DE3009709A1 - Schalteranordnung zum abschalten hoher gleichstroeme unter hoher spannung - Google Patents
Schalteranordnung zum abschalten hoher gleichstroeme unter hoher spannungInfo
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Description
Patentanwälte Dipl.-Ing. H. Veickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke
Dipl.-Ing. F. A.W Dr. Ing. H. LisKA
Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Hi^er
3009/00
Pap 8000 MÜNCHEN S6, DEN
POSTFACH S60S20 MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 3921/22
G 1163
GENERAL ATOMIC COMPANY
10955 John Jay Hopkins Drive San Diego, California 92121, V.St.A.
Schalteranordnung zum Abschalten hoher Gleichströme unter hoher
Spannung
0 3 ΤΛ 3 9 / 0 7 8 5
INSPECTED
3009703
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf elektrische
Schalter,die in der Lage sind,hohe Gleichströme in einem
Hochvolt-Schaltkreis abzuschalten,insbesondere auf eine Schalteranordnung,die mit einer großen Selbstinduktion,die
von einem hohen Gleichstrom durchflossen wird,in Reihe geschaltet ist.
Die Problematik beim Entwurf eines Schalters,der in Reihe
mit einer hohen Selbstinduktion,die von einem hohen Gleichstrom durchflossen ist,geschaltet ist,wobei sich eine hohe
Spannung über dem Schalter ausbildet,wenn dieser öffnet, ist bekannt.Ein solcher Schalter wird überall dort benötigt,
wo eine Induktivität zur Energiespeicherung benutzt wird,beispielsweise in Plasma-Einschließungssystemen,in
Gleichspannungs/Wechselspannungs-Wandlern für eine Gleichspannungsenergieübertragung
oder in Sicherheitsschaltungen. Ein idealer Schalter ist ein Schaltungselement,das,wenn es
geöffnet wird,den durch es fließenden Strom augenblicklich zu null werden läßt,und das fähig ist,jeder über ihm entstehenden
Spannung standzuhalten.Andererseits ist der Widerstand
eines idealen Schalters null,wenn er geschlossen ist,und unendlich groß,wenn er geöffnet ist.
Die vorliegende Erfindung ist auf eine Schalteranordnung gerichtet,die sich von einem idealen Schalter dadurch unterscheidet
,daß ihr Widerstand im geöffneten Zustand zwar groß,jedoch nicht unendlich ist.Solch ein Schalter hat die
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Eigenheit,daß sein Widerstand während des Öffnungsvorganges
linear über die Zeit zunimmt.Normalerweise sind in derartigen
Schalteranordnungen viele Schalterelemente in Reihe geschaltet ,weil jedes einzelne der Schalterelemente nicht in
der Lage ist,der erforderlichen Spannung standzuhalten.Solche
Schalterelemente können mechanische Schalter,rückwärtssperrende
Thyristortrioden oder andere Einrichtungen sein. In den Schalterelementen ist eine Kommutierung erforderlich,
d.h. der Strom,der sie durchfließt,muß durch einen Stromkommutator
zu null gemacht werden,bevor die Schalterelemente nichtleitend gemacht werden,um der Spannung ohne einen
sie durchfließenden Strom standzuhalten.Zusätzlich sollten
Schaltungen für solche Schalteranordnungen sicherstellen, daß die Spannung zwischen den Schalterelementen genau aufgeteilt
wird.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,eine
Schalteranordnung zu schaffen,die in der Lage ist,hohe Ströme
in Hochspannungs-Schaltkreisen auszuschalten.Es ist ferner Aufgabe der Erfindung,eine Schalteranordnung zu schaffen,die
eine verringerte Anzahl von Teilen hat und damit relativ kostengünstig ist.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch eine Schalteranordnung zum Abschalten hoher Gleichströme unter
hoher Spannung gelöst,die dadurch gekennzeichnet ist,daß
ein Paar von Klemmen,nämlich eine Eingangsklemme und eine Ausgangsklemme,vorgesehen sind,daß ein Stromunterbrechungsmittel
vorgesehen ist,das mit einem Ende mit der einen Klemme,nämlich
der Eingangsklemme,verbunden ist,daß eine Vielzahl von in Vorwärtsrichtung in Reihe geschalteten Thyristoren
zwischen dem anderen Ende des Stromunterbrechungsmittels und der anderen Klemme,nämlich der Ausgangsklemme
vorgesehen sind,daß eine Vielzahl von in Reihe geschalteten, aus Widerständen und nichtlinearen Elementen zusammengesetz-
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ten nichtlinearen Gliedern vorgesehen sind,wobei die .nichtlinearen
Elemente eine Charakteristik haben,nach der der Stromfluß gedrosselt wird,wenn die Spannung über ihnen oder
das Zeitintegral der Spannung klein ist,und nach der der
Stromfluß freigegeben wird,wenn die Spannung oder das Zeitintegral der Spannung groß ist,daß die nichtlinearen Glieder
zwischen der Eingangsklemme und der Ausgangsklemme in Reihe geschaltet sind,daß jeweils ein nichtlineares Glied
jeweils einem Thyristor zugeordnet ist und daß eine Vielzahl von Kondensatoren vorgesehen sind,wovon jeweils einer
zwischen das ihm zugeordnete nichtlineare Glied und den betreffenden Thyristor geschaltet ist.
Die erfindungsgemäße Schalteranordnung bietet den Vorteil,
daß sie hohe Gleichströme unter hoher Spannung in Stromkreisen mit einer hohen Selbstinduktion bei Verwendung nur
weniger Bauteile,d.h. kostengünstig,auszuschalten vermag.
Weiterbildungen der Erfindung sind durch die in den ünteransprüchen
angegebenen Merkmale gekennzeichnet.
Die vorliegende Erfindung wird im folgenden an Hand mehrerer, Ausführungsbeispiele für die Erfindung betreffender Figuren
erläutert.
25
25
Fig.1 zeigt schematisch das Schaltbild einer Schalteranordnung
gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig.2 zeigt schematisch ein Schaltbild für ein anderes Ausführungsbeispiel
der Schalteranordnung gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig.3 zeigt schematisch ein Schaltbild für einen Teil eines
weiteren Ausführungsbeispiels für eine Schalteranordnung gemäß der vorliegenden Erfindung.
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. ORIGINAL INSPECTEO
. ORIGINAL INSPECTEO
Fig.4 zeigt schematisch ein Schaltbild für einen Teil eines
weiteren anderen Ausführungsbeispiels für eine Schalteranordnung gemäß der vorliegenden Erfindung.
Allgemein ist gemäß der vorliegenden Erfindung eine Schalteranordnung
zum Ausschalten hoher Gleichströme in einem Hochspannungsschaltkreis vorgesehen.Ein Ausführungsbeispiel
für eine solche Schaltung ist in Fig. 1 gezeigt.Die Schalteranordnung
enthält ein Paar von Klemmen,nämlich eine Eingangsklemme
10 und eine Ausgangsklemme 12,die parallel zu
einer Last 15 geschaltet sind,die in Reihe mit einer Gleichstromversorgung
14 und einer Induktivität 16 liegt.In Reihe
mit dem Paar Klemmen,nämlich der Eingangsklemme 10 und der
Ausgangsklemme 12,ist eine Schalteranordnung 18 geschaltet,
die aus einem Stromunterbrechungsmittel 20 und einer Vielzahl von Thyristoren 22a.·.22n,die in ihrer Vorwärtsrichtung
miteinander verbunden sind,besteht.Ein nichtlineares
Glied 24,das aus einer Vielzahl von hintereinandergeschalteten Widerständen 26a...26n und nichtlinearen Elementen
27a...27n besteht,ist parallel mit der Schalteranordnung 18
verbunden.Das nichtlineare Glied behindert den Stromfluß durch sich,wenn die Spannung oder das Zeitintegral der Spannung
klein ist,und erlaubt einen höheren Stromfluß,wenn die
Spannung oder das Zeitintegral der Spannung groß ist.Eines der nichtlinearen Glieder ist mit einem der Thyristoren 22a
...22n angeordnet.Eine Vielzahl von Kondensatoren 28a...28n
sind zwischen die nichtlinearen Glieder 24 und die Schalteranordnung 18 geschaltet,wobei die Kondensatoren jeweils einem
nichtlinearen Glied und einem Thyristor zugeordnet sind.
Die nichtlinearen Elemente können beispielsweise Sättigungsdrosseln sein.
Im einzelnen wird die Anordnung,wie in Fig. 1 gezeigt,dazu
benutzt,einen Gleichstrom hoher Amperezahl zu unterbrechen,
der durch eine Induktivität 16,die ein induktives Energie-
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Speichermittel ist,fließt.Die Gleichstromversorgung 14
kann eine herkömmliche Hochampere-Gleichstromversorgung 14
sein,die in Reihe mit der Induktivität 16 liegt.Die Schalteranordnung
ist in Reihe mit der Gleichstromversorgung 14 und der Induktivität 16 geschaltet und enthält die Eingangsklemme 10 und die Ausgangsklemme 12.Die Eingangsklemme 10
ist mit einem Ende eines Stromunterbrechungsmittels 20 verbunden, das ein mechanischer Schalter,ein Thyristor oder eine
andere Einrichtung sein kann.In dem Ausführungsbeispiel, das in Fig.1 gezeigt ist,ist das Stromunterbrechungsmittel
20 ein mechanischer Schalter,der durch eine Zylinderspule betätigt wird,die durch eine Triggerschaltung 30 ein- oder
ausgeschaltet wird.Das andere Ende des Stromunterbrechungsmittels 20 ist mit dem Eingangsende der Vielzahl der in Vorwärtsrichtung
zusammengeschalteten Thyristoren 22a...22n verbunden.Die Thyristoren können herkömmliche hochstromfeste
und hochspannungsfeste Thyristortrioden sein.Das andere Ende der Reihenschaltung von Thyristoren ist mit der Ausgangsklemme
12 verbunden.Die Anzahl der Thyristortrioden 22,die vorgesehen sind,hängt von der Spannung ab,die über der
Schaltungsanordnung auftritt,wenn sie öffnet,und von der Vorwärtshaltespannungs-Charakteristik
der Thyristortrioden.Beispielsweise werden 20 Thyristortrioden benötigt,wenn die Thyristortrioden
einer Spannung von 1000 Volt widerstehen können,d.h. wenn deren Vorwärtshaltespannungswert größer als
1000 Volt ist und eine Spannung von 2OkV entsteht.Selbstverständlich
müssen die ausgewählten Thyristortrioden ein mittleres Vorwärtsstrom-Leitvermögen haben,das größer als der
gewünschte Stromfluß ist.
Wie in Fig.1 gezeigt,enthält das nichtlineare Glied 24 eine
Vielzahl von Reihenschaltungen jeweils eines Widerstandes 26a...26n und eines nichtlinearen Elements 27a...27n und ist
zwischen die Eingangklemme 10 und die Ausgangsklem-
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me 12 geschaltet. Das nichtlineare Element ist eine Einrichtung, die eine derartige Charakteristik hat, daß sie
den Stromfluß durch sich drosselt (d. h. ihre Impedanz ist hoch), wenn die Spannung oder das Zeitintegral der Spannung
klein ist, und den Stromfluß freigibt, wenn die Spannung oder das Zeitintegral der Spannung groß ist (d. h.,
daß ihre Impedanz gering ist). Gemäß Fig.1 kann das nichtlineare Element eine Sättigungsdrossel sein. Für jeden Thyristor
22a ... 22n ist jeweils ein Widerstand 26a ... 26n und eine Sättigungsdrossel 27a ... 27n (d. h. ein Satz)
vorgesehen. Die Widerstände können jeweils einen gleichen Widerstandswert und die Sättigungsdrossel jeweils einen
gleichen Induktivitätswert und jeweils gleiche Sättigungscharakteristik haben.
Zwischen den Widerstands-Sättigungsdrossel-Gliedern und den
Thyristoren 22a ... 22n ist eine Vielzahl von Kondensatoren 28a ... 28n angeordnet. Jeweils ein Kondensator 28a ... 28n
ist zwischen das Eingangsende jedes Widerstands-Sättigungsdrossel-Gliedes und das Eingangsende der zugeordneten Thyristortriode
22a ... 22n geschaltet. Das bedeutet, daß jeweils eine Thyristortriode, ein Widerstands-Sättigungsdrossel-Glied
und ein Kondensator ein Modul bilden. Die Anzahl de'r Moduln hängt von der geforderten Spannung über den Klemmen
10 und 12 und der Vorwärtshaltespannungs-Festigkeit der Thyristortrioden ab. Die Kondensatoren können gleiche Werte
haben.
Wenn das Stromunterbrechungsmittel 20 geschlossen ist und alle Thyristortrioden 22a ... 22n sich in ihrem leitenden
Zustand befinden, ist der Widerstand der Schalteranordnung klein, weil er aus der Summe des Vorwärtswiderstandes des
Stromunterbrechungsmittel 20 und den Leitwiderständen der Thyristortrioden 22a ... 22n besteht. Wenn die Schalteran-Ordnung
geöffnet werden soll, wird das Stromunterbrechungs-
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mittel 20 durch Erregen der Triggerschaltung 30 geöffnet.
Nachdem die Schalteranordnung den Öffnungsvorgang beendet hat,erscheint,wie anschließend beschrieben,die Schalteranordnung
als ein Widerstand gleich N χ R,wobei N die Anzahl der Wiederstände und R der Widerstandswert eines Widerstandes
ist.Weil die Widerstände gleiche Widerstandswerte haben, wird die Spannung über der Schalteranordnung gleichmäßig
durch die Widerstände aufgeteilt.Bei einer als Beispiel angenommenen
Spannung von 2OkV über der Schalteranordnung und 20 Widerständen fällt eine Spannung von 1000 Volt über jedem
Widerstand ab.Falls der Strom durch die Schalteranordnung 1000 A beträgt,haben die Widerstände jeweils ΙΩ-Wenn das
Stromunterbrechungsmittel 20 erstmals öffnet,fließt der
Strom an dem Stromunterbrechungsmittel 20 durch den ersten Kondensator 28a vorbei.Wenn sich die Spannung über dem ersten
Kondensator aufbaut,hat dies einen Strom durch den ersten
Widerstand 26a und die erste Sättigungsdrossel 27a und in der Hauptsache durch den zweiten Kondensator 28b zur Folge.Wenn
die Sättigungsdrossel 27a gesättigt ist,wird der Strom durch die erste Thyristortriode 22a zu null oder geht
unter ihren Haltestrom,wobei die erste Thyristortriode veranlaßt
wird,ihren Vorwärtssperrzustand einzunehmen.Dieser
Vorgang setzt sich über den Rest der Moduln fort,bis alle
Thyristortrioden 22a...22n gesperrt sind und die gesamte Spannung über den Widerständen 26a...26n und den Sättigungsdrosseln 27a...27n steht.
Die Schalteranordnung arbeitet wie gewünscht und wie oben beschrieben für bestimmte Kombinationen der folgenden Grössen:Widerstandswert
(R) jedes der Widerstände 26a...26n; Induktivität (L) jeder der Sättigungsdrosseln 27a...27n in
ihrem ungesättigten Zustand-,Verhältnis I /I , wobei I3 der
Sättigungsstrom der Sättigungsdrosseln und I der Strom durch den Schalter ist;Kapazität (C) jedes der Kondensatoren
28a...28n.Kombinationen dieser Größen,die einen ein-
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■4-
wandfreien Betrieb der Schalteranordnung erlauben,sind denen
angenähert,die die folgende Ungleichung erfüllen:
R ^ % < 0.63 - 2.5( =^ 0.5)2
XJ J-
I sollte kleiner als I gemacht werden,und die Induktivi-
S O
tat der Sättigungsdrosseln 27a...27n in ihrem gesättigten Zustand sollte klein sein im Vergleich zu ihrer Induktivität
in ihrem ungesättigten Zustand.Die Auswahl von R,L, I /I und C bestimmt außerdem die Zeit zwischen den Ausschaltvorgängen
der aufeinanderfolgenden Thyristortrioden. Diese Zeit ist angenähert proportional zu /LC .Beim Entwurf
der Schalteranordnung sollte diese Zeit ausreichend lang im Vergleich zu der Entionisationszeit der Thyristortrioden
sein,um sicherzustellen,daß sie der entstehenden Vorwärtsspannung nach dem Ausschalten widerstehen können.
Wenn beispielsweise die Entionisationszeit der Thyristor-
-4
trioden 10 s beträgt und die Widerstände je 1Ω haben,ist eine Induktivität von annähernd 10 H und eine Kapazität von angenähert 10 F erforderlich.Mit diesen Werten und für den Fall,daß 20 Moduln benutzt werden,vergehen ca. 20 χ
trioden 10 s beträgt und die Widerstände je 1Ω haben,ist eine Induktivität von annähernd 10 H und eine Kapazität von angenähert 10 F erforderlich.Mit diesen Werten und für den Fall,daß 20 Moduln benutzt werden,vergehen ca. 20 χ
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10" s,um die volle Spannung über dem Klemmen 10 und 20 aufzubauen.
10" s,um die volle Spannung über dem Klemmen 10 und 20 aufzubauen.
Fig.2 zeigt ein Beispiel für eine andere Ausführung der
Schalteranordnung.Dieses Ausführungsbeispiel sieht ein erhöhtes
Stromflußvermögen vor und kann zumindest einen zusätzlichen Schaltkreis in Reihe geschalteter Thyristoren
enthalten,wobei diese Schaltung über Kondensatoren mit gemeinsamen
Gliedern aus in Reihe geschalteten Widerständen und Induktivitäten verbunden ist.In diesem Beispiel sind
drei Schalteranordnungen 18 gezeigt,die durch Kondensatoren
an ein gemeinsames nichtlineares Glied 24 angeschlossen sind.
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In diesem Zusammenhang sind vergleichbare Teile zu solchen
in Fig.1 mit gleichen Hinweiszeichen bezeichnet.
In Fig.1 kann das nichtlineare Element eine Sättigungsdrossei
sein.Indessen können andere geeignete Mittel,die die erforlichen
Charakteristika haben,benutzt werden,beispielsweise:
Funkenstrecken (durch eine Überspannung getriggert oder
niederohmig gemacht),Tunneldioden,triggerbare Thyristortrioden
oder getriggerte Ignitrons.Fig.3 zeigt eine getriggerte Thyristortriode 32a,die als nichtlineares Element in dem
ersten Modul verwendet wird.Jedes Modul der Schalteranord-;
nung würde eine solche Thyristortriode als nichtlineares Element haben.
Wie in Fig.3 gezeigt,wird die Thyristortriode 32a durch eine
vorbestimmte Spannung,die über dem zugeordneten Kondensator
28a aufgebaut wird,getriggert»Die Spannung über dem
Kondensator 28a wird durch einen Spannungsteiler,der aus in
Reihe geschalteten Widerständen 34a und 36a,parallel zu dem Kondensator 28a geschaltet,besteht,bemessen.Der Verbindungspunkt zwischen den in Reihe geschalteten Widerständen 34a
und 36a wird über den Kondensator 38a und eine Z-Diode 40a mit dem Gate der Thyristortriode 32a verbunden.Die Widerstände
34a und 36a sind groß im Vergleich zu dem Widerstand 26a und bilden neben ihrer Funktion als Spannungsteiler den notwendigen
Belastungswiderstand für den Kondensator 28a.Der Kondensator 38a schützt das Gate der Thyristortriode 32a
gegen thermische Überlastung durch Ströme,die sonst durch das Gate,lange nachdem die Thyristortriode 32a leitend geworden
ist, fließen würden.
Im Betrieb der Schalteranordnung,die eine Vielzahl von Moduln
gemäß Fig.3 enthält,sind alle Thyristortrioden 32a...
32n in ihrem gesperrten Zustand und die Thyristortrioden 22a...22n in ihrem leitenden Zustand,wenn das Stromunter-
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ORlGfNAL INSPECTED
brechungsmittel 20 geschlossen ist.Wenn das Stromunterbrechungsmittel
erstmals öffnet,fließt der Strom I durch den Schalter über den Kondensator 28a und die Thyristortrioden
22a...22n.Die Spannung über dem Kondensator 28a steigt Iinear
mit der Zeit an,bis sie eine kritische Spannung V erreicht,was
die Z-Diode 40a veranlaßt,stromdurchlässig zu werden.Wenn die Z-Diode 40a Strom führt,wird die Thyristortriode
32a aufgesteuert und somit leitend.Der Widerstand 26a
ist derart gewählt,daß die kritische Spannung größer als R x I ist,was den Strom durch die Thyristortriode 32a
schnell auf den Wert I ansteigen läßt und den Strom durch die Thyristortriode 22a auf null absenkt,wodurch diese Thyristortriode
abschaltet.Die gleiche Folge von Vorgängen findet nun bei dem Nachbarmodul statt,und der Vorgang wird
"Domino"-artig fortgesetzt.
Fig.4 zeigt ein anderes Ausfuhrungsbeipiel für die Erfindung,bei
dem eine Funkenstrecke 42a als nichtlineares Element in jedem der Moduln benutzt wird.Im Betrieb einer
Schalteranordnung,die solche Funkenstrecken-Moduln gemäß Fig.4 enthält,fließt der Strom I ,wenn das Stromunterbrechungsmittel
20 erstmals öffnet,über den Kondensator 28a und
die Thyristortrioden 22a...22n.Die Spannung über dem Kondensator 28a steigt linear mit der Zeit an,bis die kritische
Spannung V über der Funkenstrecke 42a erreicht ist.In diesem
Augenblick wird die Funkenstrecke 42a leitend.Der Strom durch die Funkenstrecke 42a steigt schnell auf den Wert I
an,sofern der Widerstandswert R so gewählt ist,daß V /R
größer als I ist.Der Strom durch die Thyristortriode 22a wird schnell zu null,und die Thyristortriode 22a wird nichtleitend.
Die Folge setzt sich in dem nächsten Modul und fortlaufend "Domino"-artig fort.
In einer Schalteranordnung,die Funkenstrecken-Moduln gemäß
Fig.4 enthält,ist die Anzahl der Moduln so gewählt,daß das
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30097G9
Produkt aus der Anzahl der Thyristortrioden 22a...22n multipliziert
mit der Maximalspannung V ,die über jeder der
SCK.
Thyristortrioden zugelassen ist,größer als die maximal geforderte
Spannung über der Schalteranordnung ist.Der Widerstandswert R ist so gewählt,daß er gleich dem Wert V„_,_,/I
SOK.
ist.Für eine minimale Energiespeicherung in den Kondensatoren
28a...28n ist V so gewählt,daß es gleich dem Wert 2 χ R χ I ist.Die Kapazität jedes der Kondensatoren ist so
gewählt,daß sie gleich der minimalen Wiedererholungszeit der Thyristortriode dividiert durch R ist.Die minimale Wiedererholungszeit
muß größer als die geforderte Ausschaltzeit der gewählten Thyristortrioden sein.
Für große Ströme kann eine Parallelschaltung der Schalteranordnungen
mit den Moduln gemäß Fig.4 durch Miteinanderverbinden der Schalteranordnungen an den Klemmen 10 und 12 vorgesehen
werden.
Aus dem oben Ausgeführten kann ersehen werden,daß für die
Schalteranordnung nur ein einziger Schalter,der durch eine Triggerschaltung eingeschaltet oder ausgeschaltet wird,benötigt
wird.Demzufolge ist nur eine Triggerschaltung oder
eine Kommutatorschaltung erforderlieh.Der Rest der Schalterelemente
ist selbstkommutiert.In der Schaltung ist die Spannungsaufteilung von sich aus gegeben.Jeder Kondensator
muß einer hohen Spannung nur während der Zeit widerstehen, in der die Thyristortriode in seinem Modul ausgeschaltet
wird.Die maximale Spannung,die über jedem Kondensator auftritt,
ist nur ein Bruchteil der maximalen Spannung über den Klemmen 10 und 12.Die Steilheit,mit der die Spannung über
dem Schalter ansteigt,kann relativ klein gehalten werden",
was dazu ausgenutzt werden kann,Stoßspannungen in anderen
Teilen der Schaltung zu vermeiden.
Zahlreiche Änderungen können vom Fachmann leicht aufgrund
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der gegebenen Beschreibung und der beigefügten Zeichnung durchgeführt werden.Solche Änderungen fallen in den Schutzumfang
der zugehörigen Patentansprüche.
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-•6.-
Leerseite
Claims (7)
- Patentansprüche:1/Schalteranordnung zum Abschalten hoher Gleichströme unter hoher Spannung,dadurch gekennzeichnet ,daß ein Paar von Klemmen,nämlich eine Eingangsklemme (10) und eine Ausgangsklemme (12),vorgesehen sind,daß ein Stromunterbrechungsmittel (20) vorgesehen ist,das mit einem Ende mit der einen Klemme,nämlich der Eingangsklemme (10),verbunden ist,daß eine Vielzahl von in Vorwärtsrichtung in Reihe geschalteten Thyristoren (22a...22n) zwischen dem anderen Ende des Stromunterbrechungsmittels (20) und der anderen Klemme,nämlich der Ausgangsklemme (12) vorgesehen sind,daß eine Vielzahl von in Reihe geschalteten,aus Widerständen (26a...26n) und nichtlinearen Elementen (27a...27n) zusammengesetzten nichtlinearen Gliedern (24) vorgesehen sind,wobei die nichtlinearen Elemente (27a...27n) eine Charakteristik haben,nach der der Stromfluß gedrosselt wird, wenn die Spannung über ihnen oder das Zeitintegral der Spannung klein ist,und nach der der Stromfluß freigegeben wird, wenn die Spannung oder das Zeitintegral der Spannung groß ist,daß die nichtlinearen Glieder (24) zwischen der Eingangsklemme (10) und der Ausgangsklemme (12) in Reihe geschaltet sind,daß jeweils ein nichtlineares Glied (24) jeweils einem Thyristor (z.B.22a) zugeordnet ist und daß eine Vielzahl von Kondensatoren (28a...28n) vorgesehen sind,wovon jeweils einer (z.B.28a) zwischen das ihm zugeordnete nichtlineare Glied (24/26a,27a) und den betreffenden Thyristor (22a) geschaltet ist.
- 2.Schalteranordnung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet ,daß die nichtlinearen Elemente (27a...27n) Sättigungsdrosseln sind.
- 3.Schalteranordnung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet ,daß die nichtlinearen Elemente Funkenstrek-030039/0785ORlGJNAL INSPECTED3QG97C3ken (42a 42n) sind.
- 4.Schalteranordnung nach Anspruch 1,dadurch g e k e η η zeichnet,daß die nichtlinearen Elemente Thyristortrioden (32a...32n) sind,die jeweils durch eine vorbestimmte Spannung über einen ihnen jeweils zugeordneten Kondensator (38a ...3δη) getriggert werden.
- 5.Schalteranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet ,daß die Thyristoren (22a...22n) Thyristortrioden sind.
- 6.Schalteranordnung nach Anspruch 2,dadurch gekennzeichnet ,daß die Widerstände (26a...26n),die nichtlinearen Elemente (27a...27n) und die Kondensatoren (28a... 28n) jeweils gleiche Werte haben.
- 7.Schalteranordnung nach Anspruch 2,dadurch gekennzeichnet ,daß zumindest ein zusätzlicher Stromkreis von in Reihe geschalteten Thyristoren (22a...22n) über Kondensatoren (28a...28n) mit einem gemeinsamen Satz von in Reihe geschalteten Widerständen und Induktivitäten verbunden ist.030039/0785
ORIGINAL INSPECTED
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