WO2019011642A1 - Elektronischer schalter mit überspannungsbegrenzer - Google Patents

Elektronischer schalter mit überspannungsbegrenzer Download PDF

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WO2019011642A1
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switch
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capacitor
varistor
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PCT/EP2018/067022
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Hubert Schierling
Benno Weis
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • H03K17/56—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices

Definitions

  • the invention relates to an electronic switch with at least one turn-off semiconductor switch, a varistor and a capacitor, wherein the electronic switch has a first terminal and a second terminal between which an electrically conductive connection by means of at least one turn-off semiconductor switch abhot ⁇ gig from the switching state of the turn-off semiconductor switch can be produced or interrupted. Furthermore, the invention relates to a DC voltage system with such an electronic switch, wherein the DC voltage system has a first and a second electrical potential, wherein one of the terminals of the electronic switch is connected to the first potential of the DC voltage system. Furthermore, the invention relates to a method for limiting overvoltages in such an electronic switch or in such a DC system.
  • a direct voltage network is also referred to as a DC network.
  • DC switch electronic switches verwen ⁇ the.
  • These include, for example, semiconductor switches such as transistors or thyristors. If these are turn-off semiconductors, they are suitable as a replacement for mechanical switches for switching a direct current. If an error occurs, the rapid shutdown of the semiconductor quickly becomes a problem.
  • the supply line from the DC grid to the fault site has an inductance which is proportional to the length of the line and is typically about 500nH / m. With egg ⁇ ner supply line length of 50m, this results in a Induktivi ⁇ ity of about 25 ⁇ .
  • the invention has for its object to improve an electronic switch.
  • This object is RISTOR by an electronic switch with at least one turn-off semiconductor switch, Va and dissolved in a capacitor, the electronic switch having a first terminal and a second terminal between which an electrically conductive connection by means of at least one turn-off semiconductor scarf ⁇ ters depending on the Switching state of the turn-off semiconductor switch can be produced or interrupted, wherein a Rei ⁇ henscrien of the varistor and the capacitor is connected in each case via a first diode to the first terminal and a second diode to the second terminal. Further the object is achieved by a DC voltage system with the features of claim 8.
  • the object is achieved by a method for limiting overvoltages in such an electronic switch or in such a direct voltage system, wherein inductive energy ei ⁇ nes connected to the electronic switch element at a shutdown of at least one turn-off semiconductor switch after exceeding a through the varistor fixed limit is transferred to the capacitor.
  • the invention is based on the finding that an overvoltage caused by inductances in the system can be easily eliminated by a series connection of a varistor and a capacitor. As a result, damage or destruction of the turn-off semiconductor or the turn-off semiconductors of the electronic switch can reliably be avoided.
  • the purpose of the varistor is to become conductive in the event of an increased voltage and the inductive energy stored in an element of the DC system, i. the electrical energy, which is stored for example in inductors, in particular parasitic inductances, to supply a capacitor. This capacitor absorbs the energy nondestructively.
  • the capacitor can accommodate the use of an electrolytic capacitor in only one direction voltage and the charging current of the capacitor must be limited at reconnection of the semiconductor, the Begren ⁇ wetting design is to be performed separately for both voltage directions, for example through an RCD circuit.
  • the varistor can be designed significantly less powerful. It can thus be used a cheaper varistor.
  • electrolytic capacitors are suitable for use in an overvoltage limiter of an electronic switch. At least two points of the electronic switch from ⁇ switchable semiconductor switches, which are arranged in a row scarf ⁇ tung, wherein two of the at least two are arranged from ⁇ switchable semiconductor switches anti-series to each other, said series circuit between the first
  • connection and the second terminal of the electronic scarf ⁇ ester is arranged.
  • DC currents of different polarity can be switched with the electronic switch.
  • Antiserial means in this context that the turn-off semiconductor switches are each arranged so that the switching element of the turn-off semicon ⁇ conductor switch each lead a current of different polarity and can turn off.
  • the individual turn-off semiconductor modules often already have a diode which is arranged parallel to the switching element of the semiconductor switch. The diode is designed antiparallel to the switching ⁇ element of the turn-off semiconductor switch. That is, that can conduct a current that is opposite to the current through the switching element.
  • Such turn-off semiconductor switches are also referred to as reverse-conducting switches.
  • the first diode is connected with its anode to the first terminal of the electronic switch and connected with its cathode to a first end of the series circuit of the varistor and the capacitor, wherein the second diode with its anode to the second terminal of the electronic Switch is connected and connected with its cathode to the cathode of the first diode.
  • This embodiment is particularly advantageous when the electronic switch is arranged in a first potential of a DC network and the second end of the series circuit of varistor and capacitor is connected to a second potential of the DC network.
  • the first and the second potential of the DC network form in their difference the voltage of the DC network.
  • a resistor is arranged parallel to the series connection of first and second diode.
  • the capacitor In the event that the second end of the series circuit of varistor and capacitor is connected to a second potential of the DC network, the capacitor must be charged to the voltage of the DC network during operation or before the start of operation. In order to avoid too high a charging current, it has proved to be advantageous to use a resistor, and to arrange this parallel to the series connection of the diodes.
  • a second switch is angeord ⁇ net in series with the resistor. With this switch, it is easily possible to control or regulate the pre-charging of the capacitor via the resistor.
  • a third switch in particular a multi-pole switch, is arranged between the first connection of the electronic switch and one of the switchable semiconductor switches. This switch serves to galvanically isolate the electronic switch from the DC network. In addition, it is possible to dispense with this third switch on the first switch and still allow a pre-charge of the capacitor via the resistor. The absence of the first switch has a particularly positive effect on the cost of the surge limiter, since the first switch must be designed for the case of a high current error. By this configuration can be dispensed with the first switch, which leads to significant cheaper costs in the switch assembly.
  • the electronic switch has at least four diodes, the at least four diodes form a bridge rectifier circuit, wherein the series circuit of the varistor and the capacitor in the rectified path of the bridge rectifier circuit is arranged and the inputs of the bridge rectifier circuit each with a the terminals of the electronic switch are connected.
  • the rectification circuit also ensures that the use of a unipolar capacitor for limiting the voltage is independent of the direction of current flow through the switch possible.
  • the use of electrolytic capacitors, which are available at low cost, is particularly advantageous for this embodiment.
  • the electronic switch has a third terminal, wherein a second end of the series circuit of varistor and
  • Capacitor connected to the third terminal.
  • the first and the second connection serve to be able to interrupt a connection in a DC system.
  • the second end of the series circuit is thus the end of the series circuit not connected to the first and second diodes.
  • the first terminal is connected to a first potential of the DC system.
  • the third connection is intended and / or designed to be connected to a second potential of the DC voltage system.
  • at least two different potentials must be present. These can be used advantageously for connection to the first terminal and the third terminal. It is also possible to use the earth potential as a second potential.
  • FIG. 1 shows a DC voltage system 10 with a load 8, which is fed by a DC network 7. Between the first potential 41 and the second potential 42 is the DC ⁇ voltage of the DC network 7 at. Between DC network 7 and load 8, an electronic switch 1 is arranged. In addition to this electronic switch 1 is still a contactor or disconnector 80 with which the load 8 from the DC network 7 can be galvanically separated. For the function of the electronic
  • Inductors are represented by the element 25. These may be parasitic inductances of lines or even inductive components, such as chokes, coils or
  • the electronic switch 1 has, between its first terminal 11 and its second terminal 12, a series circuit of two semiconductor switches 2 which can be switched off. These are arranged antiserially to one another. This means that the switching element of the two from ⁇ switchable semiconductor switch 2 each carrying a current with different direction and can switch it. To increase the blocking capability, ie the voltage to be switched, the number of turn-off semiconductor switch 2 in the series circuit 5 can be further increased.
  • a diode 15,16 antiparal ⁇ lel is arranged. That is, that the current flows through the diode in the other direction than the current through the corresponding antiparallel switching element of the turn-off semiconductor ⁇ switch 2.
  • the antiserial arrangement of the two turn-off ⁇ ble semiconductor switch 2 meant that the current between the first terminal 11 and second port 12 by a Diode of a turn-off semiconductor switch and by a switching element of the other turn-off semiconductor scarf ⁇ ters flows.
  • the series connection of the turn-off semiconductor switch 2 is connected to the first potential 41 of the DC network 7.
  • the electronic switch 1 also has a varistor 3 and a capacitor 4. These form a series circuit 5.
  • This series circuit 5 is connected to a first end 51 with the series connection of the two turn-off semiconductor switch.
  • the connection is made in such a way that a current can flow from the first terminal 11 and / or the second terminal 12 to the series circuit 5 made of varistor 3 and capacitor 4 via the diodes 15, 16, even if the turn-off semiconductor switches are opened, ie locked are.
  • the second end 52 of the series circuit 5 of varistor 3 and capacitor 4 is connected to the second potential 42 of the DC network 7.
  • FIG. 2 shows a further exemplary embodiment of an electronic switch 1 with an overvoltage limiter. To avoid repetition, reference is made to the description of FIG 1 and the reference numerals introduced there.
  • diodes 15, 16 are used, which are not arranged within the turn-off semiconductor switch. These diodes 15, 16 serve the
  • Varistor 3 and capacitor 4 is now connected to the connection point of the two diodes 15, 16.
  • the series circuit 5 of varistor 3 and capacitor 4 is now separated from a connection point between the turn-off semiconductor switches 2. In other words, there is no longer any connection to the series connection 6 of the two semiconductor switches 2 which can be switched off. Even with this embodiment, a reliable protection of the turn-off semiconductor switch 2 can be realized with respect to an inadmissibly high voltage.
  • FIG. 3 shows a further embodiment for a elekt ⁇ tronic switch 1 with a voltage limiter.
  • the voltage-limiting element of varistor 3 and capacitor 4 which are also arranged here in a series circuit 5, is now independent of the second potential 42 of the DC network 7.
  • the series circuit 5 of varistor 3 and capacitor 4 is connected via a bridge rectifier circuit with the first terminal 11 and the second terminal 12 of the electronic switch 1 connected. In this case, the series circuit 5 of varistor 3 and capacitor 4 is in the rectified path 30 of the bridge rectifier circuit.
  • the bridge rectifier circuit has, in addition to the first diode 15 and the second diode 16, a third diode 17 and a fourth diode 18, which are arranged in a rectifier circuit.
  • the inputs 31 of the bridge rectifier ⁇ circuit are each connected to the first terminal 11 and connected to the second terminal 12 of the electronic switch 1.
  • a voltage limitation can be made independent of the direction of current flow by the switch even when using a unipolar capacitor, for example egg ⁇ nes electrolytic capacitor.
  • the advantage of this circuit is that it can be easily integrated into an electronic switch 1 and this has only a first terminal 11 and a second terminal 12. On a connection for a second potential 42 of the DC network 7 can be omitted. This makes the switch, especially for retrofitting into existing systems, particularly interesting because this solution is easy and inexpensive integ ⁇ in existing systems inte ⁇ rable.
  • FIG. 4 shows a further exemplary embodiment of an electronic switch 1.
  • the series circuit 5 of varistor 3 and capacitor 4 between the first potential 41 and the second potential 42 of the DC network 7 is arranged .
  • a resistor 19 can be used as a front resistor. To ensure that the current flows to charge the capacitor 4 via the resistor 19, in series with the first diode 15, a first
  • Switch 21 inserted. This switch 21 remains open for the duration of the precharge, so that a current in the first potential 41 from the DC network flows via the resistor 19 of the diode 16 into the capacitor 4. To avoid repetition, reference is made to the description of Figures 1 to 3 and to the reference numerals introduced there.
  • FIG. 5 shows another embodiment of an electronic switch 1 with overvoltage limiter which also has a pre-charge of the capacitor 4 on the Wider- stood 19 enabled.
  • no first switch is present in series with the first diode 15.
  • a second switch 22 is arranged in series with the resistor 19. This switch 22 connects the first terminal 11 of the electronic switch 1 to the resistor 19.
  • a third switch 23, preferably designed as a two-pole switch, is used for galvanic isolation of the load 8 from the DC network 7. This is this embodiment in the electronic
  • Switch 1 is arranged. By closing the second switch 22 with the third switch 23 open simultaneously, it is possible to pre-charge the capacitor 4 via the resistor 19 and the diode 16. Since the current flow takes place via the resistor 19, this precharge is particularly network ⁇ friendly, since the current is limited by the resistor 19 and does not represent an unduly high load.
  • the third switch 23 can be closed.
  • the voltage across the varistor 3 corresponds to the difference between the DC voltage and the voltage across the capacitor 4. When the capacitor 4 is sufficiently charged, the voltage at the varistor 3 is so low that it is no longer conductive. In this case, no current flows through the first diode 15 to the capacitor 4 even when the third switch 23 is closed.
  • the invention relates to an electronic switch with at least one turn-off semiconductor scarf ter ⁇ ter, a varistor and a capacitor, wherein the electronic switch has a first terminal and a second terminal between which an electrically conductive connection by means of at least one turn-off semicon ⁇ terschalters depending can be produced or interrupted according to the switching state of the turn-off semicon ⁇ terschalters.
  • a series connection of the varistor and the capacitor is connected in each case with a first diode to the first terminal and with a second diode to the second terminal.
  • the invention further relates to a DC voltage system with such an electronic switch.
  • the invention further relates to a method for limiting overvoltages in such an electronic switch or in such a DC system, wherein inductive energy of an element connected to the electronic switch is transmitted to the capacitor at a shutdown after exceeding a limit set by the varistor.

Abstract

Die Erfindung betrifft einen elektronischer Schalter (1) mit mindestens einem abschaltbaren Halbleiterschalter (2), einem Varistor (3) und einem Kondensator (4), wobei der elektronische Schalter (1) einen ersten Anschluss (11) und einen zweiten Anschluss (12) aufweist zwischen denen eine elektrisch leitende Verbindung mittels des mindestens einen abschaltbaren Halbleiterschalters (2) je nach Schaltzustand des abschaltbaren Halbleiterschalters (2) herstellbar oder unterbrechbar ist. Zur Verbesserung des elektronischen Schalters im Hinblick auf Schutz vor Überspannungen wird vorgeschlagen, dass eine Reihenschaltung (5) aus dem Varistor (3) und dem Kondensator (4) jeweils mit einer ersten Diode (15) mit dem ersten Anschluss (11) und mit einer zweiten Diode (16) mit dem zweiten Anschluss (12) verbunden ist. Die Erfindung betrifft weiter ein Gleichspannungssystem (10) mit einem derartigen elektronischen Schalter (1). Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zur Begrenzung von Überspannungen in einem derartigen elektronischen Schalter (1) oder in einem derartigen Gleichspannungssystem (10), wobei induktive Energie eines mit dem elektronischen Schalter (1) verbundenen Elementes (25) bei einem Abschaltvorgang nach Überschreiten einer durch den Varistor (3) festgelegten Grenze in den Kondensator (4) übertragen wird.

Description

Beschreibung
Elektronischer Schalter mit Überspannungsbegrenzer
Die Erfindung betrifft einen elektronischen Schalter mit mindestens einem abschaltbaren Halbleiterschalter, einem Varistor und einem Kondensator, wobei der elektronische Schalter einen ersten Anschluss und einen zweiten Anschluss aufweist zwischen denen eine elektrisch leitende Verbindung mittels des mindestens einen abschaltbaren Halbleiterschalters abhän¬ gig vom Schaltzustand des abschaltbaren Halbleiterschalters herstellbar oder unterbrechbar ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Gleichspannungssystem mit einem derartigen elekt- ronischen Schalter, wobei das Gleichspannungssystem ein erstes und ein zweites elektrisches Potential aufweist, wobei einer der Anschlüsse des elektronischen Schalters mit dem ersten Potential des Gleichspannungssystems verbunden ist. Weiter betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Begrenzung von Überspannungen in einem derartigen elektronischen Schalter oder in einem derartigen Gleichspannungssystem.
Um einen Gleichstrom schalten zu können, werden Gleichstromschalter benötigt. Im Gegensatz zum Schalten von Wechsel- Stromschaltern sind diese deutlich komplexer aufgebaut, da im Gleichstrombetrieb, wie er beispielsweise in Gleichspannungs¬ netzen herrscht, der Strom keinen Nulldurchgang hat, an dem ein Verlöschen des Stromes auf einfache Weise realisiert wer¬ den kann. Ein Gleichspannungsnetz wird auch als DC-Netz be- zeichnet.
Dabei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, für den Aufbau eines Gleichstromschalters elektronische Schalter zu verwen¬ den. Dazu zählen beispielsweise Halbleiterschalter wie Tran- sistoren oder Thyristoren. Sofern es sich dabei um abschaltbare Halbleiter handelt, sind diese als Ersatz für mechanische Schalter zum Schalten eines Gleichstroms geeignet. Kommt es zu einem Fehlerfall, so wird das schnelle Abschalten der Halbleiter schnell zu einem Problem. Das Problem besteht nun darin, dass die Zuleitung vom DC-Netz zur Fehlerstelle eine Induktivität aufweist, die proportional zur Länge der Leitung ist und typischerweise etwa 500nH/m beträgt. Bei ei¬ ner Zuleitungslänge von 50m ergibt sich damit eine Induktivi¬ tät von ca. 25μΗ. Durch den Abschaltvorgang des Halbleiterschalters stellt sich an dieser Induktivität eine hohe Über¬ spannung ein, weil der Strom in der Induktivität nicht schlagartig zu Null werden kann und weiterfließen will, jedoch keinen Freilaufpfad besitzt. Deshalb steigt das Potenzi¬ al am Anschluss des Schalters auf hohe Werte an. Diese Span¬ nung steht damit auch am elektronischen Schalter an und kann diesen beschädigen oder zerstören.
Mechanische Schalter lösen das Problem dadurch, dass sie wesentlich langsamer abschalten und zudem in ihrem Lichtbogen die gespeicherte Energie in Wärme umsetzen. Dabei haben me¬ chanischen Schalter jedoch den Nachteil, dass sie durch ihr langsames Abschalten einen enormen Spannungseinbruch im DC- Netz erzeugen können, der andere, parallel angeschlossene Lasten beeinträchtigt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektronischen Schalter zu verbessern.
Diese Aufgabe wird durch einen elektronischen Schalter mit mindestens einem abschaltbaren Halbleiterschalter, einem Va- ristor und einem Kondensator gelöst, wobei der elektronische Schalter einen ersten Anschluss und einen zweiten Anschluss aufweist zwischen denen eine elektrisch leitende Verbindung mittels des mindestens einen abschaltbaren Halbleiterschal¬ ters abhängig vom Schaltzustand des abschaltbaren Halbleiter- Schalters herstellbar oder unterbrechbar ist, wobei eine Rei¬ henschaltung aus dem Varistor und dem Kondensator jeweils über eine erste Diode mit dem ersten Anschluss und über eine zweite Diode mit dem zweiten Anschluss verbunden ist. Ferner wird die Aufgabe durch einen Gleichspannungssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst. Weiter wird die Aufgabe durch ein Verfahren zur Begrenzung von Überspannungen in einem derartigen elektronischen Schalter oder in einem derarti- gen Gleichspannungssystem gelöst, wobei induktive Energie ei¬ nes mit dem elektronischen Schalter verbundenen Elementes bei einem Abschaltvorgang mindestens eines abschaltbaren Halbleiterschalters nach Überschreiten einer durch den Varistor festgelegten Grenze in den Kondensator übertragen wird.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass sich eine Überspannung, hervorgerufen durch Induktivitäten im System durch eine Reihenschaltung eines Varistors und eines Kondensators auf einfache Weise beseitigen lässt. Dadurch kann zu- verlässig eine Beschädigung oder Zerstörung des abschaltbaren Halbleiters oder der abschaltbaren Halbleiter des elektronischen Schalters vermieden werden. Dem Varistor kommt dabei die Aufgabe zu, im Falle einer erhöhten Spannung leitend zu werden und die induktive Energie, die in einem Element des Gleichspannungssystems gespeichert ist, d.h. die elektrische Energie, die beispielsweise in Induktivitäten, insbesondere parasitären Induktivitäten gespeichert ist, einem Kondensator zuzuführen. Dieser Kondensator nimmt die Energie zerstörungsfrei auf.
Will man hingegen den elektronischen Schalter lediglich mit einem Varistor ohne die Verwendung eines Kondensators vor Überspannungen schützen, so ist dieser schwierig zu dimensionieren. Bei einer maximalen Spannung des DC-Netzes von bei- spielsweise 850V darf er nur einen minimalen Strom aufnehmen, damit er im Fehlerfall nicht zerstört wird. Bei einer ange¬ nommenen maximalen Sperrspannung der Halbleiter von beispielsweise 1200V muss er jedoch den kompletten Fehlerstrom führen, um die Überspannung zu begrenzen. Varistoren mit der- art harten Kennlinien sind nicht wirtschaftlich verfügbar.
Verwendet man anstelle des Varistors lediglich einen Konden¬ sator, um die induktive Energie aufzunehmen, so muss dieser entsprechend groß dimensioniert werden, damit er die Energie aufnehmen kann ohne auf unzulässige hohe Werte geladen zu werden. Die Auslegungsregel für die Kapazität des Kondensa¬ tors ist dabei abhängig vom Quadrat des Quotienten aus Ab- schaltstrom des Halbleiters und zulässiger Spannungsüberhö¬ hung über die betriebsmäßige DC-Spannung hinaus. Hierdurch ergeben sich hohe geforderte Werte für die Kapazität C des Kondensators. Da der Fehler zudem in jeder Stromflussrichtung auftreten kann, der Kondensator jedoch bei Verwendung eines Elektrolytkondensators nur in einer Richtung Spannung aufnehmen kann, und bei Wiederzuschalten des Halbleiters der Ladestrom des Kondensators begrenzt werden muss, ist die Begren¬ zungsgestaltung für beide Spannungsrichtungen getrennt auszuführen, beispielsweise durch eine RCD-Beschaltung .
Erst durch die erfindungsgemäße Kombination eines Varistors mit einem Kondensator zu einer Reihenschaltung führt zu einer besonders vorteilhaften Lösung, bei der die Anforderungen an den Varistor wie auch an die Kapazität C des Kondensators derart gering sind, dass diese Schaltung einfach und kostengünstig herstellbar und realisierbar ist.
Ordnet man die Reihenschaltung aus Varistor und Kondensator so an, das sie mit ihrem ersten Ende über Dioden mit den je- weiligen Anschlüssen des elektronischen Schalters verbunden sind, einer dieser Anschlüsse mit einem ersten Potential des DC-Netzes verbunden ist und das zweite Ende der Reihenschal¬ tung mit einem zweiten Potential des DC-Netzes verbunden ist, kann der Varistor deutlich weniger leistungsfähig ausgelegt werden. Es kann somit ein kostengünstigerer Varistor verwendet werden.
Durch diese Schaltanordnung ist es möglich, eine Überspannung bei einem Abschaltvorgang eines Stroms für beide Stromfluss- richtungen erfolgreich zu begrenzen, auch wenn der Kondensator ein unipolarer Kondensator ist. Somit eignen sich insbesondere Elektrolytkondensatoren für die Verwendung in einem Überspannungsbegrenzer eines elektronischen Schalters. Dabei weist der elektronische Schalter mindestens zwei ab¬ schaltbare Halbleiterschalter auf, die in einer Reihenschal¬ tung angeordnet sind, wobei zwei der mindestens zwei ab¬ schaltbaren Halbleiterschalter antiseriell zueinander ange- ordnet sind, wobei die Reihenschaltung zwischen dem ersten
Anschluss und dem zweiten Anschluss des elektronischen Schal¬ ters angeordnet ist. Mit dieser Anordnung lassen sich Gleichströme unterschiedlicher Polarität mit dem elektronischen Schalter schalten. Antiseriell bedeutet in diesem Zusammen- hang dass die abschaltbaren Halbleiterschalter jeweils so angeordnet sind, dass das Schaltelement des abschaltbaren Halb¬ leiterschalters jeweils einen Strom unterschiedlicher Polarität führen und abschalten können. Dabei weisen die einzelnen abschaltbaren Halbleitermodule oftmals bereits eine Diode auf, die parallel zum Schaltelement des Halbleiterschalters angeordnet ist. Die Diode ist dabei antiparallel zum Schalt¬ element des abschaltbaren Halbleiterschalters ausgeführt. D.h., dass die einen Strom führen kann der dem Strom durch das Schaltelement entgegengesetzt ist. Solche abschaltbaren Halbleiterschalter werden auch als rückwärtsleitende Schalter bezeichnet .
Durch die Dioden, die zwischen Varistor und Kondensator und den jeweiligen Anschlüssen des elektronischen Schalters ange- ordnet sind, ist es möglich, mit der Reihenschaltung aus Va¬ ristor und Kondensator eine Energie aus einer Induktivität aufzunehmen, die unabhängig von der Stromflussrichtung durch den Schalter ist. Somit kann auf einfache Weise ein Schutz vor unzulässig hohen Spannungen an den abschaltbaren Halblei- terschaltern vermieden werden. Dazu ist nur ein Überspannungsbegrenzer in Form einer Reihenschaltung aus Varistor und Kondensator erforderlich.
Dabei ist die erste Diode mit ihrer Anode mit dem ersten An- schluss des elektronischen Schalters verbunden und mit ihrer Kathode mit einem ersten Ende der Reihenschaltung aus dem Varistor und den Kondensator verbunden, wobei die zweite Diode mit ihrer Anode mit dem zweiten Anschluss des elektronischen Schalters verbunden ist und mit ihrer Kathode mit der Kathode der ersten Diode verbunden ist. Mit der Anordnung der Dioden in dieser Orientierung ist es möglich, eine Überspannung auf zulässige Werte für die abschaltbaren Halbleiterschalter zu begrenzen, die unabhängig von der Stromflussrichtung eines abzuschaltenden Stroms durch den elektronischen Schalter ist. Für die Dioden können in vorteilhafter Weise die bereits vorhandenen antiparallel angeordneten Dioden des abschaltbaren Halbleiterschalters genutzt werden. Auf die Verwendung weite- rer bzw. zusätzlicher Dioden kann damit verzichtet werden.
Alternativ ist es auch möglich, neben den bereits vorhandenen Dioden des abschaltbaren Halbleiterschalters weitere Dioden zu verwenden, die wie beschrieben angeordnet sind. Damit kön¬ nen die abschaltbaren Halbleiterschalter beliebig innerhalb des elektronischen Schalters angeordnet werden.
Besonders vorteilhaft ist dieser Ausgestaltungsform, wenn der elektronische Schalter in einem ersten Potential eines DC- Netzes angeordnet ist und das zweite Ende der Reihenschaltung aus Varistor und Kondensator mit einem zweiten Potential des DC-Netzes verbunden ist. Das erste und das zweite Potential des DC-Netzes bilden in ihrer Differenz die Spannung des DC- Netzes . Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist parallel zu der Reihenschaltung aus erster und zweiter Diode ein Widerstand angeordnet. Für den Fall, dass das zweite Ende der Reihenschaltung aus Varistor und Kondensator mit einem zweiten Potential des DC-Netzes verbunden ist, muss im Be- trieb bzw. vor Beginn des Betriebs der Kondensator auf die Spannung des DC-Netzes aufgeladen werden. Um dabei einem zu hohen Ladestrom zu vermeiden, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, einen Widerstand zu verwenden, und diesen parallel zu der Reihenschaltung der Dioden anzuordnen. Fügt man zu der ersten Diode in Reihe noch einen ersten Schalter ein, so kann durch Öffnen des Schalters erreicht werden, dass ein Lade¬ strom für den Kondensator über den Widerstand fließt. Unzu- lässig hohe Ladeströme für den Kondensator im DC-Netz können damit zuverlässig vermieden werden.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist in Reihe zu dem Widerstand ein zweiter Schalter angeord¬ net. Mit diesem Schalter ist es auf einfache Weise möglich, die Vorladung des Kondensators über den Widerstand zu steuern oder zu regeln. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen dem ersten Anschluss des elektronischen Schalters und einem der abschaltbaren Halbleiterschalter ein dritter Schalter, insbesondere ein mehrpoliger Schalter, angeordnet. Dieser Schalter dient dazu, den elektronischen Schalter galvanisch vom DC-Netz zu trennen. Darüber hinaus ist es möglich, mit diesem dritten Schalter auf den ersten Schalter zu verzichten und trotzdem eine Vorladung des Kondensators über den Widerstand zu ermöglich. Der Verzicht auf den ersten Schalter wirkt sich besonders positiv auf die Kosten des Überspannungsbegrenzers aus, da der erste Schalter für den Fehlerfall auf einen hohen Strom ausgelegt sein muss. Durch diese Ausgestaltung kann auf den ersten Schalter verzichtet werden, was zu deutlichen günstigeren Kosten im Schalteraufbau führt .
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der elektronische Schalter mindestens vier Dioden auf, wobei die mindestens vier Dioden eine Brückengleichrichterschaltung bilden, wobei die Reihenschaltung aus dem Varistor und dem Kondensator in dem gleichgerichteten Pfad der Brückengleichrichterschaltung angeordnet ist und die Eingänge der Brückengleichrichterschaltung jeweils mit einem der Anschlüsse des elektronischen Schalters verbunden sind. Mit dieser Anordnung ist es möglich, einen Überspannungsbegrenzer zu realisieren, der keinen Kontakt mit einem zweiten Potential des DC-Netzes erfordert. Damit können sämtliche Maßnahmen über die Vorladung des Kondensators entfallen. Die Begrenzungsschaltung als Reihenschaltung von Varistor und Kondensa- tor kann auf einfache Weise in dem elektronischen Schalter realisiert werden, ohne dass sich die Anzahl der Anschlüsse des elektronischen Schalters erhöht. Mit anderen Worten, kommt der elektronische Schalter mit dieser Art von Überspan- nungsbegrenzer weiterhin mit genau zwei Anschlüssen aus.
Durch die Gleichrichterschaltung ist es möglich, diesen Überspannungsbegrenzer für einen elektronischen Schalter zu verwenden, der einen Strom in beide Stromflussrichtungen abschalten kann.
Durch die Gleichrichtschaltung wird darüber hinaus sichergestellt, dass die Verwendung eines unipolaren Kondensators zur Spannungsbegrenzung unabhängig von der Stromflussrichtung durch den Schalter möglich ist. Insbesondere der Einsatz von Elektrolytkondensatoren, die Kostengünstig verfügbar sind, ist für diese Ausgestaltung besonders vorteilhaft.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der elektronische Schalter einen dritten Anschluss auf, wobei ein zweites Ende der Reihenschaltung aus Varistor und
Kondensator mit dem dritten Anschluss verbunden ist. Der erste und der zweite Anschluss dienen dazu eine Verbindung in einem Gleichspannungssystem unterbrechen zu können. Das zweite Ende der Reihenschaltung ist damit das nicht mit der ers- ten und zweiten Diode verbundene Ende der Reihenschaltung.
Somit ist der erste Anschluss mit einem ersten Potential des Gleichspannungssystems verbunden. Der dritte Anschluss ist dazu vorgesehen und/oder ausgelegt mit einem zweiten Potential des Gleichspannungssystems verbunden zu werden. Um Energie über ein Gleichspannungssystem zu übertragen müssen mindestens zwei unterschiedliche Potentiale vorhanden sein. Diese können in vorteilhafter Weise zum Anschluss an den ersten Anschluss und dem dritten Anschluss genutzt werden. Ebenso ist es möglich, das Erdpotential als zweites Potential zu verwen- den. Im Folgenden wird die Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert. Es zeigen: FIG 1 bis FIG 5 Ausführungsbeispiele für einen elektroni¬ schen Schalter mit Überspannungsbegrenzer.
Die FIG 1 zeigt ein Gleichspannungssystem 10 mit einer Last 8, die von einem DC-Netz 7 gespeist wird. Zwischen dem ersten Potential 41 und dem zweiten Potential 42 liegt die Gleich¬ spannung des DC-Netzes 7 an. Zwischen DC-Netz 7 und Last 8 ist ein elektronischer Schalter 1 angeordnet. Neben diesem elektronischen Schalter 1 befindet sich noch ein Schütz oder Trenner 80 mit dem die Last 8 vom DC-Netz 7 galvanisch ge- trennt werden kann. Für die Funktion des elektronischen
Schalters 1 ist das Schütz oder der Trenner 80 nicht zwingend erforderlich. Die in den Zuleitungen vorhandenen
Induktivitäten sind durch das Element 25 dargestellt. Dabei kann es sich um parasitäre Induktivitäten von Leitungen oder auch um induktive Bauelemente, wie Drosseln, Spulen oder
Transformatoren handeln. Der elektronische Schalter 1 weist zwischen seinem ersten Anschluss 11 und seinem zweiten An- schluss 12 eine Reihenschaltung von zwei abschaltbaren Halbleiterschaltern 2 auf. Diese sind antiseriell zueinander an- geordnet. Das bedeutet, dass das Schaltelement der beiden ab¬ schaltbaren Halbleiterschalter 2 jeweils einen Strom mit unterschiedlicher Richtung führen und damit schalten kann. Zur Erhöhung der Sperrfähigkeit, d.h. der zu schaltenden Spannung kann die Anzahl der abschaltbaren Halbleiterschalter 2 in der Reihenschaltung 5 weiter erhöht werden.
Parallel zu dem Schaltelement ist eine Diode 15,16 antiparal¬ lel angeordnet. D.h. dass der Strom durch die Diode in die andere Richtung fließt als der Strom durch das entsprechend antiparallele Schaltelement des abschaltbaren Halbleiter¬ schalters 2. Die antiserielle Anordnung der beiden abschalt¬ baren Halbleiterschalter 2 führte dazu, dass der Strom zwischen erstem Anschluss 11 und zweitem Anschluss 12 durch eine Diode des einen abschaltbaren Halbleiterschalters und durch ein Schaltelement des anderen abschaltbaren Halbleiterschal¬ ters fließt. Die Reihenschaltung der abschaltbaren Halbleiterschalter 2 ist mit dem ersten Potential 41 des DC-Netzes 7 verbunden. Der elektronische Schalter 1 weist darüber hinaus einen Varistor 3 und einen Kondensator 4 auf. Diese bilden eine Reihenschaltung 5. Diese Reihenschaltung 5 ist mit einem ersten Ende 51 mit der Reihenschaltung der zwei abschaltbaren Halbleiterschalter verbunden. Die Verbindung ist derart aus- geführt, dass über die Dioden 15, 16 ein Strom jeweils von dem ersten Anschluss 11 und/oder dem zweiten Anschluss 12 zu der Reihenschaltung 5 aus Varistor 3 und Kondensator 4 fließen kann, auch wenn die abschaltbaren Halbleiterschalter geöffnet, d.h. gesperrt, sind. Das zweite Ende 52 der Reihen- Schaltung 5 aus Varistor 3 und Kondensator 4 ist mit dem zweiten Potential 42 des DC-Netzes 7 verbunden.
Fließt nun ein Strom im ersten Potential 41 von dem DC-Netz 7 zur Last 8 durch den elektronichen Schalter 1 so ist die Dio- de 15 leitend und die Diode 16 gesperrt. Der Strom fließt durch das Schaltelement des abschaltbaren Halbleiterschalters 2, der zu der Diode 16 parallel angeordnet ist. Schaltet nun der elektronische Schalter 1 ab, indem der abschaltbare Halb¬ leiterschalter gesperrt wird, so wird der Strom durch die In- duktivität des Elementes 25 weiter betrieben. Dieser fließt vom ersten Anschluss 11 über die Diode 15 in die Reihenschal¬ tung 5 aus Varistor 3 und Kondensator 4. Sobald ein vom Varistor vorgegebener Spannungswert überschritten wird, wird der Varistor 3 leitend und der Kondensator 4 nimmt die Ener- gie des Elementes 25 auf, bis der Strom zu Null wird. Eine
Überspannung an den abschaltbaren Halbleiterschaltern 2 wird dadurch zuverlässig vermieden. Entsprechendes gilt auch für einen Stromfluss von der Last 8 zum DC-Netz 7. In diesem Fall kehrt sich das Verhalten der beiden abschaltbaren Halbleiter- Schalter 2 um.
Die FIG 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für einen elektronischen Schalter 1 mit einem Überspannungsbegrenzer. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird auf die Beschreibung zu FIG 1 sowie auf die dort eingeführten Bezugszeichen verwiesen. In diesem Ausführungsbeispiel werden Dioden 15, 16 verwendet, die nicht innerhalb des abschaltbaren Halbleiter- Schalters angeordnet sind. Diese Dioden 15, 16 dienen dem
Überspannungsschutz. Sie können somit auf die Gegebenheiten, d.h. die zulässigen und zu erwartenden Strom- und Spannungswerte ausgelegt werden. Darüber hinaus können die abschaltba¬ ren Halbleiterschalter 2 beliebig in ihrer Reihenschaltung angeordnet werden. Das erste Ende der Reihenschaltung 5 aus
Varistor 3 und Kondensator 4 ist nun mit dem Verbindungspunkt der beiden Dioden 15, 16 verbunden. Die Reihenschaltung 5 aus Varistor 3 und Kondensator 4 ist nun von einem Verbindungspunkt zwischen den abschaltbaren Halbleiterschaltern 2 ge- trennt. Anders ausgedrückt besteht zu der Reihenschaltung 6 der beiden abschaltbaren Halbleiterschalter 2 nun keine Verbindung mehr. Auch mit diesem Ausführungsbeispiel lässt sich ein zuverlässiger Schutz der abschaltbaren Halbleiterschalter 2 gegenüber einer unzulässig hohen Spannung realisieren.
FIG 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für einen elekt¬ ronischen Schalter 1 mit einem Spannungsbegrenzer. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird auf die Beschreibung zu den Figuren 1 und 2 sowie auf die dort eingeführten Bezugszeichen verwiesen. Das spannungsbegrenzende Element aus Varistor 3 und Kondensator 4, die auch hier in einer Reihenschaltung 5 angeordnet sind, ist nun unabhängig vom zweiten Potential 42 des DC-Netzes 7. Die Reihenschaltung 5 aus Varistor 3 und Kondensator 4 wird über eine Brückengleichrichterschaltung mit dem ersten Anschluss 11 und dem zweiten Anschluss 12 des elektronischen Schalters 1 verbunden. Dabei befindet sich die Reihenschaltung 5 aus Varistor 3 und Kondensator 4 im gleichgerichteten Pfad 30 der Brückengleichrichterschaltung. Die Brückengleichrichterschaltung weist dabei neben der ersten Diode 15 und der zweiten Diode 16 eine dritte Diode 17 und eine vierte Diode 18 auf, die in einer Gleichrichterschaltung angeordnet sind. Die Eingänge 31 der Brückengleichrichter¬ schaltung sind jeweils mit dem ersten Anschluss 11 sowie mit dem zweiten Anschluss 12 des elektronischen Schalters 1 verbunden. Durch die Brückengleichrichterschaltung kann auch bei Verwendung eines unipolaren Kondensators, beispielsweise ei¬ nes Elektrolytkondensators, eine Spannungsbegrenzung unabhän- gig von der Stromflussrichtung durch den Schalter vorgenommen werden. Der Vorteil dieser Schaltung besteht darin, dass dieser auf einfache Weise in einen elektronischen Schalter 1 integriert werden kann und dieser nur einen ersten Anschluss 11 und einen zweiten Anschluss 12 aufweist. Auf einen Anschluss für ein zweites Potential 42 des DC-Netzes 7 kann verzichtet werden. Das macht den Schalter, insbesondere für Nachrüstungen in bestehende Anlagen, besonders interessant, da diese Lösung einfach und kostengünstig in bestehende Systeme integ¬ rierbar ist.
Die FIG 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für einen elektronischen Schalter 1. Bei dieser Ausführungsform ist ähnlich wie bei den Figuren 1 und 2 die Reihenschaltung 5 aus Varistor 3 und Kondensator 4 zwischen den ersten Potential 41 und dem zweiten Potential 42 des DC-Netzes 7 angeordnet. Je nach Auslegung des Varistors 3 kann es dazu führen, dass eine Vorladung für den Kondensator 4 beim Einschalten des elektronischen Schalters 1 stattfindet. Um die Belastung durch zu hohe Ströme im DC-Netz 7 bei der Vorladung des Kondensators 4 so gering wie möglich zu halten, kann ein Widerstand 19 als Vorderwiderstand verwendet werden. Um sicherzustellen dass der Strom zur Ladung des Kondensators 4 über den Widerstand 19 fließt, wird in Reihe zur ersten Diode 15 ein erster
Schalter 21 eingefügt. Dieser Schalter 21 bleibt für die Dau- er der Vorladung geöffnet, so dass ein Strom im ersten Potential 41 vom DC-Netz über den Widerstand 19 der Diode 16 in den Kondensator 4 fließt. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird auf die Beschreibung zu den Figuren 1 bis 3 sowie auf die dort eingeführten Bezugszeichen verwiesen.
Die FIG 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für einen elektronischen Schalter 1 mit Überspannungsbegrenzer der ebenfalls eine Vorladung des Kondensators 4 über den Wider- stand 19 ermöglicht. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird auf die Beschreibung zu den Figuren 1 bis 4 sowie auf die dort eingeführten Bezugszeichen verwiesen. Im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel der FIG 4 ist in Reihe zur ersten Di- ode 15 kein erster Schalter mehr vorhanden. Dafür ist ein zweiter Schalter 22 in Reihe zu dem Widerstand 19 angeordnet. Dieser Schalter 22 verbindet den ersten Anschluss 11 des elektronischen Schalters 1 mit dem Widerstand 19. Ein dritter Schalter 23, vorzugsweise ausgelegt als zweipoliger Schalter, dient zur galvanischen Trennung der Last 8 vom DC-Netz 7. Dieser ist diesem Ausführungsbeispiel im elektronischen
Schalter 1 angeordnet. Durch Schließen des zweiten Schalters 22 bei gleichzeitig geöffnetem dritten Schalter 23 kann erreicht werden, dass der Kondensator 4 über den Widerstand 19 und der Diode 16 vorgeladen wird. Da der Stromfluss über den Widerstand 19 erfolgt, ist diese Vorladung besonders netz¬ freundlich, da der Strom durch den Widerstand 19 begrenzt wird und keine unzulässig hohe Belastung darstellt. Sobald der Kondensator 4 hinreichend geladen ist, kann der dritte Schalter 23 geschlossen werden. Die Spannung am Varistor 3 entspricht der Differenz aus DC-Spannung und Spannung am Kondensator 4. Wenn der Kondensator 4 hinreichend geladen ist, ist auch die Spannung am Varistor 3 derart gering, dass dieser nicht mehr leitend ist. In diesem Fall fließt auch bei geschlossenem dritten Schalter 23 kein Strom über die erste Diode 15 zum Kondensator 4. Die Vorladung ist in diesem Fall abgeschlossen und auch der zweite Schalter 22 kann geöffnet werden . Zusammenfassend betrifft die Erfindung einen elektronischer Schalter mit mindestens einem abschaltbaren Halbleiterschal¬ ter, einem Varistor und einem Kondensator, wobei der elektronische Schalter einen ersten Anschluss und einen zweiten Anschluss aufweist zwischen denen eine elektrisch leitende Ver- bindung mittels des mindestens einen abschaltbaren Halblei¬ terschalters je nach Schaltzustand des abschaltbaren Halblei¬ terschalters herstellbar oder unterbrechbar ist. Zur Verbesserung des elektronischen Schalters im Hinblick auf Schutz vor Überspannungen wird vorgeschlagen, dass eine Reihenschaltung aus dem Varistor und dem Kondensator jeweils mit einer ersten Diode mit dem ersten Anschluss und mit einer zweiten Diode mit dem zweiten Anschluss verbunden ist. Die Erfindung betrifft weiter ein Gleichspannungssystem mit einem derartigen elektronischen Schalter. Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zur Begrenzung von Überspannungen in einem derartigen elektronischen Schalter oder in einem derartigen Gleichspannungssystem, wobei induktive Energie eines mit dem elektronischen Schalter verbundenen Elementes bei einem Abschaltvorgang nach Überschreiten einer durch den Varistor festgelegten Grenze in den Kondensator übertragen wird.

Claims

Patentanspruch
1. Elektronischer Schalter (1), aufweisend
- mindestens zwei abschaltbaren Halbleiterschalter (2), - einen Varistor (3) und
- einen Kondensator (4),
wobei der elektronische Schalter (1) einen ersten Anschluss
(11) und einen zweiten Anschluss (12) aufweist zwischen denen eine elektrisch leitende Verbindung mittels des mindestens einen abschaltbaren Halbleiterschalters (2) abhängig vom
Schaltzustand des abschaltbaren Halbleiterschalters (2) her¬ stellbar oder unterbrechbar ist, wobei eine Reihenschaltung (5) aus dem Varistor (3) und dem Kondensator (4) jeweils über eine erste Diode (15) mit dem ersten Anschluss (11) und über eine zweite Diode (16) mit dem zweiten Anschluss (12) verbun¬ den ist, wobei die mindestens zwei abschaltbaren Halbleiterschalter (2) in einer Reihenschaltung (6) angeordnet sind, wobei zwei der mindestens zwei abschaltbaren Halbleiterschal¬ ter (2) antiseriell zueinander angeordnet sind, wobei die Reihenschaltung (6) der abschaltbaren Halbleiterschalter (2) zwischen dem ersten Anschluss (11) und dem zweiten Anschluss
(12) des elektronischen Schalters (1) angeordnet ist, wobei die erste Diode (15) mit ihrer Anode mit dem ersten Anschluss (11) des elektronischen Schalters (1) verbunden ist und mit ihrer Kathode mit einem ersten Ende (51) der Reihenschaltung (5) aus dem Varistor (3) und dem Kondensator (4) verbunden ist, wobei die zweite Diode (16) mit ihrer Anode mit dem zweiten Anschluss (12) des elektronischen Schalters (1) verbunden ist und mit ihrer Kathode mit der Kathode der ersten Diode (11) verbunden ist.
2. Elektronischer Schalter (1) nach Anspruch 1, wobei parallel zu einer Reihenschaltung aus erster und zweiter Diode (15,16) ein Widerstand (19) angeordnet ist.
3. Elektronischer Schalter (1) nach Anspruch 2, wobei zwischen dem ersten Anschluss (11) des elektronischen Schalters (1) und der ersten Diode (15) ein erster Schalter (21) angeordnet ist.
4. Elektronischer Schalter (1) nach einem der Ansprüche 2 oder 3, wobei in Reihe zu dem Widerstand (19) ein zweiter
Schalter (22) angeordnet ist.
5. Elektronischer Schalter (1) nach einem der Ansprüche 1 bis
4, wobei zwischen dem ersten Anschluss (11) des elektroni- sehen Schalters (1) und einem der abschaltbaren Halbleiterschalter (2) ein dritter Schalter (23), insbesondere ein mehrpoliger Schalter, angeordnet ist.
6. Elektronischer Schalter (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der elektronische Schalter (1) mindestens vier Dio¬ den (15,16,17,18) aufweist, wobei die mindestens vier Dioden (15,16,17,18) eine Brückengleichrichterschaltung bilden, wobei die Reihenschaltung (5) aus dem Varistor (3) und dem Kondensator (4) in dem gleichgerichteten Pfad (30) der Brücken- gleichrichterschaltung angeordnet ist und die Eingänge (31) der Brückengleichrichterschaltung jeweils mit einem der Anschlüsse (11,12) des elektronischen Schalters (1) verbunden sind . 7. Elektronischer Schalter (1) nach einem der Ansprüche 1 bis
5, wobei der elektronische Schalter (1) einen dritten Anschluss (13) aufweist, wobei ein zweites Ende (52) der Rei¬ henschaltung (5) aus Varistor (3) und Kondensator (4) mit dem dritten Anschluss (13) verbunden ist.
8. Gleichspannungssystem (10) mit einem elektronischen Schalter (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei mittels des elektronischen Schalters (1) eine elektrische Verbindung des Gleichspannungssystems zwischen dem ersten Anschluss (11) und dem zweiten Anschluss (12) des elektronischen Schalters (1) unterbrechbar ist.
9. Gleichspannungssystem (10) nach Anspruch 8, mit einem elektronischen Schalter (1) gemäß Anspruch 7, wobei das
Gleichspannungssystem (10) ein erstes (41) und ein zweites (42) elektrisches Potential aufweist, wobei der erste An- schluss (11) des elektronischen Schalters (1) mit dem ersten Potential (41) des Gleichspannungssystems (10) verbunden ist, wobei der dritte Anschluss (13) des elektronischen Schalters (1) mit dem zweiten Potential (42) des Gleichspannungssystems (10) verbunden ist.
10. Verfahren zur Begrenzung von Überspannungen in einem elektronischen Schalter (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 oder in einem Gleichspannungssystem (10) nach einem der Ansprüche 8 oder 9, wobei induktive Energie eines mit dem elektronischen Schalter (1) verbundenen Elementes (25) bei einem Abschaltvorgang mindestens eines abschaltbaren Halbleiterschalters (2) nach Überschreiten einer durch den Varistor (3) festgelegten Grenze in den Kondensator (4) übertragen wird .
11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei vor Einschalten des elektronischen Schalters (1) der Kondensator (4) mit einem Stromfluss über den Widerstand (19) gemäß Anspruch 2 vorgela¬ den wird.
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