1、

过电压维护

晶闸管对过电压很敏感，当正向电压超越其断态重复峰值电压UDRM必定值时晶闸管就会误导通，引发电路毛病；当外加反向电压超越其反向重复峰值电压URRM必定值时，晶闸管就会当即损坏。因而，有必要研究过电压的发作原因及按捺过电压的办法。

过电压发作的原因主要是供应的电功率或系统的储能发作了激烈的改变，使得系统来不及转化，或许系统中本来积累的电磁能量来不及散失而构成的。主要发现为雷击等外来冲击引起的过电压和开关的开闭引起的冲击电压两种类型。由雷击或高压断路器动作等发作的过电压是几微秒至几毫秒的电压尖峰，对晶闸管是很风险的。由开关的开闭引起的冲击电压又分为如下几类：

（1）沟通电源接通、断开发作的过电压

例如，沟通开关的开闭、沟通侧熔断器的熔断等引起的过电压，这些过电压因为变压器绕组的分布电容、漏抗构成的谐振回路、电容分压等使过电压数值为正常值的2至10多倍。一般地，开闭速度越快过电压越高，在空载情况下断开回路将会有更高的过电压。

（2）直流侧发作的过电压

如堵截回路的电感较大或许堵截时的电流值较大，都会发作比较大的过电压。这种情况常呈现于切除负载、正在导通的晶闸管开路或是快速熔断器熔体烧断等原因引起电流骤变等场合。

（3）换相冲击电压

包括换相过电压和换相振动过电压。换相过电压是因为晶闸管的电流降为0时器材内部各结层残存载流子复合所发作的，所以又叫载流子积储效应引起的过电压。换相过电压之后，呈现换相振动过电压，它是因为电感、电容构成共振发作的振动电压，其值与换相结束后的反向电压有关。反向电压越高，换相振动过电压也越大。

针对构成过电压的不同原因，能够采取不同的按捺办法，如减少过电压源，并使过电压幅值衰减；按捺过电压能量上升的速率，延缓已发作能量的散失速度，添加其散失的途径；采用电子线路进行维护等。目前最常用的是在回路中接入吸收能量的元件，使能量得以散失，常称之为吸收回路或缓冲电路。

（4）阻容吸收回路

一般过电压均具有较高的频率，因而常用电容作为吸收元件，为防止振动，常加阻尼电阻，构成阻容吸收回路。阻容吸收回路可接在电路的沟通侧、直流侧，或并接在晶闸管的阳极与阴极之间。吸收电路最好选用无感电容，接线应尽量短。

（5）由硒堆及压敏电阻等非线性元件组成吸收回路

上述阻容吸收回路的时刻常数RC是固定的，有时对时刻短、峰值高、能量大的过电压来不及放电，按捺过电压的效果较差。因而，一般在变流设备的进出线端还并有硒堆或压敏电阻等非线性元件。硒堆的特点是其动作电压与温度有关，温度越低耐压越高；别的是硒堆具有自恢复特性，能多次运用，当过电压动作后硒基片上的灼伤孔被溶化的硒从头掩盖，又从头恢复其工作特性。压敏电阻是以氧化锌为基体的金属氧化物非线性电阻，其结构为两个电极，电极之间填充的粒径为10~50μm的不规则的ZNO微结晶，结晶粒间是厚约1μm的氧化铋粒界层。这个粒界层在正常电压下呈高阻状态，只要很小的漏电流，其值小于100μA。当加上电压时，引起了电子雪崩，粒界层敏捷变成低阻抗，电流敏捷添加，泄漏了能量，按捺了过电压，从而使晶闸管得到维护。浪涌过后，粒界层又恢复为高阻态。压敏电阻的特性主要由下面几个参数来表明。

标称电压：指压敏电阻流过1mA直流电流时，其两端的电压值。

通流容量：是用前沿8微秒、波宽20微秒的波形冲击电流，每隔5分钟冲击1次，共冲击10次，标称电压改变在-10%以内的最大冲击电流值来表明。

因为正常的压敏电阻粒界层只要必定巨细的放电容量和放电次数，标称电压值不只会跟着放电次数增多而下降，而且也跟着放电电流幅值的增大而下降，当大到某一电流时，标称电压下降到0，压敏电阻呈现穿孔，乃至炸裂；因而有必要限制通流容量。

漏电流：指加一半标称直流电压时测得的流过压敏电阻的电流。

因为压敏电阻的通流容量大，残压低，按捺过电压才能强；平时漏电流小，放电后不会有续流，元件的标称电压等级多，便于用户选择；伏安特性是对称的，可用于交、直流或正负浪涌；因而用处较广。

2、 过电流维护

因为半导体器材体积小、热容量小，特别像晶闸管这类高电压大电流的功率器材，结温有必要遭到严格的控制，否则将遭至彻底损坏。当晶闸管中流过大于额定值的电流时，热量来不及发出，使得结温敏捷升高，最终将导致结层被烧坏。

发作过电流的原因是多种多样的，例如，变流设备自身晶闸管损坏，触发电路发作毛病，控制系统发作毛病等，以及沟通电源电压过高、过低或缺相，负载过载或短路，相邻设备毛病影响等。

晶闸管过电流维护办法最常用的是快速熔断器。因为普通熔断器的熔断特性动作太慢，在熔断器没有熔断之前晶闸管已被烧坏；所以不能用来维护晶闸管。快速熔断器由银制熔丝埋于石英沙内，熔断时刻极短，能够用来维护晶闸管。快速熔断器的性能主要有以下几项表征。

·熔断特性：图1为日产FA…F150C型快速熔断器的特性曲线。一个周波过载才能有6倍，即快速熔断器在6倍额定电流时在一个周波内即可熔化。

·分断才能：表征短路时开断的最大电流值。

·断开时的瞬变电压，即断开时的电弧电压：一般该电压小于晶闸管的反向重复峰值电压URRM值。

· 特性：快速熔断器的限流进程如图2所示，该曲线表明了快速熔断器的溶化和消弧的进程，图中OAMO所围住的部分的叫做全断开I2dt。该值表明快速熔断器熔断时所需要的能量巨细。显然，在运用中该值应小于所要维护的晶闸管答应的I2t值。

·运用中快速熔断器的几种不同的接法，如图3所示。图3（a）为快速熔断器与晶闸管相串联的接法：图3(b)表明快速熔断器接在沟通侧；图3(c)表明快速熔断器接在直流侧，这种接法只能维护负载毛病情况，当晶闸管自身短路时无法起到维护效果。

除了快速熔断器外，还有其他的过流维护办法，如过电流继电器、过负荷继电器、直流快速断路器等。过电流继电器常和门极断开设备安装在一起，动作快，经1~2毫秒就能够使断路器跳闸，其信号由沟通侧的电流互感器取得。当发作换相毛病时有可能使断路器动作，而快速熔断器并不烧坏。过负荷继电器是热动型继电器，安装在沟通侧进线端，用于进线晶闸管过负荷的热维护。直流快速熔断器，它应先于快速熔断器和可控硅动作，以防止经常更换快速熔断器，从而下降运行费用。