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电力电子器件的保护

一、过电压保护

电力电子装置中可能产生的过电压外分为外因过电压和内因过电压两类。外

因过电压主要来自雷击和系统中的由分闸、合闸等开关操作引起的。电力电子装

置中，电源变压器等储能元器件，会在开关操作瞬间产生很高的感应电压。

内因过电压主要来自电力电子装置内部器件的开关过程，包括：

（1）换相过电压：由于晶闸管或者与全控器件反并联的续流二极管在换相

结束不能立刻恢复阻断能力，因而有较大的反向电流过，使残存的载流子恢复，

而当其恢复了阻断能力时，该反向电流急剧减小，会由线路电感在器件两端感应

出过电压。

（2）关断过电压：全控型器件在较高频率下工作，当器件关断时，因正向

电流的迅速降低而由线路电感在器件两端感应出的过电压。

电力电子电路常见的过电压有交流测过电压和直流测过电压。常用的过电压

保护措施及配置位置如图1-1所示。

S

TDCL

B

M

S

U

C

F

RVRCRCD

3RC

4

RC

DRC2

1

图9-10过电压保护措施及装置位置

F─避雷器D─变压器静电屏蔽层C─静电感应过程电压抑制电容

RC─阀测浪涌过电压抑制用RC电路RC─阀测浪涌过电压抑制用反向阻断式RC电路

12

RV─压敏电阻过电压抑制器RC─阀器件换相过电压抑制用RC电路

3

RC─直流测RC抑制电路RCD─阀器件关断过电压抑制用RCD电路

4

过电压保护所使用的元器件有阻容吸收电路、非线性电阻元件硒堆和压敏电

阻等，其中RC过电压抑制电路最为常见。由于电容两端电压不能突变，所以能

有效抑制尖峰过电压。串联电阻能消耗部分产生过电压的能量，并抑制回路的振

荡。

视变流装置和保护装置点不同，过电压保护电路可以有不同的连接方式。图

9-11所示为RC过电压抑制电路用于交流测过电压抑制的连接方式。

CR

aa

CR

aa

侧

网

CR

CR