[发明专利]一种大电流关断特性测试装置

说明书

本发明公开一种大电流关断特性测试装置。所述装置包括：电容模块、负载模块和保护模块；电容模块、负载模块与被测器件形成串联闭合回路；电容模块与负载模块配合产生测试电流；测试电流为被测器件的额定电流值的数倍；被测器件为全控型器件；保护模块与被测器件并联，保护模块的额定电流大于测试电流，保护模块在投入后流过被测器件的电流迅速下降。本发明提供的大电流关断特性测试装置能够在被测器件不损坏的前提进行大电流(超过被测器件额定电流值数倍)情况下的双脉冲测试。

技术领域

本发明涉及高压直流输电领域，特别是涉及一种大电流关断特性测试装置。

背景技术

高压直流输电以交流输电不可替代的优点，在远距离大功率输电和交流系统的非同步联络等方面得到广泛的应用。高压直流断路器是高压直流电网中的重要设备。近年来随着基于全控型半导体器件的混合式高压直流断路器的发展，全控型半导体器件(如IGCT、IGBT等)的工作性能愈发引起业界关注。上述断路器依靠全控型半导体器件分断数值很大的故障电流，所以器件关断大电流的能力对直流断路器的性能有着重要影响。

全控型半导体器件的传统应用场合是在很短的时间内反复开关不超过额定值的工作电流，器件工作频率往往为数百赫兹；而应用于高压直流断路器全控型半导体器件的工作次数与断路器分断故障电流的次数一致，故器件工作频率非常低，但单次需要关断额定值电流数倍甚至十几倍的大电流，可见研究半导体器件的大电流关断能力对于高压直流断路器的发展有着重要意义。

针对全控型半导体器件的电流关断能力，目前已有很多采取热循环或功率循环等测试方法的研究；但这些研究往往针对的是器件的传统工况，即短时间内反复开关近似等于额定值的电流，但目前很少有研究将高压直流断路器工况作为重心。

双脉冲测试是研究全控型半导体器件工作特性的经典测试方法，双脉冲测试可以充分研究器件的开关特性及感性负载上续流二极管反向恢复过程对被测器件的影响，但以往双脉冲法的测试电流往往在被测器件额定范围之内，为研究高压直流断路器工况下全控型半导体器件的开关特性，需要进行大电流情况下的双脉冲测试，此时测试电流已超过器件额定范围，故需要采取相应的保护措施。

综上，需要建立保护功能的高压直流断路器全控型半导体器件大电流关断特性测试系统，在保证器件不损坏的前提下进行大电流双脉冲测试。

发明内容

本发明的目的是提供一种大电流关断特性测试装置，在保证全控型半导体器件不损坏的前提下进行大电流双脉冲测试。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供了一种大电流关断特性测试装置，所述装置包括：电容模块、负载模块和保护模块；

所述电容模块、所述负载模块与被测器件形成串联闭合回路；所述电容模块与所述负载模块配合产生测试电流；所述测试电流为所述被测器件的额定电流值的数倍；所述被测器件为全控型器件；

所述保护模块与所述被测器件并联，所述保护模块的额定电流大于所述测试电流，所述保护模块在投入后流过所述被测器件的电流迅速下降。

可选的，所述装置还包括：开关模块；

所述开关模块一端与所述电容模块连接，所述开关模块的另一端与所述负载模块连接；所述被测器件的一端与所述负载模块连接，所述被测器件的另一端与所述电容模块连接，所述开关模块的额定电流大于所述测试电流。

可选的，所述电容模块包括：电容器、直流电源和放电电阻；

所述电容器与所述放电电阻并联后与所述直流电源串联。

可选的，所述电容模块还包括：第一机械开关和第二机械开关；