[实用新型]一种基于半导体开关的过电压保护装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及过电压保护装置，具体涉及一种基于半导体开关的过电压保护装置。

背景技术

目前，针对过电压保护，避雷器的保护水平选型情况如下，一般避雷器参考电压的选取均远高于系统运行电压，避雷器在过电压发生时起到保护作用，也可在系统运行电压下安全运行；而对于保护水平要求较低的场所，需要降低避雷器参考电压来达到降低其保护电压的目的，而选取参考电压较低的避雷器在相同的系统运行电压下泄漏电流将加大，避雷器内部的氧化锌电阻片将长期处于发热状态会加速避雷器老化，降低避雷器运行寿命，提高避雷器的运行风险，因此现有氧化锌避雷器无法给电力系统的安全运行提供可靠的保护。

发明内容

本实用新型的目的在于解决氧化锌避雷器的运行风险，避免泄漏电流对氧化锌避雷器运行寿命的影响，而提供了一种基于半导体开关的过电压保护装置。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种基于半导体开关的过电压保护装置，其特殊之处在于：包括高压测量装置、功率半导体开关器件、氧化锌避雷器以及用于控制功率半导体开关器件通断的控制板，所述功率半导体开关器件与氧化锌避雷器串联，串联后的功率半导体开关器件和氧化锌避雷器再与高压测量装置并联在一起，所述控制板一端接高压测量装置的输出端，另一端接功率半导体开关器件的触发端。

由控制板对高压测量装置检测到的过电压进行判断，如果超过设定值，则发出指令导通功率半导体开关器件，使氧化锌避雷器接入到被保护系统中。

进一步地，所述高压测量装置为高压分压器，高压分压器的分压节点接控制板。

进一步地，所述高压测量装置也可为高压互感器，所述高压互感器的输出端接控制板。

进一步地，所述功率半导体开关器件为可控硅或IGBT。

进一步地，所述可控硅为单向可控硅，所述单向可控硅的数量为两个，两个单向可控硅反向并联设置。

进一步地，所述可控硅也可为双向可控硅，所述双向可控硅的数量为一个。

进一步地，所述高压测量装置由串接在一起的多个电阻元件或多个电容元件组成。

为了缩短响应时间，所述控制板与功率半导体开关器件以及控制板内部均采用光纤连接。

所述控制板使用本领域公知的比较电路，在此处不做具体限定。

与现有技术相比，本实用新型的优点是：

1、将功率半导体开关器件与氧化锌避雷器串联，接到被保护系统中，在系统运行电压下，功率半导体开关器件处于断开状态，氧化锌避雷器未承受系统电压，在过电压发生以外的绝大多数时间避雷器均处于非工作状态，其泄漏电流为零。因此，不会影响氧化锌避雷器的运行寿命。

2、当过电压发生时，该过电压保护装置在短时间内动作，同样不会影响氧化锌避雷器的运行寿命，且限制了过电压幅值，给电力系统的安全运行提供了可靠的保护。

3、将两只单向可控硅反向并联用作开关元件，符合交流电路的实际需求，经济实用，成本低。

4、控制板与可控硅以及控制板内部均采用光纤连接，当系统电压超过设定值时，控制板可以快速判断并发出指令，进一步缩短响应时间。

附图说明

图1为本实用新型的电路原理图。

图中：1、功率半导体开关器件，2、氧化锌避雷器，3、高压测量装置，4、控制板。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本实用新型做进一步阐述和说明：

如图1所示，一种基于半导体开关的过电压保护装置，包括高压测量装置3、功率半导体开关器件1、氧化锌避雷器2以及用于控制功率半导体开关器件1通断的控制板4，所述功率半导体开关器件1与氧化锌避雷器2串联，串联后的功率半导体开关器件1和氧化锌避雷器2再与高压测量装置3并联在一起，所述控制板4一端接高压测量装置3的输出端，另一端接功率半导体开关器件1的触发端。由控制板4对高压测量装置3检测到的过电压进行判断，如果超过设定值则发出指令导通功率半导体开关器件1，使氧化锌避雷器2接入到被保护系统中。所述高压测量装置3为高压分压器，所述功率半导体开关器件1为可控硅，可控硅为单向可控硅，所述单向可控硅的数量为两个，两个单向可控硅反向并联设置。所述高压测量装置3由串接在一起的多个电阻元件组成。为了缩短响应时间，所述控制板4与可控硅以及控制板4内部均采用光纤连接。