专利名称：电弧熄灭装置和用于熄灭电弧的方法
技术领域：
本发明涉及一种用于熄灭气体放电室中的电弧的方法，在该方法中，电力被供应至气体放电室，在所述气体放电室中，能够利用第一方向上的电流和相反的第二方向上的电流来产生气体放电，在该方法中，当检测到电弧时，供应到气体放电室的电力被中断。
此外，本发明涉及一种电弧熄灭装置，该电弧熄灭装置至少部分地包括电源与气体放电室的电极之间的供应线路并具有电弧熄灭设备，在所述气体放电室(5)中，能够利用第一方向上的电流和相反的第二方向上的电流来产生气体放电。
背景技术：
已知真空等离子体发生器具有各种功率等级并且具有各种输出信号形式。
在真空玻璃涂布中，例如，使用具有中频(MF)输出信号并且功率在30与300kW之间的MF发生器。MF信号主要是频率在IOkHz与200kHz之间的正弦信号。输出电压可以从数百伏到超过1000V。为了点燃等离子体，电压经常比正常操作期间的电压高得多。
在等离子体中，可能发生短暂的并且还 保持较长时间的跳火，也就是所谓的电弧， 这是人们不期望的。一般通过电压的衰减或降低和电流的增加，尤其是发生器的输出处或在发生器的另一个位置处的电压的衰减或降低和电流的增加，来识别电弧。如果识别出这种电弧，则必须保证尽快地熄灭电弧或使电弧不会完全发展起来。
EP1720195A1公开了一种用交流电压(尤其是MF交流电压)操作的气体放电设备中的电弧熄灭装置，该电弧熄灭装置具有电弧熄灭设备和控制该电弧熄灭设备的电弧识别设备，电弧熄灭设备具有至少一个可控电阻器，所述至少一个可控电阻器被串联连接布置在从交流电压源延伸到气体放电设备的电极的电线上。作为可控电阻器，设置开关，尤其是 IGBT0当识别出电弧时，以在开关中将电能有意地转换为热的方式将开关切换到导电状态。 在IGBT中耗尽层被大幅度加热，使得仅能够处理少量电弧而不会导致IGBT损坏。发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一种在高电弧率下也能使用的用于熄灭电弧的方法和电弧熄灭设备。
利用具有权利要求1的特征的方法和具有权利要求7的特征的电弧熄灭设备，来实现此目的。
根据本发明，提出当识别出电弧时，将在气体放电室的供应线路中和/或气体放电室中的残留能量供应到能量存储器。通过这种方式，用于等离子体处理的残留能量能够大幅度降低。利用根据本发明的方法，能够非常快速并有效地熄灭电弧。电弧能量可以非常有力和快速地降低。此外，由于根据本发明的方法，能够保护气体放电室和用于气体放电室的电极的控制单元中的组件。
在该方法的替代实施例中，当识别出电弧时，通过打开至少一个开关，中断气体放电室的电力供应，并且开关两端的电压能够被限制到能量存储器的电压。在气体放电室的供应线路中和/或气体放电室中的残留能量能够被供应到能量存储器。此外，仍然在输出变压器的泄漏电感或输出振荡电路的电感器中的残留能量也能够被供应到能量存储器。以此方式，防止该能量被供应到电弧。
由于非线性组件，能够减小从能量存储器回流到气体放电室的供应线路中和/或回流到气体放电室中的能量，或阻止能量从所述能量存储器(30)回流到所述气体放电室(5)的所述供应线路(17、19)中和/或回流到所述气体放电室(5)中。这使得利用气体放电室中的非常低的残留能量就能够非常快速地熄灭电弧。能够快速和有效地降低电弧能量。
因此，能够降低气体放电室中的损坏程度。能够降低开关中的功率损耗，使得该方法还可以用于高电弧率,例如>2kHz。
在无电弧操作期间，即正常操作期间，能量存储器能够被预充电到预定存储状态。 从而能够加速熄灭电弧。
还进一步提出了 在成功熄灭电弧之后，将能量存储器放电到预定的存储状态。因此，保证了当下一次发生电弧时，能量存储器能够再次接收足够的残留能量。因此，在电弧处理开始时，总是处于相同的初始状态。此外，因此能够保护能量存储器免于损坏。
提出了，第一方向上的电流导致的残留能量和第二方向上的电流导致的残留能量全部仅被供应到一个(同一个)能量存储器。从而，不必针对两个电流方向提供两个不同的能量存储器。这导致更简单的电路结构，降低了昂贵的组件成本，并能够对能量存储器进行更简单的预充电和放电。
通过被供应到能量存储器的残留能量，能够在供应线路中，尤其是供应线路的线电感器中，产生电压反转。这导致更快速的熄灭电弧。
通过与控制信号同时控制(尤其是打开)两个电子开关，从而能够仅用一个控制信号执行气体放电的电力 供应的切换以中断该供应并将残留能量供应到能量存储器。
可以将开关构造为IGBT、MOSFET或其他电子开关。
可以同样地构造这两个开关。通过所实施的方法，这导致更简单的电路结构。可以降低昂贵组件的成本。简化操作和监控。
在将电力供应到气体放电室期间，可以关闭这两个电子开关，当识别出电弧时，可以打开这些开关。这导致降低了开关中的功率损耗。因此，还能够在高电弧率(>2kHz)处使用该方法。
在将电力供应到气体放电室期间，可以关闭至少一个开关，当识别出电弧时，可以打开此开关。从而降低了开关中的功率损耗。
根据本发明的电弧熄灭装置具有电弧熄灭设备，该电弧熄灭设备具有能量存储器，该能量存储器用于接收在气体放电室的供应线路中和/或气体放电室中的能量。这能够非常快速和有效地熄灭电弧。降低电弧能量并且保护气体放电室中的组件。
利用这种装置，仍然在输出振荡电路的输出变压器的泄漏电感中的残留能量也可以被供应到能量存储器。以此方式，防止该能量被供应到电弧。
利用第一方向上的电流和利用相反方向上的电流产生气体放电室中的气体放电。 在气体放电室中可以产生电弧。由于能量存储器的规定，防止对电弧供应其它能量。具体地，电弧能量也能够从气体放电室转向并且供应到能量存储器。
电弧熄灭设备可以具有非线性组件，以减少从所述能量存储器流到所述供应线路和所述气体放电室的电力的方式或阻止电力从所述能量存储器流到所述供应线路和所述气体放电室的方式来布置所述非线性组件。具体地，可以具有这样一种规定，电弧熄灭设备具有至少一个开关，在从能量供应设备延伸到气体放电室的电极之一的供应线路上以串联连接方式布置所述至少一个开关，并且当识别出电弧时，能够通过控制信号控制所述至少一个开关来打开所述至少一个开关。从而可以实现简单的电路结构。可以降低开关损耗。 从而能够对增加的电弧频率做出反应。
可以提供一种电弧检测设备，该电弧检测设备连接到电弧熄灭设备，该电弧熄灭设备具有连接到开关的控制电路。因此，能调节电弧持续时间、电弧反应阈值以及延迟时间，直到对电弧做出反应为止。例如，控制电路还可以用于用来防止电弧的周期性或非周期性脉冲。
能量存储器可以包括电容器。当能量存储器为电容器时，例如存储在供应线路的电感器中的残留能量能够最快速地传递到另一个能量存储器。优选还设置了二极管，通过该二极管能够以非常简单的方式防止能量回流到供应线路中。
大部分残留能量经常存储在供应线路的电感器中和/或输出振荡电路中。从而， 如果此残留能量传递到电容器，则尤其有益。例如，对于大部分残留能量存储在供应线路的电容器和/或气体放电室中的装置，能量存储器可以是电感器。
可以设置直流电压源，以对能量存储器进行预充电。可以以简单的方式提供直流电压。能够以与相对于地电势电流隔离的方式非常简单地设置该直流电压源，这在本示例中是有益的。可以容易地并且非常快速地调节可应用并适于具 有不同电弧状况的经常不同的气体放电处理的该直流电压源。供应线路的节点可以通过整流元件，尤其是二极管，而连接到能量存储器的电容器，以对能量存储器进行预充电。利用以此方式配置的电路，可以对能量存储器，尤其是电容器，简单地进行预充电。此外，不需要其它的电流隔离的电压源。因此，电容器的电压适于等离子体处理的电压。
直流电压控制器可以布置在整流元件的下游。
电弧熄灭设备可以是以对称方式构造的，所述电弧熄灭设备设置有串联布置的两个二极管和两个开关设备，并且能量存储器连接在二极管的连接点与开关装置的连接点之间。从而，用最少量的有源组件产生了简单和快速的电路。如果需要更多有源组件，从而将会降低电弧反应速度。
开关装置可以均具有至少一个IGBT，反并联二极管并联连接在所述IGBT的集电极与发射极之间。这使得能够使用标准组件，标准组件在电子电力系统中广泛使用并因此以可靠的和具有成本效益的方式使用标准组件。
可以设置具有开关和二极管的模块。从而，能够减少组件，并且能够保证免中断布线。从而可以提高整个电路的可靠性。
还可以设置有相对于地电势具有电流隔离的直流电压源，以对能量存储器进行预充电。能够非常容易地提供直流电压。此外，能够以与地电势具有电流隔离的方式简单地提供该直流电压，这在本示例中是有益的。还可以以可应用并适于具有不同气体放电处理的简单方式非常快速的调节该直流电压。
提出了电弧熄灭装置与地电势不具有电流连接。从而，由于电弧熄灭装置本身与相对于地电势的线上的故障或接地接头上的故障无关，从而提高了电弧熄灭装置的可靠
在等离子体操作期间可以关闭开关，并且在熄灭电弧事件中可以打开开关。从而， 可以降低开关中的损耗，并且能够对增加的电弧率做出反应。
此外，可以设置用于使能量存储器放电的放电设备。从而，能量存储器能够放电直到预定存储状态。因此，能够保证如果已经接收到残留能量，能量存储器总是具有相同的初始状态。
可以设置电压监测系统，当已经超过预定电压值时，所述电压监测系统激活用于使能量存储器放电的放电设备。从而，能够保护能量存储器不会经历过电压。
还可以设置电压监测系统，当值低于预定电压值时，所述电压监测系统去激活用于使能量存储器放电的放电设备。从而，能够以简单的方式调节能量存储器处的电压。因此，能够调节用于熄灭电弧的预定值。
可以设置电流监测系统，当超过预定电流值时，所述电流监测系统将放电设备激活，以对能量存储器放电。从而，能够以简单的方式调节能量存储器处的电压。从而，能够保护能量存储器不会受到超出的电压。
还可以设置电流监测系统，当值低于预定电流值时，所述电流监测系统去激活用于使能量存储器放电的放电设备。从而，能够以简单的方式调节能量存储器处的电流。因此，能够调节用于熄灭电弧的预定值。
从能量存储器去除的能量能够转换成放电设备中的热量。从而能够以低电弧率执行简单的和具有成本效益的能量转换。去除的能量可以通过连接到放电设备下游的电源系统的能量转换设备至少部分地返回到能够存储器。尽管这种实施例略为复杂，然而其至少对于具有高电弧率的应用节约能量并且节约空间，在该应用中能量转换成热经常需要非常大量的空间，这是由于热转换必须分配在大的表面区域中。
在开关处，可以设置限压电路。从而能够保证在切换模式中最大可能程度地操作开关并且在该开关中能 量不转换成热量，而是传递到能量存储器。但是，必须保护开关免受过电压。
参考示出了创造性显著细节的附图中的多幅图，从本发明的实施例的如下描述中并从权利要求中，本发明的其它特征和优点将是显而易见地。在本发明的变型的任意组合中，可以单独实现或一起实现各个特征的每个特征。
在附图中示意性示出本发明的优选实施例，并且参考附图中的各幅图在下文中更详细地说明本发明的优选实施例，其中
图1a示出了连接到气体放电室的交流电压气体放电激励装置的第一实施例；
图1b示出了交流电压气体放电激励装置的替代实施例；
图2示出了电弧熄灭设备的一个实施例；
图3示出了电弧熄灭设备的第二实施例；
图4示出了电弧熄灭设备的第三实施例；
图5示出了具有限压电路的电弧熄灭装置；
图6示出了具有能量转换设备的电弧熄灭装置；
图7示出了电弧熄灭设备上的电流和电压的时间路径。
具体实施方式
图1a示出了交流电压气体放电激励装置I，该交流电压气体放电激励装置I通过供应线路2连接到气体放电室5 (尤其是等离子体装置)的电极3、4。电极3、4布置在处理工件6的气体放电室5中。
交流电压气体放电激励装置I包括交流电压发生器7.1，该交流电压发生器7.1具有可以为单相或多相的电源连接器8。电源整流器9连接到电源连接器8，该电源整流器9 可以具有例如DC/DC转换器的其它组件。在该电源整流器9输出处是所谓的中间电路直流电压。电压转换器10连接到电源整流器9下游，该电压转换器10包括桥接电路11。输出振荡电路12通过电压转换器10进行控制。通过控制电压转换器10的电压转换器控制系统13来调节电压转换器10的输出信号。可以认为电压转换器10和输出振荡电路12是电源27，尤其是交流电压或交流电源。如本实例所示，输出振荡电路12可以为并联谐振电路或被配置为串联谐振电路。
输出振荡电路12包括输出变压器16的电容器14和泄漏电感15。由于输出变压器16，从而能够执行电流阻断。此外，其可以用于电压调节。为了能够以最佳方式调节谐振频率，电容器14是可调节的。在延伸到气体放电室5的电极3的供应线路17上，串联布置了电弧熄灭设备18。在供应线路17、19之间并且在处于正常操作的交流电压发生器7.1 的输出连接器20处，具有频率从5kHz到500kHz的中频(MF)交流电压。
如果在气体放电室5中产生电弧，则其对交流电压发生器7.1中的电流和/或电压和/或功率起作用。例如可以通过布置在电压转换器10与输出振荡电路12之间的测量设备21来测量这些变量之一或多个。然而，测量设备21还可以布置在交流电压发生器7.1 中的另一位置处或甚至布置在气体放电室侧。
由于测量设备21所测量的变量，电弧检测设备22可以确定是否产生或正在产生电弧。与电弧熄灭设备18 —样，电弧检测设备22是电弧熄灭装置23.1的一部分。电弧检测设备22还连接到电压转换器控制系统13。可以以如下方式影响该电压转换器控制系统 13 :当检测到电弧时，以在输出振荡电路12的方向上不再从电压转换器10流出能量的方式来控制桥接电路11。电弧熄灭设备18具有能量存储器，当产生电弧时例如从(线性)电感器17.1、19.1、17. 4、19. 4或气体放电室5将剩余能量供应到该能量存储器。电感器17.1、 19.1也可以构成或包括输出变压器16的泄漏电感的一部分。电感器17. 4,19. 4实质上构成从交流电压发生器7.1到气体放电室5的电极3、4的供应线路2所具有的供应线路电感器。
可选地，供应线路19也可以连接到电弧熄灭设备18，用附图标记24来表示。
可选地，电弧熄灭设备18可以具有能量转换设备25，该能量转换设备25将在能量存储器中供应的能量转换成直流电压功率，并经由连接器29将其供应到交流电压发生器 7.1中的直流电压源点28。直流电压源点28例如可以是中间电流直流电压。
图1b基本上与图1a对应，差别在于电弧熄灭装置23.2布置在交流电压发生器 7. 2外部。这意味着电弧熄灭设备18布置在气体放电室5的供应线路2之一上。在此示例中，电弧检测设备22.1可以布置在交流电压发生器7. 2中和/或电弧熄灭装置23. 2中的电弧检测设备22. 2中。
图2示出了对称构成的电弧熄灭设备18的第一实施例。电弧熄灭设备18具有供应线路部分17. 2、17. 3。在该实施例中能量存储器30被构造成电容器。能量存储器30通过构成为IGBT的开关SI和与相对于该开关SI以反并联方式布置的二极管Dl连接到供应线路部分17. 2。能量存储器30还通过构成为IGBT的开关S2和与相对于该开关S2以反并联方式布置的二极管D2连接到供应线路部分17. 3。另一方面，能量存储器30的另一个连接部经由二极管D3连接到供应线路部分17. 2并经由二极管D4连接到供应线路部分17. 3。 组件S1、Dl以及D3可以布置在预先制造的模块31中，并且组件S2、D2以及D4布置在预先制造的模块32中。二极管D3、D4串联连接。开关SI与二极管Dl形成开关装置，并且开关S2与二极管D2形成开关装置。能量存储器30连接在二极管D3、D4的连接点VPl与开关装置的连接点VP2之间。二极管D3、D4的阴极连接到连接点VP1。二极管D3的阳极连接到供应线路部分17. 2。二极管D4的阳极连接到供应线路部分17. 3。
在电弧检测的情况下，打开在正常操作期间闭合的开关S1、S2。因此，电流不再流经二极管Dl、D2和开关S1、S2，而是经由二极管D3、D4流至二极管Dl、D2。供应线路17、 19和气体放电室5中的能量被注入能量存储器30。由于构成非线性组件的开关S1、S2的切换状态和二极管D1-D4的布置，防止能量从能量存储器30返回到供应线路17、19，尤其是防止返回到气体放电室5。在此示例中，仅需要两个结构相同的模块31、32，这两个模块的每一个分别具有开关SI和S2以及两个二极管D1、D3和D2、D4。不论交流电压的哪个半波当前存在于气体放电室5处或与气体放电室5中的电流的方向无关，能量都将传输到能量存储器30。
用于控制开关S1、S2的控制电路33可以连接到电弧检测设备22或作为电弧检测设备22的一部分。电流隔离的直流电压或直流电源34设置为与能量存储器30并联，以能够对能量存储器30预充电。还设置与能量存储器30并联的放电设备37，该放电设备37具有开关35和电阻器36并且能量存储器30可以通过放电设备37放电。电压监控系统50 监控能量存储器30的充电状态，并且当超过预定电压值时激活放电设备37，或当值低于一电压值时去激活该放电设备37。
图3示出了电弧熄灭设备18.1的替代实施例。与图2的不同之处在于反向安装组件 S1、S2、D1、D2 以及 D3 、D4。
图4示出了电弧熄灭设备18. 2布置在供应线路19上并且还具有到供应线路17 的连接部的实施例。电弧熄灭设备18. 2具有供应线路部分19. 2和19. 3。与电弧熄灭设备 18相反，电弧熄灭设备18. 2不具有直流电压或直流电源34。代替地，能量存储器30通过二极管D7和电阻器R连接到供应线路17。除了电阻器R之外，还可以使用电压或电流控制器或这两者的组合。电弧熄灭设备18. 2的优点在于不需要额外的电流隔离的电压源来对能量存储器进行充电。此外，能量存储器30的电压适于等离子体处理的电压。如果不期望的话，则电压和/或电流控制电路能够代替电阻器R用于电流限制。在此情况下，不需要电流隔离。
图5示出了可以用作图1的装置中的电弧熄灭装置23.1和用作图2的装置中的电弧熄灭装置23. 2两者的电弧熄灭装置23. 3的实施例。电弧熄灭装置23. 3包括串联连接并以彼此相对的方式连接的两个开关S1、S2，这两个开关S1、S2被构造为IGBT。在每种情况下，二极管Dl、D2与开关S1、S2并联连接，二极管Dl、D2布置在与各开关S1、S2相反的前向方向上。开关S1、S2由电弧识别设备22进行控制。
对于每个开关S1、S2,图5还不出了限压电路40和41,限压电路40和41的每一个包括两个齐纳二极管42、43以及44、45。在正常操作期间，开关S1、S2切换到导电状态。 这意味着经由开关SI和二极管D2实现箭头38的方向所示的电流，并且经由开关S2和二极管Dl实现箭头39的方向所示的电流。
如果检测到电弧，则电弧识别系统22以将开关S1、S2打开的方式控制开关S1、 S2。因此，既不能在箭头38的方向上也不能在箭头39的方向上具有通过开关S1、S2的电流。然而，一旦限压电路41确定电压超过预定值，则开关S1、S2再次切换到导电状态。这用于保护开关免于超过将开关损坏的电压。一般而言，开关处的电压由电容器30两端的电压所限制，并且以限压电路40、41没有变得有效的方式来选择齐纳二极管42、43、44、45。然而，由于电路中存在固有电感并且二极管的耗尽层利用在反向操作中被再次放电的电荷载流子在前向操作中被充电，从而可能产生能够损坏开关的非常高的临时电压峰值。为此原因，设置了限压电路40、41。在切换操作中，最大可能程度地操作开关S1、S2，从而能够使得最小量的能量被转换成热量，替代地，能够使得最大量的能量转换到能量存储器30。
图6示出了图4的电路。在此实例中，放电设备37被具有各种组件26a、26b、26c 的能量转换设备25取代，这些组件26a、26b、26c可选地连接在一起以形成升压转换器、降压转换器或其它具有或不具有电流隔离的DC/DC转换器。与放电设备37相反，能量转换设备25可以不仅将能量转换成热，还将其再次供应到供电系统27的至少一个其它部分或另一个耗能器。为此目的，可以产生受控直流电压或受控直流电流。转换到交流电压或交流电流也是可能的。直流电流可以经由连接器29供应到交流电压发生器7.1的中间电路直流电压。
图7示出了电弧熄灭设备18、18.1以及18. 2处的电流路径40和电压路径41。当电流流入或流出电弧熄灭设备18、18.1以及18. 2时，电流路径40示出电流的时间路径。例如，电流路径40可以是图5中的箭头38或39的方向上的电流。对于如下描述，假定箭头 38方向上的电流路径40。接着，电压路径41与图5中开关S1、S2两端的电压Us的电压路径对应。在时间tl处，开关S1、S2打开并且通过这些开关防止电流流动。箭头38方向上的电流现在将会经由二极管D3、D2以及能量存储器30进一步流动。在D3、D2处，与能量存储器30处的电压相比，仅降低了可以忽视的电压。将在气体放电室5的供应线路17、19 中和/或气体放电室5中和/或输出振荡电路12的电感器中的残留能量供应到被再次充电的能量存储器30。因此，该电压随后可以稍微升高。由于该电压的存在，电流快速降低。 在时间t2处，电流改变方向并且现在流经二极管D4、D1。开关S1、S2处的电压Us反向并且进一步阻碍在反向方向上流动的电流。在时间t3处，电流再次改变方向，但是现在下降到可以忽略的低电平。如果如示例中所示开关仍然打开，则电源27导致的交流电压在该位置现在下降。
权利要求
1.一种用于熄灭气体放电室(5)中的电弧的方法，在所述方法中，电力被供应至气体放电室(5),在所述气体放电室(5)中利用第一方向上的电流和相反的第二方向上的电流产生气体放电，在所述方法中，当检测到电弧时，中断所述气体放电室(5)的电力供应，所述方法的特征在于当检测到电弧时，将所述气体放电室(5)的供应线路(17，19)中和/或所述气体放电室 (5)中的残留能量供应到能量存储器(30)，和/或当检测到电弧时，通过打开至少一个开关 (SI，S2)来中断所述气体放电室(5)的所述电力供应，并且所述开关两端的电压(Us)被限制到能量存储器(30)的电压。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于由于非线性组件，尤其是二极管(D3，D4) 的原因，减少从所述能量存储器(30)回流到所述气体放电室(5)的所述供应线路(17、19) 中和/或回流到所述气体放电室(5)中的能量，或阻止能量从所述能量存储器(30)回流到所述气体放电室(5)的所述供应线路(17、19)中和/或回流到所述气体放电室(5)中。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其特征在于在无电弧操作期间，所述能量存储器(30)被预充电到预定存储状态。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于在成功熄灭电弧之后，所述能量存储器(30)被放电至预定存储状态。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于所述第一方向上的电流导致的残留能量和所述第二方向上的电流导致的残留能量全部仅被供应至一个能量存储器 (30)。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于通过正被供应给所述能量存储器(30)的所述残留能量，在所述供应线路(17，19)中产生电压反转。
7.一种电弧熄灭装置(23. 1，23. 2，23. 3)，其至少部分地包括位于电源系统与气体放电室(5 )的电极(3，4 )之间的供应线路(17，19 )并具有电弧熄灭设备(18，18.1，18.2)，在所述气体放电室(5 )中，能够利用分别在第一方向上的电流和相反的第二方向上的电流来产生气体放电，其特征在于所述电弧熄灭设备具有能量存储器，所述能量存储器用于接收在所述气体放电室的供应线路中和/或所述气体放电室中存在的能量。
8.根据权利要求7所述的电弧熄灭装置，其特征在于所述电弧熄灭设备(18，18.1，18.2)具有非线性组件，尤其是二极管(D3，D4)，以减少从所述能量存储器(30)流到所述供应线路(17、19)和所述气体放电室(5)的电力的方式或阻止电力从所述能量存储器(30)流到所述供应线路(17、19)和所述气体放电室(5)的方式来布置所述非线性组件。
9.根据权利要求7或权利要求8所述的电弧熄灭装置，其特征在于所述电弧熄灭设备(18，18. 1,18. 2)具有至少一个开关(SI，S2)，在从所述电源系延伸至所述气体放电室 (5)的所述电极(3，4)之一的供应线路(17，19)上以串联连接方式布置所述至少一个开关 (SI，S2)，并且当检测到电弧时，能够通过控制信号控制所述至少一个开关(SI，S2)来打开所述至少一个开关(SI，S2)。
10.根据前述权利要求7至9中的任一项所述的电弧熄灭装置，其特征在于供应线路的节点(VPl)通过整流元件，尤其是二极管(D7)，而连接至所述能量存储器(30)的电容器， 以对所述能量存储器(30)进行预充电。
11.根据前述权利要求7至10中的任一项所述的电弧熄灭装置，其特征在于所述电弧熄灭设备(18，18. 1，18. 2)是以对称方式构造的，所述电弧熄灭设备(18，18. 1，18. 2)设置有串联布置的两个二极管(D3，D4 )和两个开关装置，并且所述能量存储器(30 )连接在所述二极管(D3，D4)的连接点(VPl)与所述开关装置的连接点(VP2)之间。
12.根据前述权利要求7至11中的任一项所述的电弧抑制装置，其特征在于所述开关装置均具有至少一个IGBT，反并联二极管(D1，D2)并联连接在所述IGBT的集电极与发射极之间。
13.根据前述权利要求7至12中的任一项所述的电弧抑制装置和/或电弧熄灭装置， 其特征在于设置有具有所述开关(SI，S2)和所述二极管(D3，D4)的模块(31，32)。
14.根据前述权利要求7至13中的任一项所述的电弧熄灭装置，其特征在于设置有与地电势电流隔离的直流电压源(34)，以对所述能量存储器(30)进行预充电。
15.根据前述权利要求7至14中的任一项所述的电弧熄灭装置，其特征在于所述电弧熄灭装置(23. 1,23. 2，23. 3)相对于地电势不具有电流连接。
16.根据前述权利要求7至15中的任一项所述的电弧熄灭装置，其特征在于设置有用于使所述能量存储器(30 )放电的放电设备(37 )。
17.根据前述权利要求7至16中的任一项所述的电弧熄灭装置，其特征在于设置有电压监测系统(50)，当值低于预定电压值时，所述电压监测系统(50)去激活用于使所述能量存储器(30 )放电的所述放电设备(37 )。
18.根据前述权利要求7至17中的任一项所述的电弧熄灭装置，其特征在于从所述能量存储器(30)去除的能量能够通过连接到所述放电设备(37)下游的能量转换设备(25) 至少部分地返回到所述电源系统。
全文摘要
在用于熄灭气体放电室(5)中的电弧的方法中，电力被供应至气体放电室(5)，在所述气体放电室(5)中利用第一方向上的电流和相反的第二方向上的电流产生气体放电，当识别出电弧时，中断供应到所述气体放电室(5)的电力，并且将在所述气体放电室(5)的供应线路(17，19)中和/或所述气体放电室(5)中的残留能量供应到能量存储器(30)。
文档编号H01J37/32GK103026452SQ201180035474
公开日2013年4月3日 申请日期2011年6月14日 优先权日2010年7月20日
发明者U·里希特 申请人:许廷格电子两合公司