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2025-09-29
晶闸管过电压保护技术详解
【摘要】：图1-62硅及晶闸管元件的阻容保护表1-18硅及晶闸管换相保护RC的选择2.交流侧过电压保护由整流变压器供电的励磁装置，一般在一次侧加装阀型避雷器，以限制雷击过电压。在二次侧通常采用阻容保护或压敏电阻保护。表1-22常用的MY31系列压敏电阻参数表续表3.直流侧过电压保护直流侧过电压保护有阻容保护、压敏电阻保护和晶闸管转子过电压保护等，后两种保护在前面已作介绍。
1.换相过电压
为了抑制变流装置换相过电压，以保护整流元件及晶闸管，需要在元件阳阴极之间并联RC阻容保护电路，如图1-62所示。
硅及晶闸管换相保护RC的参数可参照表1-18选择。
图1-62 硅及晶闸管元件的阻容保护
表1-18 硅及晶闸管换相保护RC的选择
2.交流侧过电压保护
由整流变压器供电的励磁装置，一般在一次侧加装阀型避雷器，以限制雷击过电压。在二次侧通常采用阻容保护或压敏电阻保护。为了使保护更可靠，不少产品同时采用几种措施加以保护。
（1）阻容保护。小容量励磁装置，阻容保护元件接在整流变压器次级侧，其阻容元件的选择，见表1-19。
大容量励磁装置阻容元件的选择见表1-21。
表1-19 小容量励磁装置交流侧阻容元件的估算
表1-20 系数K 的选择
电容一般采用CZJJ型交流纸介电容等。
表1-19中，S为整流变压器容量（VA）；VRM为晶闸管反向阻断峰值电压（V）；Uz为整流输出电压（即额定励磁电压）（V）；Iz为整流输出电流（即额定励磁电流）（A）；f为电源频率，工频为50Hz；K为系数，与整流变压器及阻容支路接法有关，可按表1-20选取。
表1-21中，I01为整流变压器初级空载相电流（A）；I02为折算到整流变压器次级空载相电流（A），U1和U2分别为整流变压器初级和次级电压，三相者取线电压（V）。
（2）压敏电阻保护。压敏电阻是一种对电压非常敏感的非线性电阻，非线性特性与稳压管很相似，可作为过电压保护，用来抑制交直流侧的过电压。
压敏电阻的选择主要考虑标称电压U1mA（流过1mA电流时压敏电阻两端的电压）和通流容量（用前后沿8/20μs的冲击电流，间隔5min，冲击10次，U1mA变化在－10%以内的最大电流幅值）。
表1-21 大容量励磁装置交流侧阻容元件的估算
(https://www.chuimin.cn)
式中 U1mA——压敏电阻标称电压（V）；
Ug——工作电压有效值（V）；
ε%——电网电压波动率。
压敏电阻的通流容量，对于传动系统，一般可取5kA；对于励磁装置，可取10kA。
例如，单相励磁变压器次级电压为160V，设机端最大电压波动率ε%为30%，则选取压敏电阻标称电压U1mA为
所以可选用标称电压为440V的压敏电阻。
励磁装置常用的MY31系列压敏电阻参数见表1-22。通流容量小于3kA的压敏电阻主要用于三合一发电机控制屏防干扰（并接于大容量接触器、断路器线圈及同步变压器次级侧）。
表1-22 常用的MY31系列压敏电阻参数表
续表
3.直流侧过电压保护
直流侧过电压保护有阻容保护、压敏电阻保护和晶闸管转子过电压保护等，后两种保护在前面已作介绍。
直流侧阻容保护元件的选择，见表1-23。
表1-23 直流侧阻容保护元件参数的估算
注表中符号意义同前。
表1-24 晶闸管的电流过载倍数Kg
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