晶閘管保護電路

晶 閘 管 保 護 電 路

	晶閘管的保護電路，大致可以分為兩種情況：一種是在適當的地方安裝保護器件，例如，R-C阻容吸收回路、限流電感、快速熔斷器、壓敏電阻或硒堆等。再一種則是采用電子保護電路，檢測設備的輸出電壓或輸入電流，當輸出電壓或輸入電流超過允許值時，借助整流觸發控製係統使整流橋短時內工作於有源逆變工作狀態，從而抑製過電壓或過電流的數值。
一.	晶閘管的過流保護
	晶閘管設備產生過電流的原因可以分為兩類:一類是由於整流電路內部原因, 如整流晶閘管損壞,觸發電路或控製係統有故障等; 其中整流橋晶閘管損壞類較為嚴重,一般是由於晶閘管因過電壓而擊穿,造成無正、反向阻斷能力，它相當於整流橋臂發生**性短路，使在另外兩橋臂晶閘管導通時，無法正常換流，因而產生線間短路引起過電流.另一類則是整流橋負載外電路發生短路而引起的過電流，這類情況時有發生，因為整流橋的負載實質是逆變橋,逆變電路換流失敗，就相當於整流橋負載短路。另外，如整流變壓器中心點接地，當逆變負載回路接觸大地時，也會發生整流橋相對地短路。
1.	對於**類過流，即整流橋內部原因引起的過流，以及逆變器負載回路接地時，可以采用**種保護措施，*常見的就是接入快速熔短器的方式。見圖1。快速熔短器的接入方式共有三種，其特點和快速熔短器的額定電流見表1。
	表1：快速熔短器的接入方式、特點和額定電流
	方式 特點 額定電流IRN 備注 A型 熔短器與每一個元件串聯，能可靠地保護每一個元件 IRN<1.57IT IT：晶閘管通態 平均電流 B型 能在交流、直流和元件短路時起保護作用，其可靠性稍有降低 IRN<KCID 係數KC見表2 KC：交流側線電流與ID之比 ID：整流輸出電流 C型 直流負載側有故障時動作，元件內部短路時不能起保護作用 IRN<ID ID：整流輸出電流
	表2：整流電路型式與係數KC的關係表
	型式 單相 全波 單相 橋式 三相 零式 三相 橋式 六相零式 六相曲折 雙Y 帶平 衡電抗器 係數KC 電感負載 0.707 1 0.577 0.816 0.108 0.289 電阻負載 0.785 1.11 0.578 0.818 0.409 0.290
2.	對於**類過流，即整流橋負載外電路發生短路而引起的過電流，則應當采用電子電路進行保護。常見的電子保護原理圖如下
	圖2：過流保護原理圖
二.	晶閘管的過壓保護
	晶閘管設備在運行過程中，會受到由交流供電電網進入的操作過電壓和雷擊過電壓的侵襲。同時，設備自身運行中以及非正常運行中也有過電壓出現。
1.	過電壓保護的**種方法是並接R-C阻容吸收回路，以及用壓敏電阻或硒堆等非線性元件加以抑製。見圖3和圖4。
2.	過電壓保護的**種方法是采用電子電路進行保護。常見的電子保護原理圖如下：
三.	電流上升率、電壓上升率的抑製保護
1.	電流上升率di/dt的抑製
	晶閘管初開通時電流集中在靠近門極的陰極表麵較小的區域，局部電流密度很大，然後以0.1mm/μs的擴展速度將電流擴展到整個陰極麵，若晶閘管開通時電流上升率di/dt過大，會導致PN結擊穿，必須限製晶閘管的電流上升率使其在合適的範圍內。其有效辦法是在晶閘管的陽極回路串聯入電感。如下圖:
2.	電壓上升率dv/dt的抑製
	加在晶閘管上的正向電壓上升率dv/dt也應有所限製,如果dv/dt過大，由於晶閘管結電容的存在而產生較大的位移電流，該電流可以實際上起到觸發電流的作用，使晶閘管正向阻斷能力下降，嚴重時引起晶閘管誤導通。
	為抑製dv/dt的作用，可以在晶閘管兩端並聯R-C阻容吸收回路。如下圖：

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