギー注入を４分の１に削減することになるということが、この文中で指摘される。障害電流がどのようにして装置５内を流れるかを図２ｃに示す。装置５と追加の遮断器６との定格設定は、追加の遮断器６によって遮断すべき障害電流と電圧とを実質的により低いレベルにまで装置５が削減するように、行われるべきであると考えられる。追加の遮断器６に関する現実的な遮断時間は、１ｍｓである。しかしながら、この定格設定は、装置５が遮断器６を流れる電流を少なくとも十分な程度にまで削減した後に初めて遮断するように行うべきである。この装置がどのように実現されるかを、図３に更に詳細に示す。それから本発明が直流（またＨＶＤＣ＝ＨｉｇｈＶｏｌｔａｇｅＤｉｒｅｃｔＣｕｒｒｅｎｔ：高圧直流）と交流接続にも適用可能であることが指摘される。交流の場合には、２で示される線路は多相交流システムにおける位相の一つを形成すると考えてよい。しかしながら、本発明による装置は障害が検出された場合にすべての位相が本発明の保護機能を受けられるように、あるいは障害電流が発生した場合、その位相、あるいはそれらの位相だけが電流削減を受けるように実現することができるということに留意すべきである。一般に５で示される過電流削減装置は過電流を接地８へ進路変更させるか、さもなければネットワーク３よりも低い電位を有する他の装置へ進路変更させるための過電流進路変更器７を含んでいる。このようにして過電流進路変更器は、前記電流が保護すべき対象１に到達しないように、線路２内を流れる電流の少なくとも一部を逸らせるために、接地さもなければ低電位８への短絡経路を迅速に確立する電流分割器を形成すると考えることができる。もし対象１に重大な障害、例えば過電流進路変更器７が確立し得る短絡経路と同じ大きさの短絡が存在する場合、一般的に言って、ネットワーク３から対象１に流れる電流を半分に削減することは、その障害がネットワーク３に近い場合には過電流進路変更器７の結果として達成されると言ってよい。したがって図２ｂと比較すると、そこに図示されていてｉ₁のほぼ半分に達するように示されている電流レベルｉ₂は、起こり得る最悪ケースであると言ってよい。通常の条件下では、この目的は、障害電流の主要部分が過電流方向変更器７を介して接地、さもなければより低電位に逸らされるように、保護すべき対象１内の短絡障害に対応するものよりも良好な導電性を有する短絡経路を過電流進路変更器７が確立できるようにすべきであると言うことになる。したがって通常の障害の場合には、障害時における対象１内へのエネルギー注入は、より低い電流レベルｉ₂並びにより短時間の間隔ｔ₂〜ｔ₃の結果として図２ｄに示されているエネルギー注入よりも実質的に小さくなるということが、このことから明らかである。確立された短絡経路が保護すべき対象１における短絡障害に対応する導電性よりいくらか低い導電性を持つときにもまた、ある一定の保護が得られるということは明らかである。記号８は、接地だけでなく、ネットワーク／装置３よりも低い電位を有する他の装置も含むことは指摘されている。それによって、装置８は恐らく、この発電所に含まれる他の電力網または他の装置、すなわち保護されるべき対象１が接続されるネットワーク／装置３／装置に関して有効である電圧レベルよりも低い電圧レベルを有する装置によって形成することができるということに留意すべきである。過電流進路変更器７は、対象１とネットワーク３との間の線路２と接地８または前記のより低い電位との間に接続された開閉手段を含んでいる。この開閉手段は、制御部材９と切換え部材１０とを含む。この切換え部材は、正常状態では開いている、すなわち接地に関して絶縁されているように構成されている。しかしながらこの切換え部材１０は、接地への進路変更による電流削減を確立するために制御部材９を介して極めて短時間内に導通状態にすることができる。図３は、過電流状態検出装置が保護機能の起動を必要とするような過電流状態を検出するために適したセンサー１１〜１３を少なくとも１個、好ましくは数個含むことができることを示している。図３からも明らかなように、これらのセンサーは、対象１内あるいはその近傍に配置された１３で示されるセンサーを含んでもよい。更にこの検出器装置は、過電流削減装置５と線路２との接続部の上流に、線路２における過電流状態を感知するように適応させられたセンサー１１を含む。また下記に説明するように、保護すべき対象１に向かって線路２内を流れる電流、すなわち過電流削減装置５によって削減された電流を感知するために追加のセンサー１２が設けられることは適当である。更に、恐らくセンサー１３と同様にセンサー１２は、例えば対象１内に磁気的に蓄積されたエネルギーが対象１から離れるように方向づけされた電流を発生させる場合に、対象１から離れる方向に線路２内を流れる電流を感知することができるということが指摘される。センサー１１〜１３は必ずしも、電流および／または電圧を感知するセンサーだけによって構成される必要はない。本発明の範囲内でこれらのセンサーは、一般的に言って、保護機能の起動を必要とする性質の障害の発生を示すいずれかの条件を感知するような性質のものであってよい。障害電流が対象１から離れる方向に流れるような障害が発生する場合には、その制御装置１４が追加の遮断器６が開いていた場合はそれを閉じるように制御するような装置であって、更に短絡電流が過電流削減装置５によって逸らされるように過電流削減装置５が起動されるような装置が設計される。例えば対象１が変圧器からなると考えられるときは、そこでの短絡発生時の機能は、先ずその短絡が、検出された変圧器内への激しい電流の流れ込みを発生させ、そして電流の進路変更のために装置５の起動を引き起こすといったことになる。変圧器１に向って流れる電流が必要な程度に削減されたとき、遮断器６が起動されて遮断を行うが、この遮断器６は、発生中に変圧器１に磁気的に蓄積されたエネルギーが変圧器１から流れだして、装置５を介して進路変更される放出時間よりは早くならないように、制御装置１４によって制御される。更に本装置は、一般に１４で表される制御装置を含んでいる。これは、センサー１１〜１３と過電流削減装置５と追加の遮断器６とに接続される。この動作は、この制御装置１４が、対象１に向かう許容できない障害電流の発生を示す信号をセンサー１１〜１３のうちの１個以上を介して受け取ったとき、過電流削減装置５は必要な電流削減を迅速に行うように直ちに制御されるというような動作である。制御装置１４は、電流あるいは電圧が十分な程度にまで削減されたことをセンサー１２が感知したとき、過電流が所定のレベル以下になったときに遮断のためのその動作を得るように、その制御装置１４が遮断器６を制御するように整えることができる。このような設計は、その目的のために適切に定格設定されていないほど高い電流を遮断するという任務を遮断器６が与えられていないといった程度にまで電流が実際に削減されて初めて、遮断器６が遮断を実行させられることを保証する。しかしながら、本実施例ではこのようにする代わりに、過電流削減装置が電流削減を実行するように制御されてからある一定の事前設定の時間の後に遮断を行うように遮断器６を制御するようできる。回路遮断器４は、過電流状態の検出のためにそれ自身の検出器装置を含んでもよく、またそうでなければ回路遮断器は、過電流削減装置の動作も制御する同センサー１１〜１３からの情報に基づいて制御装置１４を介して制御されてもよい。追加の遮断器６は金属接点を有するスイッチ１５を含むことが図３に示されている。このスイッチ１５は、制御装置１４によって交互に制御される動作部材１６によって遮断位置と閉路位置との間で動作可能である。分岐線路１７は、このスイッチ１５に並列に接続されており、この分岐線路は電流の導通を接点から分岐線路１７に引き継がせることによってスイッチ１５の接点の分離時のアークを回避することを意図した１個以上の部品１８を含んでいる。これらの部品は、電流を遮断あるいは制限できるように設計されている。したがってその目的は、スイッチ１５の後で電流が分岐され、その仕方でアークが発生しないように、あるいは発生しているアークが効率的に消弧されるように、通常時には部品１８は分岐線路１７内の導通経路を遮断しておくが、スイッチ１５が開かれるときには分岐線路を閉じるべきであるということになる。部品１８は、制御のために制御装置１４に接続された１個以上の関連制御部材１９を含んでいる。本発明の一実施例によれば前記部品１８は、制御可能な半導体部品、例えば必要な過電圧避雷器３０を有するＧＴＯサイリスターである。保護すべき対象１への分岐線路１７によって作成される電流導通経路における直流電気的分離のための断路器２０は、前記１個以上の部品１８と直列に配置されている。この断路器２０は、動作部材２１を介して制御装置１４によって制御される。断路器２０は、分岐線路１７自身に配置されているものとして図３に示してある。これは必要でないことは言うまでもない。電流が部品１８を通って流れる可能性がないように、直列接続によって確立される導通経路内で、前記１個以上の部品１８との前記直列接続によって、断路器２０が実際の直流電気的分離を保証するかぎりは、断路器２０を線路２内に配置することもできる。以上の説明のような本装置は、下記のように動作する。すなわち、障害のない場合は回路遮断器４は、追加の遮断器６のスイッチ１５と同様に閉じている。分岐線路１７内の部品１８は、非導通状態になっている。断路器２０は閉じている。最後に過電流削減装置５の開閉手段１０は開いている、すなわち非導通状態にある。この状態では、開閉手段１０は、それが偶発的に導通状態にならないように、十分な電気的強度を持たなくてはならないことは言うまでもない。したがって、大気の状態（落雷）または結合手段の結果として線路２内に発生する過電圧状態は、超えるべき非導通状態の開閉手段１０の電圧強度を含まなくてもよい。この目的のためには、少なくとも１個の過電圧避雷器２２を開閉手段１０と並列に接続することが適当である。この例ではこのような過電圧避雷器は、開閉手段１０の両側に示されている。したがってこれらの過電圧避雷器は、これらがなければ開閉手段内に偶発的なブレークスルーの危険を引き起こし得るような過電圧を回避するという目的を有する。過電圧進路変更器２２は、開閉手段１０と線路との接続部の両側で線路２自身に接続されているものとして、図３に示されている。少なくとも１個の過電圧進路変更器が開閉手段１０に関して上流の、できるだけ近くにその接続点を持っていることは原理的に望ましいことである。過電圧進路変更器２２はその代わりに、図３に点線２６で示すように、開閉手段１０と線路２との間に電気的接続部を形成する分岐線路に接続することもできる。このような構造は、開閉手段１０と少なくとも１個の過電圧進路変更器２２とを統合して単一の電気装置にすることを可能にするが、この装置は、単一の接続部を介して線路２と電気的導通接続状態になることができる。センサー１１〜１３の一部または回路遮断器４それ自身のセンサー（回路遮断器４それ自身のセンサーからの情報が本発明の過電流削減装置５の制御のための基準として使えることは言うまでもなく理解される）によって、過電圧状態が示されており、且つこの過電圧状態が対象１の重大障害が身近にあると予想される程の大きさであるときは、この回路遮断器４が関係しているかぎり遮断動作が起動される。更に制御装置１４は、過電流削減装置５を制御して過電流削減を行わせ、また特に、制御部材９を介して開閉手段１０を電気的導通状態にすることによってこれを行わせる。前述のようにこれは非常に迅速に、すなわち回路遮断器４による遮断動作に要する時間の何分の一かの時間内に発生し得るが、その理由は、開閉手段１０が電流の少なくとも本質部分、実際的には主要部分を接地、さもなければ低電位へ逸らせた結果として、保護すべき対象１がネットワーク３からの全短絡電流から直ちに解放されるからである。追加の遮断器６を介して対象１に向かって流れる電流が必要程度、すなわち開閉手段１０の起動と遮断器６の動作との間の時間差によって、あるいは例えばセンサー１２による線路２内に流れる電流の感知によって、純粋な時間ベースで確立され得る、必要程度に削減されると直ぐに、スイッチ１５の動作部材１６は制御装置１４によって制御されて、スイッチ１５の接点を開く。アークを消弧するか、あるいは回避するために、部品１８例えばＧＴＯサイリスターまたはガス・スイッチが制御部材１９によって制御されて分岐線路１７の導通を確立する。スイッチ１５が開かれ、こうして直流電気的分離が行われると、部品１８は再び制御されて分岐線路１７を非導通状態にする。このようにしてネットワーク３から対象１へ向かう電流は効率的に遮断されている。分岐線路１７を非導通状態にしたのち、更に断路器２０を使ってその動作部材２１を制御装置１４から制御することによって直流電気的分離を行うことができる。これらすべての事象が起こったとき、最後の事象として回路遮断器４による遮断動作が行われる。第１の実施例による過電流削減装置５ならびに追加の遮断器６は繰り返して動作させることができると言うこと留意することは重要である。こうして、回路遮断器４が遮断を行うようにされたことがセンサー１１〜１３によって確立されたとき、回路遮断器４が次回に閉じたときに本保護装置が完全に動作可能であるように、開閉手段１０は非導通状態にリセットされ、またスイッチ１５と断路器２０は再び閉じられる。しかしながら他の実施例によれば過電流削減装置５は、再び動作するために１個以上の部品の交換を必要とするかもしれないことが考えられる。本発明の他の実施例によれば、過電流削減装置５が閉じた状態になると直ぐに、これはスイッチ１５が恐らくその後に開くかどうかとは無関係に、１個あるいは複数の部品１８が導通状態になり得ると言うことが指摘される。それから前述のように制御装置１４によって、そうでなければ装置５の閉路動作に続くスレーブ動作を含む制御機能によって部品１８の制御が行われる。図４は、１０ａで示される開閉手段を有する過電流削減装置５の第１の実施例を示す。開閉手段１０ａは、電極２３とこれらの電極間に広がるギャップ２４とを有する。上述のような開閉手段は、電極ギャップ２４をトリガーして電極間に電気的導通経路を形成するために手段２５ａを有する。制御部材９ａは、制御装置１４ａを介して部材２５ａの動作を制御するように整えられている。手段２５ａは、この例では、ギャップあるいはギャップの一部をしてプラズマを形成させることによってその電極ギャップに導電性を帯びさせるか、あるいは少なくとも導電性を帯びるように電極ギャップを起動するために整えられている。それによって手段２５ａがトリガー・エネルギーを電極ギャップに極めて迅速に供給することができるということは必須である。それによってトリガー・エネルギーが電極ギャップ内で交互にイオン化／プラズマ起動を行うことができる放射エネルギーの形で供給されることが好ましい。手段２５ａは、本発明の好適な実施例によれば、電極ギャップへのエネルギー供給によって電極ギャップの少なくとも一部分にイオン化／プラズマ形成を生じさせる少なくとも１個のレーザーを含んでいる。本発明によれば１個または数個のレーザーまたは他の手段２５ａの助けによって、それぞれ電極ギャップ全体がイオン化されてプラズマの形になるような仕方で、また電極ギャップ２４全体が直ちに導電性になるような仕方で、電極ギャップ２４にエネルギーを供給することが好ましい。（通常）制約されている利用可能なレーザー・エネルギー／効果の使用を節約して最適化するために、本発明の適用時に、手段２５ａは、それがギャップ２４のただ１箇所かそれ以上の部分にイオン化／プラズマ形成を行うことができるように整えることができる。後述するように本発明はまた、電極の一方または両方を含む電極ギャップ内の複数の箇所または領域に、あるいは両電極間に連続的に、あるいは実質的に連続的に伸びる１個以上の棒状の領域に放射エネルギーを与えることを含む。図４に線図的に示されるように、線路２と接地８（または低い電位を有する他の装置）との間に開閉手段１０ａを接続することによって、すなわち線路２に接続された電極２３の一方と接地８に接続された他方の電極とに開閉手段１０ａを接続することによって、電界を発生させる電極間には電圧差が生じる。ギャップ２４内の電界は、手段２５ａがトリガー動作するように制御されるとすぐに、すなわち電極ギャップの１箇所以上の部分にイオン化／プラズマ形成を引き起こすと直ぐに、電極間に電気的絶縁破壊を伝達あるいは引き起こすために利用されることを意図している。確立されたイオン化／プラズマ形成は、このように電極２３間に低抵抗の導電性チャネル、すなわちアークを発生させるために、電極間のギャップを分岐短絡するように電界によって駆動される。本発明はこのような電界の発生に関連した使用に限定することを意図していないと言うことが指摘される。こうして、その意図は、手段２５ａはこのような電界なしでも電極間に導電性を確立できるべきであると言うことである。電流の進路変更のために極めて迅速に閉じるという開閉手段１０ａに対する要求のために、安全な閉路動作のためにギャップ２４内の電界強度が十分に高いような仕方で開閉手段が定格設定されるのは、ギャップの限定部分、例えば１箇所の部分だけがイオン化されるときであるのが望ましい。しかしながら一方では、開閉手段１０ａはその絶縁状態の残りの位置では電極間での絶縁破壊に対する極めて高い電気的強度を持つべきであると言うことが望ましい。したがってギャップ２４内の電界強度は比例的に低くなるべきである。他方、一箇所イオン化では、これは、開閉手段が電極間に電流進路変更アークを確立させ得るスピードを減少させるであろう。開閉手段の安全なトリガー動作の希望とこれに対して希望しないトリガー動作に対する高い電気的強度との間で好都合な関係を達成するためには、本発明によれば、開閉手段は、動作環境全体に関してギャップ２４内の電界が、ギャップが電気的絶縁を形成するときに通常、自発的絶縁破壊が起こる電界強度の３０％以下の電界強度を持つような仕方で形成されることが好ましい。これは、自発的絶縁破壊の確率を比例的に低くする。絶縁状態にある電極ギャップ２４内の電界強度は、自発的絶縁破壊が通常発生する電界強度の２０％以下が適当であり、１０％以下が好ましい。これに対して、比較的迅速に電極ギャップの一部におけるイオン化／プラズマ形成の開始時にアークの形成を促進する電界を電極ギャップ２４内で得るためには、電界強度は自発的絶縁破壊が通常発生する電界強度の少なくとも０．１％、適当であるためには少なくとも１％、好ましくは少なくとも５％であることが好ましい。図４に見られるように、電極ギャップ２４は、適当なケーシング３２に封入されている。この目的のために真空だけでなく気体あるいは流体の形の適当な媒体がギャップ２４内に存在してもよい。気体／流体の場合にはギャップ内の媒体は、トリガー動作によってそれがイオン化されてプラズマになるような仕方で形成されることを意図している。このような場合には、電極２３間のどこか１点でギャップ２４内でイオン化／プラズマ形成を開始させることが適当であろう。しかしながら図４には、ギャップ２４内に真空または適当な媒体のどちらかが存在すると考えられる場合が示されている。それから、図４に示すように、適当な光学系２７を介して一方の電極の上、あるいはその近傍の少なくとも一つの領域２８にレーザー２５ａの放射エネルギーを収束させることによって閉路動作の開始が起こることが好ましい。これは、アークが電極間に形成されるような仕方で電極ギャップ２４内にイオン化された環境／プラズマを確立するための電子とイオンのエミッターとして電極が動作するであろうことを意味する。図４によれば電極２３の一方は、開口部２９を有しており、レーザー２５ａはこれを通して光学系２７の助けによって放射エネルギーを領域２８に放射するように整えられている。開閉手段の絶縁状態における電極２３間の電界強度関係に関するかぎり上述の条件を得るためには、開閉手段の特性は意図した使用状態に、すなわち電極２３に亘って存在する電圧条件に適切に調整されるべきであることは言うまでもない。利用可能な構造上の手法は、電極の設計、電極間の距離、電極間の媒体及び電極間で部品に影響を与える可能な追加の電界の発生とに関係することは言うまでもない。図５は、発電機１ｂが変圧器１ａを介して電力網３ａに接続されている実施例を示す。したがって保護すべき対象は、変圧器１ａと発電器１ｂとで表される。過電流削減装置５ａと追加の遮断器６ａと通常の回路遮断器４ａとは、図１の対象１が図１９の対象１ａを形成すると考えられる場合に図１から明らかなものと明らかに類似するように整えられている。したがって、これに関しては図１に関連する説明が参照される。発電器１ｂに関する過電流削減装置５ｃと追加の遮断器６ｃとの保護動作に関しては同じことが真である。したがって発電器１ｂはこの場合、図１の対象１と同等であるべきであるが一方、変圧器１ａは図１の装置３と同等であるべきである。したがって、過電流削減装置５ｃと追加の遮断器６ｃとは、従来の回路遮断器４ｂとの組合せで変圧器１ａからの方向に流れる激しい電流に対して発電器１ｂを保護することができる。図５は、関連する追加の遮断器６ｂを有する追加の過電流削減装置５ｂを示す。したがって明らかに、過電流削減装置５ａ、５ｂは変圧器１ａの両側に配置される。追加の遮断器６ａ、６ｂはそれぞれ、過電流削減装置５ａ、５ｂと変圧器１ａとの間の接続部に配置されている。追加の過電流削減装置５ｂは、発電器１ｂから変圧器に向かって流れる激しい電流から変圧器１ａを保護することを意図している。回路遮断器４ｂは、対象１ａ、１ｂ間でどちらの方向の保護機能が望ましいかには無関係に遮断を行うことができることは明らかである。図６は、ネットワーク３ｄと対象１ｄとの間の前述の線路２ｄにおいて開閉装置５ｄがどのように直列接続されるかを線図的に示している。開閉装置５ｄは適当に、前述の特性を有する接続手段１０ｄ、すなわち放射エネルギーによって電導性の閉路状態にされることを意図した電極ギャップを有する開閉手段を含んでいる。しかしながらこれは図６には更に詳しくは示していない。図６から明らかなように、開閉装置５ｄは、純粋に開閉機能を有することを意図している、すなわち対象１ｄの給電、あるいは恐らくは反対方向の給電は、これが導通状態にあるときに開閉手段１０ｄを介して発生し得る。そのため、必要な場合には、開閉手段１０ｄは、例えば対象１ｄから流れる電流から対象１ｄを、あるいは恐らくはネットワーク３をさえも保護するために、比較的迅速に電流の流れを禁止するようにさせられる。開閉手段１０ｄを用いて交流接続における遮断を得るためには、電極ギャップへのエネルギー供給のための手段にこのようなエネルギー供給を止めさせればよい。ゼロを通過する過程で開閉手段１０ｄ内のアークは、電流が止むように消弧されるように意図される。直流的な用途では、開閉手段１０ｄに亘る電圧差を削減または除去する処置を取ることによって遮断機能を支持することが必要であるように見える。このような処置は、開閉手段１０ｄに並列に接続された電気スイッチ３１に存在してもよい。電気スイッチ３１の閉路動作は、電流が開閉手段１０ｄを越えて分岐短絡されることを意味し、またこれは開閉手段１０ｄ内のアークが消弧されることを意味する。もしこのような処置が十分でなければ、それに対する補助手段として、開閉手段１０ｄを線路２ｄから完全に切り離すために線路２ｄ内の開閉手段１０ｄの両側に追加の電気スイッチを配置することができるであろう。図６の目的は、本発明による開閉装置５ｄが、種々の装置の保護の問題ばかりでなく、更に一般的には種々の負荷状況での電力切換えの問題である一般的な切換えの用途を見出し得ることを示すことである。本発明に関連して回折光学素子を使うこともできる。回折光学素子は、光の伝搬を決定する光の波頭が屈折ではなく回折によって形成される素子である。回折光学部品ＤＯＥは、振幅制御または位相制御またはそれら両方によって実現できる。第１の性質の回折光学部品は、振幅ＤＯＥと呼ぶこともある。第２の性質の部品は、主として位相ホログラムとか位相ＤＯＥであり、更に一般的には位相制御回折部品である。本特許は、基本的にコンピュータ生成による、純粋に位相制御の回折光学部品に向けられている。入射光に垂直な主要方位を有する平面または表面からの光の位相制御は主に、屈折率変調によるか、表面レリーフ変調によるかの二通りの仕方で実現できる。透過型ＤＯＥに関しては、二つのタイプの位相制御が可能である。反射型ＤＯＥに関しては、表面レリーフ変調だけが直接の実際的関心事になっている。位相制御は、この部品で、結果として得られる部品が非常に高い透過性、したがって非常に低い吸収性を示すことを意味する。なぜならば、その部品は精密振幅変調機能が全くないからである。それでもなお位相制御部品が示す吸収性はＤＥ／ＤＯＥが製造される材料におけるバルク吸収からのみ導かれ、そしてこの吸収性は、典型的には１０％未満である。こうして、利用可能な光または放射効果またはエネルギーは、更に効率的に利用できる。低い吸収性は、この部品が、例えば熱効果によって損傷されることなしに大電力レーザーから放射される非常に高い光学的エネルギーと効果のために使用されることを可能にする。このような表面の最も高いレリーフ部分を通過する光束部分とこの表面の最も低いレリーフ部分を通過する光束部分との間の位相差ΔΦは、一般に下記のように記述される： ΔΦ＝Δ（ｋｚ）＝ｋΔｚ＋Δｋｚここでｋ＝２π/λ₀であり、またλ₀は光の波長である。表面レリーフの場合は、ｋとｚは同時に変化するが、そのために下記の式を得る： ΔΦ＝Δ（ｋｚ）＝（２π/λ₀）(ｎ_k-ｎ₀)ｈここでｈは最大のレリーフ高さである。回折光学設計では一般的であるように、もし位相差がΔΦ＝２πであることを保証したければ、必要なレリーフ高さは、次式のようにすべきであるという結果になる：ｈ＝（ｍλ₀）/（ｎ_k／ｎ₀）ここでｎｋ＝位相制御基板の屈折率であり、ｎ₀は周囲媒体の屈折率であり、λ₀ は真空中の光の波長であり、ｍは好ましくは１／２より大きい整数または有理数である。（ｉ）意図する光の波長に比較して厚い材料からなる基板には、種々の方法で、前記材料の基板によって画定される平面内または表面上の屈折率プロファイルが与えられるが、これは目標とする位相制御機能を備えた屈折率プロファイルである。これは、それが空間的に、そして平面内で、実質的に入射光の方向に対して垂直な方向に、目標とする位相制御機能を与えるように、例えば電子、光子、イオンあるいはその他の基板材料の構造的変化を与える放射によって作ることができる。必要な精度を持ったこのような位相制御構造を得ることは非常に困難であると言うことは、本文中で指摘されるべきである。（ｉｉ）位相制御構造を実現する他の方法は、表面レリーフを用いて入射光を位相変調することである。これは、前述のことから明らかになる。このような表面レリーフは、フォトリソグラフィ、電子ビーム・リソグラフィ、レーザー・リソグラフィといったマイクロエレクトロニクス工業のために、またその中で知られ、また開発された方法によって実現できる。このような表面レリーフの一例を図９に示す。図７ａ、７ｂでは、左に線図的に示した入射光を、まったく異なる殆ど任意の３次元分布に偏向するために回折素子３６ｅがどのように使えるかを基本的に示すと言うことが指摘される。対称軸ｚの周りに分布した複数の焦点箇所２８がどのようにして得られるかを図７ａに示すが、これに対して図７ｂは本発明にとって通常さらに本質的なもの、すなわち一列に並んだ複数の焦点箇所あるいは焦点領域２８ｅを示している。本発明の用途においてこれらの箇所あるいは領域２８ｅは特に、電極ギャップ内の電流導通の迅速で効率的な閉路動作が得られるように配置されることを意図している。ＤＥ／ＤＯＥの最も単純な例は、直線状の回折格子である。このような純粋に位相制御する格子は、表面レリーフを形成する一連の密に配置された「罫書き線」からなる。この罫書きの幅、すなわち格子の周期は、この場合は一定である。この性質の透明な格子は、複数の異なるいわゆる回折次数に、したがって複数の異なる方向に入射放射エネルギーと入射光とを偏向させる。偏向角は、格子周期と光の波長とによって決定され、いわゆる格子方程式で記述される。更に巧妙な変形体は、「ブレーズド」格子、のこぎり波状格子である。このような格子では、各周期内のレリーフが傾斜面を形成する。この格子は、単一方向に入射光を偏向するように作ることができる。良好な機能を得るために、レリーフの高さは、光の波長と、あるいは（しばしば）その整数倍と同じオーダーであるようにすることができる。格子周期は、ある特定の波長の光にはどれだけの大きさの偏向角が必要であるかに基づいて選択される。透過型並びに反射型のこのような格子は、格子周期が例えば周期長１０ミクロンに対応する１０００本／ｃｍである分光計のスペクトル分析素子として使われる。単純なＤＥ／ＤＯＥの良く知られた他の例は、フレネルレンズである。このような表面レリーフ実施形態の部品は、その格子周期がレンズ・レリーフの中心から離れるにしたがって減少する同心の表面レリーフからなる。フレネルレンズは、そのＦナンバーが１以下に近くなるように大きな口径と短い焦点距離との組合せによって設計できる。これは、従来型の屈折レンズでは達成困難である。したがってフレネルレンズは、大きな集光能力が必要とされる用途で使われるａ．ｏ．である。キノフォームは、入射光の位相にだけ作用するコンピュータ生成ホログラムの形のＤＥ／ＤＯＥである。位相効果は、このフォームの屈折率の変化によって、あるいはその一方の表面内の浅い表面レリーフによって得られる。キノフォームは、任意の所望のそして事前設定の光強度分布を高い効率で生成するために使うことができる。キノフォームは、そのキノフォームから出る光の波頭がある一定の所望の形を得るようにコンピュータで計算される。キノフォームからの光の回折によって、事前設定の強度分布が得られる。キノフォームを例えば微細な表面レリーフ・レンズ、光学補正板、ある格子及び光束分割器等の形に作成できるのは、最新のマイクロリソグラフィー技術だけである。透過型のキノフォームは典型的には、片側に表面レリーフを持った、意図する光または意図する電磁放射線に対して透明な材料の薄板から構成される。この表面レリーフは、例えばエッチングによって得られる。表面レリーフは、光の波長よりあまり大きくない最小の横方向細部を有する非常に微細な構造になっている。これは、縦方向の寸法についても同様である。キノフォームは、この表面構造における回折によって入射光を制御／偏向する。（上述のように、キノフォームを実現する別の方法は微細スケールの薄板材料の屈折率を変えることであると言うことは理解される）。したがって、これら両方のケースで光は、その位相の変化によって制御される。図１０ａ、１０ｂは、キノフォームがどのようにして異なる設計ののこぎり波状格子の特性を持つことができるかを線図的に示している。すでに指摘したように、ＤＥ／ＤＯＥにおける回折性表面レリーフ構造は、透過型だけでなく反射型にも設計できる。振幅制御の構造は、例えば写真的手法によって容易に実現可能である。しかしながら位相制御の表面を達成するのは、それほど簡単ではない。連続的に変化する高さと制御可能な形状とを有するレリーフは、今日おそらくは非常に特殊な場合にのみ作成可能である。例えばのこぎり波状格子は、格子周期の傾斜面が格子周期ごとの機械加工によって得られる機械的罫書きによって作成できる。一般に２次元的な表面レリーフは、赤外線、可視光線あるいは紫外線の波長範囲内に存在する電磁放射線のこのような波長に関してはこの方法では作成できない。これに対して、最新のマイクロリソグラフィ法、例えば半導体・マイクロエレクトロニクス工業によって、あるいはそのために開発されたこう言った方法によれば、２次元的表面レリーフは高い精度で作成できる。このような方法の例としては、すでに述べた電子ビーム・リソグラフィＥＢＬ、レーザー・リソグラフィＬＢＬ、およびフォトリソグラフィＰＬがある。作成すべきパターンまたはレリーフは、コンピュータで作成され、その最終結果はリソグラフィ装置を制御するために使われる。最新のＥＢＬ及びＬＢＬでは、表面構造は、形成すべきレリーフ表面−いわゆるレジストの層により塗布された適当な材料の基板−に亘って所望のパターンにおいて電子ビームまたはレーザービームを走査させることによって作成される。このレジストは、現像液に対するその溶解度が露出放射線量に依存するような、放射線によって作用される材料である。レジスト表面上の放射線量を変化させることによって、現像後に表面レリーフが得られる。実際上、製造上の理由から、可能な放射線量のレベル数、したがって可能な垂直方向のレリーフのレベル数は制限される。例えば計算・制御コンピュータのコンピュータ・メモリ容量の制約といった他の実用上の理由から、その中では露出放射線量が一定あるか、ほぼ一定であるような単位セルからなる碁盤目パターンに区分して作成される。またパターンの他の幾何学的分割、例えば円形状分割も使われる。したがって結果として得られる表面レリーフは、離散的階段状構造を持っている。もし２段階だけのレリーフ・レベルが使われたとすると、２値レリーフが得られる。２値のＤＥ／ＤＯＥは事前設定の強度分布で入射放射線の最大４０．５％を偏向させることができる。もし約８レベルより多いレリーフ・レベルが使われたとすると、この非常に良好な精度のレリーフは連続的に変化する表面に近くなり、非常に良好な光学機能と効率とを与える。したがってマルチレベル・レリーフの形のＤＥ／ＤＯＥは放射線の位相を遙かに効率的に制御し、また放射エネルギーの８０〜９０％以上が事前設定の強度分布に偏向できる。回折光学系の利点これまでと同様に今後も、放射線あるいは光は一般に、デカルト座標のｚ方向に伝搬することを前提とし、またその強度変化（ここでは電力密度およびエネルギー密度／強度の変化を表す）は、ｚ方向と同じくｚ軸に垂直な任意のｘ−ｙ平面内でも得られる。回折部品は電磁放射エネルギーを空間的に制御する大きな自由を与える： −殆ど任意の空間的強度の焦点分布が得られる：・長手方向：ｚ座標に関する強度変化が制御できる。・横方向：焦点箇所と分布が３次元的に比較的任意に配置できる。・横方向：幾つかの平行で細長い焦点が得られる。これは、複数の平行にイオン化されたプラズマ・チャネルの発生を可能にする。プラスの結果は次の通りである： −各チャネルの低いアーク電流のために電極の消耗が減少する。 −全アーク・インピーダンスが減少する。 −トリガー動作がより高速になる。 −従来の屈折光学系と反射光学系ではまったく実現不可能であった焦点分布が得られる。 −非円形で対称な強度分布も発生可能である。 −ＤＥ／ＤＯＥ部品は、小型、軽量、誘電性であって、非常に高い放射性と光学的透明性を有し、且つ非常に大きな設計の柔軟性を備えている。 −ＤＥ／ＤＯは設計的に、目標とする短絡機能を最適化するために、電気的短絡が得られる電極配置に適応させることができる。 −表面レリーフの形のＤＥ／ＤＯＥ部品は、従来の（光学）部品と異なり、低い再生コストで量産できる。再生は、光学的に読取り可能なＣＤ（コンパクトディスク）の製造で使われる方法と同じ方法で達成できる。本発明に関連した用途では、ＤＥ／ＤＯＥの助けによって下記の態様が考慮されることを意図している：（ｉ）最低のトリガー可能電極電圧が最小になる。（ｉｉ）短絡時間（エネルギーパルスカ姪リ着してから短絡が完全に発生するまで）が最小になる。（ｉｉｉ）トリガー動作の確率が最大になる。（ｉｖ）自発的電気的ブレークスルーの確率は、各用途設計において最小になるように選択される。（ｖ）トリガー動作のために利用可能な放射エネルギーは、特に限定された利用可能なレーザー・エネルギーに関して最適な仕方で使われる。これは、無論、必要により制限される、利用可能なレーザー・パワーあるいはレーザー・エネルギーを使ってあらゆる点で可能な限り効率的に達成されるべきである。恐らく他の従来型（光学）部品と共に放射エネルギーの焦点合せ機能を備えた回折部品は、上記の機能の遂行を可能にする。放射エネルギーの集中／焦点合せのためにＤＥ／ＤＯＥを使うことによって、下記の説明から明らかなように、電極システムの設計が単純化でき、実質的に最適化できる。回折素子と回折光学素子、すなわちＤＥ／ＤＯＥを用いることによって、非常に一般的なエネルギー密度分布（強度分布）を得ることができ、これは、前記の種類の電気的保護システムで目標とされる短絡機能を高度に最適化することができる。主な目的の一つは、気体または液体雰囲気（または真空、ただしこれは幾らか異なる構造を必要とするが）中で、ある一定の距離だけ離れている少なくとも２個の電極間に短絡を発生させることであるから、また問題の電極ギャップ内での放電の開始（「トリガー動作」）を得るために必要とされる放射エネルギーを発生させるために使われる放射線源の容量（作用とエネルギー：主要な放射エネルギー）を得ることであるから、必要であれば制限されるが、この利用可能な放射エネルギーを可能な限り効率的に使うことは最も重要である。第１の、ごく自然な手法は、短絡すべき電気システム電圧の大部分が存在している、この例では、２個の主電極間であらゆる方向に広がるようにされている領域で、且つできるだけ幾何学的に狭い領域に放射エネルギーを集中することである。こうして第１の例では、放射エネルギーが集中される細長い領域が意図されている。今後、この領域は主として焦点領域とする。ＤＥ／ＤＯＥによって生成されるこの細長い焦点領域は、例えば気体または液体によって囲まれた２個の電極２３ｆ（図８を参照）間に設けられ、これら電極間に電圧が印加される。放射エネルギーがＤＥ／ＤＯＥ３６ｆに供給され、それによって放射エネルギーが焦点領域に集中されると、焦点領域に沿った放射のエネルギー密度がイオン化とプラズマ形成を発生させる放射のためのエネルギー密度のしきい値を超えるとすれば、その焦点領域に沿ってプラズマ・チャネルが形成される。このプラズマ・チャネルは、電荷搬送がこのプラズマ・チャネルに沿って発生するので、かなり良好な伝導性／導電性を示す。こうして電極２３ｆは短絡される。以下では主要点（Ｉ）〜（ＶＩＩ）が論じられて例示されるが、ここでは放射エネルギーを集中させるために回折光学系を使うことによって、例えば電力網を意図した保護装置内で２個以上の電極間に、放射エネルギーの集中によって短絡を発生させるという実質的な可能性と利点とが得られる。（Ｉ）放射エネルギーの分布は、一つ以上の細長い焦点領域内に得られる。単一の焦点領域に対する非常に魅力的な代替手段は、複数の平行な焦点領域であって、今後はこの代替手段が取り扱われる。（ＩＩ）回折光学系によって、連続的および離散的（すなわち空間的に干渉的でない）強度分布（電力密度分布、単位：（ワット／ｍ²））またはエネルギー密度分布（単位（ジュール／ｍ²）：今後は主として「エネルギー密度分布」を用いる）が得られる。このタイプの分布は以下では主として「長手方向」分布であるが、これは放射エネルギーの伝搬の主方向と平行な方向にエネルギー密度分布を記述するからである。図１１ａ〜１１ｆは、回折部品ＤＥ／ＤＯＥによって生成可能な幾つかの連続的長手方向分布Ｉ（ｚ）を示す。各平行チャネル内の長手方向の対称軸に沿った光学的強度は、ある一定の電極配置に取り付けられたＤＥ／ＤＯＥ部品の電気的短絡発生機能を最適化する仕方で変化するように事前定義されている。例えば、トリガー動作が、短絡発生プロセスを単純化してこれに関与できる自由電荷のキャリアの量の増加を考慮するために（例えば、いわゆるアブレーションによって）、電極の少なくとも一つの表面上に、より高いエネルギー密度を集中させると言うことは非常に興味深いと言うことが挙げられる。図１２ａ〜１２ｇは、多重焦点機能を有するＤＥ／ＤＯＥによって得られる、幾つかの対応する離散的長手方向エネルギー密度分布を例示している。各々の離散した焦点箇所内のエネルギー密度は、個別の重みを与えられるが、それによって各最高値の包絡線は、極めて一般的な機能的形状を与えられる。これら離散的な焦点は、言うまでもなく、互いに任意距離だけ離して配置することができ、また使用されるＤＥ／ＤＯＥが製造された製造方法と（横方向の）解像度とによってのみ制限される。細長い焦点の離散分布では、離散焦点分布と同じ寸法を有する連続焦点分布における各焦点箇所の放射エネルギーよりも多量の利用可能な放射エネルギーが各離散焦点箇所に分布している。これによって利用可能な放射エネルギーは、この目的のために最適な仕方で使うことができる。魅力的な手順は、準離散的焦点分布、すなわち隣接する離散焦点箇所が部分的に互いにオーバーラップする多重焦点分布という結果をもたらすＤＥ／ＤＯＥを設計することである。したがって、隣接する焦点箇所間のエネルギー密度がゼロになることはない。しかしながらこれはなお、問題の気体のイオン化を開始させる放射のためのエネルギー密度のしきい値よりも高く維持される。それによる直接の利益は、限定された程度に利用可能な放射エネルギーの更に効率的な使用である。（ＩＩＩ）好適な二つのタイプの焦点領域は、いわゆる円柱状領域と管状領域とによって形成される。円柱状焦点領域は、その空間のある直線または曲線に沿って最大を示す放射エネルギー分布を持っている。一例は、直線に沿った焦点分布であって、この直線に対して直角方向のエネルギー密度分布はガウス分布の形をしている。管状焦点領域は図１６ｂ〜１６ｅに示すように、焦点領域の対称軸に沿って最小値を示し、この軸の外側に最大値を示す放射エネルギー分布を持っている。図１６ｃの例では、放射のエネルギー分布が直線からある一定距離だけ半径方向に離れて円柱に沿って最大を採る焦点分布が示されている。このようなエネルギー密度分布は、収束的（一般的には分布の半径はＤＥ／ＤＯＥからの距離の増加とともに減少する）または、発散的（一般的には分布の半径はＤＥ／ＤＯＥからの距離の増加とともに増加する）または、平行的（一般的には分布の半径はＤＥ／ＤＯＥからの距離とは無関係に一定である）である。また管状焦点領域は、連続的、離散的、「準離散的」それぞれのエネルギー密度分布によっても形成できると言うことは自明の拡張形として考慮されなくてはならない。（ＩＶ）他のタイプの好適な実施例（図１７ａ〜１７ｅ）は、複数の平行で細長い焦点領域を備えている。したがってこのような構成は、放射エネルギーの伝搬の主方向に直角な方向に離散される。もしこの方向がデカルト座標系のｚ軸によって形成されるならば、複数の変形体が考えられる。一つ以上の平行で細長い焦点領域をｘ軸あるいはそれに平行な他の考え得る線に沿って配置することができる。代替方法として、一つ以上の平行で細長い焦点領域をｙ軸あるいはそれに平行な他の考え得る線に沿って配置することもできる。更に別の代替方法は、放射の伝搬の主方向に直角な方向に、異なる焦点領域の間でｘ、ｙ方向に任意の距離を有する２次元マトリックス状に配置された、複数の平行で細長い焦点領域を生成することである。なお更に別の代替方法は、この複数の生成された平行で細長い焦点領域が、例えば共通の対称軸に対して一定の距離だけ離れた円柱座標系に配置されていることである。この主題については、言うまでもなく多数の変形体が可能であり、これら変形体もまた好適な実施例の範囲内に入る。複数の平行な焦点領域は、複数の平行で、光学的にトリガーされる、短絡形成アークチャネルの生成を可能にする。これは今度は、各アーク・チャネル内の電流が減少する、したがって電流依存のインダクタンスも減少することを意味し、これはトリガー動作のプロセスが更に迅速に行われることを意味する。同時に、この電極システムに含まれる電極は、各部分アークが電極上のこれらのアーク接触箇所に引き起こす局所的加熱の結果としての腐食を減少させる。（Ｖ）更に別のタイプの焦点領域分布は、互いに平行ではなく発散または収束する複数の焦点領域によって形成される。こうしてこれは、生成された焦点分布が問題の電極形状とこれに関連の電界分布とに適応し最適化されることを可能にする。（ＶＩ）更に別のタイプの焦点領域分布（図１８ａ〜１８ｂ）は、放射エネルギーの伝搬の本来の主方向を形成する線とは別の線に沿って位置する一つ以上の細長い焦点領域によって形成される。これは特に興味深いものであるが、それは、円形の対称に焦点合せするＤＥ／ＤＯＥを用いて二つの電極２３ｋ間でできるだけ低いトリガー電圧を得るために、このＤＥ／ＤＯＥの直後に円柱の形に対称に電極を配置する必要があり、また放射エネルギーの伝搬の主方向に見られるように、この電極はＤＥ／ＤＯＥによって偏向させられた放射エネルギーの一部を遮蔽する傾向があるからである。したがってこの放射エネルギーの一部は失われ、トリガーのために利用可能な放射エネルギーは減少する。これらの遮蔽効果を回避するために、中心を外した焦点分布（したがって放射エネルギーの本来の主方向から離れており、その方向と平行あるいは非平行に配置されている）を実現するＤＥ／ＤＯＥを構成することができる。このようにして、短絡生成が可能な電極システムの設計は、対称軸に関して横方向にずれているプラズマを発生させるＤＥ／ＤＯＥを用いて、遙かに簡単に、より効率的に行うことが出来る。これは直ちに、電極ギャップのトリガー動作を得る可能性とそれに関連する可能性とを改善して、最終的に所望の電気的保護機能を最適化するという結果をもたらす。このような電極ギャップは、円形の対称に焦点合せするＤＥ／ＤＯＥの後に対称に配置される必然的に小さな電極よりも高い電気的ブレークスルーと放電電流とに耐えられるように設計することが出来るということも指摘されるべきである。（ＶＩＩ）ＤＥ／ＤＯＥの非常に重要な性質は、結果として得られた焦点領域をそれぞれ、どこで起動してどこで停止させるかをその設計時に既に決定できることである。図１１ａにおいて、ｚ₁とｚ₂はそれぞれ、一例として単一の細長い焦点がそれぞれ「起動」して「停止」する二つのｚ座標を示している。これら二つのｚ座標において焦点領域のエネルギー密度はそれぞれ、例えば、問題の媒体内でイオン化とプラズマ形成とを誘導する放射のエネルギー密度のしきい値によって確定される、ある一定の値を超え、またその値より低くなると言うことが理解される。こうして、放射エネルギーのトリガー動作を低下させることなしに、ある一定の事前定義の距離になって初めて、放射エネルギーによって生成される電気的ブレークスルーのために必要なエネルギー密度を超えるように、またある一定の事前定義の距離の後では、前記エネルギー密度よりも低くなるように、ＤＥ／ＤＯＥの後の結果として得られるエネルギー密度分布を制御することが可能である。したがってこれは、細長い焦点領域の長さを、短絡形成すべき電極間の距離に精確に整合させることを可能にする。更にＤＥ／ＤＯＥは、放電、プラズマ・チャネルに接触する必要はない。このような接触はＤＥ／ＤＯＥに損傷を引き起こす可能性がある、というのは、放電がその表面で発生して機能低下の材料損傷を引き起こし、またプラズマ構成要素がその表面に濃縮されることがあり、このようなことが容易にＤＥ／ＤＯＥの機能に悪影響を与えるからである。図８による実施例では、放射エネルギーは、前記と同様に電極の一つに在る開口部２９ｆを通して供給される。図１３は、一般に図８の実施例と比較した場合、回折光学素子（キノフォーム）３６ｇが電極２３ｇの一方の半径方向外側に配置されていると言うことだけが異なっている変形体を示している。光学素子３６ｇは前述のように、レーザー光を偏向させて、電極間の目標とする電気的導通経路に沿って分布している多くの箇所にそのレーザー光を焦点合せするように設計されている。これらの箇所２８ｇを形成する光束は各々それ自身の偏向角を持っている。したがってこれらの光束は、それぞれの箇所２８ｇまで異なる距離だけ移動する。電極の一方の側に図１３のキノフォーム３６ｇを配置することの利点は、電界の乱れが最小になるように最も高い電界の側にキノフォームが配置されると言うことである。レーザー光用の開口部を必要としないので、電極設計も単純化される。図１４は、光学系２７ｈがレーザーあるいは類似のものから到来する放射線を幾つかに分割してこれらの光束部分を各回折素子（キノフォーム３６ｈ）に方向づけるアクシコーン(ａｘｉｃｏｎｅ)３７ｈ（屈折型あるいは回折型）を表している変形体を示す。これらのキノフォームは、電極の一つ、すなわち図１４の２３ｈで表されている電極の周りに分散配置されている。図１５では図１４と同じ構造が斜視図で示されている。本実施例の４個のキノフォーム３６ｈが、電極間に対称軸に沿って存在する多数の箇所あるいは領域２８ｈに回折によって放射エネルギーを焦点合せさせるために電極２３ｈの周りに配置されていると言うことは、図１５に明らかである。複数の個別のキノフォーム３６ｈの使用は、連続した環状のキノフォームが不可能でないとしても、その連続環状キノフォームよりも実現が簡単で低価格になるであろう。前述した説明は本発明が根拠とする発明的アイデアに関する例証と考えるべきであることは、留意すべきである。したがって本発明の範囲を逸脱せずに詳細な修正が可能であることは本技術に精通する人々にとって明らかである。一例として、本発明によればイオン化／プラズマ形成のエネルギーをギャップ２４に供給するためにレーザーを使うことは必要ではない。本発明にしたがって迅速性と信頼性との要求が満たされるかぎり、他の放射線源、例えば電子銃あるいは他のエネルギー供給解決手段もまた適用可能である。回路遮断器４の比較的低速の遮断時間のマイナス効果を減らすために本発明の装置が配置されている図１、３、５に示したケースとは別の運用ケースにおいても、障害関連の過電流に対する電気的対象の保護のために本発明による開閉手段１０を適用できるということは、認められるべきである。こうして本発明による開閉手段は、このような回路遮断器４に関連して動作することは必ずしも必要としない。本発明が直流に限らず交流にもよく適合するということは、認められるべきである。最後に、本開閉装置は必ずしも保護目的のために使わなければならないわけではない。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Switchgear for power switching including discharge gap TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION AND PRIOR ART The invention relates to a device according to the precharacterized part of claim 1. Departure The device according to Ming can be used for any opening and closing purposes. Especially desirable Is an application for opening and closing high power. In fact, there is a connection between high voltage circuits and power transmission applications. ing. A preferred, but not limited, application of the device according to the invention is in a power plant In the case of electricity, not only the current but also the voltage To protect the target. The invention further includes a method for protecting the subject. The electrical object in question can be of any nature as long as it is contained within the power grid. And requires protection against fault-related overcurrents, i.e., short-circuit currents. You. As an example, an electrical device whose object has a magnetic circuit, such as a generator or a transformer Or it can be said that it may be constituted by an electric motor. Another subject of the question is For example, a power line, a cable, a switchgear, or the like may be used. The present invention is applied to medium voltage and high voltage. It is intended to be applied in relation to pressure. According to IEC standards, medium voltage Refers to 1-72.5 kV, whereas high voltage refers to voltages above 72.5 kV pointing. Thus, transmission, sub-transmission and distribution levels are included. In conventional power plants of this nature, direct protection during shutdown is necessary to protect the object in question. Reliance on conventional circuit breakers designed to provide galvanic isolation Was. This circuit breaker must not be designed to interrupt very high currents and voltages. Must have a relatively large design with large inertia, A relatively long shut-down time would be required. The primary intended overcurrent is, for example, Occurs in relation to the protected object as a result of a failure in the protected electrical insulation system It is pointed out that this is a short-circuit current. Such impediments are caused by external networks. It means that the fault current (short-circuit current) of the work / device easily flows through the arc. I taste. As a result, a very large dielectric breakdown may occur. Sweden The rated short circuit / fault current is 63 kA. Actually short The fault current can reach 40-50 kA. A problem with the circuit breakers described above is that their break times are long. Completely real The rated breaking time (IEC standard) for the performed breaking is 150 milliseconds (ms) It is. In practice, this cut-off time may be reduced to less than 50-130 ms, as the case may be. This is related to various difficulties. This result indicates that the protection has failed. During the entire time required to activate and shut off the circuit breaker, It means that a very large current will flow through it. During this time, outside Total fault current in some power grids will place a significant load on what is protected . In order to avoid damage and complete breakdown with respect to the protected object, in the prior art, Short-circuit / fault currents are visibly impaired during the break time of the circuit breaker Protected objects have been constructed so as not to be damaged. Short-circuit current (fault current) in the protection target Is the contribution of the protected object to the fault current and the power generated by the network / device. It is pointed out that it consists of flow addition. The protection target's own Is not affected by the operation of the circuit breaker, The contribution to the current depends on the operation of the circuit breaker. Big for quite some time The requirements for configuring the protection target to withstand short-circuit / fault currents are further Significant disadvantages in the form of expensive designs and reduced performance. However, as pointed out above, the invention is not limited to protective applications only . In the case of other opening / closing, when a large power is involved, the target opening / closing function Somehow expensive and large, such as a collection of semiconductor components, to manage The disadvantage of having to rely on a suitable switchgear is disadvantageous. Therefore, big Electric It is desirable to have a fast-acting switchgear with very good ability to conduct flow Have been. Object of the present invention A first object of the present invention is to provide a switchgear more suitable for quickly switching high power. And a switchgear relatively cheaper than the switchgear currently used It is to provide. A second object of the invention is to achieve better protection for any subject, Therefore, the load on the objects is reduced, and the objects themselves are relatively long Not need to be designed to withstand maximum short-circuit / fault current By devising ways to design equipment and methods to achieve the facts that mean is there. Summary of the Invention According to the invention, the switching device is designed according to the features of claim 1. The electrode gap of this opening / closing means establishes ionization / plasma within this electrode gap To provide energy directly to the appropriate electrode gap in the form of radiation The switchgear according to the invention is very electrically operative due to Conditions are generated. The ionization / plasma in the electrode gap is especially Can carry very large currents for a relatively long time without negative effects Generate / activate a conductive plasma channel with very high conductivity However, this is the exact opposite of conventional semiconductor technology. In the development work prior to the present invention, the conventional optical lens system It has been established that, as far as the direction of energy is concerned, it is disadvantageous. Energized electrode structure that can be concentrated in a preferred area or volume for triggering The greater the proportion of radiant energy that can be positioned within a device, the more efficiently The trigger operation can be performed easily and with statistical certainty. Therefore use The radiation focusing system to absorb as little radiant energy as possible, This system ensures that the radiation incident on the intended trigger volume is as accurate as possible. Directing the radiant energy is very important. The optical lens system is In terms of both the absorption of energy and the difficulty of concentrating radiant energy in an optimal way Proved inadequate. According to the invention, the means for supplying trigger energy to the electrode gap is reduced. At least one diffractive element (DE) or alternatively at least one diffractive element A system having an optical element (DOE) for directing electromagnetic energy It is preferred to include a system for: According to the present invention, the second object described above is to reduce overcurrent with the help of an overcurrent condition detection device. Switchgear in the form of an overcurrent reduction device that can be activated to reduce current It is achieved by saying that it is connected to a power plant. The book according to the preferred embodiment The switchgear is a separate device with overcurrent to ground, otherwise having a relatively low potential An overcurrent diverter for diverting the vehicle can be formed. Thus, the present invention will be based on this principle in the future, as far as protection is concerned. Utilizes a fast-acting switchgear, called a means, which implements the actual interruption of the overcurrent. Without doing so, the distortion that the protected subject still experiences is substantially reduced And therefore reduce the overcurrent to the extent that it suffers less damage I do. Therefore, this reduced overcurrent / fault current is reduced by the total It is said that the energy is substantially smaller than without the switching means according to the invention. Means The solution according to the invention based on opening and closing means is set to achieve a satisfactory protection function. Means a particularly advantageous fulfillment of the demands that can be made. Thus, a very short delay in time An on-going fault-related overcurrent, as soon as the electrode gap becomes electrically conductive Very quick triggering by this opening and closing means so that it is deviated via the opening and closing means Operation can be achieved. The term "trigger operation" used here means that the opening / closing means is electrically operated. Means to make the electrical conduction state. Due to the arrangement of the opening and closing means, the opening and closing means is very Can easily be rated so that a large current can be passed through it. sand In other words, to obtain a satisfactory protection function, the current conduction channel established by the switching means It is desirable that the flannel has a very low resistance. This should provide protection from fault currents Means the largest possible strain relaxation of the object. Further, the opening and closing means according to claim 1 is slightly With great effort, it is possible to function with particularly high triggering safety. You. Therefore, in order to deviate generated overcurrent as soon as possible, Critical conditions must not fail. In contrast, the opening / closing means of the present invention is Rating to obtain very high electrical strength in the unplugged state. like this The probability of spontaneous breakthrough should then be minimal. This triggers It is particularly preferred to use at least one laser for operation. a. o. Favorable developments regarding the supply of radiant energy to the electrode gap The steps are described in the claims. According to one embodiment, the radiant energy is Achieve the highest possible certainty regarding the electrical connection of the To two or more locations or regions within the electrode gap. Other embodiments According to the above, the energy supply means is provided in an elongated area in a target conduction path between the electrodes. Along with the radiant energy. In some optimal embodiments According to this elongated area, the gap between the electrodes can be completely or substantially completely Can be bridged. Has more than one point or area for radiation delivery In some cases, these points or regions are given a continuous time delay. These locations or regions are continuous in the propagation of the electrical conduction path between the electrodes in a manner Although it is possible to operate in a corresponding manner, according to the present invention, the electrode gap is instantaneously closed. Operate these points or regions substantially simultaneously to make them electrically conductive between Is usually preferred. Further in accordance with the invention, the means for providing trigger energy comprises a tubular volume. To provide radiant energy in the system. This is one of the electrodes When one has an opening that supplies radiant energy, also a tubular volume Radiant energy supplied into the electrode is supplied relatively close to the electrode with the opening Sometimes it is particularly suitable. According to another embodiment, the energy supply means is substantially parallel extending between the electrodes. May be designed to supply radiant energy to a plurality of elongated regions. The radiant energy may also be relative to the electrode axis at one or more locations located between the electrodes. It may be supplied at right angles to the electrode gap. Diffraction is not a uniformly defined term in optics. It is, for example, opaque Between the electromagnetic field distribution of an electromagnetic wave, such as a surface with a simple opening and a variable phase structure, Of the electromagnetic wave in three-dimensional space following light or electromagnetic radiation due to the interaction of It can be said that this is a wave propagation phenomenon that changes the distribution. A. Sommerfeld describes diffraction as "reflective or Are not explained or interpreted as refraction, each deviation of the luminous flux from a straight path. " ing. However, if the diffraction surface is small enough to be approximated by a plane, It can be shown that reflection and refraction are only special cases of diffraction. Math Generally, the diffraction phenomenon can be described by Huygen's principle, Or derived from the scalar wave equation for so-called scalar diffraction (Or, alternatively, can be derived from Maxwell's equations) However, the polarization of light is not considered here, and the electric vector field is a scalar field. Can be considered. Probably the most mathematically used scalar diffraction theory The formula is formed by Fresnel Kirchhoff's integral representation. On the contrary The exact (vector-like) diffraction theory that can handle the effects of polarization is Can be derived from Swell's equation, but results in a much more complex mathematical solution Often. Diffractive optics may be holographic or computer generated. Last mentioned Are mainly called computer generated holograms. Computer generated To have a certain, preset distribution in three-dimensional space in the light of the problem The computer calculates the diffractive optics to control this light. Means In the present specification, these intended optical components are referred to as DOE (diffractive optical element). Child). Holographically generated diffractive optics are usually It is limited to relatively simple functions such as diffraction gratings. This type is desirable between lightwaves Holographic way in that the interference pattern of a photograph is registered photographically Created with Computer generation, on the other hand, is a huge addition to DOE design. Accept flexibility. Diffractive structures are conventionally associated with electromagnetic radiation having wavelengths that are in the visible part of the spectrum. Needless to say, it is feasible for electromagnetic radiation energy other than light. Absent. Such a structure is mainly called a DE: diffraction element. Additional advantages and features of the present invention are set forth in the following description and claims, particularly with respect to the method of the present invention. It becomes clear from the term. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES Embodiments of the present invention will be described in more detail below with reference to the drawings. FIG. 1 is a purely diagrammatic view illustrating the basic aspects behind the solution according to the invention. is there. 2a to 2d show fault current generation and energy with and without the device of the present invention. FIG. 3 is a diagram showing a comparison of the occurrence of energy in a diagrammatic form. FIG. 3 is a diagrammatic view showing a possible design of the device according to the invention. FIG. 4 is a diagrammatic detail showing a possible design of the switchgear as an overcurrent reduction device. FIG. FIG. 5 applies to a power plant including a generator, a transformer and a power grid connected to them. FIG. 1 is a diagrammatic view showing a device according to the present invention. FIG. 6 is a very schematic view similar to FIG. 1 of a switchgear according to the invention arranged in series. It is a schematic diagram. 7a and 7b are views showing characteristics of the diffraction element. FIG. 8 is a diagram showing an arrangement relationship of diffraction elements having electrodes in the opening / closing means. FIG. 9 shows a hypothetical diffractive surface relief, which is a kinoform. There may be. FIGS. 10a and 10b show a sawtooth diffraction grating machine with continuous surface relief. And the function of the corresponding sawtooth grating with discrete surface relief. FIG. 11a to 11f show different energy densities or electrical densities for a diffraction element. It is a figure showing distribution of force density. 12a to 12g show the energy density or electric power for another design diffractive element. It is a figure showing distribution of force density. FIG. 13 is a diagram illustrating another optical system arranged on one electrode side. FIGS. 14 and 15 each show several diffractive elements placed around one electrode. FIG. 2 shows a side view and a perspective view of an embodiment having the same. 16a to 16e show how an elongated focal area is obtained by the present invention. FIG. 1 shows these elongated focal regions having different tubular shapes. 6b to 16e. 17a to 17e show how several elongated focal areas can be obtained according to the invention. FIG. 18a and 18b are somewhat similar to the diagram of FIG. 8, but with the resulting diffractive element FIG. 7 is a diagram illustrating different designs and arrangements for an elongated focal region. Detailed Description of the Preferred Embodiment FIG. 1 shows a power plant including the protection target 1. This object is, for example, a generator. This object is connected via a line 2 to an external power distribution network 3. Such a network In place of the network, the equipment indicated by 3 is replaced by other equipment contained in the power plant. It may be formed. The associated power plant is networked so that fault currents flow through the target. The fault that causes the fault current from the network / device 3 toward the target 1 is the target 1 First, protect against fault current from network / device 3 Is intended to be the object 1 itself. available. The obstacle may be a short circuit formed in the subject 1. Short circuit Is an unintended conduction path between two or more points. Short circuit, for example, arc It may consist of This short circuit and the resulting high currents can cause significant damage And may even cause a total breakdown of the subject 1. With regard to at least some types of electrical objects 1 to be protected, Harmful short-circuit current / fault current flows from the protection target to the network / device 3 It has already been pointed out that there are times when it can happen. Within the scope of the present invention, To protect this object from externally generating fault current that flows once Used to protect against internal fault currents in objects flowing in opposite directions Is intended to be This is discussed in more detail below. In the following, symbol 3 always consists of an external power grid for simplicity of explanation. It will be described as. However, when the above-mentioned device is used, Other devices may be involved in place of such a network as long as It should be noted that this is possible. A conventional circuit breaker 4 is arranged on the line 2 between the object 1 and the network 3 ing. This circuit breaker is in a state indicating that an overcurrent flowing in the line 2 exists. At least one of its own sensors for sensing This Such a condition may be a current / voltage, but may indicate an impending fault. May be of For example, the sensor can be an arc sensor Yes, it may be a sensor that records short circuit sounds and the like. Overcurrent level If the sensor indicates that the connection has been exceeded, the connection between the target 1 and the network 3 is interrupted. The circuit breaker 4 is activated for disconnection. However, the circuit breaker 4 is short-circuited. All current / fault currents must be interrupted. Therefore, the circuit breaker Have to be designed to fulfill the set requirements each time, Means relatively slow operation. FIG. 2a shows a fault, for example in subject 1 Short circuit at time t_faultWhen the fault occurs, the fault current in the line indicated by 2 in FIG. Rapid size i₁This is shown in the current / time diagram. This fault current i₁Is t by the circuit breaker 4.₁At the time t_faultAt least after Is also within 150 ms. FIG. 2d shows a diagram i_Two・ Indicates t and therefore Indicates the energy generated in the protected object 1 as a result of a short circuit in the protected object 1. You. The energy injection into the subject as a result of the short-circuit current is therefore It is represented by the total area of the outer rectangle in FIG. 2d. It can be said that the fault currents of FIGS. 2a-2c and the current of FIG. 2d represent the maximum envelope. Is pointed out in this sentence. For simplicity, only one polarity is shown in this figure. There is. The circuit breaker 4 is designed to establish DC electrical isolation by opening metal contacts. It is calculated. Therefore, the circuit breaker 4 is generally provided with an auxiliary device required for arc extinguishing. Contains. According to the invention, the line 2 between the object 1 and the switchgear 4 is provided with a device generally designated 5. Connected to the device. This device may be generally referred to as a switchgear. In the application shown, the switchgear has the function of a device to reduce overcurrents going to this device. ing. This device is capable of overcharging within a time substantially shorter than the breaking time of the circuit breaker 4. It can be activated for overcurrent reduction with the help of a flow condition detector. did The device 5 is therefore designed such that it is not necessary to establish any DC electrical isolation. Measured. Therefore, the current flowing from the network 3 toward the protection target 1 Establish current reduction very quickly without having to achieve such a complete removal A condition is generated for performing FIG. 2b shows the invention in contrast to the case according to FIG. 2a. Overcurrent reduction device 5 at time t_faultIs activated when a short-circuit current occurs in the Time t_TwoAt level i_TwoThis indicates that the overcurrent is reduced to. Therefore This time interval t_fault~ T_TwoRepresents the reaction time of the overcurrent reduction device 5. this The task of the device 5 is not to interrupt the fault current, but only to reduce it. Therefore, it is only necessary to make this device react very quickly. Is described in more detail below. As an example, an unacceptable overcurrent condition is detected After that, within one second to several seconds, level i₁From level i_TwoCurrent reduction to That are intended to be used. Then, within a short time of less than one second, Alternatively, the goal is to complete the current reduction more quickly than 1 microsecond. As is evident from FIG. 1, this device is generally designated 6 and has a circuit breaker 4. And an additional circuit breaker located on the line 2 between the object 1. This addition Is designed to cut off voltage and current lower than the circuit breaker 4, As a result, it is designed to operate with a shorter breaking time than a circuit breaker. This The additional circuit breaker 6 of FIG. Circuit breakers, rather than interrupting only after being reduced by the device 5 It is arranged to shut off earlier than 4. From the above, this additional blocking The flow through the vessel and, therefore, should be interrupted by So that this current is reduced by the reduction device 5. Obviously, the breaker 6 should be connected to the line 2. FIG. 2 b shows the operation of this additional circuit breaker 6. This circuit breaker is more specifically Time t_ThreeIt is designed to be cut off by the overcurrent reduction device 5. Reduced current i_TwoIs substantially equal to the time interval t_Two~ T_ThreeLimited within Means that As a result, it is caused by the fault current from the network 3. The energy injection into the protection target 1 is represented by the hatched surface in FIG. Will be done. Clearly, a dramatic reduction in energy injection is achieved. You. According to a particular model, this energy increases with the square of the current, Reducing the flow by half means reducing energy injection by a factor of four. Is pointed out in this sentence. How the fault current flows through the device 5 As shown in FIG. 2c. The rating of the device 5 and the additional circuit breaker 6 should be interrupted by the additional circuit breaker 6 In order for device 5 to reduce the fault current and voltage to substantially lower levels, It should be considered. A realistic cut-off time for the additional circuit breaker 6 is 1 ms. However, this rating setting is such that the current flowing through the circuit breaker 6 Should be cut off only after at least sufficient reduction You. How this device is implemented is shown in more detail in FIG. And then Akira is a direct current (also HVDC = High Voltage Direct Curr It is pointed out that the present invention is also applicable to AC connection. Place of exchange If the line denoted by 2 forms one of the phases in a polyphase AC system, You can think. However, the device according to the invention is all Phase to receive the protection function of the present invention or when a fault current occurs. If so, implement that phase, or only those phases, to receive current reduction. It should be noted that The overcurrent reduction device, generally indicated at 5, either diverts the overcurrent to ground 8 or Otherwise divert to another device with a lower potential than network 3. And an overcurrent diverter 7. In this way, the overcurrent diverter is To reduce the current flowing through the line 2 so that the current does not reach the target 1 to be protected, To deflect part of it, quickly establish a short-circuit path to low potential 8 if not grounded. It can be considered to form a standing current divider. If Subject 1 has a serious disability, For example, there is a short circuit of the same size as the short circuit path that the overcurrent diverter 7 can establish. In general, the current flowing from the network 3 to the target 1 is reduced by half. Is that if the fault is close to the network 3, the result of the overcurrent diverter 7 It can be said that it is achieved as. Thus, in comparison with FIG. I₁Current level i shown to reach approximately half of_TwoCan happen It can be said that this is the worst case. Under normal conditions, this objective is The main part is grounded via the overcurrent redirector 7, otherwise it is deflected to a lower potential Better conductivity than corresponding to a short circuit fault in the object 1 to be protected It should be possible for the overcurrent diverter 7 to establish a short-circuit path with Will be. Therefore, in the case of a normal failure, the error Energy injection has lower current level i_TwoAs well as the shorter interval t_Two~ T_ThreeResult Resulting in a substantially smaller energy injection than that shown in FIG. 2d. This is clear from this. Established short-circuit path is the target 1 to be protected Also has a somewhat lower conductivity than the corresponding short-circuit fault in Clearly, some protection is obtained. The symbol 8 has not only the ground but also a potential lower than that of the network / device 3. It has been pointed out that the above-mentioned device is also included. Thereby, the device 8 will probably Other power grids or other equipment included in the site, ie the object 1 to be protected is connected Lower than the voltage level that is valid for the network / device 3 / device It should be noted that it can be formed by a device with a pressure level is there. The overcurrent diverter 7 connects the line 2 between the object 1 and the network 3 and the ground 8 or Includes switching means connected between the lower potential. This opening and closing means Includes a control member 9 and a switching member 10. This switching member is normally open. Or insulated with respect to ground. However However, this switching member 10 is used to establish a current reduction by changing the course to ground. Thus, the conduction state can be established in a very short time via the control member 9. FIG. 3 shows an overcurrent state in which the overcurrent state detection device needs to activate a protection function. At least one and preferably several sensors 11 to 13 suitable for detecting Indicates that it can be included. As is apparent from FIG. The sir includes a sensor indicated at 13 located in or near the subject 1. May be. Furthermore, this detector device is located upstream of the connection between the overcurrent reducing device 5 and the line 2. And a sensor 11 adapted to sense an overcurrent condition in the line 2 Including. Also, as described below, the air flows along the line 2 toward the object 1 to be protected. Additional current, ie, the current reduced by the overcurrent reduction device 5. Suitably, an additional sensor 12 is provided. Furthermore, perhaps with the sensor 13 Similarly, the sensor 12 detects, for example, the energy magnetically stored in the subject 1 Move away from object 1 when generating a current directed away from 1 It is pointed out that the current flowing in the line 2 in the direction can be sensed. The sensors 11 to 13 are not necessarily sensors for sensing current and / or voltage. It does not need to be composed solely. Within the scope of the present invention, these sensors are Generally speaking, any indication of the occurrence of a fault of a nature that requires the activation of a protection function It may be of a nature that senses a condition. If a fault occurs in which fault current flows away from the target 1, The control device 14 controls to close the additional circuit breaker 6 if it is open. The short-circuit current is further diverted by the overcurrent reducing device 5. Thus, a device is designed such that the overcurrent reduction device 5 is activated. For example, object 1 changes When a short circuit occurs, the function in the event of a short circuit Causes a severe current to flow into the detected transformer, and For example, the device 5 is activated for the change of the road. Toward transformer 1 When the flowing current is reduced to a necessary level, the circuit breaker 6 is activated to perform the cutoff. However, the circuit breaker 6 transforms the energy magnetically stored in the transformer 1 during generation. Not earlier than the discharge time flowing out of the vessel 1 and diverted via the device 5 Is controlled by the controller 14 as follows. The apparatus further includes a controller, generally indicated at 14. This is a sensor -11 to 13, the overcurrent reducing device 5 and the additional circuit breaker 6. This behavior A signal indicating the occurrence of an unacceptable fault current towards the subject 1 Is received via one or more of the sensors 11 to 13, The device 5 is operated in such a manner that it is immediately controlled so as to quickly perform the necessary current reduction. is there. The controller 14 confirms that the current or voltage has been reduced to a sufficient extent. When the sensor 12 senses and shuts off when the overcurrent falls below a predetermined level. Control device 14 to control the circuit breaker 6 so as to obtain its operation for Can be obtained. Such designs are properly rated for that purpose The task of interrupting a current that is too high is that the circuit breaker 6 has not been given. Only after the current has actually been reduced to a certain extent is the circuit breaker 6 I guarantee that. However, in this embodiment, instead of doing so, an overcurrent A certain preset time since the reduction device was controlled to perform the current reduction of The circuit breaker 6 can be controlled so as to perform the interruption later. Circuit breaker 4 may also include its own detector device for detection of overcurrent conditions. Good, or otherwise, the circuit breaker also controls the operation of the overcurrent reduction device. May be controlled via the control device 14 based on information from the sensors 11 to 13. . It is shown in FIG. 3 that the additional circuit breaker 6 includes a switch 15 with metal contacts. I have. The switch 15 is used to control the operation member 1 that is alternately controlled by the control device 14. 6 allows operation between the blocking position and the closed position. The branch line 17 This branch line is connected in parallel to the switch 15 and separates conduction of current from the contact. The arc at the time of the separation of the contact of the switch 15 It includes one or more components 18 intended to be avoided. These parts are It is designed to block or restrict flow. Therefore, the purpose is After the switch 15 the current is diverged and there is no arc in that way Or, during normal operation, the parts 18 are separated so that the generated arc can be efficiently extinguished. The conduction path in the branch line 17 is cut off, but when the switch 15 is opened, This means that the crossroads should be closed. Part 18 is a control unit for control. It includes one or more associated control members 19 connected to the device 14. One embodiment of the present invention According to an example, said component 18 is a controllable semiconductor component, for example the required overvoltage arrester 30 is a GTO thyristor. In the current conduction path created by the branch line 17 to the object 1 to be protected A disconnector 20 for DC electrical isolation is arranged in series with the one or more components 18. Have been. The disconnector 20 is controlled by the controller 14 via the operating member 21. Is done. The disconnector 20 is shown in FIG. 3 as being located on the branch line 17 itself. I have. It goes without saying that this is not necessary. Current flows through component 18 In the conduction path established by the series connection, the one Due to the above-mentioned series connection with the component 18, the disconnector 20 is connected to the actual DC electrical isolation. The disconnector 20 can also be arranged in the track 2 as long as The present apparatus as described above operates as follows. That is, without obstacles In this case, the circuit breaker 4 is closed, as is the switch 15 of the additional circuit breaker 6. Minute The component 18 in the branch line 17 is in a non-conductive state. Disconnector 20 is closed . Finally, the opening / closing means 10 of the overcurrent reduction device 5 is open, that is, in the non-conductive state. is there. In this state, the opening / closing means 10 is designed so that it does not accidentally become conductive. Needless to say, it must have sufficient electric strength. Accordingly Overvoltages generated in the line 2 as a result of atmospheric conditions (lightning strikes) or coupling means The state does not have to include the voltage intensity of the switching unit 10 in the non-conductive state to be exceeded. For this purpose, at least one surge arrester 22 is connected in parallel with the switching means 10. It is appropriate to connect to. In this example, such an overvoltage surge arrester is 10 are shown on both sides. Therefore, these overvoltage arresters must be Overvoltages that could cause a risk of accidental breakthrough in the switching means Has the purpose of avoiding The overvoltage diverter 22 is connected to the line 2 itself on both sides of the connection between the switching means 10 and the line. 3 is shown in FIG. At least one overvoltage advance The diverter has its connection point as close as possible upstream with respect to the switching means 10 Is in principle desirable. The overvoltage diverter 22 will instead As shown by a dotted line 26 in FIG. 3, an electric connection portion is provided between the switching means 10 and the line 2. It can also be connected to the branch line to be formed. Such a structure has Integrating at least one overvoltage diverter 22 into a single electrical device The device is electrically connected to the line 2 via a single connection. Can be in a state. Part of the sensors 11 to 13 or the sensor of the circuit breaker 4 itself (circuit break The information from the sensor of the heater 4 itself is used to control the overcurrent reduction device 5 of the present invention. It goes without saying that it can be used as a reference.) And this overvoltage condition is expected to be close to subject 1's serious injury If the circuit breaker 4 is of such a size, the breaking operation will occur as long as the circuit breaker 4 is concerned. Be moved. Further, the control device 14 controls the overcurrent reduction device 5 to reduce the overcurrent. And, in particular, to bring the opening and closing means 10 into an electrically conducting state via the control member 9. So let this be done. As mentioned earlier this is very quick, ie circuit breaker 4 can occur within a fraction of the time required for the shut-off operation, Is that the switching means 10 grounds at least an essential part of the current, in practice the main part. If the target 1 to be protected is the network 3 as a result of diverting to a lower potential otherwise This is because they are immediately released from the total short-circuit current. Target via additional circuit breaker 6 1 is necessary, that is, the activation of the switching means 10 and the Due to the time difference between the movement and the Current sensing, which can be established on a pure time basis, As soon as the operating member 16 of the switch 15 is , The contact of the switch 15 is opened. To extinguish or avoid the arc, Parts 18 such as GTO thyristors or gas switches are To establish conduction of the branch line 17. Switch 15 is opened, thus When the DC electrical isolation is performed, the component 18 is controlled again to make the branch line 17 non-conductive. State. Thus, the current flowing from the network 3 to the target 1 is efficiently Is blocked. After the branch line 17 is made non-conductive, the disconnector 20 is further used. By controlling the operating member 21 from the control device 14, It can be carried out. When all these events occur, the last event is the circuit The breaking operation by the circuit breaker 4 is performed. If the overcurrent reduction device 5 according to the first embodiment is Note that each additional circuit breaker 6 can be operated repeatedly. Is important. Thus, it is sensed that the circuit breaker 4 performs the cutoff. Sa When the circuit breaker 4 is closed next time, The opening and closing means 10 is reset to a non-conductive state so that the protection device is fully operable. Switch 15 and disconnector 20 are closed again. However, other embodiments According to the overcurrent reduction device 5, one or more parts need to be replaced in order to operate again. It might be possible. According to another embodiment of the present invention, as soon as the overcurrent reducing device 5 is closed. , This may be one or more, regardless of whether switch 15 is likely to open It is pointed out that a plurality of components 18 can be conductive. And then By means of the control device 14 as in The control of the component 18 is performed by a control function including a step operation. FIG. 4 shows a first embodiment of an overcurrent reducing device 5 having switching means indicated by 10a. Is shown. The opening / closing means 10a includes an electrode 23 and a gap 24 extending between these electrodes. Having. The opening / closing means as described above triggers the electrode gap 24 between the electrodes. Means 25a are provided for forming an electrical conduction path. The control member 9a includes a control device. It is arranged to control the operation of the member 25a via the device 14a. Means 25 a, in this example, a plasma is formed by forming a gap or a part of the gap. To make the electrode gap conductive, or at least It is arranged to activate the electrode gap to be conductive. It Means 25a supplies trigger energy to the electrode gap very quickly Being able to do it is essential. This causes the trigger energy to Radiant energy capable of alternate ionization / plasma activation in the pole gap Preferably, it is supplied in the form of a gel. Means 25a comprises, according to a preferred embodiment of the present invention, energy to the electrode gap. Supply causes ionization / plasma formation in at least a portion of the electrode gap And at least one laser for causing According to the invention, with the aid of one or several lasers or other means 25a. The entire electrode gap is ionized into a plasma And in such a way that the entire electrode gap 24 is immediately conductive. Preferably, energy is supplied to the pump 24. (Usually) restricted availability In order to save and optimize the use of efficient laser energy / effects, When applied, the means 25a may be adapted to make sure that only one or more parts of the gap 24 It can be arranged to perform ionization / plasma formation. See below As such, the present invention also provides for multiple items within an electrode gap including one or both of the electrodes. Or area, or between the electrodes, continuously or substantially continuously Providing radiant energy to one or more rod-shaped regions. As shown diagrammatically in FIG. 4, line 2 and ground 8 (or other Of the line 2 by connecting the opening / closing means 10a between the The opening / closing means 10a is connected to one of the connected electrodes 23 and the other electrode connected to the ground 8. The connection causes a voltage difference between the electrodes that generate the electric field. gap The electric field in 24 is activated as soon as the means 25a are controlled to trigger. That is, ionization / plasma formation is caused in one or more portions of the electrode gap. Used to transfer or cause electrical breakdown between electrodes immediately Is intended. The established ionization / plasma formation is thus achieved with the electrode 2 In order to generate a low resistance conductive channel, ie, an arc, between the three electrodes, The gap is driven by an electric field so as to branch and short. The present invention provides such an It is pointed out that it is not intended to be limited to use in connection with the emergence of the world You. Thus, the intent is that the means 25a be able to conduct electricity between the electrodes without such an electric field. Is to be able to establish sex. It is necessary for the opening / closing means 10a to close very quickly to change the course of the current. The electric field strength in the gap 24 is high enough for safe closing operation. Opening and closing means are rated in such a way that the gap is limited, for example, at one location. It is desirable that only the portion of the ionization be ionized. However, on the other hand, The opening / closing means 10a is a pole for the insulation breakdown between the electrodes in the remaining position of the insulating state. It is desirable to say that it should have a high electrical strength. Therefore, The electric field strength in the pump 24 should be proportionally lower. On the other hand, single-point ionization This reduces the speed at which the switching means can establish a current diversion arc between the electrodes. Will be reduced. Hope and desire for safe triggering of the opening and closing means To achieve a favorable relationship between high electrical strength and no trigger action In accordance with the invention, the switching means is provided with a switch in the gap 24 with respect to the entire operating environment. The field is the electrical field where spontaneous breakdown usually occurs when the gap forms electrical insulation. Preferably, it is formed in such a manner as to have an electric field strength of 30% or less of the field strength. This proportionally lowers the probability of spontaneous breakdown. The electric field strength in the insulated electrode gap 24 usually causes spontaneous dielectric breakdown. The electric field strength is suitably 20% or less, and preferably 10% or less. On the contrary Relatively quickly at the start of ionization / plasma formation in part of the electrode gap To obtain an electric field in the electrode gap 24 that promotes the formation of an arc, the electric field strength is At least 0.1% of the electric field strength where spontaneous breakdown usually occurs, as appropriate Is preferably at least 1%, preferably at least 5%. As seen in FIG. 4, the electrode gap 24 is enclosed in a suitable casing 32. Have been. For this purpose not only a vacuum but also a suitable medium in the form of a gas or fluid May be present in the gap 24. In the case of gas / fluid, the medium in the gap is , Formed in such a way that it is ionized into a plasma by a trigger action Is intended to be. In such a case, a point is provided somewhere between the electrodes 23. It may be appropriate to initiate ionization / plasma formation in cap 24. Only In FIG. 4, however, there is either a vacuum or a suitable medium in the gap 24. To Are considered. Then, as shown in FIG. 27 to at least one region 28 on or near one of the electrodes. By converging the radiant energy of the laser 25a, the start of the closing operation is started. This is preferred. This is done in such a way that an arc is formed between the electrodes. Of electrons and ions to establish an ionized environment / plasma in the cap 24 It means that the electrode will act as an emitter. According to FIG. 3 has an opening 29 through which the laser 25a passes. It is arranged to radiate radiant energy to region 28 with the help of 7. As far as the relation of the electric field strength between the electrodes 23 in the insulating state of the opening / closing means is as described above. In order to obtain the conditions, the characteristics of the opening / closing means are set to the intended use state, that is, the electrodes 23 are used. Need to be adjusted appropriately to the voltage conditions that exist over . Structural techniques available include electrode design, distance between electrodes, media between electrodes, and Needless to say, this is related to the generation of possible additional electric fields affecting the components between the poles Nor. FIG. 5 shows an embodiment in which a generator 1b is connected to a power grid 3a via a transformer 1a. Is shown. Therefore, the objects to be protected are represented by the transformer 1a and the generator 1b. The overcurrent reduction device 5a, the additional circuit breaker 6a and the normal circuit breaker 4a are paired with each other in FIG. When the elephant 1 is considered to form the object 1a of FIG. It is clearly arranged to be similar. Therefore, in this regard, FIG. Reference is made to the corresponding description. Overcurrent reduction device 5c and additional shutoff for generator 1b The same is true for the protection operation with the device 6c. Therefore, generator 1b , The transformer 1a should be equivalent to the object 1 of FIG. Should be equal to 3. Therefore, the overcurrent reduction device 5c and the additional circuit breaker 6 "c" is a force flowing in the direction from the transformer 1a in combination with the conventional circuit breaker 4b. The generator 1b can be protected against a large current. FIG. 5 shows an additional overcurrent reduction device 5b with an associated additional circuit breaker 6b. . Clearly, therefore, the overcurrent reduction devices 5a, 5b are arranged on both sides of the transformer 1a. It is. The additional circuit breakers 6a, 6b are respectively provided with overcurrent reducing devices 5a, 5b and a transformer. 1a. The additional overcurrent reduction device 5b includes the generator 1 intended to protect transformer 1a from intense current flowing from b to the transformer are doing. The circuit breaker 4b requires a protection function in either direction between the objects 1a and 1b. Obviously, the interruption can be performed independently. FIG. 6 shows a switching device on the aforementioned line 2d between the network 3d and the target 1d. Figure 5 shows diagrammatically how the arrangements 5d are connected in series. Switchgear 5d is suitable In particular, the connection means 10d having the above-mentioned characteristics, that is, Including opening and closing means having an electrode gap intended to be brought into a conductive closed state I have. However, this is not shown in more detail in FIG. Clear from FIG. Thus, the opening and closing device 5d is intended to have a purely opening and closing function. That is, the power supply of the target 1d, or possibly the power supply in the opposite direction, is in a conducting state. May occur via the opening / closing means 10d when it is closed. Therefore, if necessary, open and close The means 10d may, for example, extract the object 1d from the current flowing from the object 1d, or possibly Inhibits current flow relatively quickly to protect even network 3 Let me do it. In order to obtain the interruption in the AC connection using the opening / closing means 10d Provide such a means for supplying energy to the electrode gap. Should be stopped. In the process of passing through zero, the arc in the opening / closing means 10d is a current Is intended to be extinguished to stop. In the case of direct current use, the opening / closing means 10d Support the shut-off function by taking action to reduce or eliminate voltage differences across Seems necessary. Such a treatment is connected in parallel to the opening / closing means 10d. It may be present in the connected electrical switch 31. The closing operation of the electric switch 31 is as follows. This means that the current is branched and short-circuited beyond the switching means 10d, and This means that the arc in step 10d is extinguished. If such a treatment is enough If not, the opening / closing means 10d is completely removed from the line 2d as an auxiliary means for it. Additional electrical switches are placed on both sides of the opening and closing means 10d in the line 2d for disconnection Could be done. The purpose of FIG. 6 is that the switchgear 5d according to the present invention Power switching under various load conditions, as well as the problem of protecting The problem is to show that general switching applications can be found. Diffractive optical elements can also be used in connection with the present invention. Diffractive optical elements are An element in which the wavefront of light that determines transport is formed not by refraction but by diffraction. diffraction Optical component DOE can be realized by amplitude control or phase control or both You. The diffractive optical component of the first property is sometimes called an amplitude DOE. Of the second nature The components are mainly phase holograms or phase DOEs, and more generally phase control It is a diffraction part. This patent is based on a purely phase-controlled diffractive optic, essentially computer generated Is aimed at. Of light from a plane or surface having a principal orientation perpendicular to the incident light Phase control is mainly performed in two ways: by refractive index modulation or by surface relief modulation. Can be realized by For a transmission DOE, two types of phase control are possible. You. For reflective DOEs, only surface relief modulation is of direct practical interest. ing. Phase control ensures that this part has a very high transmission Sex, and therefore very low absorption. Because its parts Is because there is no precision amplitude modulation function at all. Nevertheless, the suction exhibited by the phase control components The yield is derived only from the bulk absorption in the material from which the DE / DOE is made, and Leverage is typically less than 10%. Thus, available light or Radiation effects or energy can be used more efficiently. Low absorption The product is radiated from a high power laser without being damaged, for example by thermal effects. To be used for very high optical energy and efficiency. The luminous flux passing through the highest relief of such a surface and the The phase difference ΔΦ between the light beam portion passing through the low relief portion is generally as follows: Described in: ΔΦ = Δ (kz) = kΔz + Δkz Where k = 2π / λ₀And λ₀Is the wavelength of light. For surface relief , K and z change simultaneously, so that the following equation is obtained: ΔΦ = Δ (kz) = (2π / λ₀) (N_k-n₀) h Here, h is the maximum relief height. As is common in diffractive optical designs, If we want to guarantee that the phase difference is ΔΦ = 2π, the required relief height is The result is that it should be: h = (mλ₀) / (N_k/ N₀) Where nk = refractive index of the phase control substrate, and n₀Is the refractive index of the surrounding medium, λ₀ Is the wavelength of light in vacuum, m is preferably an integer or rational number greater than 1/2 It is. (I) Various methods can be applied to a substrate made of a material thicker than the intended wavelength of light. The refractive index profile in the plane or on the surface defined by the substrate of said material Which is the refractive index profile with the targeted phase control function. is there. This is because it is spatially and in plane, substantially relative to the direction of the incident light. To provide the target phase control function in the vertical direction, for example, electrons, photons, I It can be made by radiation that gives structural changes to the ON or other substrate material. Wear. It is very difficult to obtain such a phase control structure with the required accuracy. That should be pointed out in the text. (Ii) Another method of realizing a phase control structure is to use a surface relief to reduce incident light. That is, phase modulation. This becomes clear from the foregoing. Table like this Surface relief includes photolithography, electron beam lithography, and laser relief. For and within the microelectronics industry, such as And can be realized by developed methods. An example of such a surface relief As shown in FIG. 7a, 7b, the incident light, shown diagrammatically to the left, is almost completely different Basically shows how the diffractive element 36e can be used to deflect to a three-dimensional distribution It is pointed out that A plurality of focal points 28 distributed around the axis of symmetry z FIG. 7a shows whether or not it can be obtained as shown in FIG. And usually more essential, i.e. multiple focal points or foci in a row The region 28e is shown. These locations or regions 28 in the application of the present invention. e is particularly such that a fast and efficient closing action of the current conduction in the electrode gap is obtained. It is intended to be located at The simplest example of a DE / DOE is a linear diffraction grating. Purely like this The grating to control the phase is a series of closely spaced "scribe lines" that form the surface relief. ". The width of the scoring, that is, the period of the lattice is constant in this case. A transparent grating of this nature leads to several different so-called diffraction orders, and thus to multiple It deflects incident radiant energy and incident light in different directions. The deflection angle is the grating period And the wavelength of light, and are described by a so-called lattice equation. More clever The deformation is a "blazed" grating, a sawtooth-like grating. In such a grid The relief in each period forms an inclined surface. This grating polarizes the incident light in a single direction. Direction Can be made to In order to get good function, the height of relief is light Wavelength, or (often) an integer multiple thereof. Can be. The grating period is determined by the magnitude of the deflection angle for light of a specific wavelength. The choice is based on what is needed. Such gratings, both transmissive and reflective, Spectrometer whose grating period is, for example, 1000 lines / cm corresponding to a period length of 10 microns. Used as a spectrum analysis element. Another well-known example of a simple DE / DOE is a Fresnel lens. This The part of the surface relief embodiment is such that the grating period is the center of the lens relief. It consists of concentric surface reliefs that decrease with distance. Fresnel lens Combination of large aperture and short focal length so that its F-number is close to 1 or less Can be designed by This is difficult to achieve with conventional refractive lenses. did Therefore, Fresnel lenses are used in applications where large light-gathering ability is required a. o . It is. Kinoforms are computer-generated holograms that act only on the phase of the incident light. DE / DOE. The phase effect is caused by the change in the refractive index of this foam. Alternatively, it is obtained by a shallow surface relief in one of the surfaces. Kinoform Used to generate any desired and preset light intensity distribution with high efficiency be able to. A kinoform has a constant wave front of light emitted from that kinoform Is calculated by computer to obtain the desired shape of. Time of light from kinoform By folding, a preset intensity distribution is obtained. Kinoform with fine surface Can be made in the form of relief lenses, optical correction plates, certain gratings and beam splitters Is only the latest microlithography technology. Transmission kinoforms are typically intended with surface relief on one side Consists of a sheet of material transparent to light or the intended electromagnetic radiation. This table The surface relief is obtained, for example, by etching. Surface relief is the wavelength of light Very fine structure with minimal lateral details that are not too large . This is the same for the vertical dimension. Kinoform has this surface structure Control / deflect incident light by diffraction at (As mentioned above, kinoform Another way to achieve this is to change the refractive index of fine-scale sheet material. Is understood). Therefore, in both of these cases, the light will change its phase. Controlled by 10a and 10b show how kinoforms differ. Shows diagrammatically how different designs can have the characteristics of a sawtooth wave grating . As already pointed out, the diffractive surface relief structure in DE / DOE is transparent. It can be designed as a reflection type as well as an excess type. The structure of the amplitude control can be easily realized by, for example, a photographic method. However However, achieving a phase control surface is not so easy. Continuously changing Relief with a height and a controllable shape are nowadays very special Can only be created if For example, in a sawtooth wave grating, the slope of the grating period is It can be created by mechanical scoring obtained by machining every cycle. In general The two-dimensional surface relief is within the infrared, visible or ultraviolet wavelength range. Such wavelengths of existing electromagnetic radiation cannot be produced by this method. In contrast, the latest microlithography methods, for example, By means of these methods developed by or for the crontronics industry Then, the two-dimensional surface relief can be created with high accuracy. As an example of such a method The electron beam lithography EBL and laser lithography LBL and photolithography PL. Pattern or reli to create Is created by a computer, the end result of which controls the lithographic apparatus Used for In the latest EBL and LBL, the surface structure depends on the release to be formed. Over the surface--a substrate of a suitable material applied by a so-called layer of resist. By scanning the electron or laser beam in the desired pattern Created. The solubility of this resist in the developer depends on the exposure radiation dose. Is a material that is acted upon by radiation as it exists. Radiation on resist surface By varying the amount, a surface relief is obtained after development. In fact, manufacturing For the above reasons, the number of possible levels of radiation dose and thus the possible vertical release The number of levels is limited. For example, the computer Constant exposure radiation dose among them for other practical reasons, such as constraints on memory capacity Created in a grid pattern consisting of unit cells that are or are almost constant Is done. Other geometric divisions of the pattern, for example, circular divisions, are also used. did The resulting surface relief thus has a discrete step-like structure. If only two relief levels were used, a binary relief would be obtained. It is. Binary DE / DOE is a preset intensity distribution with a maximum of 40.5% of incident radiation Can be deflected. If more than about 8 relief levels are used If so, this very good precision relief is close to a continuously changing surface. Provides very good optical performance and efficiency. Therefore multi-level lely DE / DOEs in the form of fins control the phase of radiation much more efficiently and More than 80-90% of the energy can be deflected to a preset intensity distribution. Advantages of diffractive optics As before, radiation or light will generally continue in the Cartesian z-direction. And the intensity change (here, power density and energy Energy density / intensity change) is any xy plane perpendicular to the z axis, as in the z direction. It can also be obtained in-plane. Diffraction components are large objects that spatially control electromagnetic radiation energy. Give reason: A focus distribution of almost arbitrary spatial intensity is obtained: Longitudinal direction: the intensity change with respect to the z coordinate can be controlled. -Lateral direction: The focal point and distribution can be arranged relatively arbitrarily three-dimensionally. -Lateral direction: several parallel and elongated focal points are obtained. It has multiple parallel ions Enables the generation of a simplified plasma channel. The positive results are: RU: Electrode wear is reduced due to the low arc current in each channel. The total arc impedance is reduced. -Trigger operation is faster. -Obtain a focus distribution that was impossible at all with conventional refractive and catoptric systems. Can be Non-circular and symmetrical intensity distributions can also occur. -DE / DOE components are small, lightweight, dielectric and have very high emissivity and optical It is highly transparent and has a great deal of design flexibility. -DE / DO is designed to be electrically shorted to optimize the target short circuit function. Can be adapted to the electrode arrangement that results in -DE / DOE parts in the form of surface reliefs, unlike conventional (optical) parts, are low Mass production at the cost of regeneration. Playback is performed on an optically readable CD (compact disc). And can be achieved in the same manner as used in the manufacture of discs. In the applications related to the present invention, the following aspects are considered with the help of DE / DOE: Is intended to be: (I) The lowest triggerable electrode voltage is minimized. (Ii) Short circuit time (a short circuit occurs completely after the energy pulse Up to). (Iii) The probability of the trigger operation is maximized. (Iv) The probability of spontaneous electrical breakthrough is minimized in each application design. To be selected. (V) The radiant energy available for triggering is particularly limited Used in an optimal way with respect to available laser energy. This is, of course, limited by the available laser power or Should be achieved as efficiently as possible in all respects using laser energy It is. Providing radiant energy focusing, possibly with other conventional (optical) components Diffraction components enable the above functions to be performed. Concentration / focusing of radiant energy The use of DE / DOE for The design of the pole system can be simplified and substantially optimized. By using diffractive elements and diffractive optical elements, ie, DE / DOE, A general energy density distribution (intensity distribution) can be obtained, Highly optimized short-circuit function targeted by different types of electrical protection systems. Wear. One of the main purposes is to use a gas or liquid atmosphere (or vacuum, Needs a different structure, but at least a certain distance away Is also to create a short circuit between the two electrodes, and also within the electrode gap in question. Radiant energy required to obtain the start of a discharge at the point ("trigger action") Of the radiation source used to generate radiation (action and energy: Energy) is limited if necessary, but this available It is of utmost importance to use radiant energy as efficiently as possible. The first, very The natural approach is that in this example where most of the electrical system voltage to be short-circuited is present Is the area that is intended to extend in all directions between the two main electrodes, and It is to concentrate the radiant energy in a geometrically narrow area as much as possible. Thus the In one example, an elongated area where radiant energy is concentrated is intended. from now on, This area is mainly a focus area. This elongated generated by DE / DOE The focus region is, for example, two electrodes 23f (FIG. 8) surrounded by gas or liquid. And a voltage is applied between these electrodes. Radiant energy is D E / DOE 36f, which concentrates the radiant energy in the focal region Energy, the energy density of the radiation along the focal region causes ionization and plasma formation. If the energy density threshold for the emitted radiation is exceeded, its focus A plasma channel is formed along the region. This plasma channel is charged Since the transport occurs along this plasma channel, it has a much better conductivity / conductivity Shows conductivity. Thus, the electrode 23f is short-circuited. In the following, the main points (I) to (VII) are discussed and exemplified, but here, radiation By using diffractive optics to focus the energy, for example, power grids Short circuit due to concentration of radiated energy between two or more electrodes in the intended protective device The substantial potential and advantage of generating (I) The distribution of radiant energy is obtained in one or more elongated focal regions. A very attractive alternative to a single focus area is multiple parallel focus areas. Therefore, this alternative will be dealt with in the future. (II) Continuous and discrete (ie, spatially coherent) Not) intensity distribution (power density distribution, unit: (watt / m^Two)) Or energy Density distribution (unit (joules / m^Two): Mainly "energy density distribution" Used) is obtained. This type of distribution is mainly referred to below as the "longitudinal" distribution. However, this is due to the energy density component in a direction parallel to the main direction of radiant energy propagation. This is because the cloth is described. 11a to 11f show several sequences that can be produced by the diffractive component DE / DOE. Fig. 3 shows a target longitudinal distribution I (z). Along the longitudinal axis of symmetry in each parallel channel The optical intensity is the electrical strength of the DE / DOE component mounted on a certain electrode arrangement. It is predefined to change in a way that optimizes the short-circuit generation function. For example, The trigger action simplifies the short-circuiting process and allows free charge keying to be involved. To account for the increase in the amount of carrier (eg, by so-called ablation ), Focusing a higher energy density on at least one surface of the electrode It is very interesting to say. 12a to 12g are obtained by DE / DOE with multi-focus function, Figure 3 illustrates several corresponding discrete longitudinal energy density distributions. Each release The energy densities in the scattered focal spots are individually weighted, Each highest value envelope is given a very general functional shape. These discrete Needless to say, the focal points can be placed at an arbitrary distance from each other, The DE / DOE used depends on the manufacturing method used and the (lateral) resolution. Only restricted. The discrete focus distribution has the same dimensions as the discrete focus distribution More available radiation than the radiant energy at each focal point in a continuous focus distribution Radiation energy is distributed at each discrete focal point. This makes available radiation energy Energy can be used in an optimal way for this purpose. An attractive procedure is a quasi-discrete focus distribution, i.e., where adjacent discrete focal points are partially DE / DOE which results in a multifocal distribution overlapping each other It is to design. Therefore, the energy density between adjacent focal points is zero. Never be. However, this still initiates ionization of the gas in question. Is maintained above the energy density threshold for the emitted radiation. Straightforward The benefit of contact is the more efficient use of radiant energy available to a limited extent. is there. (III) Two preferred types of focal regions are the so-called cylindrical and tubular regions. Formed by The cylindrical focal region follows a line or curve in the space Radiant energy distribution showing the maximum. One example is a focus distribution along a straight line And the energy density distribution perpendicular to this straight line has the form of a Gaussian distribution. are doing. The tubular focal region is at the symmetry axis of the focal region, as shown in FIGS. Along with a radiant energy distribution that shows a minimum along this axis and a maximum outside this axis I have. In the example of FIG. 16c, the energy distribution of the radiation is half a certain distance from the straight line. The focus distribution is shown with a maximum along the cylinder, spaced radially. Such an d The energy density distribution is convergent (generally the radius of the distribution is the distance from DE / DOE) Decreases as the value increases) or divergent (generally, the radius of the distribution is DE / DO Increases with increasing distance from E) or parallel (generally the radius of the distribution) Is constant regardless of the distance from DE / DOE). The tubular focal region has continuous, discrete, and “quasi-discrete” energy densities. The fact that it can be formed by a degree distribution must be considered as an obvious extension. No. (IV) Another type of preferred embodiment (FIGS. 17a-17e) has a plurality of parallel, narrow cells. It has a long focal area. Therefore, such a configuration is not Discrete in the direction perpendicular to the main transport direction. If this direction is on the z axis of the Cartesian coordinate system Thus, if formed, multiple variants are possible. One or more parallel and elongated The focal region can be located along the x-axis or any other possible line parallel to it. Wear. As an alternative, one or more parallel and elongated focal regions may be It can also be arranged along other possible parallel lines. Yet another alternative is to release Any distance in the x, y direction between different focal areas in a direction perpendicular to the main direction of propagation of the radiation A plurality of parallel and elongated focal regions arranged in a two-dimensional matrix Is to generate. Yet another alternative is to use this multiple generated parallel and fine-grained method. Long focal area, for example, a cylindrical coordinate system separated by a certain distance from the common axis of symmetry It is located in. Of course, many variations on this subject Body variants are possible, and these variants also fall within the scope of the preferred embodiment. Multiple parallel focal regions, multiple parallel, optically triggered, short circuit formation Enables the creation of arc channels. This is in turn the power in each arc channel. Means that the flow is reduced, and therefore the current-dependent inductance is also reduced, This means that the triggering process is performed more quickly. at the same time, The electrodes included in this electrode system are such that each partial arc is Reduces corrosion as a result of local heating at the touch point. (V) Yet another type of focal region distribution is divergence or convergence rather than parallel to each other. It is formed by a plurality of focal regions to be bundled. Thus, this is The fabric can be adapted and optimized for the electrode geometry in question and the associated electric field distribution To (VI) Yet another type of focal area distribution (FIGS. 18a-18b) is the radiant energy One or more that lie along a line separate from the line that forms the true main direction of energy propagation It is formed by an elongated focal region. This is particularly interesting, but it is Can be formed between two electrodes 23k using DE / DOE focusing on circular symmetry Just after this DE / DOE, to get a low trigger voltage It is necessary to place the electrodes on the As such, this electrode provides some of the radiant energy deflected by the DE / DOE. This is because there is a tendency to shield. Therefore part of this radiant energy is lost The radiant energy available for triggering is reduced. These shielding effects In order to avoid this, an off-center focus distribution (and thus the original main Away from the direction and placed parallel or non-parallel to that direction) A DE / DOE can be configured. In this way, a short circuit can be generated The design of the electrode system generates a plasma that is laterally offset with respect to the axis of symmetry. It is much easier and more efficient to use DE / DOE. this Immediately sees the potential for triggering the electrode gap and its potential To ultimately optimize the desired electrical protection function . Such an electrode gap is paired after a circularly symmetric focusing DE / DOE. Name Higher electrical breakthrough and discharge current than necessarily smaller electrodes It should also be pointed out that it can be designed to survive. (VII) A very important property of DE / DOE is that the resulting focal region In each case, where to start and where to stop can already be determined at design time. And In FIG. 11a, z₁And z_TwoEach have a single elongated focus Points indicate two z-coordinates that "start" and "stop" respectively. These two The energy density of the focal region at the z-coordinate of Depending on the energy density threshold of the radiation that induces ionization and plasma formation at Understand that it will exceed a certain value and be lower than that value Is done. Thus, without lowering the radiant energy triggering action, Only at a certain, predefined distance does the electricity generated by radiant energy One more way to exceed the energy density required for spiritual breakthrough After a certain predefined distance, DE is lower than the energy density. It is possible to control the resulting energy density distribution after / DOE is there. Therefore, this reduces the length of the elongated focal region by the distance between the electrodes to be short-circuited. Allows precise alignment with separation. Furthermore, DE / DOE is discharge, plasma No need to touch the channel. Such contact can damage the DE / DOE. Can occur because discharges occur on the surface and material loss This can cause scratches and plasma components may be concentrated on the surface, This is because such a situation easily affects the function of the DE / DOE. In the embodiment according to FIG. 8, the radiant energy is applied to the opening at one of the electrodes as before. It is supplied through the mouth 29f. FIG. 13 shows a general case in comparison with the embodiment of FIG. 36g of a diffractive optical element (Kinoform) is arranged on one radial outside of the electrode 23g. A variant that differs only by being placed is shown. Optical element 36 g, as described above, deflects the laser beam and sets the target electrical conduction path between the electrodes. Road Designed to focus the laser beam on many points distributed along Have been. The beams forming these points 28g each have their own deflection angle. I have. Therefore, these luminous fluxes are displaced by different distances to each point 28g. Move. The advantage of placing the kinoform 36g of FIG. 13 on one side of the electrode is The kinoform is placed on the side of the highest electric field so that the electric field disturbance is minimized That is to say. Simple electrode design because no laser beam opening is required Be transformed into FIG. 14 shows that the optics 27h can detect radiation coming from a laser or similar. These light beams are divided into several parts and directed toward each diffraction element (Kinoform 36h). Axicon 37h (refractive or diffractive) The following shows the deformed body. These kinoforms are one of the electrodes, 2 in FIG. It is distributed around the electrode denoted by 3h. 15 is the same as FIG. 14 The structure is shown in a perspective view. In this embodiment, four kinoforms 36h are provided between the electrodes. At a number of points or regions 28h existing along the axis of symmetry by diffraction. Saying it is placed around electrode 23h to focus the energy Is evident in FIG. The use of multiple individual kinoforms 36h is continuous Even if a closed cyclic kinoform is not impossible, It will also be easy and cheap to implement. The preceding description should be considered illustrative of the inventive idea on which the invention is based. It should be noted that Therefore, a detailed description is provided without departing from the scope of the invention. Modifications are possible for those skilled in the art. As an example Thus, according to the present invention, the energy of ionization / plasma formation is supplied to the gap 24. It is not necessary to use a laser to do this. Fast and reliable according to the invention Other radiation sources, such as electron guns or other energy sources, as long as reliability requirements are met. Energy supply solutions are also applicable. Relatively slow interruption of circuit breaker 4 1, 3 and 5 in which the device of the invention is arranged to reduce the negative effects of time In operation cases other than those indicated in the above, the electrical It is recognized that the opening and closing means 10 according to the invention can be applied for the protection of a target object. Should be taken. Thus, the switching means according to the invention provides such a circuit breaker. It is not necessary to operate in conjunction with 4. The present invention is not limited to DC but AC It should be acknowledged that it fits well. Finally, this switchgear It does not necessarily have to be used for protection purposes.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ (72)発明者トーマス、フォーゲルベルイスエーデン国ルドビカ、ベルグスマンスガタン、12 (72)発明者ヤン、イスベルイスエーデン国ベステロウス、カルルスガタン、27 (72)発明者マーツ、レイヨンスエーデン国ベステロウス、ヒブラルガタン、５ (72)発明者リー、ミンスエーデン国ベステロウス、ヘグビー、スコグスベーグ、１ (72)発明者アンデルス、スネソンスエーデン国オカルプ、フビランス、アレー、６ (72)発明者ダン、ウィンドマールスエーデン国ビティンゲ、スメドストルペット、18────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (81) Designated countries EP (AT, BE, CH, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, L U, MC, NL, PT, SE), OA (BF, BJ, CF) , CG, CI, CM, GA, GN, ML, MR, NE, SN, TD, TG), AP (GH, GM, KE, LS, M W, SD, SZ, UG, ZW), EA (AM, AZ, BY) , KG, KZ, MD, RU, TJ, TM), AL, AM , AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BR, BY, CA, CH, CN, CU, CZ, DE, DK, EE, E S, FI, GB, GE, GH, HU, ID, IL, IS , JP, KE, KG, KP, KR, KZ, LC, LK, LR, LS, LT, LU, LV, MD, MG, MK, M N, MW, MX, NO, NZ, PL, PT, RO, RU , SD, SE, SG, SI, SK, SL, TJ, TM, TR, TT, UA, UG, US, UZ, VN, YU (72) Inventor Thomas, Vogelberg Bergmansga, Ludovica, Sweden Tan, 12 (72) Inventor Jan, Isberg Västerås, Karlsgata, Sweden N, 27 (72) Inventor Martz, Rayon Visterous, Gibralgata, Sweden 5 (72) Inventor Lee, Min Västerås, Hegby, Sweden Cogsbage, 1 (72) Inventors Anders, Sneson Ocalp, Fubilans, Are ー、 6 (72) Inventor Dan, Windmar Smedstorupe, Bitinge, Sweden , 18

Claims

[Claims] 1. A power switchgear including at least one electrical switchgear, wherein The closing device (5) is capable of switching between a substantially electrically isolated state and an electrically conductive state. At least one opening / closing means (10) including a pole gap (24); The tip or at least a part thereof to be conductive, or at least Including means (25) for initiating Causing the electrode gap to become conductive or at least to start Said means (25) for plugging said gap or at least a portion thereof. Energy is supplied to the electrode gap in the form of radiant energy to form To be able to do A power switchgear characterized by the above. 2. Make the electrode gap or a part thereof conductive, or at least Said means (25) for initiating taking comprises at least one laser The device according to claim 1, comprising (25). 3. The switching means (10) has an electric field between its electrodes (23) in an insulated state. The electric field causes the electrode gap to become conductive. Or at least promote electrical flashover when starting to take 3. The method according to claim 1, wherein apparatus. 4. The electric field in the insulating state of the electrode gap (24) Characterized by having an electric field strength substantially lower than the electric field strength at which The device of claim 3, wherein 5. The electric field in the insulating state of the electrode gap (24) 30% or less, preferably 20% or less, of the electric field strength at which 5. The method as claimed in claim 3, wherein the electric field strength is not more than 10%. The described device. 6. The electric field in the insulating state of the electrode gap (24) At least 0.1% of the field strength at which Characterized by having an electric field strength of 1%, preferably at least 5%. An apparatus according to any one of claims 3 to 5. 7. Making the electrode gap (24) conductive or at least one The means (25) for initiating the process may be such that the electrode gap is conductive. Radiant energy so that the lowest field strength triggered to minimize 7. The method according to claim 1, wherein the supply is performed. An apparatus according to any one of the above. 8. Making the electrode gap (24) conductive or at least one Said means (25) for initiating The release is such that the time delay between the induced conductivity of the pole gap is minimized. Characterized in that it is configured to supply radiation energy to the electrode gap. Apparatus according to any of the preceding claims. 9. The opening / closing means (10) and the electrode gap are made conductive; The means (25) for at least starting to take on the electrode The establishment of conductivity at the tip is between the electrodes of the switching means in an insulated state. Characterized in that it is configured to be substantially independent of the electric field strength, Apparatus according to any of the preceding claims. 10. Said means for supplying trigger energy to said electrode gap (25) is at or near at least one of the electrodes (23) Wherein the radiant energy is provided to the contractor. An apparatus according to any one of claims 1 to 9. 11. Said means for supplying trigger energy to said electrode gap (25) One or one region in the gap (24) between the electrodes (23). Characterized by positioning said radiant energy in a region An apparatus according to any of the preceding claims. 12. The power supply for supplying the trigger energy to the electrode gap. The members (25, 27) are provided at two or more locations or regions (28) between the electrodes. 2. The method of claim 1, wherein the apparatus is configured to provide radiant energy. 12. The device according to any one of claims 11 to 11. 13. Said means for supplying trigger energy to said electrode gap Are two or more points or regions of radiant energy along a line extending between said electrodes Are arranged to position the wires, and the wires pass through the desired electrical continuity between the electrodes. 13. The device according to claim 12, wherein the device corresponds to an extension of a road. 14． Said means for supplying trigger energy to said electrode gap (25) provides the radiant energy to one or more regions (28i, k, m, n). The longitudinal axes of these regions are located between the electrodes. Characterized by extending substantially along the direction of the electrical conduction path intended for Apparatus according to any of the preceding claims. 15. Said means for supplying trigger energy to said electrode gap (27) The elongated focal region is formed in a tubular shape. The device of claim 14, wherein 16. Said means for supplying trigger energy to said electrode gap The elongated region completely or substantially completely blocks the space between the electrodes. Wherein said elongated region is formed so as to form Item 16. The apparatus according to item 14 or 15. 17． Said means for supplying trigger energy to said electrode gap (27) forming two or more elongated focal regions (28) in the electrode gap; Wherein the focal region is an electrical conduction path intended to be between the electrodes. 2. The arrangement according to claim 1, wherein the longitudinal arrangement is one behind the other along the road. 16. The apparatus according to 4 or 15. 18. Said means for supplying trigger energy to said electrode gap Is the radiant energy not only between the electrodes but also at least one of the electrodes. 11. The method according to claim 1, wherein An apparatus according to claim 1. 19. At least one of the electrodes in the electrode gap has an opening (29). ) Wherein said means (25) for supplying trigger energy has its opening Characterized by being configured to direct said radiant energy through a part 19. The device according to any one of claims 10 to 18, wherein the device. 20. Said means for supplying trigger energy to said electrode gap (27) near the electrode having the opening (29) and the tubular radiation energy; Such that the axis of the energy region is substantially concentric with the axis of the opening of the electrode, It is characterized in that said tubular radiant energy region (28) is positioned. Apparatus according to claims 15 and 19, characterized in that: 21. Said means for supplying trigger energy to said electrode gap 11. The system of claim 10, further comprising a system for controlling electromagnetic energy. 21. The apparatus according to any one of claims 20 to 20. 22. The control system includes at least one diffractive element. 22. The device of claim 21, wherein 23. The diffraction element is formed of kinoform. 23. The device of claim 22, wherein 24. The control system (27f) is located radially outward of the electrode. And the luminous flux is directed toward the gap between the electrodes. Apparatus according to any of claims 21 to 23, characterized by the features. 25. The control system (27h) transmits a radiant energy pulse to the electrode. 3. The method according to claim 2, wherein the ring is divided into an annular configuration around one of the rings. 25. The device according to any one of 1 to 24. 26. The switchgear protects electrical objects from fault-related currents / voltages. And the switchgear is connected to the fault condition detectors (11 to 13). Activated to activate its protection function with help Apparatus according to any of the preceding claims, wherein 27. The switchgear (5) directs overcurrent to ground (8) or relatively low The device according to claim 1, wherein the path is changed to another device having a potential. The device according to claim 26. 28. At least one overcurrent diverter (22) is provided with the switching means (10). 28. The method according to claim 1, which is connected in parallel with An apparatus according to claim 1. 29. The electrical object (1) is included in the power grid (3) or in the power plant. Connected to another device, the device being connected to the network by the object and the network / device. A switching device (4) is included in the intervening line (2), and the switching means (10) is Connected to the line (2) between the object (1) and the switchgear (4) And that the switching means (10) is substantially longer than the shut-off time of the switching device (4). It can be started in a short time to change the course of overcurrent. 28. The device of claim 27. 30. The switchgear (4) is formed by a circuit breaker. 30. The device of claim 29, wherein the device is characterized. 31. 31. The device according to claim 30, wherein the switch between the switchgear (4) and the object. An additional circuit breaker (6) disposed on the line, wherein the additional circuit breaker (6) is provided. ) Is disposed between the opening / closing means (10) and the object (1), and It is intended to cut off lower voltage and current than the device (4), The fact that it is possible to implement a shorter shut-off time than with a switchgear, and The additional shut-off device is designed to prevent overcurrents towards or away from the object (1). Reduced by the opening and closing means (10), but more real than said switching device. 31. Adapted for qualitatively early interruption. An apparatus according to claim 1. 32. There is an overcurrent toward or away from the object (1) Eye to shut off when indicated by the detector below a preset level In order to activate said additional circuit breaker, the detection device (11-13) and the additional And a control device (14) connected to the additional circuit breaker (6). 32. The device of claim 31, wherein 33. The additional circuit breaker (6) is used to conduct current from a contact to a branch line (17). The arc at the time of opening the contact of the switch (15). Said branch line (17) having one or more parts (18) for avoiding 33. The method as claimed in claim 31 or 32, wherein the switch comprises An apparatus according to any of the preceding claims. 34. The one or more components (18) in the branch line (17) The circuit can be closed so as to be conductive by the control of the device (14). 34. The device of claim 33, wherein 35. The one or more components (18) are formed by controllable semiconductor components. Apparatus according to claim 33 or 34, characterized in that: 36. The one or more components (18) include at least one overvoltage arrester (3). The device according to any one of claims 33 to 35, characterized by comprising (0). Place. 37. A disconnector (20) for direct current electrical isolation is connected to the one or more components (18). The method according to any one of claims 33 to 36, wherein the elements are connected in series. Equipment. 38. The disconnector (20) is controlled so that the switch (15) closes. And the one or more components (18) are placed under conditions to cut off the branch line (17). Connected to the control device (14) to be controlled to open after Apparatus according to claim 37, characterized in that: 39. The protection target (1) is formed by an electric device having a magnetic circuit. Apparatus according to any of the preceding claims, characterized in that: 40. The object is formed by a generator or a transformer or an electric motor 39. The device according to claim 38, characterized in that: 41. The object is formed by a power line, for example, a cable. 41. The apparatus according to any of the preceding claims, wherein 42. Two opening and closing means on both sides of the object to protect the object from both sides 42. The method according to claim 1, wherein (10) is arranged. An apparatus according to claim 1. 43. The opening / closing means (10) and the overcurrent state detecting device (11-13) Said overcurrent condition detection device when connected and required for protection reasons And controlling the opening and closing means to close based on information from the Device according to claim 1, characterized in that it comprises a control device (14). 44. The same control device (14) is the overcurrent state detection device (11-13) Controlling the switching means (10) and the additional circuit breaker (6) based on information from Claim 43 and Claims 32 and 33, characterized in that An apparatus according to one or more of claims 38. 45. 45. The method of claim 1 to 44 for protecting an object from fault-related overcurrent. Use of the device according to any of the above. 46. Said means for supplying trigger energy to said electrode gap Concentrates the radiant energy within a plurality of substantially parallel and elongated focal regions The longitudinal axis of the focal region is substantially aligned with the target between the electrodes. Characterized by being arranged along the direction of the electrical conduction path Apparatus according to any of claims 1 to 45. 47. To protect electrical objects (1) from fault-related overcurrents in power plants The method When a failure condition is detected by the failure detection device (11 to 13), The overcurrent diversion is performed by the stage (10) and the overcurrent is grounded (8). Configured to divert to another device that has a relatively lower potential The opened and closed means (10) is opened with the help of the trigger means (25). By supplying radiant energy to the electrode gap (24) present in the closing means, Closed to divert overcurrent by giving conductivity to the electrode gap And a method comprising: 48. Between the opening and closing device (4) and the object (1) and the opening and closing means (10 ) And said object (1) an additional circuit breaker (6) located on the line (2) , An overcurrent directed toward or away from the object (1) is caused by the switching means ( Characterized in that it is activated for interruption after being reduced by 10). Item 48. The method according to Item 47.