第1章 晶閘管的串并聯(lián)和保護(hù)

1、2021-6-24電力電子技術(shù)1 第六章第六章 晶閘管的串并聯(lián)和保護(hù)晶閘管的串并聯(lián)和保護(hù) 第一節(jié)第一節(jié) 晶閘管的串聯(lián)和并聯(lián)晶閘管的串聯(lián)和并聯(lián) 對(duì)較大型的整流裝置，單個(gè)晶閘管的電壓對(duì)較大型的整流裝置，單個(gè)晶閘管的電壓 和電流定額遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足要求。在高電壓和大電流和電流定額遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足要求。在高電壓和大電流 的場(chǎng)合，必須把晶閘管的串聯(lián)或并聯(lián)起來(lái)應(yīng)用，的場(chǎng)合，必須把晶閘管的串聯(lián)或并聯(lián)起來(lái)應(yīng)用， 或者晶閘管裝置串聯(lián)或并聯(lián)起來(lái)應(yīng)用?；蛘呔чl管裝置串聯(lián)或并聯(lián)起來(lái)應(yīng)用。 2021-6-24電力電子技術(shù)2 一一. . 晶閘管的串聯(lián)晶閘管的串聯(lián) 目的目的：當(dāng)晶閘管額定電壓小于要求時(shí)，可以串聯(lián)。：當(dāng)晶閘管額定電壓小于

2、要求時(shí)，可以串聯(lián)。 問(wèn)題問(wèn)題：理想串聯(lián)希望器件分壓相等，但因特性差：理想串聯(lián)希望器件分壓相等，但因特性差 異，使器件電壓分配不均勻。異，使器件電壓分配不均勻。 靜態(tài)不均壓靜態(tài)不均壓，串聯(lián)的器件流過(guò)的漏電流相同，但，串聯(lián)的器件流過(guò)的漏電流相同，但 因靜態(tài)伏安特性的分散性，各器件分壓不等。因靜態(tài)伏安特性的分散性，各器件分壓不等。 承受電壓高的器件首先達(dá)到轉(zhuǎn)折電壓而導(dǎo)通，使承受電壓高的器件首先達(dá)到轉(zhuǎn)折電壓而導(dǎo)通，使 另一個(gè)器件承擔(dān)全部電壓也導(dǎo)通，失去控制作用。另一個(gè)器件承擔(dān)全部電壓也導(dǎo)通，失去控制作用。 反向時(shí)，可能使其中一個(gè)器件先反向擊穿，另一反向時(shí)，可能使其中一個(gè)器件先反向擊穿，另一 個(gè)隨之擊穿

3、。個(gè)隨之擊穿。 2021-6-24電力電子技術(shù)3 靜態(tài)均壓措施靜態(tài)均壓措施 選用參數(shù)和特性盡量一致的器件選用參數(shù)和特性盡量一致的器件 采用電阻均壓采用電阻均壓，Rp的阻值應(yīng)比器件阻斷時(shí)的的阻值應(yīng)比器件阻斷時(shí)的 正、反向電阻小得多正、反向電阻小得多 2021-6-24電力電子技術(shù)4 動(dòng)態(tài)不均壓動(dòng)態(tài)不均壓由于器件由于器件 動(dòng)態(tài)參數(shù)和特性的差異造動(dòng)態(tài)參數(shù)和特性的差異造 成的不均壓。成的不均壓。 動(dòng)態(tài)均壓措施：動(dòng)態(tài)均壓措施： 選擇動(dòng)態(tài)參數(shù)和特性盡選擇動(dòng)態(tài)參數(shù)和特性盡 量一致的器件。量一致的器件。 用用RC并聯(lián)支路作動(dòng)態(tài)均并聯(lián)支路作動(dòng)態(tài)均 壓。壓。 采用門(mén)極強(qiáng)脈沖觸發(fā)可采用門(mén)極強(qiáng)脈沖觸發(fā)可 以顯著減小器

4、件開(kāi)通時(shí)以顯著減小器件開(kāi)通時(shí) 間上的差異。間上的差異。 2021-6-24電力電子技術(shù)5 器件串聯(lián)時(shí)，必須降低電壓的額定值使用：器件串聯(lián)時(shí)，必須降低電壓的額定值使用： mTNs UUn)32()9 . 08 . 0( 式中：式中：ns 為串聯(lián)器件數(shù)為串聯(lián)器件數(shù) UTN 為晶閘管額定電壓為晶閘管額定電壓 Um 作用于串聯(lián)器件上的正反向峰值電壓作用于串聯(lián)器件上的正反向峰值電壓 s m s m TN n U n U U) 8 . 32 . 2( ) 9 . 08 . 0( ) 32( 2021-6-24電力電子技術(shù)6 二二. . 晶閘管的并聯(lián)晶閘管的并聯(lián) 目的目的：多個(gè)器件并聯(lián)來(lái)承擔(dān)較大的電流：多個(gè)

5、器件并聯(lián)來(lái)承擔(dān)較大的電流 問(wèn)題問(wèn)題：會(huì)分別因靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性參數(shù)的差異而電流：會(huì)分別因靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性參數(shù)的差異而電流 分配不均勻分配不均勻 均流措施均流措施 挑選特性參數(shù)盡量一致的器件挑選特性參數(shù)盡量一致的器件 采用均流電抗器采用均流電抗器 用門(mén)極強(qiáng)脈沖觸發(fā)也有助于動(dòng)態(tài)均流用門(mén)極強(qiáng)脈沖觸發(fā)也有助于動(dòng)態(tài)均流 當(dāng)需要同時(shí)串聯(lián)和并聯(lián)晶閘管時(shí)，通常采用先串當(dāng)需要同時(shí)串聯(lián)和并聯(lián)晶閘管時(shí)，通常采用先串 后并的方法聯(lián)接后并的方法聯(lián)接 2021-6-24電力電子技術(shù)7 電阻均流電阻均流 均流變壓器均流變壓器 2021-6-24電力電子技術(shù)8 器件并聯(lián)時(shí)，必須降低電流的額定值使用：器件并聯(lián)時(shí)，必須降低電流的額定值

6、使用： IIn AVTp )0 . 25 . 1 ()9 . 08 . 0( )( 式中：式中：np 為并聯(lián)支路數(shù)為并聯(lián)支路數(shù) IT（ （AV） 為晶閘管額定電流 為晶閘管額定電流 I 為允許過(guò)載時(shí)晶閘管一組（橋臂）的為允許過(guò)載時(shí)晶閘管一組（橋臂）的 平均電流平均電流 pp AVT n I n I I) 5 . 27 . 1 ( ) 9 . 08 . 0( ) 0 . 25 . 1 ( )( 2021-6-24電力電子技術(shù)9 電力電力MOSFETMOSFET和和IGBTIGBT并聯(lián)運(yùn)行的特點(diǎn)并聯(lián)運(yùn)行的特點(diǎn) 電力電力MOSFET并聯(lián)運(yùn)行的特點(diǎn)并聯(lián)運(yùn)行的特點(diǎn) Ron具有正溫度系數(shù)，具有電流自動(dòng)均衡

7、的能力，容易具有正溫度系數(shù)，具有電流自動(dòng)均衡的能力，容易 并聯(lián)并聯(lián) 注意選用注意選用Ron、UT、Gfs和和Ciss盡量相近的器件并聯(lián)盡量相近的器件并聯(lián) 電路走線(xiàn)和布局應(yīng)盡量對(duì)稱(chēng)電路走線(xiàn)和布局應(yīng)盡量對(duì)稱(chēng) 可在源極電路中串入小電感可在源極電路中串入小電感,起到均流電抗器的作用起到均流電抗器的作用 IGBT并聯(lián)運(yùn)行的特點(diǎn)并聯(lián)運(yùn)行的特點(diǎn) 在在1/2或或1/3額定電流以下的區(qū)段，通態(tài)壓降具有負(fù)的額定電流以下的區(qū)段，通態(tài)壓降具有負(fù)的 溫度系數(shù)溫度系數(shù) 在以上的區(qū)段則具有正溫度系數(shù)在以上的區(qū)段則具有正溫度系數(shù) 并聯(lián)使用時(shí)也具有電流的自動(dòng)均衡能力，易于并聯(lián)并聯(lián)使用時(shí)也具有電流的自動(dòng)均衡能力，易于并聯(lián) 202

8、1-6-24電力電子技術(shù)10 第二節(jié)第二節(jié) 晶閘管的保護(hù)晶閘管的保護(hù) 一一. . 晶閘管的過(guò)電流及其保護(hù)晶閘管的過(guò)電流及其保護(hù) 晶閘管在規(guī)定的冷卻條件下，晶閘管在規(guī)定的冷卻條件下， 通過(guò)通過(guò)兩倍兩倍通態(tài)平均電流時(shí)，可經(jīng)受的時(shí)間為通態(tài)平均電流時(shí)，可經(jīng)受的時(shí)間為0.5s； 通過(guò)通過(guò)三倍三倍通態(tài)平均電流時(shí)，可經(jīng)受的時(shí)間為通態(tài)平均電流時(shí)，可經(jīng)受的時(shí)間為60ms； 通過(guò)通過(guò)六倍六倍通態(tài)平均電流時(shí)，可經(jīng)受的時(shí)間為通態(tài)平均電流時(shí)，可經(jīng)受的時(shí)間為20ms； 通過(guò)通過(guò)二十倍二十倍通態(tài)平均電流時(shí)，可經(jīng)受的時(shí)間為通態(tài)平均電流時(shí)，可經(jīng)受的時(shí)間為10ms。 浪涌電流浪涌電流ITSM 2021-6-24電力電子技術(shù)11

9、過(guò)電流過(guò)電流過(guò)載和短路兩種情況過(guò)載和短路兩種情況 常用措施：常用措施： 快速熔斷器快速熔斷器、直流快速斷路器直流快速斷路器和和過(guò)電流繼電器過(guò)電流繼電器 同時(shí)采用幾種過(guò)電流保護(hù)措施，提高可靠性和同時(shí)采用幾種過(guò)電流保護(hù)措施，提高可靠性和 合理性合理性 二二. . 過(guò)電流保護(hù)的一般方法過(guò)電流保護(hù)的一般方法 2021-6-24電力電子技術(shù)12 電子電路作為第一保護(hù)措施，快熔僅作為短電子電路作為第一保護(hù)措施，快熔僅作為短 路時(shí)的部分區(qū)段的保護(hù)，直流快速斷路器整路時(shí)的部分區(qū)段的保護(hù)，直流快速斷路器整 定在電子電路動(dòng)作之后實(shí)現(xiàn)保護(hù)，過(guò)電流繼定在電子電路動(dòng)作之后實(shí)現(xiàn)保護(hù)，過(guò)電流繼 電器整定在過(guò)載時(shí)動(dòng)作電器整定

10、在過(guò)載時(shí)動(dòng)作 2021-6-24電力電子技術(shù)13 （一）快速熔斷器（快熔）的過(guò)載特性與晶閘管的（一）快速熔斷器（快熔）的過(guò)載特性與晶閘管的 配合配合 快速熔斷器快速熔斷器是電力電子裝置中最有效、應(yīng)用最是電力電子裝置中最有效、應(yīng)用最 廣的一種過(guò)電流保護(hù)措施廣的一種過(guò)電流保護(hù)措施 曲線(xiàn)曲線(xiàn)1是是300A快熔快熔的保的保 護(hù)特性，表明流過(guò)護(hù)特性，表明流過(guò)快快 熔熔的電流越大，其熔的電流越大，其熔 斷時(shí)間越短。當(dāng)短路斷時(shí)間越短。當(dāng)短路 電流通過(guò)時(shí)，熔斷時(shí)電流通過(guò)時(shí)，熔斷時(shí) 間可縮短到間可縮短到5ms以下。以下。 在額定電流下工作時(shí)，在額定電流下工作時(shí)， 熔斷時(shí)間為無(wú)窮大，熔斷時(shí)間為無(wú)窮大， 可長(zhǎng)期工作

11、?？砷L(zhǎng)期工作。 2021-6-24電力電子技術(shù)14 曲線(xiàn)曲線(xiàn)2是額定電流是額定電流200A 晶閘管晶閘管的過(guò)載特性。在的過(guò)載特性。在 交點(diǎn)交點(diǎn)A的左側(cè)，快溶的的左側(cè)，快溶的 熔斷時(shí)間小于晶閘管達(dá)熔斷時(shí)間小于晶閘管達(dá) 到額定結(jié)溫所需時(shí)間，到額定結(jié)溫所需時(shí)間， 快熔起到保護(hù)作用。在快熔起到保護(hù)作用。在 A點(diǎn)的右側(cè)快熔不起保點(diǎn)的右側(cè)快熔不起保 護(hù)作用。護(hù)作用。 再考慮到快熔和晶閘管的特性都有分散性，而且還再考慮到快熔和晶閘管的特性都有分散性，而且還 隨溫度而變化，所以快熔用作短路保護(hù)是合適的，隨溫度而變化，所以快熔用作短路保護(hù)是合適的， 但不宜作過(guò)載保護(hù)。但不宜作過(guò)載保護(hù)。 2021-6-24電力電

12、子技術(shù)15 （二）快速熔斷器的主要參數(shù)（二）快速熔斷器的主要參數(shù) 1. 額定電壓額定電壓 根據(jù)熔斷后快熔能實(shí)際承受的電壓。根據(jù)熔斷后快熔能實(shí)際承受的電壓。 有有250、500、750、1000、1500V五個(gè)等級(jí)。五個(gè)等級(jí)。 2 . 額定電流額定電流 指快熔能能長(zhǎng)期通過(guò)的電流有效值。指快熔能能長(zhǎng)期通過(guò)的電流有效值。 有有10、50、100、200、350、500、750、1000A。 3 . 允通能量允通能量 通常用通常用 表示?？烊鄣谋硎??？烊鄣?值應(yīng)值應(yīng) 小于被保護(hù)器件的允許小于被保護(hù)器件的允許 值。值。 為保證熔體在正常過(guò)載情況下不熔化，應(yīng)考慮為保證熔體在正常過(guò)載情況下不熔化，應(yīng)考慮 其

13、時(shí)間其時(shí)間 電流特性。電流特性。 dti 2 dti 2 dti 2 2021-6-24電力電子技術(shù)16 快熔對(duì)器件的保護(hù)方式：全保護(hù)和短路保護(hù)兩快熔對(duì)器件的保護(hù)方式：全保護(hù)和短路保護(hù)兩 種種 全保護(hù)：過(guò)載、短路均由快熔進(jìn)行保護(hù)，適全保護(hù)：過(guò)載、短路均由快熔進(jìn)行保護(hù)，適 用于小功率裝置或器件裕度較大的場(chǎng)合用于小功率裝置或器件裕度較大的場(chǎng)合 短路保護(hù)方式：快熔只在短路電流較大的區(qū)短路保護(hù)方式：快熔只在短路電流較大的區(qū) 域起保護(hù)作用域起保護(hù)作用 對(duì)重要的且易發(fā)生短路的晶閘管設(shè)備，或全控對(duì)重要的且易發(fā)生短路的晶閘管設(shè)備，或全控 型器件（很難用快熔保護(hù)），需采用電子電路型器件（很難用快熔保護(hù)），需采用

14、電子電路 進(jìn)行過(guò)電流保護(hù)進(jìn)行過(guò)電流保護(hù) 常在全控型器件的驅(qū)動(dòng)電路中設(shè)置電子電路過(guò)常在全控型器件的驅(qū)動(dòng)電路中設(shè)置電子電路過(guò) 電流保護(hù)環(huán)節(jié)，響應(yīng)最快電流保護(hù)環(huán)節(jié)，響應(yīng)最快 2021-6-24電力電子技術(shù)17 （三）快速開(kāi)關(guān)和過(guò)流繼電器（三）快速開(kāi)關(guān)和過(guò)流繼電器 快速開(kāi)關(guān)都用在直流電路，全分?jǐn)鄷r(shí)間最快快速開(kāi)關(guān)都用在直流電路，全分?jǐn)鄷r(shí)間最快 為為10ms。 過(guò)流繼電器有直流和交流兩種，動(dòng)作時(shí)間一過(guò)流繼電器有直流和交流兩種，動(dòng)作時(shí)間一 般都是幾百毫秒。般都是幾百毫秒。 在容易發(fā)生過(guò)流的裝置中，加設(shè)在容易發(fā)生過(guò)流的裝置中，加設(shè)快速開(kāi)關(guān)快速開(kāi)關(guān)或或 過(guò)流繼電器過(guò)流繼電器。動(dòng)作值整定得低些，當(dāng)出現(xiàn)過(guò)流時(shí)，。動(dòng)

15、作值整定得低些，當(dāng)出現(xiàn)過(guò)流時(shí)， 總是快速開(kāi)關(guān)或過(guò)流繼電器首先動(dòng)作，即使動(dòng)作總是快速開(kāi)關(guān)或過(guò)流繼電器首先動(dòng)作，即使動(dòng)作 速度不如快熔，也不致危及晶閘管。此后經(jīng)過(guò)復(fù)速度不如快熔，也不致危及晶閘管。此后經(jīng)過(guò)復(fù) 位，又可恢復(fù)正常工作。位，又可恢復(fù)正常工作。 2021-6-24電力電子技術(shù)18 （四）利用反饋控制作過(guò)流保護(hù)的原理（四）利用反饋控制作過(guò)流保護(hù)的原理 (電子電路過(guò)電流保護(hù)環(huán)節(jié)電子電路過(guò)電流保護(hù)環(huán)節(jié)) 保護(hù)特點(diǎn)保護(hù)特點(diǎn)：動(dòng)作速度比上述任何一種過(guò)流：動(dòng)作速度比上述任何一種過(guò)流 保護(hù)電器都快。常用于容易發(fā)生短路的設(shè)備如逆保護(hù)電器都快。常用于容易發(fā)生短路的設(shè)備如逆 變器中。但內(nèi)部發(fā)生短路時(shí)還得靠快熔

16、來(lái)保護(hù)。變器中。但內(nèi)部發(fā)生短路時(shí)還得靠快熔來(lái)保護(hù)。 2021-6-24電力電子技術(shù)19 偏移電壓預(yù)先整定在偏移電壓預(yù)先整定在 使控制角使控制角 90的位的位 置，使整流電壓下降，置，使整流電壓下降， 抑制了短路電流，由抑制了短路電流，由 于電路處于逆變狀態(tài)，于電路處于逆變狀態(tài)， 釋放電抗器中的能量，釋放電抗器中的能量， 直到逆變電壓降低到直到逆變電壓降低到 晶閘管阻斷。晶閘管阻斷。 正常情況下，電流信號(hào)小于過(guò)電流整定值，電壓正常情況下，電流信號(hào)小于過(guò)電流整定值，電壓 比較器輸出使控制門(mén)開(kāi)，由給定電壓控制觸發(fā)系統(tǒng)工比較器輸出使控制門(mén)開(kāi)，由給定電壓控制觸發(fā)系統(tǒng)工 作，晶閘管正常導(dǎo)通。作，晶閘管正常

17、導(dǎo)通。 當(dāng)負(fù)載短路或過(guò)載時(shí)電壓比較器輸出關(guān)閉控制門(mén)，當(dāng)負(fù)載短路或過(guò)載時(shí)電壓比較器輸出關(guān)閉控制門(mén)， 2021-6-24電力電子技術(shù)20 三. 過(guò)電壓及過(guò)電壓及晶閘管晶閘管的過(guò)電壓保護(hù)的過(guò)電壓保護(hù) （一）幾種主要的過(guò)電壓情況（一）幾種主要的過(guò)電壓情況 外因過(guò)電壓外因過(guò)電壓和和內(nèi)因過(guò)電壓內(nèi)因過(guò)電壓 外因過(guò)電壓外因過(guò)電壓 主要來(lái)自雷擊和系統(tǒng)中的操作過(guò)程等外因。主要來(lái)自雷擊和系統(tǒng)中的操作過(guò)程等外因。 (1) 操作過(guò)電壓：由分閘、合閘等開(kāi)關(guān)操作操作過(guò)電壓：由分閘、合閘等開(kāi)關(guān)操作 引起。引起。 (2) 雷擊過(guò)電壓：由雷擊引起。雷擊過(guò)電壓：由雷擊引起。 2021-6-24電力電子技術(shù)21 內(nèi)因過(guò)電壓內(nèi)因過(guò)電壓

18、 主要來(lái)自電力電子裝置內(nèi)部器件的開(kāi)關(guān)過(guò)程主要來(lái)自電力電子裝置內(nèi)部器件的開(kāi)關(guān)過(guò)程 (1) 換相過(guò)電壓：晶閘管或與全控型器件反換相過(guò)電壓：晶閘管或與全控型器件反 并聯(lián)的二極管在換相結(jié)束后不能立刻恢復(fù)阻斷，并聯(lián)的二極管在換相結(jié)束后不能立刻恢復(fù)阻斷， 因而有較大的反向電流流過(guò)，當(dāng)恢復(fù)了阻斷能因而有較大的反向電流流過(guò)，當(dāng)恢復(fù)了阻斷能 力時(shí)，該反向電流急劇減小，會(huì)由線(xiàn)路電感在力時(shí)，該反向電流急劇減小，會(huì)由線(xiàn)路電感在 器件兩端感應(yīng)出過(guò)電壓。器件兩端感應(yīng)出過(guò)電壓。 (2) 關(guān)斷過(guò)電壓：全控型器件關(guān)斷時(shí)，正向關(guān)斷過(guò)電壓：全控型器件關(guān)斷時(shí)，正向 電流迅速降低而由線(xiàn)路電感在器件兩端感應(yīng)出電流迅速降低而由線(xiàn)路電感在器

19、件兩端感應(yīng)出 的過(guò)電壓。的過(guò)電壓。 2021-6-24電力電子技術(shù)22 （二）過(guò)電壓保護(hù)概述（二）過(guò)電壓保護(hù)概述 抑制過(guò)電壓的方法：抑制過(guò)電壓的方法： （1）用非線(xiàn)性元件限制過(guò)電壓的幅度；）用非線(xiàn)性元件限制過(guò)電壓的幅度； （2）用電阻消耗過(guò)電壓的能量；）用電阻消耗過(guò)電壓的能量； （3）用儲(chǔ)能元件吸收過(guò)電壓的能量。）用儲(chǔ)能元件吸收過(guò)電壓的能量。 2021-6-24電力電子技術(shù)23 避雷器避雷器 變壓器靜變壓器靜 電屏蔽層電屏蔽層 靜電感應(yīng)過(guò)靜電感應(yīng)過(guò) 電壓抑制電容電壓抑制電容 2021-6-24電力電子技術(shù)24 閥側(cè)浪涌過(guò)電壓閥側(cè)浪涌過(guò)電壓 抑制用抑制用RC電路電路 閥側(cè)浪涌過(guò)電壓抑制用閥側(cè)浪涌

20、過(guò)電壓抑制用 三相整流式三相整流式RC電路電路 2021-6-24電力電子技術(shù)25 壓敏電阻過(guò)壓敏電阻過(guò) 電壓抑制器電壓抑制器 閥器件換相過(guò)電閥器件換相過(guò)電 壓抑制用壓抑制用RC電路電路 2021-6-24電力電子技術(shù)26 直流側(cè)直流側(cè)RC 抑制電路抑制電路 閥器件關(guān)斷過(guò)電壓閥器件關(guān)斷過(guò)電壓 抑制用抑制用RCD電路電路 電力電子裝置電力電子裝置 可視具體情況只采可視具體情況只采 用其中的幾種。用其中的幾種。 其中其中RC3和和 RCD為抑制內(nèi)因過(guò)為抑制內(nèi)因過(guò) 電壓的措施，屬于電壓的措施，屬于 緩沖電緩沖電 路范疇。路范疇。 2021-6-24電力電子技術(shù)27 （三）限制過(guò)電壓的非線(xiàn)性元件（三）

21、限制過(guò)電壓的非線(xiàn)性元件 1. 硒堆硒堆 若干片硒整流元件組成硒堆。具有較陡若干片硒整流元件組成硒堆。具有較陡 的反向非線(xiàn)性特性，當(dāng)超過(guò)轉(zhuǎn)折電壓時(shí)，反向電的反向非線(xiàn)性特性，當(dāng)超過(guò)轉(zhuǎn)折電壓時(shí)，反向電 流增加很快，消耗較大瞬時(shí)功率，過(guò)電壓被限制流增加很快，消耗較大瞬時(shí)功率，過(guò)電壓被限制 在硒堆的反向擊穿電壓。在硒堆的反向擊穿電壓。 每片硒片的額定電壓有效值一般為每片硒片的額定電壓有效值一般為2030V。 硒片的缺點(diǎn)是，長(zhǎng)期不用反向電阻會(huì)下降。硒片的缺點(diǎn)是，長(zhǎng)期不用反向電阻會(huì)下降。 初次使用時(shí)，必須先加初次使用時(shí)，必須先加50%額定電壓額定電壓10min，再，再 加額定電壓加額定電壓2h，才能恢復(fù)其原

22、有的反向伏安特，才能恢復(fù)其原有的反向伏安特 性。性。 2021-6-24電力電子技術(shù)28 2. 金屬氧化物壓敏電阻金屬氧化物壓敏電阻 擊穿前漏電流為微安級(jí)，擊穿前漏電流為微安級(jí)， 損耗小。擊穿后能通過(guò)數(shù)千安的浪涌電流，但是損耗小。擊穿后能通過(guò)數(shù)千安的浪涌電流，但是 每次擊穿流過(guò)較大浪涌電流之后，擊穿電壓有所每次擊穿流過(guò)較大浪涌電流之后，擊穿電壓有所 降低，因此不宜用于抑制頻繁出現(xiàn)過(guò)電壓的場(chǎng)合。降低，因此不宜用于抑制頻繁出現(xiàn)過(guò)電壓的場(chǎng)合。 2021-6-24電力電子技術(shù)29 壓敏電阻壓敏電阻的主要參數(shù)：的主要參數(shù)： U1mA 漏電流為漏電流為1mA時(shí)的額定電壓值；時(shí)的額定電壓值； U 放電電流達(dá)

23、到規(guī)定值放電電流達(dá)到規(guī)定值 I 使的電壓；使的電壓； 通流容量通流容量在規(guī)定沖擊電流波形下，允許通過(guò)的在規(guī)定沖擊電流波形下，允許通過(guò)的浪浪 涌電流值；涌電流值； 殘壓殘壓壓敏電阻壓敏電阻通過(guò)通過(guò)電流時(shí)在其兩端的電壓降。電流時(shí)在其兩端的電壓降。 非線(xiàn)性元件還有：轉(zhuǎn)非線(xiàn)性元件還有：轉(zhuǎn) 折二極管折二極管BOD、對(duì)稱(chēng)硅、對(duì)稱(chēng)硅過(guò)過(guò) 電壓抑制器電壓抑制器SSOS等。等。 2021-6-24電力電子技術(shù)30 （四）用非線(xiàn)性元件抑制過(guò)電壓（四）用非線(xiàn)性元件抑制過(guò)電壓 硒堆硒堆正向?yàn)槎O管特性，使用時(shí)將兩組硒堆正向?yàn)槎O管特性，使用時(shí)將兩組硒堆 反向?qū)樱闺p向具有穩(wěn)壓管特性。反向?qū)?，使雙向具有穩(wěn)壓管特性。

24、 2021-6-24電力電子技術(shù)31 壓敏電阻壓敏電阻： 2021-6-24電力電子技術(shù)32 外因過(guò)電壓抑制措施中，外因過(guò)電壓抑制措施中，RC過(guò)電壓抑制電路最過(guò)電壓抑制電路最 為常見(jiàn)，典型聯(lián)結(jié)方式見(jiàn)圖。為常見(jiàn)，典型聯(lián)結(jié)方式見(jiàn)圖。 RC過(guò)電壓抑制電路可接于供電變壓器的兩側(cè)過(guò)電壓抑制電路可接于供電變壓器的兩側(cè) （供電網(wǎng)一側(cè)稱(chēng)網(wǎng)側(cè)，電力電子電路一側(cè)稱(chēng)閥（供電網(wǎng)一側(cè)稱(chēng)網(wǎng)側(cè)，電力電子電路一側(cè)稱(chēng)閥 側(cè)），或電力電子電路的直流側(cè)。側(cè)），或電力電子電路的直流側(cè)。 +-+- a)b) 網(wǎng)側(cè) 閥側(cè)直流側(cè) 圖1 -35 CaRa CaRa CdcRdcCdcRdc CaRa CaRa （五）用（五）用RC抑制過(guò)電壓

25、抑制過(guò)電壓 2021-6-24電力電子技術(shù)33 在變壓器二次側(cè)并聯(lián)電阻電容，可以把變壓器在變壓器二次側(cè)并聯(lián)電阻電容，可以把變壓器 繞組中釋放出的電磁能量轉(zhuǎn)化為電容器的電場(chǎng)能量繞組中釋放出的電磁能量轉(zhuǎn)化為電容器的電場(chǎng)能量 儲(chǔ)存起來(lái)。電容器電壓不能突變，有效地抑制過(guò)電儲(chǔ)存起來(lái)。電容器電壓不能突變，有效地抑制過(guò)電 壓。串聯(lián)電阻能消耗部分產(chǎn)生過(guò)電壓的能量，并抑壓。串聯(lián)電阻能消耗部分產(chǎn)生過(guò)電壓的能量，并抑 制制LC回路的振蕩?；芈返恼袷?。 2021-6-24電力電子技術(shù)34 大容量電力電子裝置可采用圖示的大容量電力電子裝置可采用圖示的三相整流式三相整流式 RC電路電路（P131圖圖6-9）多用一組三相整

26、流橋，只）多用一組三相整流橋，只 用一個(gè)電容，并因只承受直流電壓，可采用體用一個(gè)電容，并因只承受直流電壓，可采用體 積小容量大的電解電容，縮小了保護(hù)裝置的體積小容量大的電解電容，縮小了保護(hù)裝置的體 積。又可避免電容放電增加晶閘管的積。又可避免電容放電增加晶閘管的di/dt。 2021-6-24電力電子技術(shù)35 直流側(cè)保護(hù)直流側(cè)保護(hù)可采用與交流側(cè)保護(hù)相同的方法，可采用與交流側(cè)保護(hù)相同的方法， 阻容保護(hù)和非線(xiàn)性元件保護(hù)。阻容保護(hù)和非線(xiàn)性元件保護(hù)。 在在晶閘管晶閘管兩端兩端并聯(lián)阻容保護(hù)電路并聯(lián)阻容保護(hù)電路，抑制晶閘管，抑制晶閘管 關(guān)斷過(guò)電壓。關(guān)斷過(guò)電壓。 晶閘管關(guān)晶閘管關(guān) 斷時(shí)，變壓器斷時(shí)，變壓器

27、電流可經(jīng)電流可經(jīng)RC續(xù)續(xù) 流，減小流，減小di/dt， 抑制過(guò)電壓。抑制過(guò)電壓。 電阻可阻尼電阻可阻尼LC 振蕩，限制晶振蕩，限制晶 閘管開(kāi)通時(shí)電閘管開(kāi)通時(shí)電 容放電的容放電的di/dt。 2021-6-24電力電子技術(shù)36 四四. 晶閘管的晶閘管的du/dt和和di/dt承受能力及保護(hù)承受能力及保護(hù) （一）電壓上升率（一）電壓上升率du/dt 在阻斷狀態(tài)下，晶閘管的在阻斷狀態(tài)下，晶閘管的J2結(jié)面相當(dāng)于一個(gè)結(jié)面相當(dāng)于一個(gè) 電容，如果突然受到正向陽(yáng)極電壓，就有充電電電容，如果突然受到正向陽(yáng)極電壓，就有充電電 流流過(guò)門(mén)極與陰極的流流過(guò)門(mén)極與陰極的PN結(jié)，相當(dāng)于流過(guò)一觸發(fā)電結(jié)，相當(dāng)于流過(guò)一觸發(fā)電 流。當(dāng)正向陽(yáng)極電壓上升率流。當(dāng)正向陽(yáng)極電壓上升率du/dt較大時(shí)較大時(shí)，充電電充電電 流也較大，就會(huì)使晶閘管誤導(dǎo)通。因此對(duì)流也較大，就會(huì)使晶閘管誤導(dǎo)通。因此對(duì)du/dt有有 一定限制。一定限制。 2021-6-24電力電子技術(shù)37 電壓上升率電壓上升率du/dt過(guò)大的原因：過(guò)大的原因： 1.由電網(wǎng)侵入的過(guò)電壓。由電網(wǎng)侵入的過(guò)電壓。 2.換相時(shí)相當(dāng)于線(xiàn)電壓短路，換相結(jié)束后線(xiàn)電壓換相時(shí)相當(dāng)于線(xiàn)電壓短路，換相結(jié)束后線(xiàn)電壓 又