机电混合式有载分接开关电弧电流转移过程

摘要：

为阐明电弧电流转移的过程、机理和影响因素,确定不同半导体器件转移电弧电流的差异,针对机电混合式有载分接开关测试平台进行了试验研究.在理论分析影响电弧电流转移速率关键参数的基础上,分别建立了基于快速控制原型系统的无分流机制及有分流机制电路,获取了固定开断相位下电弧电流的转移参数.通过功率器件测试电路,得到晶闸管(silicon controlled rectifier,SCR)、金属氧化物半导体场效应管(metal oxide semiconductor field effect transistor,MOSFET)和绝缘栅双极性晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)的特性参数,确定了电弧电流转移条件及工作机理.通过汇总3种功率器件的关键参数,总结了不同器件在电弧电流转移及开通过程方面的差异.研究结果表明:MOSFET并联支路可实现电弧电流转移参数最优,开关燃弧能量在10-3 J量级,分别约为IGBT和SCR结构相应参数的6.4％和9.3％,电弧电流转移时间＜50μs,分别约为IGBT和SCR的85.3％和61.1％.该项工作可为后续研究基于全控器件的机电混合式有载分接开关样机提供参考.

关键词：机电混合式有载分接开关、半导体器件、电弧电流、转移过程、建模仿真、小波滤波

所属期刊栏目：46

分类号：TM561;TN386.1;TN929.53

资助基金：河北省高等学校科学技术研究项目QN2018211

在线出版日期：2020-08-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：2164-2174