CN202111614U - 一种用于晶闸管的触发电路及快速旁路装置 - Google Patents

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赵研峰
姚吉隆
宋英华
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Abstract

本实用新型公开了一种用于晶闸管的触发电路，包括用于串联在一晶闸管的阳极和门极之间的一第一电阻和一击穿二极管。本实用新型还公开了一种快速旁路装置，包括一晶闸管，所述晶闸管连接有上述的触发电路。本实用新型的优点在于：节省成本、简单可靠且反应迅速。

Description

一种用于晶闸管的触发电路及快速旁路装置
技术领域
本实用新型涉及一种触发电路，特别是一种用于晶闸管的触发电路。本实用新型还涉及一种连接有该触发电路的快速旁路装置。
背景技术
当高压直流输电(HVDC)系统处于大地回线运行模式时，直流电流流经大地并导致变压器接地极附近的电位变化，进而会在两个邻近变压器的中性点之间产生直流电势差。由于交流系统的电阻值较小，故电势差还会借助变压器的中性点在交流系统中产生直流电流。如果直流电流过大，会导致变压器饱和并发生直流偏磁，从而使得变压器温度过高、谐波增加、噪声增大，严重时甚至会损坏变压器。
为了解决这一问题，人们在变压器的中性点与接地极之间接入了电容器。电容器可以在允许交流电流通过的同时阻隔直流电流。然而，鉴于电容器所能承受的电压是有限的，有必要并联地使用一种快速旁路装置来在电力系统故障或变压器电涌时将电容器短路以防止电压或电流超过电容器的极限值。
由于晶闸管具有良好的电流控制能力且反应迅速故被用于快速旁路装置。其中，反并联的晶闸管由于能够允许双向的电流流动被广泛地采用。通常用一电子驱动电路主动向晶闸管的门极注入一定的电流来实现晶闸管的触发。电子驱动电路由电源和信号处理单元两部分组成，其任一部分的故障都将导致晶闸管的触发故障。鉴于安全性和可靠性对于电力系统中阻隔直流电流的装置而言十分重要，故须为晶闸管的触发增设一主动的电子驱动电路作为备用触发电路。这种方案存在以下缺点：1)备用触发电路需要额外地增设一套电源和信号处理单元从而增加了成本；2)触发电路采用主动的形式来触发晶闸管，即只有在电源正常工作的情况下才能进行触发。一旦电源因严重故障出现瘫痪，则触发将无法进行。
实用新型内容
本实用新型的目的通过一种用于晶闸管的触发电路来实现，以克服现有技术的上述不足。所述用于晶闸管的触发电路包括用于串联在一晶闸管的阳极和门极之间的一第一电阻和一击穿二极管。
依据本实用新型的一个方面，所述触发电路进一步包括连接在所述晶闸管的阴极和门极之间的一稳压二极管。
依据本实用新型的另一方面，所述触发电路进一步包括一电容器和一第二电阻，其中所述电容器、所述第二电阻和所述稳压二极管相互并联。
依据本实用新型的再一方面，所述触发电路进一步包括一二极管，其中所述二极管的阴极连接所述晶闸管的门极，而所述二极管的阳极连接所述击穿二极管和所述稳压二极管的阴极。
本实用新型的目的还通过一种快速旁路装置来实现。所述快速旁路装置包括一晶闸管，其中所述晶闸管连接有上述触发电路。
依据本实用新型的一个方面，两个所述晶闸管反向并联成一对反并联的晶闸管。
依据本实用新型的另一方面，所述一对反并联的晶闸管与一主电容器并联。
依据本实用新型的再一方面，所述主电容器为串联在一变压器的中性点和接地极之间的一个或复数个电容。
本实用新型的优点在于：1)避免额外地增设一套电源和信号处理单元从而节省了成本；2)触发电路完全采用被动的形式来触发晶闸管，即无需电源即可进行触发且即使整个变电站都断电照样能够进行，从而实现了简单可靠的触发；3)仅需数微秒的反应时间，最大限度地避免了因时间延迟而对例如电容器的装置造成损坏。
附图说明
结合以下附图，本实用新型的特征和优点将变得更加清楚，其中相同的符号表示相同的部件或装置：
图1示意性地展示了本实用新型的用于晶闸管的触发电路1，其中标号相同的电位点的电位相同；
图2示意性地展示了本实用新型的快速旁路装置2，其中快速旁路装置2与主电容器Cm并联。
参考符号列表：
1触发电路；                                        2快速旁路装置；
D1二极管；                                         D2稳压二极管；
D3击穿二极管；                                     T1、T2晶闸管；
C电容器；                                          Cm主电容器；
P1、P2、P3、P4、P5电位点；                         R1、R2电阻。
具体实施方式
依据本实用新型的一种实施方式，用于晶闸管的触发电路1如图1中以虚线所示包括一作为第一电阻的电阻R1和一击穿二极管D3，其中电阻R1和击穿二极管D3串联在一晶闸管T1的阳极和门极之间。击穿二极管D3能够在其上的正向电压超过一定值后产生正向偏置，使得其两端的电压迅速下降，并产生电流注入晶闸管T1的门极，从而发出信号将晶闸管T1导通。第一电阻用于限流，以防止晶闸管T1因电流过大而损坏。
依据本实用新型的另一实施方式，触发电路1如图1所示可进一步包括连接在晶闸管T1的阴极和门极之间的稳压二极管D2。由于晶闸管T1承受过电压的能力很差，故设置稳压二极管D2能够防止晶闸管T1的门极和阴极之间出现过电压，从而保护晶闸管T1。
依据本实用新型的再一实施方式，触发电路1如图1所示可进一步包括一电容器C和一作为第二电阻的电阻R2，其中电容器C、电阻R2和稳压二极管D2相互并联。并联的电容器C和电阻R2能够对高频干扰信号起到滤波作用，从而避免晶闸管T1被意外触发，其中本领域技术人员可根据需要对电容器C和电阻R2的电容值和电阻值进行选择。
依据本实用新型的又一实施方式，触发电路1如图1所示可进一步包括一二极管D1，其中二极管D1的阴极连接晶闸管T1的门极，而二极管D1的阳极连接击穿二极管D3和稳压二极管D2的阴极于电位点P5。二极管D1用于确保电位点P5的电位高于晶闸管T1的门极的电位，且只有当二极管D1上的电压达到一定值时才允许电流通过二极管D1注入晶闸管T1的门极来将晶闸管T1导通，这样就避免了晶闸管T1被意外触发。
依据本实用新型的又一实施方式，图2中以虚线表示的一种快速旁路装置2连接有如图1所示的触发电路1。虽然图2中省略了用于晶闸管T2的触发电路，但是上述各个实施方式中的触发电路1也可以类似于晶闸管T1的方式连接到晶闸管T2。触发电路1分别通过电位点P3和P4连接在快速旁路装置2上。尽管图2中展示的是两个晶闸管T1和T2反向并联成一对反并联的晶闸管，但是图1的触发电路1也可用于以其它方式连接的一个或复数个晶闸管。
依据本实用新型的又一实施方式，还可将快速旁路装置2进一步如图2所示与一主电容器Cm并联。此时，连接在变压器的中性点P1和接地极P2之间的主电容器Cm分别在电位点P3和P4处与快速旁路装置2中反并联的主晶闸管T1和T2并联，其中主电容器Cm可以为串联在一变压器的中性点P1和接地极P2之间的一个或复数个电容。
尽管以上展示了本实用新型的实施方式，但是所述实施方式不旨在展示本实用新型的所有可能的形式。此外，本说明书中的内容是描述性的，而非限制性的。本领域技术人员可对本说明书的内容作出各种变化和修改，而不偏离本实用新型的主旨和权利要求的范围。

Claims (8)

1.一种用于晶闸管的触发电路，其特征在于，包括用于串联在一晶闸管(T1)的阳极(P3)和门极之间的一第一电阻(R1)和一击穿二极管(D3)。
2.如权利要求1所述的触发电路，其特征在于，所述触发电路(1)进一步包括用于连接在所述晶闸管(T1)的阴极(P4)和门极之间的一稳压二极管(D2)。
3.如权利要求2所述的触发电路，其特征在于，所述触发电路(1)进一步包括一电容器(C)和一第二电阻(R2)，其中所述电容器(C)、所述第二电阻(R2)和所述稳压二极管(D2)相互并联。
4.如权利要求2或3所述的触发电路，其特征在于，所述触发电路(1)进一步包括一二极管(D1)，其中所述二极管(D1)的阴极连接所述晶闸管(T1)的门极，而所述二极管(D1)的阳极(P5)连接所述击穿二极管(D3)和所述稳压二极管(D2)的阴极(P5)。
5.一种快速旁路装置，包括一晶闸管(T1)，其特征在于，所述晶闸管(T1)连接有如权利要求1至4中任一项权利要求所述的触发电路(1)。
6.如权利要求5所述的快速旁路装置，其特征在于，两个所述晶闸管(T1、T2)反向并联成一对反并联的晶闸管(T1、T2)。
7.如权利要求6所述的快速旁路装置，其特征在于，所述一对反并联的晶闸管(T1、T2)与一主电容器(Cm)并联。
8.如权利要求6或7所述的快速旁路装置，其特征在于，所述主电容器(Cm)为串联在一变压器的中性点(P1)和接地极(P2)之间的一个或复数个电容。 
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