CN110352558B - 用于分离电流路径的开关装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于分离包括电源侧和负载侧电感(3，5)的直流电网的电流路径(6)的开关装置(1)。所述开关装置(1)包括至少两个串联连接的开关模块(10)，其中，每个开关模块(10)包括至少一个可控半导体开关元件(13，16)，由电阻(14)和电容器(15)构成的串联电路与所述可控半导体开关元件并联连接。

Description

用于分离电流路径的开关装置
技术领域
本发明涉及一种用于分离包括电源侧和负载侧电感的直流电网的电流路径的开关装置。
背景技术
被设置为用于分离包括电源侧和负载侧电感的直流电网的电流路径的开关装置，必须能够操控直流电网中的能量的恢复或者消除。
在像在所谓的ABB开关中一样使用机械开关的情况下，如果不能确保在电流的过零点处进行电流路径的分离，则存在形成电弧的风险。因此，必须通过复杂的电路，例如通过设置多个半导体开关元件和压敏电阻作为过电压限制器，来对这种机械开关元件进行保护。为此，例如可以对位于主电流支路中的、快速通断的机械开关，连接在导通的情况下具有小的电压降的半导体开关元件。这种半导体开关元件在分离负载路径时的任务是，在进行断开时，产生电压降，以便能够将电流引导到与该装置并联连接的主开关中。该主开关由多个半导体开关元件的串联电路构成，为了对其进行过电压保护，分别并联连接压敏电阻。现在，如果电流基本上流过该并联路径，则可以断开快速机械开关，而不形成电弧。这种开关装置的缺点在于，由于需要多个半导体开关元件和压敏电阻而产生的复杂性，其中，压敏电阻非常昂贵并且非常重。
还已知仅包括可控的半导体开关元件、例如IGBT的开关装置。在这种变形方案中，例如可以在负载路径中反向串联连接两个半导体开关元件。然而，在没有其它措施的情况下，这种开关装置仅能够在没有大的电感的直流电网中使用。此外，需要限压元件、例如压敏电阻等，但是由于成本原因，不希望使用限压元件。
此外，已知所谓的混合开关，例如所谓的马夸特(Marquardt)开关，其在断开时，通过施加反向电流，来产生人工电流过零点。由于在正常运行时，在电流路径中不存在半导体开关元件，因此这种混合开关的损耗可以保持非常小。开关速度与在混合开关中设置的机械开关元件有关。
上面描述的开关装置类型的问题在于要在电网电感中消除的能量。在快速断开时产生高电压，必须经由保护电路消除这些高电压，以防止开关装置的部件损坏。在技术功能和经济性方面，上面提到的变形方案都不能以令人满意的方式解决这个问题。
WO 2011/095212 A1公开了一种具有多个开关模块的直流(DC)隔离开关或者直流(DC)限流器，其中，相应的开关模块具有可控半导体开关元件、与其并联连接的非线性限压电阻和RCD缓冲器(RCD-Snubber)，其包括二极管和电容的串联电路以及与二极管并联连接的电阻。为了分离电流导线，首先，将一个开关模块的半导体开关元件切换为截止，然后在低于电流导线的电压水平的预先给定的标称值之后，将另一个开关模块的半导体开关元件切换为截止。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，给出一种在结构上和/或功能上改进的、用于分离包括电源侧和负载侧电感的直流电网的电流路径的开关装置。特别是，要以较低的成本提供开关装置。
上述技术问题通过根据本发明的特征的开关装置来解决。有利的设计方案从下面的描述中得到。
提出了一种用于分离包括电源侧和负载侧电感的直流电网的电流路径的开关装置，所述开关装置包括至少两个串联连接的开关模块。每个开关模块包括至少一个可控半导体开关元件，由电阻和电容器构成的串联电路与所述可控半导体开关元件并联连接。根据本发明设置为，在开关装置运行时，为了分离电流路径，在消除存储在电感中的能量之前，分别将所述半导体开关元件交替地接通和断开。这意味着，每个可控半导体开关元件本身交替地接通并且再次断开。由此，相应的开关模块的RC元件可以以脉冲方式运行。
这种开关装置使得能够实现“软”断开过程，其中，电流路径中的电流流动不突然减小，而是呈斜坡状地减小。通过至少两个开关模块中的至少一个，在电流路径中建立反向电压。这可以通过开关模块的相应的半导体开关元件在脉冲方式的(getaktete)范围内运行来实现。由此，断开情况下的大的功率损耗不在相应的开关模块的半导体开关元件中发生，而是主要在相应的开关模块的电阻中发生。由此，开关装置可以省去昂贵、笨重并且安装空间密集的限压结构元件，例如压敏电阻。在此，相应的开关模块中的半导体开关元件起到制动斩波器(Bremschopper)的作用。同时，可以较小地设计开关模块的相应的电容器的尺寸，因为电容器不需要吸收存储在电源侧和负载侧电感中的所有能量，而是由于相关开关模块的半导体开关元件以脉冲方式运行，而仅吸收一小部分能量。因此，要消除的总能量不受相关开关模块的半导体开关元件限制。在电源侧和负载侧电感较大的情况下，仅断开过程持续更长的时间。
特别是可以在船舶中有利地使用所述开关装置，在那里特别是在中压直流电网中使用所述开关装置。在那里，快速并且可靠的直流开关使得能够可靠地分离直流区域，例如在浸水或者其它断开情景的情况下。一般而言，这也适用于其它隔离网络(Inselnetzen)的运行，在这些隔离网络中，不同的区域必须保持能够可靠并且快速地分离。
根据第一变形方案的一个适宜的设计方案设置为，由电阻和电容器构成的串联电路与至少一个可控开关元件的并联电路，连接在相应的开关模块的第一开关模块接头与第二开关模块接头之间。然后，可以连接多个串联连接的开关模块，使得开关模块的第一开关模块接头与在前的开关模块的第二开关模块接头连接。第一开关模块的第一开关模块接头经由电源侧电感与直流电压源连接，多个开关模块中的最后的开关模块的第二开关模块接头经由负载侧电感与负载连接。设置有至少一个可控半导体开关元件、电阻和电容器的这种开关模块，利用最少数量的结构元件工作。
根据第二变形方案的另一个适宜的设计方案设置为，由电阻和电容器构成的串联电路与恰好一个可控半导体开关元件的并联电路(所谓的基本模块)，连接在相应的开关模块的整流桥的第一整流接头与第二整流接头之间。第一整流接头是整流桥的第一节点，在第一节点处，两个整流元件的阴极接头彼此连接。第二整流接头是整流桥的第二节点，在第二节点处，两个另外的整流元件的阳极接头彼此连接。如果将单向的基本模块，即，仅包括单个半导体开关元件的开关模块，设置在整流桥中，则可以将该开关模块用于两个电流方向。电流反转通过整流桥来实现，在最简单的情况下，整流桥是二极管桥。
根据该设计方案，可以串联连接任意数量的开关模块。在此，进行串联连接，使得开关模块的第三整流接头与在前的开关模块的第四整流接头连接。第三整流接头是整流桥的第三节点，在第三节点处，一个整流元件的阴极接头与另一个整流元件的阳极接头彼此连接。以相应的方式，第四整流接头是整流桥的第四节点，在第四节点处，一个整流元件的阴极接头与另一个整流元件的阴极接头彼此连接。
另一个有利的设计方案设置为，在开关装置运行时，为了分离电流路径，在消除存储在电源侧和负载侧电感中的能量之前，在给定的时间点，将至少一个开关模块的可控半导体开关元件切换为截止。由此，可以防止例如在由于负载侧短路而进行的分离过程中，再次经由开关装置建立短路电流。
另一个有利的设计方案设置为，在开关装置运行时，为了分离电流路径，在消除存储在电感中的能量之前，在给定的时间点，将第一部分数量的开关模块的可控半导体开关元件切换为截止，并且将第二部分数量的开关模块切换为导通。将总数的开关模块中的多少个切换为导通，以及将多少个切换为截止，可以通过上级控制装置来协调，或者可以基于在相应的开关模块中设置的电压大小来确定。
另一个有利的设计方案设置为，在开关装置运行时，为了分离电流路径，在消除存储在电感中的能量之前，将如下开关模块的可控半导体开关元件切换为导通，该或这些开关模块的电容器上的电压达到预先给定的上限阈值。在将开关装置切换为截止时，在给定的时间点，将至少一个开关模块切换为截止。换言之，将相关开关模块的可控半导体开关元件切换为截止。由此，该开关模块中的电流仅仍然能够通过RC元件的并联路径继续流动。由此，对RC元件的电容器充电，直到电压达到预先给定的上限阈值为止。随后，将该开关模块的可控半导体开关元件又切换为导通，使得电容器可以通过串联连接的电阻放电。
另一个有利的设计方案设置为，在开关装置运行时，为了分离电流路径，在消除存储在电感中的能量之前，将如下开关模块的可控半导体开关元件切换为截止，该或这些开关模块的电容器上的电压达到预先给定的下限阈值。一旦达到下限阈值，则又将相关开关模块的可控半导体开关元件切换为导通。如果由于短路而要进行负载分离，虽然通过该过程，再次短时间地切换为这种短路，但是由于这仅进行很短的时间，因此电流的平均值减小，因为电源侧和负载侧电感防止过快的增长。
另一个有利的设计方案设置为，在开关装置运行时，为了分离电流路径，在消除存储在电感中的能量之前，当一个或多个开关模块的电容器上的电压不再达到预先给定的上限阈值时，将该一个或多个开关模块的可控半导体开关元件持续地切换为截止。由此，电压可以以自谐振震荡。
另一个设计方案设置为，在开关装置运行时，为了分离电流路径，在消除存储在电感中的能量之前，在给定的时间点，将如下开关模块的可控半导体开关元件切换为导通，在该开关模块的电容器上，施加了与其余开关模块的电容器的电压相比最高的电压。根据该设计方案，不确定用于断开可控半导体开关元件的上限阈值。相反，单独确定所有开关模块的电容器上的电压，并且相互进行比较。然后，将如下开关模块的可控半导体开关元件切换为导通，最高电压降落在该开关模块的电容器上。由此，确保在高的过电压的情况下，相应的开关模块的可控半导体开关元件也不会发生过载。由此，也产生哪个开关模块在给定的开关时间点处于什么开关状态的一定的随机性。
另一个有利的设计方案设置为，在开关装置运行时，为了分离电流路径，在消除存储在电感中的能量之前，在不同的时间点，将不同的开关模块的半导体开关元件接通和断开。由此，确保在给定的时间点，至少一个开关模块(或者其可控半导体开关元件)处于截止状态。
另一个有利的设计方案设置为，在相应的开关模块的可控半导体开关元件的路径中，另一个可控半导体开关元件与该可控半导体开关元件反向串联连接。由此，提供可双向运行的开关模块，从而其结果是，开关装置可以与主导电流方向无关地断开电流路径。
另一个有利的设计方案设置为，可控半导体开关元件是可断开的半导体开关元件。特别是，可以使用IGBT、MOSFET、IGCT或者具有断开装置(所谓的断电路)的晶闸管，作为可控半导体开关元件。
所描述的开关装置特别是被设置为用于在具有大于1000V的电压的直流电网中使用。特别是，所述开关装置可以在高压直流传输线路中使用。然后，必须依据直流电网中的主导电压，为开关装置选择合适的相应的数量的开关模块。直流电网中的要控制的电压越高，(假设半导体开关元件相同)则选择越大数量的开关模块。对于中压范围内的直流电网，特别是可以使用IGBT或者MOSFET。在电压进一步更高的情况下，特别是使用具有断开装置的晶闸管或者IGCT。
另一个设计方案设置为，使用这里描述的类型的开关装置，作为短路保护(Kurzschlussfester)功率开关。
附图说明
下面，借助附图中的实施例更详细地解释本发明。
图1示出了示出根据本发明的开关装置的单个单向开关模块的结构的等效电路图；
图2示出了三个在图1中示出的开关模块的串联连接的等效电路图；
图3示出了具有电源侧和负载侧电感的直流电网中的根据本发明的开关装置的等效电路图；
图4示出了曲线图，该曲线图示出了具有两个开关模块的根据本发明的开关装置的分离过程中的电压和电流的时间走向；
图5示出了曲线图，该曲线图示出了降落在彼此串联连接的两个开关模块上的电压以及降落在开关装置上的总电压的时间走向；
图6示出了曲线图，该曲线图示出了由于根据本发明的开关装置产生的反向电压而产生的电压和电流的时间走向；
图7示出了曲线图，该曲线图示出了彼此串联连接的三个开关模块的电压以及由此得到的开关装置的总电压的时间走向；
图8示出了根据本发明的双向开关模块的实施例；以及
图9示出了直流电网中的根据本发明的开关装置的等效电路图，其中，开关装置由具有桥式整流器的两个经过修改的开关模块构成。
在下面的描述中，对相同的元素设置相同的附图标记。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的开关装置1的开关模块10的示意性结构，开关装置1用于分离包括电源侧和负载侧电感的电流路径6。开关模块10包括可控半导体开关元件13。可控半导体开关元件13可以是IGBT、MOSFET、IGCT或者具有断开装置的晶闸管。可控半导体开关元件13的负载接头连接在第一开关模块接头11与第二开关模块接头12之间。在第一与第二开关模块接头11、12之间还布置有由电阻14和电容器15构成的串联电路。换言之，由电阻14和电容器15形成的RC元件，与可控开关元件13的负载接头并联连接。
根据本发明的开关装置1的这种单个开关模块的基本工作方式如下：如果开关装置1要引导电流，则将可控半导体开关元件13切换为导通。一旦借助开关装置1将电流路径6分离，则通过图中未示出的控制装置将可控半导体开关元件13切换为截止。由此，在电流路径6中流动的电流I仅仍然能够通过由电阻14和电容器15形成的RC元件继续流动。由于流入电容器15中的电流I，对电容器15充电，直到达到降落在其上的电压的预先给定的上限阈值为止。为此，可以在开关模块10中设置相应的测量装置(未示出)。一旦达到预先给定的上限阈值，则将可控半导体开关元件13再次切换为导通。由此，电容器15可以经由电阻14放电。一旦达到降落在电容器15上的电压的预先给定的下限阈值，则借助可控半导体开关元件13的控制装置，再次将可控半导体开关元件13切换为导通。
如果例如由于在直流电网中出现的短路而要进行电流路径6的分离，则再次接通(将可控半导体开关元件13切换为导通)使得短路电流能够再次流过开关模块10。然而，由于可控半导体开关元件13的接通持续时间非常短，因此在电流路径6中流动的电流I的平均值减小，因为在图1中未示出的电源侧和负载侧电感3和5(参见图3)防止电流过快增长。
如果开关装置1仅包括单个开关模块1，如图1所示，则只能控制小于可控半导体开关元件13的最大电压的电压。在由于快速的断开过程而出现较大的电压以及由于在电流路径中存在的电感而出现过电压的情况下，可控半导体开关元件13可能损坏。在开关装置1中设置单个开关模块10原则上是可以的，但是只有在直流电网具有高阻抗时是适宜的。
因此，为了能够实现借助所提出的开关装置1分离具有较高的电压的直流电网的电流路径，根据图2，设置多个如图1所示的开关模块的串联电路。
图2示出了n个开关模块10-1、10-2、...、10-n的串联电路的等效电路图(一般地：10-i，其中，i＝1至n)。每个开关模块10-i以例如在图1中描述的方式构建。在此，将开关模块10-i串联连接，使得第一开关模块10-1的第二开关模块接头12-1与后续的开关模块10-2的第一开关模块接头11-2连接，依此类推。如图3所示，第一开关模块10-1的第一开关模块接头11-1经由电源侧电感3与直流电压源2连接。直流电压源2例如可以是发电单元，例如光伏设备、储能***、电池充电设备、风能设备、整流器等。如图3所示，最后的开关模块10-n的第二开关模块接头12-n经由负载侧电感6与负载4连接。负载4例如可以是直流电网的驱动装置等。
图3示出了根据本发明的开关装置1的等效电路图，该开关装置1由彼此串联连接的两个开关模块10-1和10-2构成，开关模块10-1和10-2分别像在图1中所描述的一样构建。开关装置1经由已经提到的电源侧电感3与直流电压源2连接。在输出侧，开关装置1经由负载侧电感5与负载4连接。电源侧和负载侧电感3、5不一定强制性地是直流电网的物理部件。电源侧和负载侧电感3、5也可以是线路电感。
在图3中示出的开关装置的工作方式如下：当要从直流电压源2为负载4供电时，将开关模块10-1、10-2(一般地：10-i，i＝1至2)的可控半导体开关元件13-1、13-2(一般地：13-i，i＝1至2)切换为导通。一旦例如由于负载侧的短路而要分离电流路径6，则首先将两个可控半导体开关元件13-i切换为截止，使得电流I仅仍然能够经由开关模块10-i的两个RC元件流动。对电容器15-1、15-2(一般地：15-i，i＝1至2)充电，直到达到相应的预先给定的上限阈值为止。可以针对两个电容器15-i选择相同或者不同的预先给定的上限阈值。首先，将开关模块10-1或者10-2的可控半导体开关元件13-1或者13-2中的一个再次切换为导通，使得相关联的电容器15-1或者15-2经由串联的电阻14-1或者14-2放电。一旦达到预先给定的下限阈值，则将相应的可控半导体开关元件再次切换为截止。同时或者以时间延迟的方式在此后不久，当达到另一个可控半导体开关元件13-2或者13-1的预先给定的上限阈值时，将该另一个可控半导体开关元件13-2或者13-1切换为导通。以这种方式，将两个可控半导体开关元件13-1、13-2交替切换为导通，由此确保在两个可控半导体开关元件13-i上总共存在总电压Uges，利用其来消除电流流动，由此消除存储在电感3、5中的能量。
与在使用单个开关模块的情况下不同，在多个开关模块的情况下，在直流电网中始终存在反向电压(即，与直流电压源2的电压方向相反地定向的电压)。如果串联连接的开关模块的数量n非常大，则开关模块的短时间的短路几乎没有影响，由此电流逐渐减小。
一旦在所有可控半导体开关元件13-i中不再达到预先给定的上限开关阈值，则开关模块10-i的所有可控半导体开关元件13-i持续地保持截止。然后，直流电网中的电压以自谐振(Eigenresonanz)振荡。
与串联连接的开关模块的数量n有多大无关地，以相应的方式执行所描述的过程。在给定的时间点，将可控半导体开关元件13-i中的哪些切换为截止，并且将另外哪些可控半导体开关元件13-i切换为导通，可以在所提到的、但是未示出的控制单元的针对性的控制下进行。同样可以通过相应的上限开关阈值的适当的不同的选择，来影响相关联的可控半导体开关元件的接通和断开的时间特性。
在另一个替换方案中，可以通过相应的测量部件(未示出)监视施加在相应的电容器15-i上的电压。在此，将与施加了最高电压的电容器相关联的可控半导体开关元件切换为导通，直到达到预先给定的下限阈值为止。由于在不同的时间点，总是不同的开关模块或者其电容器具有最高电压，因此得到开关模块10-i的可控半导体开关元件13-i或多或少随机的接通和断开。
图4示出了包括两个开关模块10的开关装置1的电压U和电流I的时间走向。在图4的曲线图中，假定额定电压为6kV，并且电流为500A。在所示出的实施例中，电源侧和负载侧电感分别为10mH。可以清楚地看到，在时间点t＝10ms，进行电流路径的分离。在该时间点之前，电流恒定地为I＝500A。在断开之前降落在控制装置1上的电压U，由可控半导体开关元件13的导通损耗来确定。由于在时间点t＝10ms进行断开，电压上升到大约10kV。由于可控半导体开关元件以脉冲方式(getaktet)断开和接通，在时间点t＝15ms之前，产生在4.5kV与9kV之间摆动的走向，其中，通过大约8kV的反向电压，电流I在5ms(t＝15ms–10ms)内被消除。之后，不再达到可控半导体开关元件的时钟脉冲(Takten)的上限开关阈值，因此可控半导体开关元件持续地切换为截止。因此，***以自谐振振荡。在t＝10ms与t＝15ms之间，电流从500A减小到0A，其中，电流同样以自谐振振荡。
图5示出了如下曲线图，在该曲线图中，以更高的时间分辨示出了具有两个串联连接的开关模块的开关装置1的断开过程中的电压的时间走向。在第一开关模块的可控半导体开关元件上产生的电压走向用U1表示，在第二开关模块的可控半导体开关元件上产生的电压曲线用U2表示。对应于反向电压Uc-v的得到的总电压用Uges示出。通过所示出的10.443ms和10.479ms之间的时间片段，可以清楚地看到，两个开关模块的可控半导体开关元件的时钟脉冲。在总电压Uges中，也可以清楚地看到电压的脉冲方式的走向。
图6示出了通过根据本发明的开关装置产生的反向电压Uc-v以及在电流路径中流动的电流I的时间走向。可以清楚地看到，通过开关模块的可控半导体开关元件以脉冲方式接通和断开，产生脉冲方式的反向电压Uc-v，反向电压Uc-v在4.8kV与9kV之间摆动。在反向电压Uc-v相对于直流电压源提供的电压建立大的反向电压的每个时间片段中，流过电流路径I的电流略微减小。在可控半导体开关元件切换为导通的各个阶段中，电流I又略微增大。由于接通持续时间相对较短，产生呈斜坡状下降的电流。
图7示出了三个串联连接的开关模块的模块电压U1、U2和U3的时间走向。又用Uges示出对应于反向电压Uc-v的总电压。从该图示中可以清楚地看到，在给定的时间点，将至少一个可控半导体开关元件切换为截止。此外，可以看到，由于开关模块的数量n＝3，与仅具有n＝2个开关模块的模块(参见图5)相比，开关电压更高。
一般来说，通过增加开关模块的数量n，可以进一步提高开关电压。
图8示出了在图1中示出的开关模块10的变形方案。除了半导体开关元件13之外，另一个半导体开关元件16与可控半导体开关元件13反向串联连接。可控半导体开关元件13和该另一个可控半导体开关元件16可以是相同类型的，例如IGBT。这种可双向运行的开关模块10的特性对应于图1中的开关模块的特性。在图8所示的双向开关模块10中，电流流动可以在两个方向上定向。在此，在导通的情况下，两个可控半导体开关元件13、16中的一个切换为导通，而另一个切换为截止。通过相应的反向并联连接的二极管17和18保证电流流动。
图9示出了根据本发明的开关装置1的另一个等效电路图，其中，开关装置1示例性地包括两个开关装置10-1和10-2。开关装置10-1和10-2像在图3中一样，连接在电源侧电感3与负载侧电感5之间。开关模块10-1和10-2(一般地：10-i，其中，i＝1至2)能够处理双向电流。为此，将例如在图1中示出的基本模块集成到整流桥20-1和20-2中(一般地：20-i，其中，i＝1至2)。借助开关模块10-1描述结构，其中，开关模块10-2的结构相同。
作为具有四个二极管21-1、22-1、23-1和24-1的二极管桥，来实现整流桥20-1。在二极管21-1和23-1的阴极之间形成第一整流器接头25-1。在二极管22-1与24-1的阳极接头之间形成第二整流器接头26-1。像在图1中一样构建的开关模块连接在第一整流器接头25-1与第二整流器接头26-1之间。在二极管21-1的阳极与二极管22-1的阴极之间构造第三整流器接头27-1。第三整流器接头27-1经由电源侧电感3与直流电压源2连接。在二极管23-1的阳极与二极管24-1的阴极之间构造第四整流器接头28-1。第四整流器接头28-1与第二开关模块10-2的第一整流器接头27-2连接。
因此，在整流桥20-1中布置单向基本模块，其一起构成开关模块10-1。开关模块10-1用于两个电流方向，其中，电流反转通过整流桥20-i的元件来实现。为了简单起见，图9仅示出了开关装置1左侧的直流电压源2和右侧的负载4。对于双向运行，该装置在开关装置1右侧具有另一个直流电压源，并且在开关装置1左侧具有另一个负载4。
如在图9中所示出的，可以将任意数量的开关模块10-i串联连接。

Claims (13)

1.一种用于分离包括电源侧和负载侧电感(3，5)的直流电网的电流路径(6)的开关装置(1)，所述开关装置包括至少两个串联连接的开关模块(10)，其中，每个开关模块(10)包括至少一个可控半导体开关元件(13，16)，由电阻(14)和电容器(15)构成的串联电路与所述可控半导体开关元件并联连接，
其特征在于，在所述开关装置运行时，为了分离所述电流路径(6)，在消除存储在电感(3，5)中的能量之前，分别将所述半导体开关元件交替地接通和断开，其中，在所述开关装置运行时，为了分离所述电流路径(6)，在消除存储在电感(3，5)中的能量之前，在不同的时间点，将不同的开关模块(10)的半导体开关元件接通和断开，使得在给定的时间点，至少一个开关模块处于截止状态。
2.根据权利要求1所述的开关装置，
其特征在于，由电阻(14)和电容器(15)构成的串联电路与至少一个可控半导体开关元件(13，16)的并联电路，连接在相应的开关模块(10)的第一开关模块接头(11)与第二开关模块接头(12)之间。
3.根据权利要求1所述的开关装置，
其特征在于，由电阻(14)和电容器(15)构成的串联电路与至少一个可控半导体开关元件(13，16)的并联电路，连接在相应的开关模块(10)的整流桥(20)的第一整流接头(25)与第二整流接头(26)之间，其中，第一整流接头(25)是整流桥(20)的第一节点，在所述第一节点处，两个整流元件(21，23)的阴极接头彼此连接，并且其中，第二整流接头(26)是整流桥(20)的第二节点，在所述第二节点处，两个另外的整流元件(22，24)的阳极接头彼此连接。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的开关装置，
其特征在于，在所述开关装置(1)运行时，为了分离所述电流路径(6)，在消除存储在电感(3，5)中的能量之前，在给定的时间点，将至少一个开关模块(10)的可控半导体开关元件(13，16)切换为截止。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的开关装置，
其特征在于，在所述开关装置运行时，为了分离所述电流路径(6)，在消除存储在电感(3，5)中的能量之前，在给定的时间点，将第一部分数量的开关模块(10)的可控半导体开关元件(13，16)切换为截止，并且将第二部分数量的开关模块(10)切换为导通。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的开关装置，
其特征在于，在所述开关装置运行时，为了分离所述电流路径(6)，在消除存储在电感(3，5)中的能量之前，将如下开关模块(10)的可控半导体开关元件(13，16)切换为导通，该或这些开关模块的电容器(15)上的电压达到预先给定的上限阈值。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的开关装置，
其特征在于，在所述开关装置运行时，为了分离所述电流路径(6)，在消除存储在电感(3，5)中的能量之前，将如下开关模块(10)的可控半导体开关元件(13，16)切换为截止，该或这些开关模块的电容器(15)上的电压达到预先给定的下限阈值。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的开关装置，
其特征在于，在所述开关装置运行时，为了分离所述电流路径(6)，在消除存储在电感(3，5)中的能量之前，当一个或多个开关模块(10)的电容器(15)上的电压不再达到预先给定的阈值时，将所述一个或多个开关模块(10)的可控半导体开关元件(13，16)持续地切换为截止。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的开关装置，
其特征在于，在所述开关装置运行时，为了分离所述电流路径(6)，在消除存储在电感(3，5)中的能量之前，在给定的时间点，将如下开关模块(10)的可控半导体开关元件(13，16)切换为导通，在该开关模块(10)的电容器(15)上，施加了与其余开关模块(10)的电容器(15)的电压相比最高的电压。
10.根据权利要求1至3中任一项所述的开关装置，
其特征在于，在相应的开关模块(10)的可控半导体开关元件的路径中，另一个可控半导体开关元件(13，16)与该可控半导体开关元件(13，16)反向串联连接。
11.根据权利要求1至3中任一项所述的开关装置，
其特征在于，所述可控半导体开关元件(13，16)是可断开的半导体开关元件(13，16)，特别是IGBT、MOSFET、IGCT或者具有断开装置的晶闸管。
12.根据权利要求1至3中任一项所述的开关装置，
其特征在于，所述开关装置被设置为用于在具有大于1000V的电压的直流电网中使用。
13.一种根据权利要求1至12中任一项所述的开关装置作为短路保护功率开关的使用。
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