DORN, Jörg (Mozartstrasse 19, Buttenheim, 96155, DE)
Patentansprüche
1. Leistungshalbleitermodul (2) für die Energieverteilung und -übertragung mit einer Leistungshalbleiterschaltung (18), die über Verbindungsleitungen (19,20) mit einem Energiespeicher (11) verbunden sind, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Verbindungsleitungen (18,19) eine Sollbruchstelle (15,21) aufweisen, die bei einer einen Schwellenwert übersteigenden Strombelastung aufbricht, wobei die Verbindungsleitungen
(18,19) ferner einen Widerstand (16) aufweisen, der parallel zur Sollbruchstelle (15,21) geschaltet ist.
2. Leistungshalbleitermodul (2) nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Sollbruchstelle (15,21) einen Stromleiter umfasst, der bei einem über dem Schwellenwert liegenden Verlustenergie an der Sollbruchstelle (12,21) schmilzt.
3. Leistungshalbleitermodul (2) nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Verbindungsleitungen (18,19) zwei parallel zueinander verlaufende Stromleiterabschnitte aufweisen, in denen der Strom gegensinnig fließt, so dass Abstoßkräfte erzeugt wer- den, wobei bei einem den Schwellenstrom übersteigenden Strom- fluss in den besagten Stromleiterabschnitten die Abstoßkräfte ein Aufbrechen der Sollbruchstelle (21) bewirken.
4. Leistungshalbleitermodul (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Sollbruchstelle (21) eine elektrisch leitende Folie umfasst.
5. Leistungshalbleitermodul (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Sollbruchstelle einen elektrisch leitenden Draht umfasst.
6. Leistungshalbleitermodul (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Leistungshalbleiterschaltung (18) abschaltbare Leistungs- halbleiter (6,7) aufweist.
7. Leistungshalbleitermodul (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Leistungshalbleiterschaltung gebondete Leistungshalbleiter aufweist.
8. Leistungshalbleitermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h eine erste Anschlussklemme (14), eine zweite Anschlussklemme (13) , einen Energiespeicher (11) und einen zwei in Reihe geschaltete Leistungshalbleiter (6,7) aufweisenden Leistungshalbleiterzweig (10) in Parallelschaltung zum Energiespeicher (11), wobei jedem Leistungshalbleiter (6,7) eine Freilaufdiode (8,9) antiparallel geschaltet ist und der Verbindungspunkt des Emitters eines ersten Leistungshalbleiters (14) des Leistungshalbleiterzweiges (10) und der Anode der dem ersten Leistungshalbleiter (7) zugeordneten gegensinnigen Freilauf- diode (9) die erste Anschlussklemme (14) und der Verbindungspunkt der Leistungshalbleiter (6,7) des Leistungshalbleiterzweiges (10) und der Freilaufdiode (8,9) die zweite Anschlussklemme (13) ausbilden.
9. Leistungshalbleitermodul nach einem der Ansprüche 1 bis 7, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h eine erste Anschlussklemme (14), eine zweite Anschlussklemme (13), einen Energiespeicher (11) und einen zwei in Reihe ge- schaltete Leistungshalbleiter (6,7) aufweisenden Leistungshalbleiterzweig (10) in Parallelschaltung zum Energiespeicher (11), wobei jedem Leistungshalbleiter (6,7) eine Freilaufdiode (8,9) antiparallel geschaltet ist und der Verbindungspunkt des Kollektors eines ersten Leistungshalbleiters (14) des Leistungshalbleiterzweiges (10) und der Kathode der dem ersten Leistungshalbleiter (7) zugeordneten gegensinnigen Freilaufdiode (9) die erste Anschlussklemme (14) und der Verbindungspunkt der Leistungshalbleiter (6,7) des Leistungshalbleiterzweiges (10) und der Freilaufdiode (8,9) die zweite An- schlussklemme (13) ausbilden.
10. Leistungshalbleitermodul (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Widerstand (16) größer als 30 mω ist.
11. Leistungshalbleitermodul (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das die Verbindungsleitungen (18,19) einen parallel zur Sollbruchstelle (15,21) geschalteten Kondensator aufweisen.
12. Stromrichterventilzweig (1) g e k e n n z e i c h n e t d u r c h eine Reihenschaltung aus Leistungshalbleitermodulen (2) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche.
13. Stromrichter mit in Brückenschaltung angeordneten Stromrichterventilzweigen (1) gemäß Anspruch 10. |
Beschreibung
Kurzschlussstrombegrenzer
Die Erfindung betrifft ein Leistungshalbleitermodul für die Energieverteilung und -übertragung mit einer Leistungshalbleiterschaltung, die über Verbindungsleitungen mit einem E- nergiespeicher verbunden sind.
Ein solches Leistungshalbleitermodul ist beispielsweise aus der GB 2 294 821 A bereits bekannt. Dort ist ein so genannter Multilevel-Umrichter beschrieben, der aus einer Reihenschaltung von Leistungshalbleitermodulen besteht. Jedes Leistungshalbleitermodul verfügt über einen Energiespeicher, der mit einer Leistungshalbleiterschaltung verbunden ist. Dabei bildet der Energiespeicher in Gestalt eines Kondensators eine so genannte Vollbrückenschaltung mit den Leistungshalbleitern aus. Je nach Schaltstellung der Leistungshalbleiter kann die positive Kondensatorspannung, die negative Kondensatorspan- nung oder die Spannung null am Ausgang des Leistungshalbleitermoduls erzeugt werden.
Bei Spannungszwischenkreisumrichtern ist die Leistungshalbleiterschaltung oder mit anderen Worten die Leistungselektro- nik mit den Leistungshalbleitern üblicherweise niederinduktiv an die Speichereinheit, beispielsweise einen Zwischenkreis- kondensator, angeschlossen. Im Fehlerfall, beispielsweise beim Durchlegieren eines Leistungshalbleiters, können aufgrund des Verhältnisses der Streuinduktivitäten und der Zwi- schenkreiskapazität sehr hohe Kurzschlussstromamplituden auftreten, die durchaus mehrere hundert Kiloampere erreichen können. Als Folge davon können bestimmte Leistungselektronikkomponenten schwere Schäden davon tragen. So kann es bei-
spielsweise auch zur Explosion von Leistungshalbleiterbauteilen mit Lichtbogenbildung kommen.
Aufgabe der Erfindung ist es, die im Fehlerfall auftretenden Stromamplituden zu begrenzen und die Leistungselektronik oder andere Bauteile eines Umrichters wirksam zu schützen.
Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, dass die Verbindungsleitungen eine Sollbruchstelle aufweisen, die bei einer einen Schwellenwert übersteigenden Strombelastung aufbricht, wobei die Verbindungsleitungen ferner einen Widerstand aufweisen, der parallel zur Sollbruchstelle geschaltet ist.
Erfindungsgemäß ist zwischen dem Energiespeicher, wie bei- spielsweise einem Kondensator, und der hinsichtlich der besagten hohen Ströme besonders empfindlichen Leistungselektronik eine Sollbruchstelle vorgesehen. Diese ist so ausgelegt, dass diese bei einem erhöhten Stromfluss über die Sollbruchstelle aufbricht. Um die Ausbildung eines Lichtbogens an der Sollbruchstelle zu vermeiden oder zumindest zu unterdrücken, ist parallel zur Sollbruchstelle ein so genannter Bypass oder Shunt vorgesehen, ein Hilfsstromzweig über den nach Aufbrechen der Sollbruchstelle der Strom fließen kann, so dass die Lichtbogenbildung an der Sollbruchstelle im Wesentlichen ver- mieden ist. In dem Hilfsstromzweig ist erfindungsgemäß ein
Widerstand vorgesehen. Der Kurzschlussstrom fließt daher über den Widerstand. Der Widerstand begrenzt den Kurzschlussstrom mit einer dissipativen Wärmeentwicklung im Gefolge. Auf diese Weise ist der Stromfluss durch die Leistungshalbleiter der Leistungshalbleiterschaltung begrenzt und wird allmählich von dem Widerstand in Wärme umgesetzt. Wenn der Strom durch den Widerstand nicht so stark begrenzt werden kann, dass ein Lichtbogen in der Leistungshalbleiterelektronik nicht sicher vermieden wird, dann ist erfindungsgemäß entscheidend, dass
der im Lichtbogen des Leistungshalbeiters auftretende Energieumsatz reduziert wird, um eine Explosion des Leistungshalbleiters entweder zu vermeiden oder jedenfalls so weit abzuschwächen, dass Beschädigungen benachbarter Bauteile ver- mieden sind.
Unter Strombelastung ist beispielsweise die Amplitude des ü- ber die Verbindungsleitungen und damit über die Sollbruchstelle fließenden Stroms zu verstehen. Dabei ist die SoIl- bruchsteile so ausgestaltet, dass, wenn die Amplitude des besagten Stroms einen Schwellenstrom überschreitet, die Sollbruchstelle aufbricht. Abweichend hiervon kann der Schwellenwert auch eine festgelegte Verlustenergie oder dergleichen sein, die an der Sollbruchstelle umgesetzt wird.
Vorteilhafterweise umfasst die Sollbruchstelle einen Stromleiter, der bei einer über dem Schwellenwert liegenden Verlustenergie an der Sollbruchstelle schmilzt. Bei hohen Strömen kommt es somit zum Schmelzen des Stromleiters und daher zur Unterbrechung des Hauptstrompfades mit einer Kommutierung auf den Hilfsstromzweig im Gefolge.
Abweichend hiervon weisen die Verbindungsleitungen zwei parallel zueinander verlaufenden Stromleiterabschnitte auf, in denen ein Entladungsstrom des Kondensators gegensinnig fließt, so dass Abstoßkräfte erzeugt werden, wobei bei einem den Schwellenstrom übersteigenden Stromfluss ih den besagten Stromleiterabschnitten die Abstoßkräfte ein Aufbrechen der Sollbruchstelle bewirken. Gemäß dieser vorteilhaften Weiter- entwicklung werden die elektrodynamischen Kräfte gegensinnig fließender Ströme in parallelen Leiterbahnen ausgenutzt. Dabei ist zweckmäßigerweise einer der Stromleiterabschnitte massiv ausgebildet, während der andere Stromleiterabschnitt beispielsweise in Gestalt eines Bereichs mit geringer Materi-
alstärke vorliegt. Bei hohen elektromagnetischen Abstoßkräften, die bei hohen Strömen auftreten, kommt es daher zum Aufreißen des Leiterbahnabschnittes, in dem die Sollbruchstelle vorgesehen ist. Das Ausnutzen elektrodynamischer Kräfte hat den Vorteil, dass die Kräfte vom Stromfluss unmittelbar abhängig sind und daher ohne große Zeitverzögerung auftreten.
Vorteilhafterweise umfasst die Sollbruchstelle eine elektrisch leitende Folie. Die Folie weist eine Dicke auf, die bei Nennstrom zur Stromleitung ausreichend ist, die jedoch sei es aufgrund mechanisch einwirkender Abstoßkräfte, sei es aufgrund von Schmelzeffekten beim Kurzschlussstrom aufbricht o- der zerreißt.
Abweichend hiervon umfasst die Sollbruchstelle einen elektrisch leitenden Draht.
Weiterhin ist es zweckmäßig, dass die Leistungshalbleiterschaltung abschaltbare Leistungshalbleiter aufweist. Solche abschaltbaren Leistungshalbleiter weisen gegenüber nicht abschaltbaren Leistungshalbleitern, wie beispielsweise Thyristoren, den Vorteil auf, dass diese sowohl ein- als auch ausgeschaltet werden können. Die Regelungsmöglichkeiten abschaltbarer Leistungshalbleiter sind daher stark erhöht.
Vorteilhafterweise weist die Leistungshalbleiterschaltung ge- bondete Leistungshalbleiter auf. Gebondete Leistungshalbleiter sind im Handel erhältlich. Sie umfassen in der Regel parallel zueinander geschaltete Leistungshalbleiterchips, die über Drahtverbindungen miteinander verbunden sind. Gebondete Leistungshalbleiter sind kostengünstiger als vergleichbare druckkontaktierte Leistungshalbleiter. Sie weisen jedoch den Nachteil auf, dass im Kurzschlussfall die über die Drahtverbindungen zwischen den Leistungshalbleiterchips fließenden
Ströme die Drahtverbindungen zerstören, so dass die Bildung eines Lichtbogens eintreten kann, der den Leistungshalbleiter zerstört und eine Explosion des Gehäuses zur Folge haben kann. Die Erfindung begrenzt jedoch den über die Leistungs- halbleiter fließenden Strom, so dass auch bei Energiespeichern mit einer hohen Speicherkapazität und hohen Entladungsströmen zusammen mit gebondeten Leistungshalbleitern eingesetzt werden können. Erfindungsgemäß wird zumindest der Energieumsatz in einem Lichtbogen reduziert. Als Leistungshalb- leiter kommen beispielsweise so genannte IGBTs, IGCTs, GTOs oder dergleichen in Betracht. Insbesondere kommen IGBTs in Betracht .
Vorteilhafterweise verfügt das Leistungshalbleitermodul gemäß der vorliegenden Erfindung über eine erste Anschlussklemme, eine zweite Anschlussklemme, einen Energiespeicher und einen zwei in Reihe geschaltete Leistungshalbleiter aufweisenden Leistungshalbleiterzweig in Parallelschaltung zum Energiespeicher, wobei jedem Leistungshalbleiter eine gegensinnige Freilaufdiode parallel geschaltet ist und der Verbindungspunkt des Emitters eines ersten Leistungshalbleiters des Leistungshalbleiterzweiges und der Anode der dem ersten Leistungshalbleiter zugeordneten gegensinnigen Diode die erste Anschlussklemme und der Verbindungspunkt der Leistungshalb- leiter des Leistungshalbleiterzweiges und der Freilaufdiode die zweite Anschlussklemme ausbilden. Diese Schaltung der Leistungshalbleiter wird auch als so genannte Marquardt- Schaltung bezeichnet, sie weist Schaltstellungen auf, in denen die an dem Energiespeicher abfallenden Spannung oder eine Null-Spannung an den Anschlussklemmen abfällt.
Abweichend hiervon verfügt das Leistungshalbleitermodul über eine erste Anschlussklemme, eine zweite Anschlussklemme, einen Energiespeicher und einen zwei in Reihe geschaltete Leis-
tungshalbleiter aufweisenden Leistungshalbleiterzweig in Parallelschaltung zum Energiespeicher, wobei jedem Leistungshalbleiter eine gegensinnige Freilaufdiode parallel geschaltet ist und der Verbindungspunkt des Kollektors eines ersten Leistungshalbleiters des Leistungshalbleiterzweiges und der Kathode der dem ersten Leistungshalbleiter zugeordneten gegensinnigen Freilaufdiode die erste Anschlussklemme und der Verbindungspunkt der Leistungshalbleiter des Leistungshalbleiterzweiges und der Freilaufdiode die zweite Anschlussklem- me ausbilden. Dies ist eine alternative Ausgestaltung der
Marquardt-Schaltung, welche im Wesentlichen die gleichen Eigenschaften aufweist.
Zweckmäßigerweise ist der Widerstand größer als 30 mω. Dieser Wertebereich hat sich für Anwendungen in der Energieübertragung und -Verteilung als zweckmäßig erwiesen.
Vorteilhafterweise weisen die Verbindungsleitungen (18,19) einen parallel zur Sollbruchstelle geschalteten Kondensator auf. Durch den Kondensator, der beispielsweise zusätzlich zum Ohmschen Widerstand vorgesehen ist, wird die Bildung eines Lichtbogens beim Aufbrechen der Sollbruchstelle noch sicherer vermieden.
Die Erfindung betrifft neben einem Leistungshalbleitermodul auch einen Stromrichterventilzweig für die Energieverteilung, der eine Reihenschaltung aus Leistungshalbleitermodulen gemäß der vorliegenden Erfindung aufweist.
Die Erfindung betrifft ferner einen Stromrichter, der aus Stromrichterventilzweigen gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist, wobei die Stromrichterventilzweige in einer Brückenschaltung miteinander verschaltet sind. Dabei bilden zwei Stromrichterventilzweige ein so genanntes Phasenmodul
aus, das beidseitig mit einem bipolaren Gleichspannungskreis und an dem Verbindungspunkt zwischen den Stromrichterventilzweigen mit einem Wechselspannungsnetz verbunden ist.
Selbstverständlich ist das erfindungsgemäße Leistungshalbleitermodul auch im Zusammenhang mit anderen Anwendungen einsetzbar. So ist das erfindungsgemäße Leistungshalbleitermodul beispielsweise auch für so genannten Flexible Alternate Cur- rent Transmission Systemen, FACTS, geeignet.
Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung unter Bezug auf die Figuren der Zeichnung, wobei gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszei- chen versehen sind und wobei
Figur 1 ein Ausführungsbeispiel von Stromrichterventilzweigen gemäß der vorliegenden Erfindung,
Figur 2 ein Ersatzschaltbild eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Leistungshalbleitermoduls,
Figur 3 ein Ersatzschaltbild eines weiteren Ausfüh- rungsbeispiels des erfindungsgemäßen Leistungshalbleitermoduls
Figur 4 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Leistungshalbleitermoduls, das eine Schaltung gemäß der Figuren 3 oder 4 aufweisen kann, und
Figur 5 eine Detaildarstellung des Leistungshalbleitermoduls gemäß Figur 4 zeigen.
Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel erfindungsgemäßer Stromrichterventilzweige 1, die jeweils eine Reihenschaltung aus Leistungshalbleitermodulen 2 aufweisen. Jeder Leistungs- halbleiterventilzweig 1 ist auf einer Seite mit einem Gleich- spannungsanschluss 3 beziehungsweise 4 sowie mit einem von diesem abgewandten Wechselspannungsanschluss 5 ausgerüstet. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Stromrichterventilzweige 1 symmetrisch ausgestaltet, wobei der Wechselspannungsanschluss 5 zwischen den beiden Ventilzweigen ange- ordnet ist. Der Wechselspannungsanschluss 5 ist zur Verbindung mit einer Phase eines figürlich nicht dargestellten Wechselspannungsnetzes über eine figürlich nicht dargestellte Induktivität vorgesehen. Ein ebenfalls figürlich nicht dargestellter Stromrichter ist beispielsweise aus insgesamt sechs Stromrichterventilzweigen 1 aufgebaut, von denen jeweils zwei, wie in Figur 1 gezeigt, in Reihe zueinander geschaltet sind, wobei der Verbindungspunkt der Stromrichterventilzweige jeweils mit einer Phase des Wechselspannungsnetzes verbunden ist .
Figur 2 zeigt das in Figur 1 nur schematisch dargestellte Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Leistungshalbleitermoduls 2 in einem Ersatzschaltbild. Das Leistungshalbleitermodul 2 weist zwei in Reihe zueinander geschaltete ab- schaltbare Leistungshalbleiter 6,7 auf, die in dem gezeigten Ausführungsbeispiel als so genannte IGBTs realisiert sind. Jedem Leistungshalbleiter 6 beziehungsweise 7 ist eine gegensinnige Freilaufdiode 8 beziehungsweise 9 parallel geschaltet. Der aus einer Reihenschaltung der Leistungshalbleiter 6,7 bestehenden Leistungshalbleiterzweig 10 ist einem Kondensator 11 als Energiespeicher parallel geschaltet. Der Kondensator 11 ist über Verbindungsleitungen 12 mit der Leistungshalbleiterelektronik verbunden, welche die Leistungshalblei-
ter 6,7, die Dioden 8,9 und eine nicht gezeigte Ansteuerelektronik umfasst.
Das Leistungshalbleitermodul 2 weist ferner zwei Anschluss- klemmen 13 und 14 auf, wobei die Anschlussklemme 14 mit dem Emitter des Leistungshalbleiters 7 als ersten Leistungshalbleiter und mit der Anode der gegensinnigen Diode 9 verbunden ist. Die zweite Anschlussklemme 13 ist mit dem Verbindungspunkt der Leistungshalbleiter 6 und 7 sowie mit dem Verbin- dungspunkt der jeweils zugeordneten Freilaufdioden 8 und 9 verbunden. Wird der Leistungshalbleiter 7 von seiner Sperrstellung in seine Durchgangsstellung überführt, ist die zwischen den Anschlussklemmen 13 und 14 abfallende Spannung gleich null. Befindet sich jedoch der Leistungshalbleiter- Schalter 7 in einer Sperrstellung, der Leistungshalbleiter 6 in einer Durchgangsstellung, fällt zwischen Anschlussklemmen 13 und 14 die Spannung des Kondensators 11 ab.
Zum Schutz der Leistungshalbleiter 6 und 7 und der Dioden 8 und 9 verfügen die Verbindungsleitungen 12 über eine Sollbruchstelle 15, die in dem gezeigten Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 als Schmelzdraht realisiert ist. Der Sollbruchstelle 15 ist ein Ohmscher Widerstand 16 parallel geschaltet, wobei der Ohmsche Widerstand 16 in einem überbrückungszweig 17 angeordnet ist. Im Kurzschlussfall kommt es zur plötzlichen Entladung des Kondensators 11 und somit zu einem erhöhten Stromfluss über die Verbindungsleitungen 12 und den Schmelzdraht 15. übersteigt der Stromfluss durch den Schmelzdraht 15 einen von der Dicke und dem Material des Schmelz- drahtes abhängigen Schwellenwert, kommt es zum Schmelzen und somit zum Aufbrechen der Sollbruchstelle 15. Der Strom fließt dann über den überbrückungszweig 17, wobei er durch den Ohm- schen Widerstand 16 begrenzt wird. Dabei sorgt der Ohmsche
Widerstand 16 für eine dissipative Umwandlung der im Kondensator 11 gespeicherten Energie in Wärmeenergie.
Figur 3 zeigt eine alternative Ausgestaltung des Leistungs- halbleitermoduls 2 gemäß Figur 2. Im Gegensatz zu der in Figur 2 gezeigten Variante einer Marquardt-Schaltung ist in Figur 3 die erste Anschlussklemme 14 mit dem Kollektor des abschaltbaren Leistungshalbleiters 7 und mit der Kathode der hierzu gegensinnigen Freilaufdiode 9 verbunden. Die zweite Anschlussklemme 13 ist mit dem Verbindungspunkt der Leistungshalbleiter 6,7 und der Freilaufdioden 8,9 verbunden. Die in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele der Marquardt- Schaltung sind zueinander äquivalent und weisen daher die gleichen Eigenschaften auf.
Figur 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Leistungshalbleitermoduls 1, wobei die Leistungshalbleiter nur noch schematisch als Leistungshalbleiterschaltung 18 dargestellt sind. Im Gegensatz zu dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel weisen die Verbindungsleitungen 12 jedoch zwei parallel zueinander verlaufenden Stromleiterabschnitte 19 und 20 auf, in denen der Strom, wie durch die Pfeile angedeutet, gegensinnig fließt. Aufgrund elektrodynamischer Wechselwirkungen kommt es zu Abstoßkräften, die jedoch bei Normalbetrieb kein Aufbrechen der Sollbruchstelle 15 bewirken. Erst im Fehlerfall steigen der Stromfluss und damit die Abstoßkräfte soweit an, dass es zu einem Aufbrechen der Sollbruchstelle 15 kommt. Dabei ist der Stromleiter 19 möglichst massiv ausgestaltet, beispielsweise als massiver Kupferleiter, wobei die Sollbruchstelle 15 ein Leiter mit vergleichsweise geringerer mechanischer Festigkeit ist.
Figur 5 zeigt eine vergrößerte Ansicht des in Figur 3 schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels. Hier ist der in Fi-
gur 3 oben dargestellte Verbindungsleiter 19 als stabiler Kupferleiter ausgestaltet, der einen im Wesentlichen geradlinig verlaufenden Stromleiterabschnitt umfasst. In räumlicher Nähe zum Stromleiterabschnitt des Verbindungsleiters 19 er- streckt sind parallel eine ebenfalls geradlinige Metallfolie 21 als Sollbruchstelle. In Parallelschaltung zur Metallfolie 21 ist ein Ohmscher Widerstand in Form eines Metalldrahtes 16 vorgesehen. Der Stromfluss über die Metallfolie 21 und den Verbindungsleiter 19 ist gegensinnig geführt. Im Kurzschluss- fall treten daher hohe Abstoßkräfte auf. Es kommt zum Aufreißen der Metallfolie 21 und zum Stromfluss über den Ohmschen Widerstand 16.