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晶闸管过电压保护知识

返回列表来源:壹芯微 发布日期 2019-11-20 浏览:-

晶闸管过电压保护知识

晶闸管过电压保护,按过电压保护的部位,可分为:交流侧保护、器件侧保护和直流侧保护。  

一、交流侧过电压保护

由于操作交流侧电源时,使电感元件聚集的能量骤然释放所引起的瞬时过电压,一般有以下几种情况: 

(1)由于变压器一次、二次绕组之间存在分布电容,若在一次电压峰值时合闸,一次高电压将经分布电容耦合到二次绕组上而出现瞬间过电压。通常可以在变压器二次绕组或在三相变压器二次绕组的星形中点与地之间,并联接入适当的电容(一般为0.5 F),或在一次绕组与二次绕组之间加屏蔽层,就可以显著减小这种过电压。 

(2)变压器空载时,一次绕组内只有励磁电流,而励磁电流滞后电源电压约900。当电源电压过零时,这时若突然断闸,由于励磁电流突变,所以在二次绕组感应出很高的瞬时过电压,其峰值可达电源电压峰值的6倍以上,对晶闸管非常有害。 

(3)当变流装置直接接到电源上时,由于相邻负载电流的突然断开,会在电源回路的电感上产生感应电动势,感应电动势与电源电压极性恰好是顺极性相加而引起过电压。

交流侧操作过电压都是瞬时的尖峰过电压,抑制这种尖峰过电压的有效方法是并联阻容吸收电路。它是利用电容器两端电压不能够突变的原理,将变压器铁心所释放的磁场能量转化为电容器的电场能量储存起来,从而有效地仰制尖峰过电压 2 交流侧浪涌过电压及其保护  当发生雷击或从电网侵入更高的浪涌过电压时,虽有阻容吸收电路保护,过电压仍会突破允许值,因此,在采用阻容吸收电路保护的同时,可以用类似稳压管稳压原理的硒堆或压敏电阻来保护,它们能把浪涌电压抑制在晶闸管装置允许的范围内。

二、直流侧过电压保护

直流侧是电感性负载时,在某种情况下,会发生浪涌过电压,如图5所示。当整流桥中某两桥臂突然阻断时,因大电感Ld中电流突变,而感生出很高的电动势,并通过负载加在另外处于阻断状态的晶闸管上,因此有可能造成晶闸管硬开通而损坏。直流侧过电压保护可采用与交流侧保护相同的方法,其参数的计算与选择也相同,对于容量较小的装置,可采用阻容吸收电路抑制过电压;对于容量较大的装置,当采用阻容保护影响到系统的快速性时,应选择硒堆或压敏电阻保护。

三、器件保护 晶闸管关断过电压保护 

晶闸管从导通变为阻断时,由于流过的电流相应减小,即便减小到零,其内部还残留载流子,管子还没有恢复阻断能力。这些载流子在反向电压的作用下,将产生较大的反向电流,使内部残存的载流子迅速消失,晶闸管立即关断。此时,反向电流减小的速度非常快,使线路电感上产生很大的感应电动势,形成关断过电压。这种由于晶闸管关断过程引起的过电压,称关断过电压。其过电压值可达工作电压峰值的5~6倍,可能会导致晶闸管的反向击穿,因此必须采取保护措施。

对于关断过电压,最常用的保护方法是在晶闸管两端并联阻容吸收电路,利用电容两端电压不能突变的特性,来吸收尖峰过电压,把电压限制在晶闸管允许的范围内。

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