1.一种基于晶闸管的固态交流断路器,其特征在于,包括载流通路(1)、能量吸收电路(2)、电流转移支路(3)以及控制器(4);
所述载流通路(1)分别与能量吸收电路(2)、电流转移支路(3)以及控制器(4)电连接;控制器(4)与电流转移支路(3)电连接;
所述载流通路(1)用于在交流供电源和用电设备之间提供电流通路,并能够通过控制器(4)对其进行通断控制;
能量吸收电路(2)用于吸收在半导体功率器件开通或者关断过程中产生的过电压,其与载流通路(1)中的半导体功率器件并联连接;
电流转移支路(3)用于在需要对载流通路(1)进行分断操作时,给予其必要的反向电压使得电流不再流经载流通路(1)达到载流通路(1)的目的;电流转移支路(3)也与所述载流通路(1)中的半导体功率器件并联连接;
控制器(4)用于控制电流转移支路(3)产生反向电压以及和载流通路(1)的分断和恢复操作,其产生的驱动信号作用于载流通路(1)和电流转移支路(3)。
2.根据权利要求1所述的基于晶闸管的固态交流断路器,其特征在于:
所述载流通路(1)包括二极管构成的整流桥与晶闸管并联,交流供电源通过二极管整流桥与晶闸管并联的电流通路给负载供电,控制器(4)为晶闸管提供控制信号。
3.根据权利要求2所述的基于晶闸管的固态交流断路器,其特征在于:
所述能量吸收电路(2)由过压吸收避雷器mov构成,其与所述载流通路(1)并联,用于吸收在晶闸管开通和关断时出现的过电压。
4.根据权利要求2所述的基于晶闸管的固态交流断路器,其特征在于:
所述电流转移支路(3)包括吸收电容c、放电电阻r、二极管(d5~d8)整流桥、变压器tr和逆变器;
放电电阻r与吸收电容c串联,二极管(d5~d8)构成整流桥并联在放电电阻r上,整流桥的两个中间点分别与变压器tr两个初级抽头连接,变压器tr的次级输出与逆变器连接;逆变器由电池或电容器提供电能。
5.一种权利要求1~4所述的基于晶闸管的固态交流断路器的控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
交流供电系统中发生短路故障或是需要对某个设备进行检修时,给予控制器触发指令;
控制器输出高频逆变器的驱动信号,输出固定的高频交流电压;
经过二极管整流桥输出与晶闸管导通方向相反的截止电压,关断晶闸管,断开电流通路,交流通路不再流经晶闸管,而是经二极管整流桥沿一个电流方向流经放电电阻和吸收电容,对吸收电容进行充电;
高频变压器输出的交流电压也经二极管整流桥对吸收电容进行充电;
通过控制器来停止逆变器的驱动信号调制,此时便只有供电源的交流电源对吸收电容进行充电;
需要重新导通载流通路恢复供电时,通过控制器再次触发晶闸管使其导通,此时吸收电容上的电压会通过载流通路完成放电;
等待下一次需要断开电路的时刻。