DE4240647C1 - Hochspannungsschalter mit kurzer Schaltzeit und potentialfreier Ansteuerung - Google Patents

Description

Die Erfindung geht von einem Hochspannungsschalter mit kurzer Schaltzeit und potentialfreier Ansteuerung aus. Ein solcher Schalter besteht aus mindestens einer polaritätsgebundenen Schaltstrecke mit zugehöriger Überspannungsschutzeinrichtung und zugehöriger Ansteuerung, die leistungsarm, niederimpedant und galvanisch hochisoliert ist. Höhere Spannungen werden durch Hintereinanderschalten mehrerer solcher Schaltstrecken beherrscht, wobei die Schaltstrecken gleichzeitig über Ring­ kerne hochisoliert angesteuert werden.

Schalter dieser Art dienen zum abrupten Anlegen einer hohen elektrischen Gleichspannung an einen Verbraucher oder aber zum abrupten Trennen des Verbrauchers davon. Die Schaltstrecke ist polaritätsgebunden und muß dementsprechend eingesetzt werden.

Die DE-OS 40 40 164 zeigt den Aufbau eines Hochspannungsschal­ ters, der aus mehreren hintereinandergeschalteten, polaritäts­ gebundenen Schaltstrecken aufgebaut ist. Die galvanisch ge­ trennte Ansteuerung jeder Schaltstrecke erfolgt gleichzeitig für jede über Optokoppler. Zur Steuerung der Schaltstrecke in den leitenden Zustand steht in jeder Ansteuerung eine Steuer­ spannung zur Verfügung. Diese wird durch einen Strompuls auf einer Stromleitung erzeugt, die einmal und gleichsinnig durch jeden Ringkern geschleift ist. Für das Überführen in den sper­ renden Zustand wird die Kapazität zwischen dem Steuerkontakt und dem Ausgangskontakt der Schaltstrecke über den jeweiligen Optokoppler für die Ausschaltung entladen.

Ein MOSFET-Hochspannungsschalter mit extrem kurzer Schaltzeit wird in der DE-PS 36 30 775 beschrieben. In ihm sind Schalt­ strecken, bestehend aus Mosfets, je nach zu beherrschender Spannung hintereinandergeschaltet (siehe insbesondere Fig. 4 darin).

Jede Schaltstrecke hat eine Einschalt-Ansteuereinrichtung, von der Sekundärwicklung um einen Ringkern ausgehend, und eine Ausschalt-Ansteuereinrichtung, von der Sekundärwicklung um einen zweiten Ringkern ausgehend. Eine erste hochspan­ nungsisolierte Leitung ist je einmal durch die Ringkerne für das Einschalten geschleift. Eine zweite hochspannungsisolierte Leitung ist je einmal durch die Ringkerne für das Ausschalten geschleift. Geeignete Strompulse auf den beiden Leitungen be­ wirken das Leiten oder Sperren der Mosfets, die alle gleichar­ tig und gleichzeitig angesteuert werden.

Bei der DE-OS 49 40 164 ist vom Bauteileaufwand her die An­ steuerungseinrichtung, bestehend aus Optokopplern, pro Schalt­ strecke, aufwendig. Für das Ein- und Ausschalten ist je ein Optokoppler nötig. Zur Erzeugung der Steuerspannung wird ein bewickelter Ringkern als Strom-Spannungswandler eingesetzt.

Nach der DE-PS 36 30 775 ist der Aufwand für die Ansteuerung des MOSFET-Hochspannungsschalters reduziert. Es sind zwei be­ wickelte Ringkerne pro Schaltstrecke, die als Strom-Span­ nungswandler, der eine für das Leitend-machen, der andere für das Sperrend-machen, vorgesehen und an die Ansteuerschaltung angeschlossen. Die Schaltstrecken selbst werden durch Feld­ effekttransistoren abgeschaltet. Für das Ein- und Ausschalten ist je ein Ringkernübertrager vorgesehen, durch den je eine Stromschleife geht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schalter zum schnellen Schalten hoher Gleichspannungen bereitzustellen, der aus hintereinanderschaltbaren Schaltstrecken besteht, die mo­ dulartig zusammengebaut werden können und über je eine einfach aufgebaute Ansteuereinrichtung für das schnelle Leitend- und Sperrend-Machen der Schaltstrecken verfügen.

Ein Hochspannungsschalter gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, versehen mit den kennzeichnenden Merkmalen daraus, löst die Aufgabe erfindungsgemäß.

Der Aufwand für die Ansteuereinrichtungen der Hochspannungs­ schaltstrecken vermindert sich erheblich dadurch, daß die bei­ den Ansteuereinrichtungen zweier hintereinanderliegender Schaltstrecken an die vorgesehenen Sekundärwicklungen eines Ringkerns angeschlossen sind, durch den als Primärwicklung ein hochspannungsisolierter Leiter für die Stromimpulse einmal durchgeschleift ist. Werden zwei solche hintereinanderliegen­ den Schaltstrecken als ein Modul aufgebaut, so lassen sich diese wiederum mit ihren Schaltstrecken kaskadenartig hinter­ einander schalten, bis das Aufsummieren ihrer Modulspannungs­ festigkeit die zu beherrschende Hochspannung ergibt. Der Lei­ ter für die Stromimpulse wird dazu einfach hintereinander wei­ ter einmal durch die zusätzlichen Ringkerne geschleift.

Vorteilhaft für das saubere und schnelle Schaltverhalten ist die Schaltstreckenansteuerung. Mit ihr wird bei einem z. B. rechteckigen, bipolaren Stromimpuls erreicht, daß der sper­ rende Zustand der zugeordneten Schaltstrecke mit der abfallen­ den Flanke des positiven Stromimpulses und der leitende Zu­ stand mit der Rückflanke des negativen Stromimpulses erhalten wird. Je nach Wickelsinn der Sekundärwicklungen am Ringkern können die beiden Rückflanken in der beschriebenen Weise ein­ gesetzt werden oder umgekehrt.

Die Unteransprüche 2 bis 6 kennzeichnen zusätzliche vorteil­ hafte Beschaltungen und den vorteilhaften Aufbau eines Moduls.

So kennzeichnet Anspruch 2 eine spannungsbegrenzende Schutz­ einrichtung parallel zu jeder Schaltstrecke. Im Durchführungs­ beispiel besteht diese Schutzeinrichtung aus einem Zinkoxid­ varistor.

Anspruch 3 kennzeichnet den Modulaufbau spezieller, indem ein solcher Modul in einer elektrisch isolierenden Masse vergossen ist, an dem die beiden Hochspannungskontakte herausgeführt sind und in dem ein Loch zum Durchfädeln der Impulsleitung be­ steht. Hierdurch ist die Impulsleitung hoch gegen die Ansteu­ erschaltung für die zugeordnete Schaltstrecke isoliert.

In Anspruch 4 wird die Eigenschaft der leistungsarmen Ansteue­ rung spezifiziert und gekennzeichnet, und zwar durch die Maß­ nahme, daß die Einfachschaltstrecken aus Feldeffekttransisto­ ren bestehen.

Für den monopolaren Betrieb liegen die Feldeffekttransistoren gleichsinnig hintereinander, wodurch ein Modul an seinen Hoch­ spannungsklemmen die Spannungsfestigkeit zweier Einzelschalt­ strecken aufweist. Anspruch 5 gekennzeichnet diesen Aufbau.

Für den bipolaren Betrieb des Hochspannungsschalters sind die Schaltstreckentransistoren gegensinnig in Reihe geschaltet und jeweils durch eine dazu antiparallel liegende Diode, eine Freilaufdiode, überbrückt. Dadurch hat ein solchermaßen aufge­ bauter Modul nur noch die Spannungsfestigkeit einer einzelnen Schaltstrecke. Diesen Aufbau kennzeichnet Anspruch 6.

Mit dem erfindungsgemäßen Hochspannungsschalter werden schnelle Ein- und Ausschaltzeiten erreicht, die bei Verwendung geeigneter Bauteile in der Ansteuerung sehr kurz gehalten wer­ den können. Über die Modulbauweise sind größere Hochspannungen durch die Hintereinanderschaltung einer notwendigen Anzahl solcher Module ebenfalls einfach schaltbar, da die Ansteuerung der Schaltstrecken auch bei einer größeren Anzahl an Ringker­ nen, die mit der einen Stromschleife je einmal durchschleift sind, gleichzeitig, galvanisch hochisoliert, niederimpedant und leistungsarm erfolgt.

In der Zeichnung sind zwei Durchführungsbeispiele und die Schaltung zur Strompulserzeugung näher beschrieben.

Es zeigt:

Fig. 1 den mehrstufigen, polaritätsgebundenen Hochspannungs­ schalter;

Fig. 2 den mehrstufigen, polaritätsfreien Hochspannungsschal­ ter;

Fig. 3 Modul mit einer Schaltstrecke, die ein IGBT-Transistor ist;

Fig. 4 Schaltung zur Erzeugung eines bipolaren Strompulses.

Fig. 5a Stromimpuls und Spannungsimpulse für das Ein- und Ausschalten bei maximal zwei Ringkernen;

Fig. 5b Strom- und Spannungsimpulse für das Ein- und Ausschal­ ten bei mehr als zwei Ringkernen;

Fig. 6 Umriß eines Hochspannungsschalter-Moduls;

Fig. 7 Ansteuersignale.

In der Fig. 1 sind n Schaltgruppen 1 oder Module 1 hintereinan­ der zu dem Hochspannungsschalter 2 geschaltet. Die erste und n-te Schaltgruppe 1 ist mit ihrer jeweiligen Ansteuerung 3 ausführlich gezeichnet. Eine Schaltgruppe 1 besteht aus zwei Schaltstrecken 4, die im Durchführungsbeispiel Feldeffekt­ transistoren 4 sind. Die Schaltstrecke 4, oder die Drain- Source-Strecke D-S ist durch ein spannungsbegrenzendes Bauteil 5, einen Varistor 5, gegen Überspannung geschützt.

Den beiden Schaltstrecken 4 einer Schaltgruppe 1 ist ein Ring­ kern 6 zugeordnet, der zwei Sekundärwicklungen 7 mit je zwei Windungen und gleichem Windungssinn und weitere zwei Sekundär­ wicklungen 8 mit entgegengesetztem Wicklungssinn zu den ersten beiden und je einer Windung hat. Durch den Ringkern 6 geht als hochisolierte Primärwicklung 9 die Stromleitung 9 oder Strom­ schleife 9. Die Stromschleife 9, der Ringkern 6 und die Sekun­ därwicklungen 7, 8 bilden einen Strom-Spannungswandler, der nur mit der Stromabschaltflanke arbeitet. Der Wicklungssinn der Sekundärwicklungen 7, 8 ist entsprechend.

Durch die Stromschleife 9 fließen mit den Steuerflanken syn­ chronisierte Pulsströme, und zwar mit unterschiedlicher Pola­ rität für das Ein- und Ausschalten bzw. Leitend- und Sperrend­ machen. Die Verwendung der Rückflanke eines Stromimpulses be­ deutet, daß die Ein- und Ausschaltspannungen, die über den Strom-Spannungswandler erzeugt werden, durch die Stromab­ schaltflanke generiert werden. Mit dieser Betriebsart wird eine weitgehend konstante Ansteuerspannung nahezu unabhängig von der Anzahl der Ringkerne bereitgestellt. Ein Bezug auf die Einschaltflanke des Stromimpulses würde bei steigender Ring­ kernzahl wegen der schließlich wachsenden Induktivität zu Pro­ blemen führen. Beim vorliegenden Aufbau der Ansteuerung 3 gemäß Fig. 1 wird der durch die Stromeinschaltflanke erzeugte Na­ delimpuls durch gängige Schaltmaßnahmen unterdrückt, so daß nur die auf Null fallenden Flanken des bipolaren Strompulses durch die Stromschleife 9 für die Schaltstreckenansteuerung verwendet werden.

Mit den selektierten Nadelimpulsen vorbestimmter Polarität werden die Gate-Source-Kapazitäten der Feldeffekttransistoren 4 über Dioden 10 aufgeladen und dadurch eingeschaltet bzw. in den leitenden Zustand übergeführt. Die ebenfalls selektierten Nadelimpulse entgegengesetzter Polarität führen über Wider­ stände 11 die Bipolartransistoren 12 in den leitenden Zustand über, entladen dadurch die zugeordnete Gate-Source-Kapazität und führen so den jeweiligen Feldeffekttransistor 12 in den sperrenden Zustand über bzw. schalten ihn aus. Die Gate- Source-Strecke an den Feldeffekttransistoren 4 ist durch ein spannungsbegrenzendes Bauteil 13 vor Überspannung geschützt. Dieses Bauteil ist ein sehr schnelles Überspannungselement, das eine scharfe Zener-Charakteristik aufweist. Die Gate-Source- Kapazität ist zur Wahrung der Übersicht in Fig. 1 nicht einge­ zeichnet.

Der Hochspannungsschalter nach Fig. 1 ist ein polaritätsgebun­ dener. Es muß beim Anschluß auf die Polarität geachtet werden, da eine Polaritätsumkehr im Betrieb nicht möglich ist. Die Mo­ dule dieses Hochspannungsschalters können auch als polaritäts­ gebundene Gleichstromrelais bezeichnet werden.

Den mehrstufigen, polaritätsfreien Hochspannungsschalter 2 zeigt Fig. 2. Der Aufbau einer Schaltgruppe ist ähnlich der in Fig. 1. Die Schaltstrecken, in diesem Beispiel ebenfalls Feld­ effekttransistoren 4, liegen ebenfalls hintereinander jedoch mit entgegengesetzter Durchlaßrichtung. Beide Ansteuerschal­ tungen 3 sind gleich und an einen Ringkern 6 angeschlossen. Neben der Schutzbeschaltung 5 über der Schaltstrecke 4 ist zu­ sätzlich eine Umwegdiode 14 antiparallel zu dieser geschaltet. Durch diese Maßnahme können so Hochspannungen wechselnden Vor­ zeichens geschalten werden. Die Hochspannungsfestigkeit ist jetzt allerdings nicht mehr die zweier gleichsinnig hinterein­ anderliegender Schaltstrecken 4, sondern nur noch die von ei­ ner, da die momentan sperrende Schaltstrecke in der Gruppe entgegengesetzt zu ihrer Polarität durch die zugehörige Umweg­ diode 14 überbrückt wird. (Ein solchermaßen aufgebautes Modul wäre auch in Anlehnung zu oben als Gleichstromrelais zu be­ zeichnen.) Die Bewicklung 7, 8 des Strom-Spannungswandlers ist identisch mit der oder denen aus Fig. 1.

IGBT-Transistoren finden bevorzugten Einsatz bei Anwendungen mit hohen Strömen, bei denen es auf optimales Ausschaltverhal­ ten ankommt. Sie werden oft mit positiven und negativen Span­ nungen zwischen Gate und Emitter angesteuert. Fig. 3 zeigt den Aufbau der Schaltstrecke 4 mit einem IGBT-Transistor 4 und den Aufbau der geeigneten Schaltung zum Ansteuern des Transistors 4.

Zunächst erfolgt das Überführen des IGBT-Transistors in den leitenden Zustand in der aus Fig. 1 bekannten Weise über den vorbestimmten, in der Sekundärwicklung 7 induzierten Span­ nungsimpuls, der über die Diode 10 an den Gatekontakt G gelegt wird. Ebenso, wie zu Fig. 1 beschrieben, kommt das Überführen in den sperrenden Zustand zustande, nämlich über den selek­ tierten, in der Sekundärwicklung 8 induzierten Spannungsim­ puls, der den Bipolartransistor 12 über den Widerstand 11 in den leitenden Zustand versetzt und somit die positive Spannung über der Gate-Emitter-Strecke des IGBT-Transistors abbaut. Die Erweiterung besteht nun darin, daß die beiden Emitterkontakte der Transistoren 4, 12 nicht unmittelbar miteinander verbunden sind, sondern durch die Kapazität 15 voneinander getrennt sind. Diese Kapazität 15, die im Durchführungsbeispiel etwa den hundertfachen Wert der Gate-Emitter-Kapazität hat, wird über den in der Sekundärwicklung 16 induzierten, negativen Spannungsimpuls und die Diode 18 aufgeladen, und zwar so, daß das Emitterpotential an dem Steuertransistor 12 tiefer liegt als am Transistor 4. Entsprechendes bewirkt der induzierte, positive Spannungsimpuls in der Sekundärwicklung 17 über die Diode 19. Der Entladeschalter 12 entlädt dadurch nicht auf Null, sondern auf die negative Spannung am Kondensator 15. Die Stromschleife 9, der Ringkern 6 und die Sekundärwicklungen 7, 8, 16, 17 bilden auch hier einen Strom-Spannungswandler, der jetzt aber einer Schaltstrecke 4 in Form des IGBT-Transistors zugeordnet ist. Mit einem bipolaren Strompuls durch die Strom­ schleife 9 wird der Transistor 4 in seine beiden Zustände ge­ steuert. Für schnelle und periodisch schnelle Schaltvorgänge reicht eine Sekundärwicklung 16 mit zugehöriger Diode 18 zum Aufbau und Aufrechterhaltung der negativen Spannung an dem Kondensator 15.

Der Strompuls durch die Stromschleife 9, die als Primärwick­ lung 9 hintereinander je einmal durch die Ringkerne 6 der ein­ gesetzten Module 1 geschleift ist, kann auf verschiedene Art und Weise erzeugt oder bereitgestellt werden. Das richtet sich vornehmlich nach der Betriebsart des Hochspannungsschalters, die vom willkürlichen Ein-Aus-Betrieb bis zum periodischen Be­ trieb geht.

Für lange Zustandszeiten ist es zweckmäßig, den langen Ein- oder langen Ausschaltimpuls durch schaltungstechnische Maßnah­ men in je einen unipolaren Puls entsprechender Polarität zu wandeln, damit die Ansteuerung des oder der betriebenen Module aktiv gehalten wird.

Fig. 4 zeigt eine Schaltung zur Erzeugung bipolarer Stromim­ pulse, die durch geeignete Ansteuerung einen bipolaren Strom­ puls mit vorgegebenem Tastverhältnis erzeugt. Diese Schaltung hat sich für den vorgegebenen Anwendungsfall als sehr nützlich erwiesen und soll im folgenden erläutert werden.

Zwei antipolar geschaltete Feldeffekttransistoren 4 bilden einen polaritätsfreien Schalter 2 gleich einem der Schalter­ gruppen 1-n in Fig 2. Dieser Schalter schaltet die Spannung +Ub an den komplexen Widerstand 20, der den positiven Strom durch die Stromschleife 9 bewirkt. Zwei weitere antipolarge­ schaltete Feldeffekttransistoren 4 schalten die Spannung -Ub an einen weiteren gleichen komplexen Widerstand 20, der den negativen Strom durch die Stromschleife 9 mit den aufgefädel­ ten Ringkernen 6 bewirkt. Die Spannungen +Ub und -Ub liegen zeitlich abwechselnd an ihrer zugeordneten Last. Die Schalter 4 sind polaritätsfrei ausgeführt, da Überspannungen von sowohl positiver als auch negativer Polarität auftreten. Über den In­ duktivitäten L liegt je eine Freilaufdiode 21. Die Ansteuerung der beiden Schalter erfolgt in der aus der Beschreibung zu Fig. 2 bekannten Art. Hierzu ist die durch den Ringkern 22 ein­ mal gefädelte Stromschleife 26 über den Feldeffekttransistor 24 und den Widerstand 23 an die Spannungsquelle 25 gelegt.

Zu den Strom-Spannungswandlern wird noch das Folgende ange­ merkt. Die Sekundärwicklung ist nicht, wie das bei einem Breitband-Impulsübertrager notwendig ist, mit einem Widerstand abgeschlossen. Ein Strom-Spannungswandler ohne Abschlußwider­ stand bildet bekanntermaßen einen Differenziertransformator, an dessen Sekundärwicklung ein positiver Spannungssprung in Bezug auf die zugehörige Einschaltstromflanke in der Primär­ wicklung entsteht, der sofort wieder auf Null abklingt. Ent­ sprechendes trifft auf den negativen Spannungssprung in Bezug auf die abfallende Stromflanke in der Primärwicklung zu. Wäh­ rend nun der auf die Vorderflanke bezogene Spannungssprung sowohl von der Anzahl der Ringkerne auf der Stromschleife als auch von der technischen Ausführung der Impulsstromquelle ab­ hängt, ist der Spannungssprung bezogen auf die Rückflanke im wesentlichen von der Stromamplitude und der Abschaltzeit der Impulsstromquelle abhängig. Diese Art Ansteuerung gestattet daher einen von der Anzahl der Ringkerne weitgehend unabhängi­ gen Betrieb.

Des weiteren kommt man bei der Verwendung von bipolaren Transi­ storen als Ausschalter mit einwindigen oder sehr niederwindi­ gen Sekundärwicklungen aus, da kleine Ansteuerspannungen im Gegensatz zum Feldeffekttransistoren genügen.

Es hat sich im Verlauf des Testens herausgestellt, daß bei Verwendung von nur einem, maximal zwei Ringkernen die Ansteue­ rung mit der ansteigenden und abfallenden Flanke eines positi­ ven Strompulses durch die Stromschleife das Ein- und Ausschal­ ten des Hochspannungsschalters unmittelbar durchgeführt werden kann. Bei mehreren auf die Stromschleife gefädelten Ringkernen war es dagegen vorteilhaft, mit den auf Null zurückfallenden Stromflanken zu steuern. Fig. 5a, b zeigt beide Strom-Spannungs­ zusammenhänge bei der Ansteuerung des Hochspannungsschalters a) über maximal zwei Ringkerne, b) über mehr als zwei Ring­ kerne.

Die polaritätsgebundenen und polaritätsfreien Schaltstrecken lassen sich einfach modulartig aufbauen und als vergossene, hochspannungsisolierte Module bereitstellen. Das Modul bildet dabei die über einen Ringkern angesteuerte Schaltstrecke oder Schaltstrecken und die Ansteuerschaltung samt zugehörigem Ringkern. Der Ringkern liegt vergossen um die Bohrung, durch die beim Einbau des Moduls in einer Anlage die Stromschleife durchgezogen wird und so die Primärwicklung für diesen bildet. In einem Drahtmodell zeigt das Fig. 6. Der modulartige Aufbau eines Hochspannungsschalters läßt sich jetzt leicht durchfüh­ ren. Es werden hierzu lediglich die Module, die nötig sind zur Beherrschung der Hochspannung, aneinandergereiht und an ihren herausgeführten Hochspannungsenden polaritätsrichtig miteinan­ der verbunden. Die Stromschleife, die als Primärwicklung der Ringkerne wirkt, muß dazu nur noch nacheinander durch die Boh­ rungen der verwendeten Module geführt werden.

Für eine große Dauer des leitenden Zustands der Schaltstrecken bzw. für einen zeitlich langen DC-Betrieb als auch für einen sicheren sperrenden Zustand der Schaltstrecken ist es zweck­ mäßig durch einen periodischen Nachladepuls den leitenden Zu­ stand der Schaltstrecken aufrecht zu erhalten oder aber den sperrenden Zustand durch einen periodischen Nachausschaltpuls aufrecht zu erhalten. Die mittlere Ansteuerleistung für die Schaltstrecken wird so sehr klein gehalten. Die Pulsbildung ist durch gängige Bauteile der Schaltungslogik einfach zu realisieren. Fig. 7 zeigt die aufeinanderfolgenden Pulsformen für das Ansteuern der Schaltstrecken, zuerst für das Leitend­ machen (I-VII) und dann für das Sperrendmachen (VIII-XIII).

Bezugszeichenliste

 1 Schaltgruppe, Modul
 2 Hochspannungsschalter
 3 Ansteuerung
 4 Schaltstrecke, Feldeffekttransistor
 5 Bauteil, Varistor, Schutzbeschaltung
 6 Ringkern
 7 Sekundärwicklung, Wicklung
 8 Sekundärwicklung, Wicklung
 9 Primärwicklung, Stromleitung, Stromschleife
10 Dioden
11 Widerstand
12 Bipolartransistor
13 Spannungsbegrenzungsbaustein
14 Umwegdiode
15 Kapazität
16 Sekundärwicklung
17 Sekundärwicklung
18 Diode
19 Diode
20 komplexer Widerstand
21 Freilaufdiode
22 Schaltringkerne
23 Widerstand
24 Schalter, Feldeffekttransistor
25 Spannungsquelle
26 Stromschleife
27 Bohrung
28 Schaltstreckenkontakt

Claims (6)

1. Hochspannungsschalter mit kurzer Ein- und Ausschaltzeit, bestehend aus der Aneinanderreihung einer Vielzahl po­ laritätsgebundener Einfachschaltstrecken, deren Ansteuerung sowohl niederohmig als auch galvanisch hochisoliert über Spannungsimpulse erfolgt, die über Stromimpulse durch die Primärwicklung von Impulsübertragern in zugeordneten Sekun­ därwicklungen erzeugt werden, wobei die Spannungsimpulse zum Leitend-Machen der Einfachschaltstrecke über eine elektronische, polaritätsselektive Schaltung an den zuge­ ordneten Steuerkontakt sowie zum Sperrend-Machen der Einfachschaltstrecke an einen zugeordneten elektronischen Hilfsschalter gelegt werden, dadurch gekennzeichnet, daß
der Hochspannungsschalter aus einer geradzahligen Anzahl hintereinander geschalteter Einfachschaltstrecken besteht;
zwei unmittelbar hintereinandergeschalteten Einfachschalt­ strecken (4, 4) ein Impulsübertrager (6) zugeordnet ist, der vier Sekundärwicklungen (7, 8) niedriger Windungszahl auf­ weist, wobei zwei Wicklungen (7) gleicher Windungszahl an jeweils die identischen Ansteuerschaltungen (10) zum Lei­ tend-Machen der zugehörigen Einfachschaltstrecke sowie die anderen zwei Wicklungen (8) ebenfalls gleicher Windungszahl an jeweils die identischen Hilfsschalter (12) zum Sperrend- Machen der zugehörigen Einfachschaltstrecke angeschlossen sind;
die beiden Ansteuerschaltungen (10) zu den zugehörigen Einfachschaltstrecken derart aufgebaut und an die zugehö­ rige Sekundärwicklung (7) angeschlossen sind, daß das Über­ führen der Einfachschaltstrecken in den leitenden Zustand nur mit einer auf Null zurückgehenden Flanke des in eine primärseitige Impulsleitung (9) fließenden Stromimpulses erfolgen kann und
die beiden Hilfsschalter (12) zu den zugehörigen Einfach­ schaltstrecken derart an die zugehörige Sekundärwicklung (8) angeschlossen sind, daß das Überführen der zugehörigen Einfachschaltstrecke in den sperrenden Zustand nur mit ei­ ner auf Null zurückgehenden Flanke eines in der Impulslei­ tung (9) fließenden Stromimpulses umgekehrter Polarität er­ folgen kann.

2. Hochspannungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine spannungsbegrenzende Einrichtung (5) parallel zu jeder Einfachschaltstrecke (4) liegt.

3. Hochspannungsschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei unmittelbar zueinander in Reihe liegende Einfach­ schaltstrecken (4, 4) mit ihren zugehörigen Ansteuerschal­ tungen (10) und Hilfsschaltern (12) sowie dem gemeinsamen Impulsübertrager (6) samt den vier Sekundärwicklungen (7, 8) einen Modul (1) des Hochspannungsschalters bilden, der in einer elektrisch isolierenden Masse vergossen ist, an dem zwei Hochspannungskontakte (28) herausgeführt sind und in dem ein Loch (27) zum Durchfädeln der Impulsleitung (9) vorgesehen ist, und daß der Hochspannungsschalter aus min­ destens einem solchen Modul besteht.

4. Hochspannungsschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einfachschaltstrecken Feldeffekttransistoren sind.

5. Hochspannungsschalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Feldeffekttransistoren gleichsinnig in Reihe liegen oder kaskadiert sind.

6. Hochspannungsschalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochspannungs-Feldeffekttransistoren eines Moduls ge­ gensinnig zueinander in Reihe liegen und über jeder Ein­ fachschaltstrecke eine Hochspannungsdiode (14) antiparallel liegt.