CN102204045B - 具有电弧保护的开关设备和电弧保护方法 - Google Patents

Abstract

一种开关设备(5)，包含充气外壳(30)、致动器(50)和电弧起动器(43，51，52)，充气外壳(30)具有输入导体(33)。致动器(50)被布置为在外壳(30)中发生具有第一长度的第一电弧(62)时致动电弧起动器(43，51，52)。电弧起动器(43，51，52)在被致动时产生用于具有第二长度的第二电弧(68)的路径，第二长度短于第一长度。致动器(50)可被布置为在发生第一电弧(62)时起作用于外壳(30)中的压力的增大。气体可以为空气或SF6。电弧起动器(43，51，52)可在被致动时产生通过将输入导体(33)从外壳(30)隔离的固体电缆绝缘(42)的区段(43)的用于第二电弧(68)的路径。

Description

具有电弧保护的开关设备和电弧保护方法

技术领域

本发明涉及包含充气外壳的开关设备(switching installation)。本发明还涉及用于这种开关设备的方法。

背景技术

由于其良好的绝缘特性，中压和高压开关设备——其用于超过1000V的电压——广泛地使用SF₆绝缘，允许获得紧凑的设备。然而，存在这样的强烈愿望：考虑到SF₆——特别是其分解产物HF、SOF₂、SO2——对于环境的不良后果，不使用SF₆作为绝缘介质。因此，空气越来越多地用作绝缘介质。作为空气的绝缘品质差2-4的因子的结果，设备的尺寸需要增大，以防止多个承载电压的部件之间的电火花或电弧。这又导致偶发电弧时所释放能量的量的增大，因为能量的量与电弧的尺寸成比例，电弧的尺寸与导电部件之间的距离成比例。

在没有进一步的措施的情况下，高能(energetic)电弧将会一直持续到电压从承载电压的部件上消除(taken of)，这一般是通过用对开关设备进行馈送的供电线中处于电网上游的外部开关将设备从电网关断来实现。这种外部切换一般在开关设备的错误特性已经被电网中的外部监视系统检测到之后的大约一秒后完成。然而，高能电弧的一秒可导致显著的危险和损坏。开关设备因此必须具有这样的措施：足够快地移除高能电弧，以便将影响减小到可接受的等级。

具有带电弧保护的充气外壳的开关设备在EP 1 463 172 A1中介绍，其中，输入导体在外壳中发生高能电弧时自动接地，以便停止电弧。这依赖于在发生高能电弧时外壳内的压力增大以及结果导致的空气的加热。外壳包含排气面板，其在外壳内的压力增大时打开，经由挠性电缆，作用在接地开关上。接地开关将导体短接到地，使得电弧停止。

已知的开关设备具有这样的缺点：尽管电弧停止，热气体通过排气面板释放，因此可包含对于开关设备附近的操作人员的安全风险。

将内部电弧产生的压力用于致动接地开关的开关设备的另一实例在EP 0 235 755 A1中示出。同样地，在这种设备中，接地开关的致动导致内部电弧消失。

具有鲁棒性的电弧保护机制对于使用SF₆设备的系统也是有用的。尽管这种系统中的电弧较短、因此能量较低，电弧仍可能导致对开关设备的损坏，这可导致热气体——例如SF₆分解产物——的不希望的释放，特别重要的是，导致对操作人员的安全风险。另外，由于SF₆为温室气体，出于环境原因，SF₆的释放是不希望的。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种开关设备，该设备包含充气外壳，其具有针对电弧发生的影响的改进的安全等级，具有大的程度的鲁棒性。

为此目的，包含充气外壳的开关设备包含：

-输入导体，其被布置为承载输入电压，输入导体和外壳通过气体和固体绝缘彼此绝缘；以及

-致动器和电弧起动器，致动器被布置为在外壳中发生具有第一长度的第一电弧时致动电弧起动器，电弧起动器在被致动时创建用于具有第二长度的第二电弧的路径，第二路径短于第—路径。

用于第二电弧的路径一被创建，第一电弧就将熄灭，具有较短长度的第二电弧将会出现。相比于较长的第一电弧，此较短的第二电弧将会把较小的能量引入外壳。设备将会损坏的风险因此降低。另外，如果尽管如此外壳将损坏，热气体的释放以及可能的甚至是火焰将会具有较低的能量，且其影响严重性较低。结果，设备及例如操作者等附近人员的相关联的危险降低。

另外，较短的第二电弧将会处于良好限定的位置，即，使用电弧起动器限定的良好限定位置，而第一高能电弧的位置是不可预测的。这能在设计外壳时有利地利用，因为这样的需求较低：将整个外壳设计为能够在任何位置耐受高能电弧达可观的时间。

例如，气体基本上包含空气或SF₆。

在另一实施例中，致动器被布置为在第一电弧发生时作用于外壳内压力的增大。

高能电弧的发生将导致外壳内压力的增大，因为气体在被加热时膨胀。这种压力将被称为电弧压力。

在一实施例中，致动器包含与外壳的机械连结(mechanical link)，致动器被布置为使用机械连结将外壳的一部分的膨胀传送到电弧起动器。

在高能电弧发生时，电弧压力产生外壳或其区段的膨胀。这种膨胀可由连接到膨胀区段的机械连结直接传送。机械连结因此将随着外壳的膨胀移动，并致动电弧起动器。

电弧起动器可机械连接到致动器。或者，电弧起动器可被定位为距致动器有小的距离，使得致动器可在致动电弧起动器之前在小的距离上自由移动。

在一替代性实施例中，致动器包含压力盒，压力盒具有连接到电弧起动器的挠性输出表面和挠性输入表面，电弧压力产生压力盒的挠性输入表面的向内移动，产生挠性输出表面的向外移动。

电弧压力将作用在压力盒上，因此将通过压力盒转换为电弧起动器的移动。

在另一替代性实施例中，致动器包含检测电弧发生的电弧检测器。

电弧检测器可检测来自第一电弧的光的等级或来自第一电弧的电离作用(ionization)的等级。另外，电弧检测器可使用压力传感器主动检测压力增大。一旦电弧检测器检测到电弧的发生，致动器将会被操作为驱动电弧起动器。

在实施例中，第二长度为第一长度的至多一半。在进一步的实施例中，第二长度为第一长度的至多四分之一。

由于电弧能量与电弧长度成比例，电弧长度的这种减小因此将以相同的分数直接导致电弧能量的减小，即具有因子2的的电弧长度减小将以基本上相同的因子2减小电弧能量。

电弧因此被有效地移动到电弧长度大大减小的位置。另外，电弧的长度和位置也受到良好的控制，因为它们由用于第二电弧的良好限定的路径决定。

在实施例中，致动器和电弧起动器位于外壳内部。

这具有这样的优点：在外壳周围不需要附加的空间，从而不会增大安装外壳所需要的空间。

在另一实施例中，固体绝缘包含用于对输入导体进行绝缘的固体电缆隔离，电弧起动器被布置为，在被致动时，通过固体电缆绝缘的区段产生用于第二电弧的路径。

用于第二电弧的路径因此在包含固体绝缘材料的环境中而不是在包含气体的环境中创建。第二电弧的路径因此被良好地控制，且位于相对安全的位置。

在进一步的实施例中，电弧起动器包含驱动栓(peg)和有着第一表面与第二表面的绝缘插塞(plug)，绝缘插塞插入输入导体周围的固体电缆隔离中的孔，驱动栓被布置为，当由致动器致动时，从第一表面到第二表面对绝缘插塞进行穿孔，以便产生用于第二电弧的路径的通道。

驱动栓可与外壳接触，例如，经由到外壳的导电性机械连接。驱动栓可以是导电性的。驱动栓可经由外壳、直接或间接接地。

绝缘插塞可被定位在电缆连接器周围的固体绝缘中的孔中。固体绝缘和绝缘插塞确保开关设备这样的部分在正常运行期间与外壳以及其他部分良好地绝缘：其中，所有的高电压部件被定位在距外壳和其他部件紧密的距离上。在发生高能电弧时，当外壳的膨胀区段膨胀时，一旦电弧起动器被致动器致动，绝缘破坏。

在已经对绝缘插塞进行穿孔后不久的操作中，驱动栓可基本上直接接触输入导体，因此将电缆连接器短接到地。

驱动栓将会在与电缆连接器直接接触时燃烧，因为其尺寸被设计为使其不能耐受短路电流。这破坏了直接接触，并为用于第二电弧的路径留出通道。绝缘插塞也可部分地或完全地燃烧。

换句话说，一旦栓将与电缆连接器接触或与之非常接近，栓将会燃烧。在栓已经燃烧之后，接触将会丧失，但电弧路径将保留。

电弧保护因此不依赖于非中断金属接地路径的存在，而是通过提供第二电弧路径继续工作。这使得相比于如上面讨论的EP 1 463 172 A1文档中的依赖于非中断金属接地路径的机制，此电弧保护更具鲁棒性。

或者，驱动栓可对绝缘插塞进行穿孔，并进入与输入导体的密切距离，仅仅由薄的间隙间隔开。这种薄的间隙可能足够小，以允许电流从输入导体流到驱动栓，基本上立即形成输入导体与驱动栓之间的电弧。驱动栓于是可燃烧，电弧路径可在输入导体和地之间保留。

驱动栓可以为在其末端具有尖锐尖端的金属元件。

尖锐的尖端允许绝缘插塞的容易的穿孔。

电弧起动器还可包含具有引导通道的金属插塞，驱动栓被布置为，当被致动器致动时，通过引导通道移动，且金属插塞被接地。

引导通道可以为贯穿金属插塞延伸的圆柱形孔。

因此产生的第二电弧路径于是从输入导体通过绝缘插塞(如果仍存在的话)中的孔延伸到金属插塞。金属插塞被设计为耐受短暂的短路电流脉冲。

驱动栓可经由金属插塞接地。

绝缘插塞可包含第一表面上的导电层。

这在开关设备的正常运行期间将驱动栓从输入导体介电屏蔽。

绝缘插塞可以为用绝缘材料制造的基本上为固体的插塞。

绝缘插塞可包含橡胶材料。

橡胶允许通过驱动栓容易地穿孔。另外，橡胶提供了绝缘插塞一侧的承载电压的输入导体和绝缘插塞另一侧的接地部件之间的良好介电隔离。

在一实施例中，绝缘插塞包含真空腔，第一表面包含第一端盖，第一端盖被布置为，当第一端盖完好时保持真空腔内的真空，当第一端盖被驱动栓穿孔时破坏真空。

真空腔在完好时提供绝缘，即在第一端盖完好并保持真空腔内的真空时。这样的真空提供了非常好的绝缘。

当第一端盖被穿孔时，真空腔用来自外壳的气体填充，由真空提供的良好绝缘被移除。结果，驱动栓与输入导体接触，或进入与输入导体充分接近的距离，由此产生用于第二电弧的路径的通道。

在进一步的实施例中，外壳接地，以便具有良好定义的电压基准，并使得到外部世界以及来自外部世界的干扰最小化。

在致动电弧起动器时，用于第二电弧的路径可在输入导体和地之间被创建。

外壳中的气体可包含选自空气和SF₆的气体成分。

空气和SF₆均可用作外壳、输入导体和外壳内可能的其他导电元件之间的绝缘。

如上面所讨论的，由于例如环境原因，可使用空气。可使用SF₆，以获得外壳的最大紧凑性。

开关设备还可包含：断路器，其被连接到输入导体，视情况可选的断开器，用于产生或断开输入导体和导线(rail)系统之间的导电连接，断开器和导线系统贯穿外壳。

开关设备可以为三相设计，具有每个功能单元(也称为区(field))三个的上面提到的每种部件，对于每相，这些部件彼此物理且电气地分隔开。

开关设备还可包含具有操作手柄的接地装置，操作手柄位于外壳外部，其中，接地装置被布置为由操作者通过操作手柄操作，并在被操作时对输入导体和其他导电元件中的至少一个进行接地。这允许操作者手动地将开关设备引入安全模式，例如当需要接触以进行维护时。

在另一实施形态中，本发明涉及一种用于具有充气外壳的开关设备的方法，其包含在外壳中发生具有第一长度的第一电弧时产生具有第二长度的第二电弧，第二长度短于第一长度。

在进一步的实施例中，为第二电弧产生路径包含反应于外壳中压力的增大。

在本方法的一实施例中，用于第二电弧的路径通过被布置为承载输入电压的输入导体周围的固体电缆绝缘的区段产生，输入导体和外壳通过包含固体电缆绝缘的气体和固体绝缘彼此进行绝缘。

附图说明

将参照附图进一步说明和介绍本发明的这些以及其他实施形态，在附图中，对应的参考标号表示对应的部件：

图1示出了根据本发明第一实施例的开关设备中通过外壳的简化截面图；

图2示出了在高能电弧发生时根据本发明第一实施例的开关设备中通过外壳的简化截面图；

图3示出了在致动电弧保护时的简化截面图；

图4a-4c示出了在致动电弧保护之后的简化截面图；

图5示出了根据本发明第二实施例的开关设备中通过外壳的简化截面图；

图6示出了在高能电弧时根据本发明第二实施例的开关设备中通过外壳的简化截面图；

图7示出了根据本发明第三实施例的开关设备中通过外壳的简化截面图；

图8a示出了根据本发明第四实施例的开关设备中通过外壳的简化截面图；

图8b示出了图8a的细节；

图9a示出了在高能电弧时根据本发明第四实施例的开关设备中通过外壳的简化截面图；

图9b示出了图9a的细节；

图10示出了第四实施例中使用的机械连结；

图11和图12示出了本发明的替代性实施例的细节。

具体实施方式

图1示出了根据本发明一实施例用于中压或高压的电气开关设备5的实例的简化截面图。开关设备5包含用金属制造的封闭外壳30，开关设备5的元件位于外壳内。外壳30被安装在固定框架34上。在所示的实例中，开关设备5用于在连接到电缆连接33的供电线35和三相导线系统的导线15之一之间产生或断开电气连接。导体从电缆连接33引到断路器12的底部连接，断路器12采用真空断路器的形式，其由驱动杆16致动。在开关设备5中，断路器12用于接通和断开电流。在所示的实例中，经由滑动导电连接，断路器12的其他连接被连接到断开器14的第一侧，断开器14由第二驱动杆17致动。滑动导电连接意味着存在断路器12和断开器14之间的电气接触，无论断路器12和断开器14的位置如何。在闭合的位置上，断开器14的另一侧与分支导线18接触，分支导线18被连接到导线15中与图面垂直延伸的一个。借助第二驱动杆17，断开器14也可电气断开电缆连接33和导线15之间的导电路径。断开器14也可被引入与接地接触29相接触，使得从断路器12的整个电路可被接地。分别用于断路器12、断开器14的驱动杆16和第二驱动杆17由驱动机构11驱动，该机构位于图1粗线所示的闭合外壳20的顶侧。除了此机构11以外，在外壳30的顶侧，还有用于二次设备31(例如安全、测量和记录设备)和控制面板32的空间。

图1示出了截面图，其仅仅显示出开关设备5的一相部分。本领域技术人员将会明了，开关设备5的另外两相部分位于垂直于图面的方向，于是，对应的分支导线18在各种情况下连接到导线系统的不同导线15。三相部分一起构成功能单元，也称为区。因此，对于完整的开关设备5，多个功能单元可彼此相邻地安置。

如示例性实施例所示，断路器12的顶侧、其驱动杆16、断开器14及其第二驱动杆17与分支导线18、接地接触29和导线15的区段可被电气绝缘障碍物10围绕，电气绝缘障碍物10用于关于邻近相以及关于闭合外壳30的介电分隔(或绝缘)。

电缆连接或输入导体33具有固体电缆绝缘42，其用于关于其他导电元件以及闭合外壳30的绝缘。固体电缆绝缘42包含绝缘插塞43，其将固体电缆绝缘42的孔紧密地匹配到输入导体33。绝缘插塞43例如用橡胶或任何其他合适的材料制造，该材料具有电气绝缘特性，但同时又是可穿孔的。绝缘插塞43的上表面45可与输入导体33接触，或处于与之接近的距离。薄的金属驱动栓51位于绝缘插塞43的下表面44侧。下表面44可用导电层46覆盖，以便在开关设备正常运行期间将驱动栓51从输入导体33屏蔽开。驱动栓51由金属插塞52引导，其也配合在固体电缆绝缘42中的孔中。在所示出的实例中，金属插塞52接地。或者，未对自身进行接地的金属插塞52在驱动栓51被如下所述地致动时提供到外壳30的电气接触。代替使用金属插塞的是，还可以实现这样的驱动栓51：其能够传导大的电流。在这样的替代性实施例中，驱动栓自身可被接地。绝缘插塞43、驱动栓51以及可能的金属插塞52一起构成电弧起动器，其功能将在下面介绍。

外壳30包含致动器，其具有与外壳30的机械连结50。机械连结50将外壳30的区段60连接到驱动栓51。

图2示出了断开器14和外壳30之间发生第一高能电弧62时的电气开关设备5。此第一电弧62如此高能，以至于产生大量的热，加热外壳30中的空气，并导致外壳30的区段60的膨胀64。由于供给电流的交流特性，此高能电弧62可被保持较长的时间，如果不采取进一步的措施的话，因为其将在交流电流的每个后续周期点燃。然而，在此实施例中，外壳的膨胀64作用在机械连结50上，这向上驱动驱动栓51。驱动栓51对绝缘插塞43穿孔，贯通其上表面45。通过这种方式，从输入导体33到地形成金属的、且因此具有导电性的路径。大的短路电流将会流经驱动栓51。由于驱动栓51太薄，以至于不能耐受这种大电流，驱动栓51将几乎立即燃烧，或至少是其从金属插塞52伸出的尖端，留下图4a-4c所示的情况之一。绝缘插塞43也可如图4a-4b所示地蒸发，或留下图4c所示的通道。在绝缘插塞43已经被穿孔或蒸化且驱动栓51已经消失之后，在输入导体33和金属插塞52之间产生用于第二电弧68的路径，如图3所示出的那样。第二电弧68因此具有短的长度，因此具有低于第一高能电弧62的能量，并在良好限定的位置产生。第一高能电弧62现在熄灭，所关联的风险移除。第二较低能量电弧68通常持续到用供电线35上的外部开关移除输入导体33上的电压。

替代性实施例在图5中示出。代替机械连结的是，外壳30中的致动器50包含压力盒70。压力盒70具有挠性输入表面72和挠性输出表面74。挠性输出表面74连接到驱动栓51。驱动栓51被布置为，在被驱动时，对绝缘插塞43进行穿孔，如同在上面介绍的实施例中一样。

图6示出了在发生第一高能电弧62时的压力盒70的特性。外壳30内的空气的膨胀将会作用在挠性输入表面72上，导致挠性输入表面72的向内的移动76。压力盒70内的空气、稀释空气或气体将会将挠性输入表面72的此向内移动76转换为挠性输出表面74的向外移动78，因此在向上的方向致动驱动栓51，以便对绝缘插塞43穿孔。

另一替代性实施例在图7中示出。外壳30包含电弧检测器AD和主动致动器50。电弧检测器AD检测由外壳30中的第一电弧62产生的光的等级。电弧检测器AD可检测绝对光等级或光等级的变化(增大)。或者，电弧检测器AD可检测来自第一电弧62的电离作用等级。电弧检测器AD可检测绝对电离作用等级或电离作用等级的变化(增大)。如果电弧检测器AD检测到高能电弧，主动致动器50将进行操作，以便驱动驱动栓51。驱动栓51被布置为，在被驱动时，对绝缘插塞43进行穿孔，类似于上面介绍的实施例。主动致动器50可具有许多不同的性质。主动致动器50可为对驱动栓51进行驱动的电动机，例如线性电动机。或者，主动致动器59可释放预加力的弹簧(未示出)，弹簧在被释放时作用在驱动栓51上。

图8a、图8b、图9中示出了另一实施例。图8a示出了根据本发明第四实施例的开关设备中通过外壳的简化截面图。图9示出了高能电弧时的截面图。图8b示出了图8a的细节。

该实施例不同于图1-7所示的实施例，电弧起动器143、151、152被布置为驱动栓151处于水平布置。机械固定的基准板154被安装在绝缘障碍物10和外壳30之间。致动器包含铰接的机械连结150、铰链156、连接器158。铰接的机械连结150用铰链156连接到基准板154，并用连接器158连接到外壳。在高能电弧时，压力增大将导致外壳的区段60的膨胀64。外壳的区段60的膨胀64经由连接器158作用在铰接的传送连结150上。连接器158和铰链156之间的铰接机械连结150的上部252将因此向左移动。这种移动经由铰链156转化为铰接机械连结150的下部的向右移动。这向右驱动驱动栓151。驱动栓151由金属插塞152引导。在此示例性实施例中，金属插塞152被接地。驱动栓151从左表面144向右表面145对输入导体33周围的固体电缆绝缘42中的绝缘插塞143进行穿孔，因此产生从输入导体33到接地金属插塞152的用于能量较低的第二电弧68的路径。

图10显示出用于此第四实施例的机械连结，在该实施例用于三相设计的三区开关设备时。在此实施例中，不同相的固体电缆绝缘142以及绝缘障碍物10中的部件(输入导体33，断路器12，断开器14，驱动杆16、17)在外壳30中彼此物理地且电气地分隔开。各个固体电缆绝缘包含与对应的电弧起动器相关联的相应的绝缘插塞143。外壳30对于所有相和所有区共用。

铰接的机械连结150为对于所有三个区和所有三个相共用的一个元件。铰接的机械连结150经由连接器158连接到各相和区的外壳30，即在此实例中，总共九个连接器158连接到铰接机械连结150的上部252。铰接机械连结150还包含位于下部的多个指状物250。所述多个指状物包含每个电弧起动器一个的指状物250，各个指状物250被布置为从对应指状物250上的对应位置258驱动对应的驱动栓151。

可在发生高能电弧时膨胀的外壳部分60因此将影响铰接机械连结150，以便将外壳的部分60的膨胀经由沿铰链轴线256的位置的铰链156和指状物250传送到电弧起动器的各个驱动栓151。指状物250具有充分大的刚性，从而将铰接机械连结150的移动传送到驱动栓151，并对绝缘插塞143穿孔。另外，各个指状物250具有充分的弹性，以便允许铰接机械连结150的移动完成、直到所有其他指状物也对对应的绝缘插塞穿孔，因此，直到所有的区和相具有相应的接地电流路径。

在其他的实施例中，绝缘插塞43或143是用例如橡胶的绝缘材料制造的基本上为固体的插塞。

绝缘插塞的替代性实施例在图11和图12中示出。在此替代性实施例中，绝缘插塞243包含真空腔246，其具有第一端盖244和第二端盖245。驱动栓251被布置为接近于第一端盖244，并被布置为由金属插塞252引导，以便在致动器250在外壳中发生高能电弧62时被致动时对第一端盖244穿孔。真空腔246通常包含真空，提供输入导体33和例如驱动栓251的其他导电部件之间的强绝缘。然而，当致动器250被致动时，驱动栓251对第一端盖244穿孔，因此破坏真空。在其他的实施例中，驱动栓251的移动可持续，直到其与第二端盖245接触，在另外的实施例中，驱动栓251也可对第二端盖245穿孔。

一旦第一端盖254被穿孔，真空被破坏，真空腔243用来自外壳的气体——例如空气——填充。结果，早先由真空提供的好的绝缘丧失，第二电弧268的电弧放电在输入导体33和驱动栓251之间发生。在替代性实施例中，电弧将在输入导体33和致动器250和/或金属插塞252之间产生。此第二电弧268于是带走从输入导体33到地的电流，高能电弧62熄灭。相比于外壳中的高能电弧62，第二电弧264具有较小的长度且能量较低，因此，降低了对设备和/或设备附近的操作人员的风险。

已经基于附图所示的(简化)实施例介绍了本发明。本领域技术人员将会明了，在本发明的发明构思的范围内，多种修改和变型是可行的。例如，尽管附图所示的实施例使用外壳中的空气填充，外壳也可用SF₆填充。关于一实施例介绍的元件可关于另一实施例使用，例如，致动器的不同实施例可与电弧起动器的任何不同实施例一起使用。

Claims (16)

1.一种开关设备（5），其包含：

-充气外壳（30）；

-被布置为承载输入电压的输入导体（33），其中，输入导体（33）和外壳（30）通过固体绝缘（10，42）彼此绝缘；

-致动器（50；150，156，158；250）；以及

-电弧起动器（43，51，52；143，151，152；243，251），其中，致动器（50；150，156，158；250）被布置为在外壳（30）中发生具有第一长度的第一电弧（62）时致动电弧起动器（43，51，52；143，151，152；243，251），

其特征在于：

电弧起动器（43，51，52；143，151，152；243，251）在被致动时从输入导体（33）到地（43，51，52；143，151，152；243，251）通过固体绝缘产生用于具有第二长度的第二电弧（68；268）的接地路径，第二长度短于第一长度。

2.根据权利要求1的开关设备（5），其中，致动器（50；150，156，158；250）被布置为在发生第一电弧（62）时对外壳（30）中的压力的增大作出反应。

3.根据权利要求2的开关设备（5），其中，致动器（50；150，156，158；250）包含与外壳（30）的机械连结（50；150，158；250），致动器（50；150，156，158；250）被布置为使用机械连结（50；150，158；250）将外壳（30）的部分（60）的膨胀传送到电弧起动器（43，51，52；143，151，152；243，251）。

4.根据权利要求2的开关设备（5），其中，致动器（50）包含压力盒（70），压力盒（70）具有挠性输入表面（72）和连接到电弧起动器的挠性输出表面（74），压力盒被布置为以挠性输入表面（72）的向内移动（76）对外壳（30）中压力的增大作出反应，并产生挠性输出表面（74）的向外移动（78）。

5.根据权利要求1或2的开关设备（5），其中，致动器（50）包含对第一电弧的发生进行检测的电弧检测器（AD）。

6.根据权利要求1或2的开关设备（5），其中，第二长度为第一长度的至多一半。

7.根据权利要求1或2的开关设备（5），其中，致动器（50；150；250）和电弧起动器（43，51，52；143，151，152；251）位于外壳（30）内。

8.根据权利要求1或2的开关设备（5），其中，固体绝缘包含用于隔离输入导体（33）的固体电缆绝缘（42），电弧起动器（43，51，52；143，151，152；243，251）被布置为在被致动时产生通过固体电缆绝缘（42）的区段的用于第二电弧（68；268）的路径。

9.根据权利要求8的开关设备（5），其中，固体电缆绝缘（42）具有孔，且其中，电弧起动器（43，51，52；143，151，152；243，251）包含驱动栓（51；151；251）和具有第一表面（44；144；244）以及第二表面（45；145；245）的绝缘插塞（43；143；243），绝缘插塞（43；143；243）被插入固体电缆绝缘（42）的孔，驱动栓（51；151；251）被布置为，当由致动器（50；150；250）致动时，从第一表面（44；144；244）基本上到第二表面（45；145；245）地对绝缘插塞（43；143；243）进行穿孔。

10.根据权利要求9的开关设备（5），其中，电弧起动器还包含接地的金属插塞（52；152；253），其具有用于引导驱动栓（51；151；251）的引导通道。

11.根据权利要求9或10的开关设备（5），其中，绝缘插塞（243）包含真空腔（246），第一表面包含第一端盖（244），第一端盖被布置为，当第一端盖（244）完好时保持真空腔（246）中的真空，当第一端盖（244）被驱动栓（251）穿孔时破坏真空。

12.根据权利要求1或2的开关设备（5），其还包含：

断路器（12），其被连接到输入导体（33）。

13.根据权利要求12的开关设备（5），其还包含：

断开器（14），用于在输入导体和导线系统（15）之间产生或破坏导电连接，断开器（14）和导线系统（15）贯穿外壳（30）。

14.一种用于开关设备（5）的方法，该设备包含充气外壳（30）以及被布置为承载输入电压的输入导体（33），其中，输入导体（33）和外壳（30）通过固体绝缘彼此绝缘，其中，该方法包含：

-在外壳（30）中发生具有第一长度的第一电弧（62）时，从输入导体到地通过固体绝缘产生用于具有第二长度的第二电弧（68）的接地路径，第二长度短于第一长度。

15.根据权利要求14的方法，其中，产生用于第二电弧（68）的路径包含对外壳（30）中压力的增大作出反应。

16.根据权利要求14或15的方法，其中，用于第二电弧（68）的路径通过被布置为承载输入电压的输入导体（33）周围的固体电缆绝缘（42）的区段（43）产生，输入导体（33）和外壳（30）通过气体和固体绝缘（10，42）彼此绝缘，气体和固体绝缘（10，42）包含固体电缆绝缘（42）。

Images