Gleichstrom-Schalteinrichtung und deren Verwendung

Die Erfindung betrifft eine Gleichstrom-Schalteinrichtung zum Unterbrechen eines entlang eines Mittel- oder Hochspannungs- Strompfades fließenden elektrischen Gleichstroms Io, mit ei nem in diesem Strompfad verschaltbaren Schaltgerät und mit einem zuschaltbaren Schaltungsmodul zum Erzwingen eines Strom-Nulldurchgangs in dem Schaltgerät, wobei das Schal tungsmodul zumindest eine induktive Einheit und zumindest ei ne kapazitive Einheit aufweist und im zugeschalteten Zustand zusammen mit dem Schaltgerät eine Schwingkreisschaltung bil det .

Ein Schaltgerät, also ein Schalter, der Mittel- und Hochspan nungstechnik, wie beispielsweise eine Vakuumschaltröhre, be nötigt für die Unterbrechung eines Stroms einen Strom-Null durchgang. Dieser Strom-Nulldurchgang ist bei der aktuell vorherrschenden Technologie zur Erzeugung, Übertragung und Verteilung von elektrischer Energie mittels Wechselstrom na türlich immer gegeben.

Eine Gleichstrom-Schalteinrichtung der eingangs erwähnten Art ist aus der Druckschrift DE 10 2014 214 956 Al bekannt. Diese zeigt eine Gleichstrom-Schalteinrichtung zum Unterbrechen ei nes entlang eines Mittel- oder Hochspannungs-Strompfades fließenden elektrischen Gleichstroms, mit einer in diesem Strompfad verschaltbaren Vakuumschaltröhre und mit einem zu schaltbaren Schaltungsmodul zum Erzwingen eines Strom-Null durchgangs in dem Schaltgerät, wobei das Schaltungsmodul zu mindest eine induktive Einheit und zumindest eine kapazitive Einheit aufweist und im zugeschalteten Zustand zusammen mit dem mechanischen Schaltgerät eine Schwingkreisschaltung bil det. Mit anderen Worten stellt das Schaltungsmodul einen Kom mutierungspfad zur Verfügung, der parallel zu der Vakuum schaltröhre im Strompfad verschaltbar ist. Dieser Kommutie rungspfad ist im beschriebenen Fall ein aktiver Kommutie- rungspfad, bei dem ein Energiespeicher durch Verwendung einer vorgeladenen kapazitiven Einheit vorhanden ist.

Im Allgemeinen lassen sich Schaltgeräte in drei Kategorien einteilen: Halbeiterschalter (z. B. mit GTOs, IGBTs etc.), mechanische Schaltgeräte und hybride Schaltgeräte. Dabei las sen sich mechanische Schaltgeräte für höhere Spannungsebenen (keine Bahnanwendungen mit Löschkammerschaltern oder Schal tern mit Lichtbogenhörnern) in Schaltgeräte mit passiven oder aktiven parallelen Kommutierungspfaden einteilen. In einem solchen parallelen Kommutierungspfad werden typischerweise die Einheiten (Widerstand R, Induktivität L, Kapazität C) für einen RC- beziehungsweise RLC-Schwingkreis verschaltet.

Bei Schaltgeräten mit einer hohen Lichtbogenbrennspannung kann ein passiver Schwingkreis verwendet werden, da bei ge eigneter Auslegung des Kreises durch die negative Spannungs- Strom-Kennlinie eines Lichtbogens ein Aufklingen des Stromes erreicht wird. Im Idealfall kommt es im mechanischen Schalt gerät zu einem künstlichen Stromnulldurchgang, so dass der Schalter den Strom unterbrechen kann. Bei diesem Schaltprin zip ist jedoch die Zeit bis zur Stromunterbrechung relativ lange .

Durch den Einsatz eines aktiven parallelen Kommutierungspfa des kann die Schaltzeit deutlich verkürzt und die Notwendig keit einer hohen Lichtbogenbrennspannung verhindert werden. Dazu wird typischerweise ein RLC Schwingkreis mit einem vor geladenen Kondensator als kapazitive Einheit verwendet, wie beispielsweise in der Druckschrift DE 10 2011 079 723 Al ge zeigt ist. Der Kondensator wird dazu idealerweise negativ in Bezug auf die Strom- und Spannungsrichtung des Schalters auf geladen. Im Schaltfall wird der mechanische Schalter geöffnet und es entsteht ein Schaltlichtbogen zwischen den Kontakten des Schalters. Hat dieser einen ausreichend großen Isolati onsabstand erreicht, um der wiederkehrenden Spannung standzu halten, so wird nun der RLC-Schwingkreis geschlossen, sodass sich der Kondensator entlädt und ein Strom-Null-Impuls in das mechanische Schaltgerät eingeprägt wird. Ist nun die Amplitu de des Strom-Null-Impulses ausreichend hoch, sodass dies zu einem Stromnulldurchgang in dem mechanischen Schaltgerät führt, dann kann der Strom durch das Schaltgerät unterbrochen werden .

Wird als mechanisches Schaltgerät eine Vakuumschaltröhre (be ziehungsweise bei höheren Spannungen auch mehrere in Reihe geschaltete Vakuumschaltröhren) verwendet, so kann, aufgrund der guten Unterbrechungseigenschaften einer Vakuumschaltröhre (Stromunterbrechung bei hoher Stromsteilheit di/dt beim

Stromnulldurchgang und hohe Spannungssteilheit du/dt der wie derkehrenden Spannung) , der parallele Schwingkreis mit rela tiv kleinen Elementen ausgelegt werden. Die Resonanzfrequenz des RLC-Schwingkreises im Kommutierungspfad kann dabei bis zu einige Kilohertz betragen.

Für eine sichere Stromunterbrechung ist die Stromsteilheit zum Zeitpunkt des Stromnulldurchgangs entscheidend. Ist die Stromsteilheit beim Nulldurchgang zu hoch, so kann der Strom durch die Vakuumschaltröhre nicht unterbrochen werden.

Bei einem einfachen RLC-Schwingkreis im Kommutierungspfad, wie er typischerweise bei mechanischen Gleichstromschaltern mit aktivem Kommutierungspfad eingesetzt wird, hat der Strom- Null-Impuls für die Erzeugung eines künstlichen Nulldurch gangs einen sinusförmigen Verlauf. Da die Steilheit eines si nusförmigen Strom-Null-Impulses, also deren Ableitung nach der Zeit, einer Kosinus-Funktion entspricht, ist bei einem hohen Strom-Null-Impuls die Anfangssteilheit relativ hoch und nimmt erst mit ansteigendem Strom ab. Um jedoch mit einem Strom-Null-Impuls hohe und niedrige Gleichströme (z.B. Nenn- und Kurzschlussströme) gleichermaßen schalten zu können, ist eine hohe Stromamplitude des Strom-Null-Impulses notwendig. Hohe Gleichströme werden daher mit einer relativ geringen Stromsteilheit unterbrochen. Bei kleinen Gleichströmen ist jedoch die Stromsteilheit ggf. noch zu hoch für eine sichere Stromabschaltung. Zur sicheren Stromunterbrechung muss daher die Steilheit des Strom-Null-Impulses auf kleine Gleichströme dimensioniert werden, was einen größeren Kondensator im Kom mutierungspfad bedeutet.

Eine Lösung dieses Problems stellt ein Strom-Null-Impuls mit einer konstanten Steilheit dar, wie er in der eingangs er wähnten Druckschrift DE 10 2014 214 956 Al beschrieben wird. Dabei ist sowohl bei niedrigen als auch bei hohen Strömen die Steilheit des Strom-Null-Impulses konstant, sodass unabhängig von der Höhe des Gleichstroms eine sichere Stromunterbrechung erfolgen kann. Diese Lösung bedingt einen komplexeren und er höhten Auslegungs- und Schaltungsaufwand.

Eine alternative Möglichkeit besteht darin, mehrere Strom- Null-Impulse vorzuhalten, beispielsweise einen für hohe

Gleichströme mit hoher Impulsamplitude und einen mit niedri ger Impulsamplitude für niedrige Gleichströme. Diese Lösung ist in der Druckschrift DE 10 2011 083 514 Al durch mehrere parallele Kondensatorzweige gelöst. Problematisch bei dieser Lösung ist jedoch, dass mehrere Kondensatoren verwendet wer den müssen. Damit ist die Gesamtenergie der parallelen Kommu tierungspfade aufgrund der großen Gesamtkapazität relativ hoch, was auch entsprechend hohe Kosten bedingt.

Es ist die Aufgabe der Erfindung eine alternativ aufgebaute Gleichstrom-Schalteinrichtung für Mittel- und Hochspannungs anwendungen sowie eine entsprechende Verwendung anzugeben.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch die Merkmale der unab hängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Bei der erfindungsgemäßen Gleichstrom-Schalteinrichtung zum Unterbrechen eines entlang eines Mittel- oder Hochspannungs- Strompfades fließenden elektrischen Gleichstroms Io, mit ei nem in diesem Strompfad verschaltbaren Schaltgerät und mit einem zuschaltbaren Schaltungsmodul zum Erzwingen eines Strom-Nulldurchgangs in dem Schaltgerät, wobei das Schal- tungsmodul zumindest eine induktive Einheit und zumindest ei ne kapazitive Einheit aufweist und im zugeschalteten Zustand zusammen mit dem Schaltgerät eine Schwingkreisschaltung bil det, ist vorgesehen, dass die induktive Einheit eine indukti ve Einheit mit veränderbarer Induktivität ist.

Je nach Gleichstrom und benötigter Strom-Null-Impulshöhe (bzw. Steilheit beim Stromnulldurchgang) wird die Induktivi tät des Kommutierungspfades gesenkt oder erhöht, sodass die Amplitude eines entsprechenden Strom-Null-Impulses steigt. Dadurch kann die kapazitive Einheit kleiner und somit ein vom Schaltungsmodul gebildeter Kommutierungspfad mit niedrigerer Energie ausgelegt werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vor gesehen, dass die induktive Einheit mehrere parallel geschal tete Stromzweige aufweist, in denen jeweils ein induktives Element verschaltet ist. Auf diese Weise ist die Induktivität der induktiven Einheit stufenweise veränderbar.

Je nach Gleichstrom und benötigter Strom-Null-Impulshöhe wer den einer oder mehrere induktive Elemente parallel geschal tet, sodass damit die Gesamtinduktivität des Kommutierungs pfades sinkt und die Amplitude des Strom-Null-Impulses steigt .

Dabei ist bevorzugt vorgesehen, dass in zumindest einem der Stromzweige eine Schaltvorrichtung in Serie mit dem indukti ven Element verschaltet ist. Über diese Schaltvorrichtung (en) kann/können eine Parallelschaltung aus mehr oder weniger in duktiven Elementen gebildet werden.

Prinzipiell kann das Zuschalten des Schaltungsmoduls allein über die Schaltvorrichtungen der induktiven Einheit erfolgen. Alternativ ist insbesondere vorgesehen, dass das zuschaltbare Schaltungsmodul zum Zuschalten eine außerhalb der induktiven Einheit angeordnete Schaltvorrichtung aufweist. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die vom zugeschalteten Schaltungsmodul und dem Schaltge rät gebildete Schwingkreisschaltung eine Serien-Schwingkreis- schaltung. Dabei ergibt sich ein einfach strukturierter Kom mutierungspfad .

Insbesondere ist vorgesehen, dass das Schaltgerät als mecha nisches Schaltgerät, insbesondere als Vakuumschaltröhre, aus gebildet ist. Für derartige Schaltgeräte ergeben sich die ge nannten Vorteile explizit.

Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Er findung ist vorgesehen, dass die kapazitive Einheit zum Er zeugen eines den Strom-Nulldurchgang im Schaltgerät erzwin genden Strom-Null-Impulses vorgeladen ist. Durch Verwendung einer vorgeladenen kapazitiven Einheit ist ein Energiespei cher vorhanden. Der Kommutierungspfad ist somit ein aktiver Kommutierungspfad .

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Gleichstrom-Schalteinrichtung einen parallel zu dem Schaltgerät und zu dem zuschaltbaren Schaltungsmodul geschal teten Überspannungsableiter aufweist.

Schließlich ist bevorzugt vorgesehen, dass die Gleichstrom- Schalteinrichtung eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung zur koordinierten Ansteuerung des Schaltgerätes und der mindes tens einen Schaltvorrichtung aufweist. Die Steuer- und/oder Regeleinrichtung steuert den Schaltprozess der Gleichstrom- Schalteinrichtung. In der Regel ist die Steuer- und/oder Re geleinrichtung weiterhin mit einer Strommesseinrichtung ver bunden, die die Stromstärke des entlang des Mittel- oder Hochspannungs-Strompfades fließenden elektrischen Gleich stroms überwacht.

Die Erfindung betrifft weiterhin die Verwendung der vorste hend genannten Gleichstrom-Schalteinrichtung zum Unterbrechen eines entlang eines Mittel- oder Hochspannungs-Strompfades fließenden elektrischen Gleichstroms IQ.

Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung sche matisch in Zeichnungen gezeigt und nachfolgend näher be schrieben. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine Gleichstrom-Schalteinrichtung gemäß einer ers ten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 den zeitlichen Verlauf diverser Ströme in der

Gleichstrom-Schalteinrichtung bei moderat hohem Gleichstrom im entsprechenden Mittel- oder Hoch spannungs-Strompfad und erster Ladungspolarität an einer kapazitiven Einheit,

Fig. 3 den zeitlichen Verlauf der Ströme in der Gleich- strom-Schalteinrichtung bei höherem Gleichstrom im entsprechenden Mittel- oder Hochspannungs-Strompfad und erster Ladungspolarität an der kapazitiven Ein heit,

Fig. 4 den zeitlichen Verlauf der Ströme in der Gleich- strom-Schalteinrichtung wieder bei moderat hohem Gleichstrom im entsprechenden Mittel- oder Hoch spannungs-Strompfad jedoch umgekehrter Ladungspola rität an der kapazitiven Einheit,

Fig. 5 den zeitlichen Verlauf der Ströme in der Gleich- strom-Schalteinrichtung wieder bei höherem Gleich strom im entsprechenden Mittel- oder Hochspannungs- Strompfad jedoch umgekehrter Ladungspolarität an der kapazitiven Einheit, und

Fig . 6 eine Gleichstrom-Schalteinrichtung gemäß einer

zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Die Fig. 1 zeigt eine Schaltungsanordnung 10 mit einem Mit tel- oder Hochspannungs-Strompfad 12 und einer Gleichstrom- Schalteinrichtung 14 zum Unterbrechen eines entlang des Mit tel- oder Hochspannungs-Strompfades 12 fließenden elektri schen Gleichstroms Io- Die Gleichstrom-Schalteinrichtung 14 weist ein in dem Strompfad 12 verschaltbares Schaltgerät 16 und ein zuschaltbares Schaltungsmodul 18 zum Erzwingen eines Strom-Nulldurchgangs in dem Schaltgerät 16 auf. Das Schaltge rät 16 ist ein mechanisches Schaltgerät 16, beispielsweise eine Vakuumschaltröhre. Das zuschaltbare Schaltungsmodul 18 zum Erzwingen eines Strom-Nulldurchgangs im Schaltgerät 16 bildet im zugeschalteten Zustand zusammen mit dem Schaltgerät 16 eine Schwingkreisschaltung 20. Dazu stellt das Schaltungs modul 18 einen Kommutierungsstrompfad, kurz: Kommutierungs pfad, zur Verfügung, der im Strompfad 12 parallel zu dem Schaltgerät 16 verschaltbar ist. Dazu weist das Schaltungsmo dul 18 eine im Kommutierungspfad verschaltete Schaltvorrich tung 22 auf. Die Schaltvorrichtung 22 ist zusammen mit einer resistiven Einheit 24, einer induktiven Einheit 26 und einer kapazitiven Einheit 28 in Serienschaltung im Kommutierungs pfad verschaltet. Die hier gezeigte Schwingkreisschaltung 20 ist also eine Serien-Schwingkreisschaltung eines RLC- Schwingkreises .

Während die resistive Einheit 24, und die kapazitive Einheit 28 im Beispiel als entsprechende resistive und kapazitive Bauelemente (als Widerstand und Kondensator dargestellt) aus gebildet sind, ist die induktive Einheit 26 eine induktive Einheit 26 mit veränderbarer Induktivität, die eine interne Schaltungsstruktur aufweist. Die induktive Einheit 26 weist eine Parallelschaltung einer induktiven Komponente 32 mit ei nem Stromzweig 34 auf, in dem eine induktiven Komponente 36 mit einer Schaltvorrichtung 38 in Serie verschaltet sind. Die Schaltvorrichtungen 22, 38 sind beispielsweise als vakuum- oder luftisolierte Funkenstrecken, Thyristorschalter, etc. ausgebildet . Die kapazitive Einheit 28 ist zum Erzeugen eines den Strom- Nulldurchgang im Schaltgerät 16 erzwingenden Strom-Null- Impulses vorgeladen. In den Figuren ist dies durch die + und - Symbole angedeutet. Durch Verwendung einer vorgeladenen ka pazitiven Einheit 28 ist ein Energiespeicher vorhanden und der Kommutierungspfad ist somit ein aktiver Kommutierungs pfad .

Parallel zu dem Schaltgerät 16 und dem vom Schaltungsmodul 18 gebildeten Kommutierungspfad ist ein Überspannungsableiter 40 in einem Parallelstrompfad 42 verschaltet.

Im Mittel- oder Hochspannungs-Strompfad 12 ist weiterhin eine Strombegrenzer-Induktivität 44 in Serie mit der Gleichstrom- Schalteinrichtung 14 verschaltet. Diese Strombegrenzer- Induktivität 44 begrenzt den Strom Io im Mittel- oder Hoch spannungs-Strompfad 12.

Die Gleichstrom-Schalteinrichtung 14 weist schließlich noch eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung 46 zur koordinierten Ansteuerung des Schaltgerätes 16 und der Schaltvorrichtungen 22, 38 auf. Diese Ansteuerung erfolgt über entsprechende Sig nalpfade 48, die die Steuer- und/oder Regeleinrichtung 46 mit dem Steuergerät 16 und mit jeder der Schaltvorrichtungen 22, 38 verbindet.

Der Gleichstrom Io teilt sich im Bereich der Gleichstrom- Schalteinrichtung 14 in maximal drei Teilströme Ii, I ₂ und I3 auf, wobei gemäß Knotenregel Io = Ii + I2 + I3 gilt. Dabei ist Ii der Strom über das Schaltgerät 16, I ₂ der Strom über den Kommutierungspfad der zuschaltbaren Schaltungsmoduls 18 und I3 der Strom über den Überspannungsableiter 40. Innerhalb des Kommutierungspfades kann sich der Strom I ₂ noch einmal zwi schen dem Zweig mit der induktiven Komponente 32 (I21) und dem Zweig 34 mit der induktiven Komponente 36 (I22) auftei len . Bei einem RLC-Schwingkreis , wie er typischerweise bei Gleich- strom-Schalteinrichtungen 14 mit aktivem Kommutierungspfad eingesetzt wird, hat der Strom-Null-Impuls für die Erzeugung eines künstlichen Nulldurchgangs einen sinusförmigen Verlauf, wie auch in Fig. 2 gut sichtbar ist.

Da die Steilheit eines sinusförmigen Strom-Null-Impulses, al so deren Ableitung nach der Zeit, einer Kosinus-Funktion ent spricht, ist bei einem hohen Strom-Null-Impuls die Anfangs steilheit relativ hoch und nimmt erst mit ansteigendem Strom ab. Um jedoch mit einem Strom-Null-Impuls hohe und niedrige Gleichströme (z.B. Nenn- und Kurzschlussströme) gleichermaßen schalten zu können, ist eine hohe Stromamplitude des Strom- Null-Impulses notwendig. Hohe Gleichströme werden daher mit einer relativ geringen Stromsteilheit unterbrochen. Bei klei nen Gleichströmen ist jedoch die Stromsteilheit gegebenen falls noch zu hoch für eine sichere Stromabschaltung. Zur si cheren Stromunterbrechung muss daher die Steilheit des Strom- Null-Impulses auch bei kleinen Gleichströmen gering sein und deshalb auf kleine Gleichströme dimensioniert werden.

Mit der hier gezeigten Gleichstrom-Schalteinrichtung 14 kön nen nun mehrere Strom-Null-Impulse I ₂ vorgehalten werden, nämlich einer für hohe Gleichströme mit hoher Impulsamplitude und einer mit niedriger Impulsamplitude für niedrige Gleich ströme .

Bei niedrigen Gleichströmen Io wird der Stromzweig 34 durch die offene Schaltvorrichtung 38 herausgenommen, sodass nur die induktive Komponente 32 genutzt wird. Es gilt: I ₂ = I _2i .

Bei hohen Gleichströmen Io wird die induktive Komponente 36 des Stromzweigs 34 durch die geschlossene Schaltvorrichtung 38 parallel zu der induktiven Komponente 32 geschaltet, so dass eine Parallelschaltung der induktiven Komponenten 32, 36 genutzt wird. Es gilt: I ₂ = I _2i + I22· Mit anderen Worten werden mehrere zuschaltbare Induktivitäts zweige (Stromzweige 34) mit nur einem Kondensator (der kapa zitiven Einheit 24) in Serienschaltung verwendet. Je nach Stärke des Gleichstroms und benötigter Strom-Null-Impulshöhe (bzw. Steilheit beim Stromnulldurchgang) werden eine oder mehrere Induktivitäten (induktive Komponenten 32, 36) paral lel geschaltet, sodass damit die Gesamtinduktivität des Kom mutierungspfades sinkt und die Amplitude des Strom-Null- Impulses steigt. Dadurch kann die kapazitive Einheit 28 des Kommutierungspfades 28 kleiner und somit der Kommutierungs pfad mit niedrigerer Energie ausgelegt werden.

Im normalen Betriebszustand ist das als Vakuumschaltröhre ausgebildete Schaltgerät 16 im Hauptstrompfad geschlossen, die als Drauf- oder Zuschalter ausgebildeten Schaltvorrich tungen 22, 38 sind geöffnet und die kapazitive Einheit 28 (als Kondensator dargestellt) ist geladen. Der Gleichstrom Io kann nahezu verlustfrei fließen. Im Schaltfall wird durch ei ne Auswerteeinheit der Steuer- und/oder Regeleinrichtung 46 in Abhängigkeit der Stärke des Gleichstroms nun entweder nur die Schaltvorrichtung 22 geschlossen, sodass ein Strom-Null- Impuls mit einer geringen Amplitude (z.B. bei Lastströmen, siehe Fig. 2 und einer geringen Stromsteilheit in die Vakuum schaltröhre eingeprägt wird, oder beide Schaltvorrichtungen 22, 38 werden geschlossen, sodass ein Strom-Null-Impuls mit einer hohen Impulsamplitude (z.B. bei einem Kurzschlussstrom notwendig, siehe Fig. 3) entsteht, der zwar eine hohe An fangssteilheit hat, jedoch zum Zeitpunkt der Stromunterbre chung eine geringe Steilheit aufweist. Der Strom-Null-Impuls kann somit immer zu dem zu unterbrechenden Gleichstrom pas send eingestellt werden.

Zudem besteht auch die Möglichkeit während eines Schaltvor gangs, wenn z.B. der niedrige Strom-Null-Impuls (Schwingkreis nur mit den Komponenten 24, 28, 32) aufgrund eines ansteigen den Fehlerstroms zu keinem künstlichen Stromnulldurchgang ge führt hat, nach dem Umladen der kapazitiven Einheit 28 die Strom-Null-Impulshöhe durch das Zuschalten der zweiten induk- tiven Komponente 36 zu erhöhen und so den benötigten Null durchgang mit dem hohen Strom-Null-Impuls zu erreichen.

Fig. 2 und Fig. 3 zeigen jeweils eine graphische Darstellung der diversen Ströme I über der Zeit t. In Fig. 2 ist die Si tuation mit geringem Gleichstrom Io (Io kleiner einem

Schwellwert) und in Fig. 3 die Situation mit hohem Gleich strom Io (Io größer einem Schwellwert) gezeigt.

Der Verlauf des Stromes II durch das Schaltgerät 16 gibt nun das Unterbrechen des entlang des Mittel- oder Hochspannungs- Strompfades 12 fließenden elektrischen Gleichstroms an, der jeweils vom Ursprungswert Io auf null absinkt.

Die Polarität der kapazitiven Einheit 28 kann auch entgegen gesetzt sein (+ & - bei der kapazitiven Einheit 28 vertauscht bzw. kapazitive Einheit 28 entgegengesetzt vorgeladen).

Dadurch wird dem in Fig.2 und Fig.3 dargestellten Gleichstrom Io eine zusätzliche positive Stromhalbwelle des Strom-Null- Impulses überlagert, bevor es zu dem gewünschten künstlichen Stromnulldurchgang kommt. Den entsprechenden zeitlichen Ver lauf der diversen Ströme in der Gleichstrom-Schalteinrichtung 14 jedoch bei umgekehrter Ladungspolarität an der kapazitiven Einheit zeigen die Figuren 4 und 5 analog zu den Figuren 2 und 3.

Die Fig. 6 zeigt eine alternative Ausgestaltung der Gleich- strom-Schalteinrichtung 14, die im Wesentlichen der in Fig. 1 gezeigten Gleichstrom-Schalteinrichtung 14 entspricht, sodass hier nur auf die Unterschiede eingegangen werden soll.

Statt der außerhalb der induktiven Einheit 26 angeordneten Schaltvorrichtung 22 weist nun jeder der Stromzweige 34 der induktiven Einheit 26 eine Serienschaltung einer induktiven Komponente 36 und einer Schaltvorrichtung 38 auf. Das Zu schalten des Schaltungsmoduls 18 erfolgt hier nicht zentral über die außerhalb der induktiven Einheit 26 angeordnete Schaltvorrichtung 22, sondern über die Schaltvorrichtungen 38 in den Zweigen 34.

Bezugszeichenliste

10 Schaltungsanordnung

12 Strompfad

14 Gleichstrom-Schalteinrichtung

16 Schaltgerät

18 Schaltungsmodul

20 Schwingkreisschaltung

22 Schaltvorrichtung

24 Einheit, resistiv

26 Einheit, induktiv

28 Einheit, kapazitiv

30 Parallelschaltung

32 Komponente, induktiv

34 Stromzweig (induktive Einheit)

36 Komponente, induktiv

38 Schaltvorrichtung

40 Überspannungsableiter

42 Parallelstrompfad

44 Strombegrenzer-Induktivität

46 Steuer- und/oder Regeleinrichtung

48 Signalpfad

1 ₀ Gleichstrom

1 ₁ Strom über das Schaltgerät

12 Strom über die Schwingkreisschaltung

121 Strom über einzelne induktive Komponente

122 Strom über einzelne induktive Komponente

13 Strom über den Überspannungsableiter