Die Erfindung betrifft eine elektrische Schaltung mit einer ersten Stromrichtereinheit, zumindest einer zweiten Strom- richtereinheit , einem Zwischenkreis, welcher die Stromrich ^¬ tereinheiten miteinander leistungstechnisch verbindet, und zumindest einer Erfassungseinheit zur Erfassung wenigstens einer elektrischen Kenngröße des Zwischenkreises. In Arbeitsketten, bei welchen eine elektrische Energie von einer Energiequelle zu einer Arbeitsmaschine über einen Zwi ^¬ schenkreis übertragen wird, ist zur Ermittlung der über den Zwischenkreis übertragenen Leistung eine schnelle, effiziente und genaue Erfassung des Zwischenkreisstroms von Vorteil. Die Ermittlung der übertragenen Leistung dient vorteilhaft zu einer Steuerung von an den Zwischenkreis angeschlossenen Stromrichtern, insbesondere zu einer aufeinander abgestimmten Regelung derselben. Zum Ermitteln des Zwischenkreisstroms werden im Transport- und Industriebereich herkömmlicherweise Hallkompensations- stromwandler oder Shuntwiderstände eingesetzt. Würde man sol ^¬ che Stromwandler und die zugeordnete Auswerteelektronik direkt in einem Hauptstrompfad des Zwischenkreises einbauen, würden diese in einem Fehlbetrieb, beispielsweise bei einem Zwischenkreiskurzschluss , innerhalb des Zwischenkreises ent ^¬ stehenden Fehlerströmen ausgesetzt werden. Solche Fehlerströme können bei niederinduktivem Aufbau des Zwischenkreises ei ^¬ ne erhebliche Amplitude aufweisen, für welche die Stromwand- 1er sowie ihre Auswerteelektronik nicht ausgelegt sind. Damit würde ohne Schutzmaßnahmen eine Zerstörung der Stromwandler oder eine erhebliche Beeinträchtigung ihrer Messgenauigkeit einhergehen . Eine bekannte Schutzmaßnahme besteht im Einbau von Entkopp ^¬ lungsdrosseln, die eine Begrenzung der Amplitude von Kurzschlussströmen auf wenige Kiloampere bewirken. Diese nehmen einen großen Bauraum in Anspruch, haben ein hohes Gewicht und beeinträchtigen eine unverzögerte Energieübertragung zwischen den Stromrichtern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Schaltung bereitzustellen, bei welcher eine schnelle und genaue Erfassung einer elektrischen Kenngröße des Zwischenkrei ^¬ ses erfolgen kann, wobei auf aufwendige Schutzelemente zum Schutz gegen einen Fehlerstrom verzichtet werden kann. Hierzu wird vorgeschlagen, dass der Zwischenkreis einen ers ^¬ ten Strompfad und einen zweiten, zum ersten Strompfad paral ^¬ lel geschalteten Strompfad aufweist, wobei elektrische Eigen ^¬ schaften der Strompfade derart gewählt sind, dass im fehler ^¬ freien Betrieb zumindest ein überwiegender Teil eines Nutz- Stroms, durch welchen eine Wirkleistung zwischen den Stromrichtereinheiten übertragen wird, über den ersten Strompfad fließt und im fehlerhaften Betrieb zumindest ein überwiegender Teil eines Fehlerstroms über den zweiten Strompfad ge ^¬ führt wird, und die Erfassungseinheit im ersten Strompfad ge- schaltet ist. Hierdurch können für die Erfassungseinheit Mit ^¬ tel eingesetzt werden, die eine schnelle Erfassung mit hoher Messgenauigkeit ermöglichen und typischerweise für Stromamp ^¬ lituden bis wenige kA ausgelegt sind, wobei auf den Einbau von schweren und voluminösen Entkopplungsdrosseln vorteilhaft verzichtet werden kann.

Unter einer „leistungstechnischen Verbindung" der Stromrichtereinheiten miteinander über den Zwischenkreis soll eine Verbindung verstanden werden, über welche eine Wirkleistung von der ersten Stromrichtereinheit zur zweiten Stromrichtereinheit oder umgekehrt übertragbar ist, wobei diese Wirkleis ^¬ tung für einen Arbeitsmodus einer an die elektrische Schal ^¬ tung angeschlossenen Arbeitsmaschine nutzbar ist. Im Arbeitsmodus dient die Arbeitsmaschine typischerweise dazu, aus der übertragenen Wirkleistung eine mechanische Arbeit durchzuführen. Eine Wirkleistung kann ferner zwischen den Stromrichtereinheiten in umgekehrter Richtung erfolgen, wenn die Arbeitsmaschine in einem generatorischen Modus betrieben wird, in welchem sie aus einer Bewegung eine elektrische Energie er ^¬ zeugt .

Die Wirkleistung wird mittels eines elektrischen Stroms über- tragen, welcher im Zwischenkreis geführt wird. Dieser eine

Wirkleistung übertragende Strom wird „Nutzstrom" genannt. Bei einer konstanten Zwischenkreisspannung ist der Nutzstrom proportional zur übertragenen Wirkleistung. Im Gegensatz zu einem Nutzstrom ist ein Fehlerstrom von einer zwischen den Stromrichtereinheiten übertragenen Wirkleistung entkoppelt und entsteht typischerweise innerhalb des Zwischenkreises, insbesondere bei der Herstellung einer Fehlverbindung.

Ein Strompfad kann ein physikalischer elektrischer Pfad oder ein elektrischer Pfad eines Ersatzschaltbilds sein. Eine elektrische Eigenschaft eines Strompfades ist durch zumindest eine elektrische Eigenschaft wenigstens einer in diesem

Strompfad geschalteten Einheit bestimmt. Eine Einheit kann dabei eine einzelne physikalische Komponente oder ein Ersatz- Schaltbild für mehrere physikalische Komponenten sein. Eine elektrische Eigenschaft ist insbesondere eine elektrische Kenngröße, wie ein Widerstandswert, ein Kapazitätswert, ein Induktivitätswert usw. Unter einem „überwiegenden Teil" eines Stroms soll insbesondere ein Teil verstanden werden, welcher zumindest 70 ~6 , vor teilhaft zumindest 80% und bevorzugt zumindest 90% des gesam ^¬ ten Stroms darstellt. Die vorgeschlagene elektrische Schaltung eignet sich insbe ^¬ sondere für eine Anordnung der Stromrichtereinheiten, bei welcher diese räumlich voneinander getrennt angeordnet sind. Diese Anordnung liegt insbesondere in einer Ausbildung der elektrischen Schaltung vor, bei welcher die Stromrichterein- heiten in unterschiedlichen Baueinheiten, insbesondere unterschiedlichen zusammenhängenden Baueinheiten wie z.B. unterschiedlichen Containern, angeordnet sind. Die Baueinheiten sind sinnvollerweise durch eine elektrische Verbindung mitei- nander verbunden, welche das elektrische Potential des Zwi ^¬ schenkreises führt. Diese elektrische Verbindung ist hierbei zweckmäßigerweise durch zumindest eine Schiene realisiert, welche das elektrische Potential des Zwischenkreises von ei- ner ersten Baueinheit zu einer von dieser beabstandeten zweiten Baueinheit führt. Ein Abstand zwischen den Baueinheiten kann einen Meter bis zu mehreren Zehnern Meter betragen. Bei einer Ausführung der elektrischen Schaltung mit mehr als zwei Stromrichtereinheiten kann die Schiene dazu dienen, das elektrische Potential des Zwischenkreises in räumlich vonei ^¬ nander entfernten Teilbereichen einer übergeordneten Einheit zu verteilen. Eine derartige Einheit kann vorteilhaft einer industriellen Anlage oder einem Fahrzeug, insbesondere einem Schienenfahrzeug entsprechen.

Außerdem wird vorgeschlagen, dass elektrische Eigenschaften der Strompfade derart gewählt sind, dass im fehlerhaften Be ^¬ trieb zumindest ein überwiegender Teil eines durch einen Zwi- schenkreiskurzschluss hervorgerufenen Fehlerstroms über den zweiten Strompfad geführt wird. Ein Zwischenkreiskurzschluss kann Fehlerströme hervorrufen, die eine Amplitude bis über 500 kA aufweisen, sodass durch die vorgeschlagene Maßnahme ein besonders hoher Schutz erreicht werden kann. Gemäß einer bevorzugten Ausbildung der Erfindung ist die Erfassungseinheit als Stromerfassungseinheit ausgebildet. Dabei wird vorgeschlagen, dass diese einen Hallkompensationsstrom- wandler und/oder einen Shuntwiderstand umfasst, wodurch eine schnelle und genaue Stromerfassung mittels kostengünstiger und gängiger Stromwandler, die eine hohe Dynamik und Zeitauflösung aufweisen, erzielt werden kann.

Ferner wird vorgeschlagen, dass die elektrischen Eigenschaften derart gewählt sind, dass die Zeitkonstante für den Auf- bau eines elektrischen Stroms durch den ersten Strompfad grö ^¬ ßer als eine für den Aufbau eines Fehlerstroms notwendige Zeit ist. Dadurch kann eine Maßnahme getroffen werden, welche dem Aufbau eines Fehlerstroms im ersten Strompfad effizient entgegenwirkt. Unter der „Zeitkonstante" soll insbesondere die Zeit verstanden werden, die zum Aufbau von ca. 60 ~6 , ins besondere 63,2 % des maximalen Stroms notwendig ist. Es kann eine konstruktiv einfache Ausführung der elektrischen Schaltung erreicht werden, wenn der erste Strompfad als induktiver, niederohmiger Pfad und der zweite Strompfad als niederinduktiver, hochohmiger Pfad ausgebildet ist. Durch die niederohmige Ausführung des ersten Strompfads kann insbeson- dere eine beinahe verlustfreie Führung eines Nutzstroms er ^¬ reicht werden. Der erste, gegenüber dem zweiten Strompfad „induktive" Strompfad weist zweckmäßigerweise eine Induktivi ^¬ tät auf, die zumindest zehn Mal größer ist als die Induktivi ^¬ tät des zweiten Strompfads. Der erste, gegenüber dem zweiten Strompfad „niederohmige" Pfad weist sinnvollerweise einen elektrischen Widerstand auf, welcher zumindest fünf Mal klei ^¬ ner ist als der elektrische Widerstand des zweiten Strom ^¬ pfads . In einer vorteilhaften, aufwandarmen Ausbildung sind der zweite Strompfad über zumindest einen plattenförmigen Körper und der erste Strompfad über zumindest ein Leitungsstück hergestellt, welches länger als der Körper ausgebildet ist. Ein gegenüber dem Körper induktives Leitungsstück kann mit- tels einer windungslosen elektrischen Leitung, insbesondere

Kabelverbindung, bereitgestellt werden, die zumindest doppelt so lang wie der plattenförmige Körper ist. Beispielsweise kann das Leitungsstück eine Länge von zumindest einem Meter aufweisen. Zur Bereitstellung einer geeigneten Induktivität kann das induktive Leitungsstück in einer besonderen Ausführung zumindest eine Windung aufweisen.

Alternativ kann der zweite Strompfad durch ein gegenüber dem den ersten Strompfad bildenden Leitungsstück kurzes, gerades und hochohmiges Kabel gebildet sein. Der zweite Strompfad kann ferner auch durch elektrische Widerstände, die in einer kompakten Anordnung zusammengefasst sind, z.B. wassergekühlte Widerstände mit geringer Induktivität, realisiert sein. Die Erfindung eignet sich des Weiteren insbesondere für eine Ausführung des Zwischenkreises mit zumindest zwei Teilzwi ^¬ schenkreisen. Unter „Teilzwischenkreisen" sollen Teile des Zwischenkreises verstanden werden, deren Zusammenfassung den Zwischenkreis bilden und die jeweils zumindest einen Zwi- schenkreiskondensator aufweisen. Ein Zwischenkreiskondensator ist dabei ein Kondensator, welcher mit der positiven und negativen Schiene des Zwischenkreises direkt verbunden ist.

In diesem Zusammenhang ist vorteilhaft, wenn die elektrischen Eigenschaften derart gewählt sind, dass die Zeitkonstante für den Aufbau eines elektrischen Stroms durch den ersten Strompfad größer als eine für den Aufbau eines Kompensationsstroms zwischen den Teilzwischenkreiskondensatoren notwendige Zeit ist. Dadurch kann ein Einfluss eines derartigen Kompensati ^¬ onsstroms auf die Ermittlung der übertragenen Wirkleistung vorteilhaft vermindert, insbesondere verhindert werden. Die Erfindung betrifft ferner ein elektrisches Fahrzeug, wel ^¬ ches mit einer erfindungsgemäßen elektrischen Schaltung ausgestattet ist.

Vorteilhafterweise ist der Zwischenkreis bei diesem Fahrzeug als Traktionszwischenkreis ausgebildet. Ein

„Traktionszwischenkreis" ist Bestandteil einer Antriebskette, über welche eine elektrische Energie von einer Energiequelle im Fahrzeug oder außerhalb dieses, z.B. einer Netzversorgung, zu zumindest einer als Antriebseinheit ausgebildeten Arbeits- maschine geführt wird, welche zum Antreiben zumindest einer

Triebachse des Fahrzeugs vorgesehen ist. Eine Antriebseinheit weist hierzu zumindest einen elektrischen Antriebsmotor, insbesondere Drehstrommotor, und eine Stromrichtereinheit auf, die zur Versorgung des Antriebsmotors mit elektrischer Leis- tung dient.

Insbesondere wird vorgeschlagen, dass das Fahrzeug einen Satz von im Fahrzeug verteilten Antriebseinheiten aufweist, die an den Traktionszwischenkreis angeschlossen sind. In dieser Konfiguration bestehen aufgrund der räumlichen Verteilung der Antriebseinheiten im Fahrzeug große, insbesondere über mehre ^¬ re Meter und/oder mehrere Zehner Meter betragende Abstände zwischen den Antriebseinheiten, die an den

Traktionszwischenkreis angeschlossen sind. Der Abstand be ^¬ zieht sich dabei auf die Längsrichtung, insbesondere die Fahrtrichtung, des Fahrzeugs. Ist das Fahrzeug als Verband von Wagen ausgebildet, können die Antriebseinheiten in unter- schiedlichen Wagen angeordnet sein.

Eine an den Traktionszwischenkreis angeschlossene Antriebs ^¬ einheit weist zumindest eine Stromrichtereinheit auf, die in einem Traktionsmodus des Fahrzeugs elektrische Energie aus dem Traktionszwischenkreis bezieht und zweckmäßigerweise dem zugeordneten Antriebsmotor räumlich zugeordnet ist. Hierdurch liegt eine Konfiguration vor, in welcher das elektrische Po ^¬ tential des Zwischenkreises zwischen räumlich voneinander ge ^¬ trennten, im Fahrzeug verteilten Stromrichtereinheiten ge- führt wird. Zur Führung des elektrischen Potentials, insbe ^¬ sondere zur Verteilung dieses im Fahrzeug, kann insbesondere zumindest eine Sammelschiene vorgesehen sein.

In einer besonders vorteilhaften Ausführung ist das Fahrzeug als Schienenfahrzeug ausgebildet. Dabei ist eine Sammelschie ^¬ ne zur Verteilung des elektrischen Potentials des Zwischenkreises insbesondere „Zugsammeischiene" genannt.

Es werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der

Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

Figur 1: eine elektrische Schaltung mit zwei Stromrichtern und einem Zwischenkreis, welcher parallele Strom ^¬ pfade aufweist,

Figur 2 : eine physikalische Ausbildung der Strompfade und Figur 3 : ein Schienenfahrzeug mit einem

Traktionszwischenkreis und Antriebsmotoren. Figur 1 zeigt eine elektrische Schaltung 10 mit einer ersten Stromrichtereinheit 12, einer zweiten Stromrichtereinheit 14 und einem Zwischenkreis 16, welcher die Stromrichtereinheiten 12, 14 miteinander leistungstechnisch verbindet. Der Zwischenkreis 16 ist insbesondere als Gleichspannungszwischen ^¬ kreis ausgebildet. Er weist zumindest eine Schiene 18 auf, welche eine Gleichspannung führt. Diese Schiene 18 ist auch „positive Schiene" genannt. Der Zwischenkreis 16 ist Bestand ^¬ teil einer Arbeitskette, entlang welcher eine elektrische Energie von einer Energiequelle 20 zu einer Arbeitsmaschine 22 geführt wird, und hat insbesondere die Funktion eines Energiereservoirs, aus welchem eine an eine Stromrichterein- heit, z.B. die Stromrichtereinheit 14 angeschlossene Arbeits ^¬ maschine 22 mit elektrischer Leistung versorgt wird. Die Energiequelle 20 und die Arbeitsmaschine 22 sowie ihre Ver ^¬ bindung mit der elektrischen Schaltung 10 sind in der Figur stark schematisiert dargestellt. Die Energiequelle 20, welche insbesondere eine Wechselspannung bereitstellt, kann mittel ^¬ bar oder unmittelbar an die elektrische Schaltung 10 angeschlossen sein. Die Arbeitsmaschine 22 kann - insbesondere in einer Ausführung als elektrischer Motor - unmittelbar oder mittelbar, z.B. über ein elektrisches Netz, mit der elektri- sehen Schaltung 10 verbunden sein. Die Energiequelle 20 kann eine Netzversorgung oder eine Transformatoreinrichtung sein, welche eine Netzspannung transformiert.

In einem Arbeitsmodus der elektrischen Arbeitsmaschine 22 wird eine elektrische Energie aus dem Zwischenkreis 16 bezo ^¬ gen und von der Stromrichtereinheit 14 in eine für die jewei ^¬ lige Anwendung geeignete Form bereitgestellt. Die Stromrich ^¬ tereinheit 14 kann dabei die Funktion einer Leistungsversor- gungseinheit für die Arbeitsmaschine 22 haben. Die Stromrich- tereinheit 14 wird hierbei als Wechselrichter betrieben, wel ^¬ cher eine Wechselspannung erzeugt. Die Stromrichtereinheit 14 kann beispielsweise als Pulswechselrichter (oder PWR) ausgebildet sein. Die erzeugte Wechselspannung kann einphasig oder mehrphasig sein, wie z.B. in der Form einer Drehspannung. Der Zwischenkreis 16 wird über die Stromrichtereinheit 12 mit elektrischer Energie gespeist. Die Stromrichtereinheit 12 wird als Gleichrichter betrieben, welcher die von der Ener- giequelle 20 bereitgestellte Wechselspannung gleichrichtet. Beispielsweise kann die Stromrichtereinheit 12 als

Vierquadrantensteller (oder 4QS) ausgebildet sein.

In einem generatorischen Modus der Arbeitsmaschine 22 erzeugt diese z.B. aus einer mechanischen Bewegung eine elektrische Energie, die mittels der Stromrichtereinheit 14 in den Zwi ^¬ schenkreis 16 eingespeist und von diesem in Energiespeicher und/oder mittels der Stromrichtereinheit 12 in die Energie ^¬ quelle 20 zurückgespeist wird.

Die Stromrichtereinheiten 12, 14 weisen jeweils Schaltelemente (nicht näher gezeigt) einer Leistungselektronik auf, insbesondere in der Form von Leistungstransistoren wie z.B.

IGBTs. Diese Schaltelemente sind herkömmlicherweise in Brü- ckenschaltungen angeordnet, welche zum Stand der Technik gehören und daher nicht näher erläutert werden.

Die elektrische Schaltung 10 weist ferner eine Erfassungseinheit 24 auf, die zur Erfassung einer elektrischen Kenngröße des Zwischenkreises 16 dient. In der betrachteten Ausführung ist die Erfassungseinheit 24 als Stromerfassungseinheit aus ^¬ gebildet, die zur Erfassung einer Stromkenngröße vorgesehen ist. Beispielsweise ist die Erfassungseinheit 24 als Hallkom- pensationsstromwandler ausgebildet. Weitere Ausführungen, wie z.B. als Shuntwiderstand sind ebenfalls möglich.

Der Zwischenkreis 16 weist herkömmlicherweise Zwischenkreis- kondensatoren 26, 28, die jeweils einer unterschiedlichen Stromrichtereinheit 12 bzw. 14 zugeordnet sind, und Saugkrei- se 30, 32 mit jeweils einer Induktivität und einer Kapazität auf. Die betrachtete Ausführung des Zwischenkreises 16 mit zwei Saugkreisen ist beispielhaft. In einer weiteren Ausfüh- rung kann im Zwischenkreis 16 lediglich ein Saugkreis vorge ^¬ sehen sein.

Die beidseitig der Saugkreise 30, 32 angeordneten Teilberei- che des Zwischenkreises 16 bilden Teilzwischenkreise 34, 36, die jeweils einen Zwischenkondensator 26 bzw. 28 aufweisen.

Der Zwischenkreis 16 weist einen ersten Strompfad 38 und ei ^¬ nen zu diesem parallel geschalteten zweiten Strompfad 40 auf. Die parallele Schaltung der Strompfade 38, 40 ist in einem Hauptstrompfad des Zwischenkreises 16 angeordnet, über wel ^¬ chen der Zwischenkreisstrom i _ZK im fehlerfreien Betrieb zwischen der Stromrichtereinheit 12 und der Stromrichtereinheit 14 fließt. Insbesondere sind die Strompfade 38, 40 in der po- sitiven Schiene 18 angeordnet. Alternativ oder zusätzlich können Strompfade 38, 40 in der negativen Schiene angeordnet sein .

Die elektrischen Eigenschaften der Strompfade 38, 40 werden durch die Wahl elektrischer Einheiten 42, 44 festgelegt, die in diesen Strompfaden 38, 40 geschaltet sind. Die erste Ein ^¬ heit 42 ist im ersten Strompfad 38 angeordnet, während die Einheit 44 im zweiten Strompfad 40 angeordnet ist. Die in der Figur gezeigten Einheiten 42 und 44 können jeweils von einer einzelnen physikalischen Komponente oder von mehreren physikalischen Komponenten gebildet sein. Im letztgenannten Fall sind die in der Figur dargestellten Einheiten 42, 44 jeweils ein Ersatzschaltbild der im entsprechenden Strompfad geschal ^¬ teten Komponenten.

Im fehlerfreien Betrieb enthält der Zwischenkreisstrom i _ZK einen Nutzstrom, durch welchen eine Wirkleistung von der ersten Stromrichtereinheit 12 zur zweiten Stromrichtereinheit 14 oder umgekehrt übertragen wird. Die elektrischen Eigenschaf- ten der Strompfade 38, 40 werden derart gewählt, dass im feh ^¬ lerfreien Betrieb der Schaltung 10 eine Führung des Nutzstroms über den ersten Strompfad 38 begünstigt wird. Es soll dabei zumindest ein überwiegender Teil, insbesondere zumin- dest 90%, des Nutzstroms über den ersten Strompfad 38 geführt werden. Hierzu weist der erste Strompfad 38 gegenüber dem zweiten Strompfad 40 einen deutlich geringeren ohmschen Widerstand auf. Gegenüber dem ersten Strompfad 38 ist der zwei- te Strompfad 40 als hochohmiger Pfad ausgebildet. Dies ist in der Figur durch die Einheit 44 in der Form eines ohmschen Widerstands dargestellt. Zur Messung des Nutzstroms ist die Er ^¬ fassungseinheit 24 im ersten Strompfad 38 geschaltet. Die von der Erfassungseinheit 24 erfasste Stromkenngröße ist im feh- lerfreien Betrieb daher für den zwischen den Stromrichtereinheiten 12 und 14 fließenden, von der Schiene 18 geführten elektrischen Nutzstrom repräsentativ. Zu einer besonders genauen Ermittlung des Gleichstromanteils des Zwischenkreis- stroms i _ZK und daher des Nutzstroms, kann das Widerstandsver- hältnis der Strompfade 38 und 40 als Korrekturfaktor berück ^¬ sichtigt werden.

Durch die Ermittlung des Nutzstroms kann im fehlerfreien Betrieb der elektrischen Schaltung 10 die über den Zwischen- kreis 16 zwischen den Stromrichtereinheiten 12, 14 übertragenen Wirkleistung ermittelt werden. Diese ist für die Steue ^¬ rung der Stromrichtereinheiten 12, 14 von Vorteil. Beispielsweise kann die von der Stromrichtereinheit 14 (PWR) erzeugte Leistung von der Regelung der Stromrichtereinheit 12 (4QS) berücksichtigt werden. Durch die auf dem Nutzstrom basierte Ermittlung der übertragenen Leistung kann diese Information schnell - insbesondere innerhalb weniger Millisekunden - er ^¬ mittelt werden, wodurch eine effiziente Abstimmung der Regel ^¬ verfahren der Stromrichtereinheiten 12, 14 erreicht werden kann.

Im Falle eines Zwischenkreisfehlers ist der Zwischenkreis 16, insbesondere in der Schiene 18, einem erheblichen Fehlerstrom ausgesetzt. Ein durch einen Zwischenkreiskurzschluss hervor- gerufener Fehlerstrom - auch Kurzschlussstrom genannt - kann eine Amplitude im Bereich von 50 kA bis über 500 kA haben. Die elektrischen Eigenschaften der Strompfade 38, 40 werden derart gewählt, dass im fehlerhaften Betrieb die Führung ei- nes durch den Fehler hervorgerufenen Fehlerstroms über den zweiten Strompfad 40 begünstigt wird. Es soll dabei zumindest ein überwiegender Teil, insbesondere zumindest 90 % , eines durch den Fehler hervorgerufenen Fehlerstroms über den zwei- ten Strompfad 40 geführt werden. Hierzu weist der zweite

Strompfad 40 gegenüber dem ersten Strompfad 40 eine deutlich geringere Induktivität auf. Gegenüber dem zweiten Strompfad 40 ist der erste Strompfad 38 als induktiver Pfad ausgebil ^¬ det. Dies ist in der Figur durch die Einheit 42 in der Form einer Induktivität dargestellt. Der erste Strompfad 38 ist demnach als induktiver, niederohmiger Pfad ausgebildet, während der zweite Strompfad 40 als niederinduktiver, hochohmi- ger Pfad ausgebildet ist. Das Verhältnis der Induktivität des ersten Strompfads 38 und des ohmschen Widerstands des zweiten Strompfads 40 entspricht der Zeitkonstante, welche den Aufbau eines elektrischen

Stroms im ersten Strompfad 38 charakterisiert. Diese Zeitkon ^¬ stante ist derart gewählt, dass sie größer als die typische, für den Aufbau eines Fehlerstroms, insbesondere eines Kurz ^¬ schlussstroms notwendige Zeit ist. Diese Zeitkonstante ist dabei deutlich größer als die Zeitkonstante, mit der der ma ^¬ ximale, durch die Schiene 18 fließende Fehlerstrom, insbeson ^¬ dere Kurzschlussstrom im Zwischenkreis 16 entsteht bzw. ab- klingt. Durch die Wahl der Zeitkonstante kann daher erreicht werden, dass durch die Erfassungseinheit 24 im Fehlerbetrieb nur ein Bruchteil der maximalen Fehlerstromamplitude fließt, wobei der überwiegende Teil des Fehlerstroms in den niederin ^¬ duktiven Strompfad 40 fließt.

Die Erfassung der Stromkenngröße durch die Erfassungseinheit 24 erfolgt mit dieser Zeitkonstante. Diese kann ausreichend klein gewählt werden, um eine optimale Regeldynamik der

Stromrichtereinheiten 12, 14 zu erreichen.

Bezüglich der Aufteilung des Zwischenkreises 16 mit zwei Teilzwischenkreisen 34, 36, die jeweils zumindest einen Zwi- schenkreiskondensator 26 bzw. 28 aufweisen, ist die Zeitkon- stante des Weiteren derart gewählt, dass sie größer ist als eine für den Aufbau eines Kompensationsstroms zwischen den Teilzwischenkreiskondensatoren 26 und 28 notwendige Zeit ist. Ein derartiger Kompensationsstrom, welcher durch die Taktfre- quenzen der Stromrichtereinheiten 12, 14 angeregt wird und daher zur Übertragung einer Wirkleistung zwischen beiden Stromrichtereinheiten 12, 14 nicht beiträgt, wird demnach überwiegend durch den zweiten Strompfad 40 geführt. Solche Ausgleichsvorgänge werden daher nicht bzw. zumindest nicht signifikativ als Wirkleistungsänderungen zwischen den Stromrichtereinheiten 12, 14 erfasst.

Figur 2 zeigt eine beispielhafte physikalische Einrichtung zur Realisierung der ersten und zweiten Strompfade 38, 40. Diese weist eine Anordnung mit zwei plattenförmigen Körpern 46.1, 46.2, die parallel zueinander ausgerichtet sind. Ein erster Körper 46.1 ist in der positiven Schiene 18 angeordnet, während der zweite Körper 46.2 in der negativen Schiene des Zwischenkreises 16 geschaltet ist. Die Körper 46 sind demnach als Schienenstücke ausgebildet. Sie sind jeweils aus Edelstahl hergestellt. Der Abstand d - in der zu den Körperhauptflächen senkrechten Richtung betrachtet - zwischen den Körpern 46 bestimmt den Induktivitätswert des zweiten Strom ^¬ pfades 40.

Zum ersten Körper 46.1 ist ein Leitungsstück 48 parallel geschaltet, welches eine Leitung geringen Widerstandwerts auf ^¬ weist. Beispielsweise kann das Leitungsstück 48 eine Kupfer ^¬ leitung aufweisen. Das Leitungsstück 48 nimmt die Form eines elektrischen Kabels an, welches zumindest doppelt so lang ist wie die Körper 46. Insbesondere weist das elektrische Kabel eine Länge von zumindest einem Meter auf. Es kann außerdem wie dargestellt mehrere Windungen aufweisen und insbesondere eine Luftspule bilden. In einer weiteren Ausführung kann das Kabel jedoch windungslos ausgebildet sein.

Die Anordnung der plattenförmigen Körper 46 aus Edelstahl bildet aufgrund der Ausgestaltung als großflächige, dicht beieinander angeordnete Leiter und des nicht gut leitenden Materials den zweiten Strompfad 40, welcher - gegenüber dem gewickelten Leitungsstück 48 aus gut leitendem Material - als hochohmiger und niederinduktiver Strompfad ausgebildet ist. Gegenüber dem zweiten Strompfad 40 ist der vom Leitungsstück 48 gebildete erste Strompfad 38 dagegen ein niederohmiger, induktiver Strompfad.

Figur 3 zeigt ein als Schienenfahrzeug 50 ausgebildetes Fahr- zeug in einer stark schematischen Seitenansicht. Es ist als

Verband von Wagen (nicht näher dargestellt) ausgebildet, die jeweils für den Transport von Passagieren dienen, wobei zumindest einer der Wagen als Triebwagen mit wenigstens einer angetriebenen Triebachse 54 ausgeführt ist. Die Triebachse 54 wird von einem elektrischen Antriebsmotor 56 angetrieben. Die Triebachse 54 und der Antriebsmotor 56 sind Bestandteile ei ^¬ nes Triebdrehgestells 58.

Die Antriebsmotoren 56 sind Bestandteile einer Antriebsein- richtung 60 des Schienenfahrzeugs 50, die im Betrieb eine

Energie aus einer externen Netzversorgung 62 bezieht. Der Bezug erfolgt insbesondere über eine Oberleitung 64 und einen diese kontaktierenden Stromabnehmer 66. Eine Ausführung des Schienenfahrzeugs 50 mit einem Stromabnehmer, der zum Bezug eines elektrischen Stroms von einer in Bodennähe angeordneten elektrischen Schiene vorgesehen ist, ist ebenfalls denkbar.

Die Antriebseinrichtung 60 weist außerdem eine Transformatoreinrichtung 68 auf, welche die von der Netzversorgung 62 be- zogene, als Wechselspannung ausgebildete Netzspannung

heruntertransformiert. Die transformierte Netzspannung wird von einer Stromrichtereinheit 70 gleichgerichtet, die insbe ^¬ sondere als Vierquadrantensteller ausgebildet ist. Die Strom ^¬ richtereinheit 70 ist an einen Traktionszwischenkreis 72 an- geschlossen, welcher die gleichgerichtete Spannung führt.

Diese Zwischenkreisgleichspannung wird mittels einer Zugsammeischiene 74 für einen Betrieb der Antriebsmotoren 56 zur Verfügung gestellt. Die Antriebsmotoren 56 eines Triebdrehge- stells 58 werden mittels einer zugeordneten Stromrichtereinheit 76 mit elektrischer Leistung versorgt. Diese Stromrichtereinheiten 76 sind den entsprechenden Antriebsmotoren 56 räumlich zugordnet. Insbesondere sind sie jeweils im Bereich des entsprechenden Triebdrehgestells 58 angeordnet. Die

Stromrichtereinheiten 76 sind jeweils an die Zugsammeischiene 74 und daher an den Traktionszwischenkreis 72 angeschlossen. Eine Stromrichtereiheit 76 ist zusammen mit den von ihr ver ^¬ sorgten Antriebsmotoren 56 Teil einer Antriebseinheit 78. Das Schienenfahrzeug 50 weist daher einen Satz von Antriebseinheiten 78 auf, die im Schienenfahrzeug 50 räumlich verteilt, insbesondere in unterschiedlichen Wagen , angeordnet und an den Traktionszwischenkreis 72 angeschlossen sind. Die Stromrichtereinheit 70 und die Stromrichtereinheiten 76 sind räumlich voneinander getrennt und insbesondere in unter ^¬ schiedlichen Containern angeordnet, die im Schienenfahrzeug 50 verteilt angeordnet sind. Der Traktionszwischenkreis 72 ist wie für die elektrische

Schaltung 10 oben beschrieben an geeigneten Stellen mit einem Paar von parallelen Strompfaden 38, 40 ausgestattet (nicht gezeigt) , wobei eine Erfassungseinheit 24 zur Strommessung jeweils in einem induktiven und niederohmigen Strompfad 38 angeordnet ist.