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可控硅过压保护原理理论说明以及概述1. 引言1.1 概述本文旨在介绍和探讨可控硅过压保护原理，以及对该原理进行的理论说明和实际应用的概述。
随着电力系统中越来越高压的需求，过压保护成为了保护电气设备免受损坏的关键技术之一。
可控硅作为一种常用的电器元件，在过压保护中具有广泛应用。
1.2 文章结构本文共分为五个部分，如下所示：第一部分为引言，主要概述文章的目的和结构。
第二部分详细介绍了可控硅过压保护原理相关知识，包括可控硅的基本原理、过压保护概念与重要性以及可控硅在过压保护中的应用。
第三部分对可控硅过压保护原理进行了理论说明，包括过压保护原理的基本理论、可控硅过压保护电路设计与计算方法以及模拟实验和验证结果分析。
第四部分概述了可控硅过压保护原理在实际应用场景中的情况，包括工业领域和家庭电器领域的应用案例介绍，以及对其他领域中的应用前景展望。
最后一部分为结论与展望，总结了主要研究成果、提出存在问题及改进建议，并展望了可控硅过压保护原理的未来发展趋势。
1.3 目的本文的目标是深入介绍可控硅过压保护原理，对其进行理论说明并概述其在实际应用场景中的情况。
通过本文的阐述，读者可以全面了解可控硅过压保护原理相关知识和技术，并在实践中灵活运用，提高电气设备的安全性和稳定性。
同时，本文也希望能够为后续研究提供参考和指导，促进可控硅过压保护原理在更广泛领域中的应用。
2. 可控硅过压保护原理2.1 可控硅的基本原理可控硅，也被称为二极管可控整流器（SCR），是一种半导体器件，常用于实现电源控制。
它由四个层构成的PNPN结构组成，在无外加电压情况下处于堵塞状态。
当施加一个合适的触发信号到门极时，可控硅将变得导通，形成一个低电阻路径。
2.2 过压保护的概念与重要性过压保护是一种保护电路和设备免受过高电压损害的重要功能。
在工程领域中，由于突发事件或不稳定因素可能引起过高电压出现，这可能对设备、线路及相关元件造成严重损坏。
因此，通过应用可控硅作为过压保护装置，可以有效地限制电压到达安全范围内。
☞组合式过电压保护器1．概述本公司生产的SKK型电力系统过电压组合式保护器有2种，一种为无间隙的过电压保护器，一种有间隙的组合式过电压保护器。
该系列产品所用的电气元件技术性能优越，选用的氧化锌电阻片是通流容量大，性能稳定与残压比小的压敏电阻；保护器使用的放电间隙为军工产品。
本公司的系列产品的工作元件采用组合式结构，内部各个元件均为单独密封单元，外部采用合成硅橡胶绝缘与高压绝缘材料再次密封，整体对外绝缘。
2．用途与特点本产品主要为保护35kV及以下高压电机、变压器、并联补偿电容器、开关、电缆、电炉、电站配电设备、整流设备、发电机、电解槽等其他电气设备的相间与相对地绝缘免受操作过电压与大气过电压的损坏之用，能够有效的将过电压的幅值限制在电气设备绝缘耐受水平之下，保护电气设备的绝缘，维护电气设备的安全运行。
传统的避雷器虽然能够限制过电压，但是只能接在电气设备的相与地之间，不能实现相间的保护，两相间的过电压保护要经过两只避雷器的串联，残压要比相对地高出1倍，不利于电气设备的相间绝缘保护；而本公司生产系列产品是组合式的，能够有效地实现电气设备的相对地绝缘保护与相间绝缘保护，能够有效限制操作过电压与大气过电压。
本公司生产的带串联间隙的组合式过电压保护器的优点：（1）该产品的放电间隙体为军工产品，具有热容量大、功率大、放电电压稳定性好的特点；同时放电间隙组合体采用单独封装的生产工艺，避免了因放电间隙在动作时产生的电化学气体对氧化锌压敏电阻产生影响。
（2）该产品的每个保护单元的动作电压不是简单的雷同，而是采取了不同的保护单元不同的设计参数，也就是“不同的情况，不同对待”，这种产品的相对地保护与相间保护单元皆独为一体，采用积木组合结构，各司其职，互不影响，不会产生误动作的现象。
这种产品的氧化锌压敏电阻所承受的荷电率很低，无须考虑压敏电阻的老化寿命问题，能够安全可靠地动作数万次。
（3）这种产品的残压比普通的避雷器残压值低45%左右，保护范围较宽，可以减少对保护设备的投资；保护比大，特别适用于绝缘比较薄弱的电气设备的保护。
浅析晶闸管的过电压保护摘要：晶闸管是一种具有控制性的电子元件，广泛应用于电力电子领域中的开关电源、变频器、逆变器和交流调压器等电路中。
由于晶闸管在工作过程中存在过电压现象，因此需要对其进行保护，以确保其稳定工作和延长寿命。
本文主要介绍晶闸管的过电压保护原理和常用的保护方法。
关键词：晶闸管，过电压保护，保护方法，控制电路正文：一、晶闸管过电压的产生原因在晶闸管工作过程中，由于其特性曲线斜率陡峭，在控制电路中存在电流瞬间冲击现象。
当控制电路中的电源开关突然断开时，由于电感等元件的自感作用，电源电压出现瞬间变化，从而使晶闸管电压出现了瞬间过高的现象，即过电压现象。
二、晶闸管过电压保护的原理为了保护晶闸管免受过电压损坏，通常采用以下两种保护方法：1、吸收过电压能量的保护方法该方法的原理是将一个吸收电容或吸收电阻等元件并联于晶闸管输出端，以吸收过电压产生的能量，从而保护晶闸管。
但这种方法需要合理设计电容或电阻的数值，否则会因为极值的存在而导致晶闸管电流或电压损坏。
2、控制过电压的保护方法该方法的原理是通过控制电路对其工作过程进行调整，以避免过电压的产生。
包括三种具体方法：限压法、限流法和快速关断法。
限压法：在晶闸管输出端串联一个二极管，形成限压电路。
当晶闸管电压超过Zener二极管的击穿电压时，二极管即开始导通，限制过电压的产生。
限流法：在晶闸管输出端串联一个电阻，形成限流电路。
当晶闸管电压超过一定阈值时，电阻将限制过流的产生，从而保护晶闸管。
快速关断法：当限压法和限流法不能有效保护晶闸管时，可以采用快速关断法。
该方法的原理是，通过控制电路快速关断晶闸管，使其不能超过额定电压。
三、结语晶闸管的过电压保护是电力电子领域中必须考虑的问题，采取合适的保护方法可以保证晶闸管的稳定运行，延长其使用寿命。
本文介绍了晶闸管的过电压产生原因和常用的三种保护方法，可以为相关领域的从业人员提供一些参考和借鉴。
四、各种保护方法的优缺点当前，三种保护方法都在实际应用中得到了广泛的应用。
电力电子技术复习2012一、选择题（每小题10分,共20分）1、单相半控桥整流电路的两只晶闸管的触发脉冲依次应相差A度。
A、180°，B、60°， c、360°， D、120°2、α为C度时，三相半波可控整流电路，电阻性负载输出的电压波形，处于连续和断续的临界状态。
`A，0度， B，60度， C，30度， D，120度，3、晶闸管触发电路中，若改变B的大小，则输出脉冲产生相位移动，达到移相控制的目的。
A、同步电压，B、控制电压，C、脉冲变压器变比。
4、可实现有源逆变的电路为A。
A、三相半波可控整流电路，B、三相半控桥整流桥电路，C、单相全控桥接续流二极管电路，D、单相半控桥整流电路。
5、在一般可逆电路中，最小逆变角βmin选在下面那一种范围合理A。
A、30º-35º，B、10º-15º，C、0º-10º，D、0º。
6、在下面几种电路中，不能实现有源逆变的电路有哪几种BCDA、三相半波可控整流电路。
B、三相半控整流桥电路。
C、单相全控桥接续流二极管电路。
D、单相半控桥整流电路。
7、在有源逆变电路中，逆变角的移相范围应选为最好。
A、=90º∽180º，B、=35º∽90º，C、=0º∽90º，8、晶闸管整流装置在换相时刻（例如：从U相换到V相时）的输出电压等于C。
A、U相换相时刻电压u U，B、V相换相时刻电压u V，C、等于u U+u V的一半即：9、三相全控整流桥电路，如采用双窄脉冲触发晶闸管时，下图中哪一种双窄脉冲间距相隔角度符合要求。
请选择B。
10、晶闸管触发电路中，若使控制电压U C=0，改变C的大小，可使直流电动机负载电压U d=0，使触发角α=90º。
达到调定移相控制范围，实现整流、逆变的控制要求。
B、同步电压， B、控制电压，C、偏移调正电压。
SPD®系列● 用途
SPD®系列过压保护器分SVP
1吸能型、SVP
2
防雷吸能型、SVP
3
预警吸能型晶闸管过压保护器及MY型过压
保护器四种。
主要用于抑制整流管、晶闸管、GTO、IGBT等各种大中功率半导体器件的操作过电压，吸
收其浪涌能量，是传统的过压保护设备——阻容吸收装置、硒堆、MYS型压
● 型号说明
一.SVP1吸能型晶闸管过压保护器
● 性能和特点
在变流装置中经常出现的是电感电路电流变化过快产生的操作过电压，如变压器空载拉闸、励磁绕组拉闸或熔断器熔断，这类过电压在通过保护器放电时，通常伴随着电感储能的释放。
在传统的抑制操作过电压方法中最常用的是阻容吸收装置和普通压敏电阻，但阻容体积、能耗大，且电容器易漏油，接线也较复杂；而普通压敏电阻则能量容量小，时常造成过热炸裂事故。
SVP
1
吸能型晶闸管过压保护器能量大、脉宽承受能力强，最大可做到250KJ，能承受500ms三角波的冲
击，标称电压最高可达6000V，具有非线性电阻的伏安特性，当外加电压超过其标称电压U
10mA
时，电阻显著减小，从而将变压器的磁能吸收，并经电阻自身以热状态散耗于周围空气。
当外加电压低于标称电压时，保护器呈高阻，只有很小的泄漏电流通过，几乎无功耗。
接线简单，集限压、吸能、节能于一体。
在结构设计中还特别考虑了安全问题，各种破坏性实验表明，在其损坏时只会发生短路或变成1~100Ω线性电阻。
SVP
1
吸能型晶闸管过压保护器有五种安装方式：
SVP1吸能型晶闸管过
压保护器有五种安装方
式：
（1）支架式SVPⅠ型（2）直插式SVPⅡ型
（3）导轨式（35mm标
准导轨）SVPⅢ型
（4）螺钉式SVPⅣ型
（5）三相组合式
SVPⅤ型（此安装方式适
用于10KJ以下产品）
● 产品选型（附图1、图2）
SVP
1吸能型晶闸管过压保护器的选型，一般情况下只需选择2个参数，即保护器的标称电压U
10mA
和能量
容量E
N
1、标称电压的选择
U 10mA =2U
2L
即保护器标称电压等于变压器二次侧线电压有效值的两倍，其中已考虑电网电压波动和拐点
电压波动。
标称电压选择原则是：（1）正常运行时，U
10mA
应大于保护器所承受的峰值电压；（2）保护器导通后的残压应小于被保护半导体器件的反向重复峰值电压。
2、能量容量的确定
（1）接于变压器二次侧的保护器能量容量的确定
保护器需吸收的浪涌能量由两部分组成，即①变压器空载一次侧断开时的浪涌能量。
（2）接于变频装置变频侧保护器能量容量的确定
当变频装置的快熔熔断或开断时，交流电动机（激磁能量和漏抗储能）储能和变压器漏抗储能经保护器释放，一般与接于变压器二次侧的保护器一致，按表1选择。
（3）接于变流装置直流侧保护器能量容量的确定可按接于变压器二次侧保护器的能量容量选择，即按表1选择。
（4）接于直流电动机励磁回路（或交流同步电动机励磁回路）保护器能量容量的确定可按表1能量容量的50%考虑。
用户遇特殊情况难以选型，尤其是能量容量难以确定时，请向本公司提供下列参数，由本公司代为选型：①接于变压器二次侧或变频装置变频侧——变压器额定容量、压器短路阻抗、电流最大过载倍数；
②接于变流装置直流侧——电枢回路电感值或励磁回路电感值、电枢回路最大电流或励磁电流。
③系统情况、主回路图
● 短路保护
当SVP
1
吸能型晶闸管过压保护器长期运行发生老化蜕变达到寿命终点时，就会发生自身短路，所以应设熔断器作短路保护；在保护器过压导通吸能时，熔断器不应熔断，而发生短路故障时，熔断器熔断并发出报警信号。
熔断器电压登记选择，应与所接系统电压等级匹配。
熔断器熔片容量选择表表2
● 接线方式
在使用本保护器时建议采用“△”接法；如欲“Y”接，则中心点必须接地。
二、SVP
2
防雷吸能型晶闸管过压保护器
SVP
2防雷吸能型晶闸管过压保护器是在保持SVP
1
吸能型晶闸管过压保护器所有功能、性能不变的前提
下，增加了防雷功能改进而成的，适用于山区等雷击较频繁地区变流系统的半导体操作过电压保护。
该保护器的性能特点、选型及接线方式、按装方式与SVP
1
吸能型晶闸管过压保护器相同。
防雷性能参照下表：
三、SVP
3
预警式吸能型晶闸管过压保护器
SVP
1吸能型晶闸管过压保护器在使用过程中，用户很难直观判断其性能的蜕变，为此我们在对SVP
1
吸
能型晶闸管过压保护器原理和其自身的特点作了充分分析的基础上，研制开发了SVP
3
预警吸能型晶闸管过压保护器，当保护器电性能下降、超出最大允许偏差范围持续一定时间并无法恢复时，设在保护器上的预警装置发出预警信号——红灯亮，以便用户在保护器损坏之前或性能下降不安全时及时更换，使半导体器件能够得到更有效更完善的保护。
该保护器的性能特点、选型及接线方式与SVP
1
吸能型晶闸管过压保护器相同，有四种安装方式：（1）支架式；（2）直插式；（3）导轨式；（4）三相组合式。
其预警装置可根据用户需要，加装在SPD系列任何一种过压保护器上。
四、MY型过压保护器
MY型过压保护器是为抑制小功率、小容量且工作状态较为平稳的变流系统操作过电压而设计的。
一般
吸能型晶闸管过压保护器相同，安装方式能量容量在1KJ以下，其余电性能、选型、接线方式与SVP
1
有二种（1）螺钉式；（2）焊接式。
五.SPD系列过电压吸收箱
●用途
SPD系列过电压吸收箱专为抑制和吸收变流系统操作过电压而设计。
● 工作原理
参见电路原理图
本箱的功能是以其开关式变阻特性抑制过电压并吸收7.5KJ～100KJ的大浪涌能量。
当线路电压正常时，SPD呈阻断态，对变流系统工作无任何影响，也不消耗系统功率；当线路上出现过电压
并有可能击穿晶闸管时，SPD立即于50ns内导通，将电压稳定在安全范围内并同时吸收过压浪涌能量直至过压消
失，过压消失后SPD自动恢复阻断。
当线路中出现很高的电压上升率时，本箱可在SPD的标称电压以下动作，在SPD阻断情况下仍可抑制dv/dt上
升率。
● 安装方法
注意：本箱应垂直安装固定在无机械振动的墙面或地面上。
本箱的安装方法有两种：（1）直接放置与地面上，为防潮和方便接线，可在箱底垫上高于50cm的绝缘物；
（2）可挂在墙上（有4片可活动挂耳），用4只M10膨胀螺栓固定于墙面上。
● 接线方法
本箱应连接于整流变压器和变流器之间，并应尽量靠近变压器。
本箱内设有三个黄铜接线螺杆X1～X3，和一个低压五联端子排X4～X8，请按接线图所示妥为连接紧固，X1～X3
端子上的接线截面应不小于4mm2(铜），其余应不小于0.75mm2(铜），接地线应符合国际要求。
● 使用环境
1.一般产品使用环境
(1)温度：-40℃～+40℃
(2)大气压力：86～106Kpa
(3)相对温度：≤95%（40℃）
(4)海拔高度：≤2000m
(5)机械振动：50±5Hz，加速度5g
(6)碰撞：1000±10次，加速度10g
(7)户内使用2.热带产品使用环境（TH型）
(1)温度：-5℃～+40℃
(2)最湿月平均最大相对温度：≤95%（25℃）
(3)海拔高度：≤1000m
(4)允许在有盐雾,凝露和霉菌环境下使用
(5)其它条件同
1。
