The invention provides a fault current limiting device and a method and system for limiting the fault current. Instead of using expensive isolated AC/DC power supplies, isolation transformers are used to provide isolated AC voltages. In one embodiment, the primary winding of the isolation transformer is set across an independent AC source. In another embodiment, the primary winding of the isolation transformer is set across two phases of the AC power supply line. The isolated AC voltage is then generated across the secondary winding of the isolation transformer. The isolated AC voltage is then used by a non isolated DC power supply, and the non isolated DC power supply generates a power supply for the gate drive circuit.
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】故障电流限制装置、用于限制故障电流的方法和系统
本专利技术涉及用于尤其在半导体开关串联地设置时故障电流限制装置、用于限制故障电流的方法和系统。
技术介绍
可通过使用固态故障电流限制器(solidstatefaultcurrentlimiter,SSFCL)来检测并修复电源线故障。这些SSFCL装置利用例如IGBT、SCR、IGCT或MOSFET晶体管等固态开关装置,以阻断或显著增大电源与负荷之间的电流路径的阻抗。然而,这些电源线通常承载范围为10千伏到230千伏以上的电压。因为典型开关装置仅额定为约6千伏,所以通常有必要串联地放置多个此类SSFCL装置。电源线的总电压(也称为电源线电压)在串联的全部SSFCL装置上划分,进而允许每一SSFCL装置在其额定范围内操作。当检测到故障(例如,穿过电源线的电流的浪涌)时,SSFCL装置中的每一个停用其相应的固态开关装置,进而增大电源所遭遇的电阻且降低电流。图1展示常用的SSFCL装置100。SSFCL装置100包括固态开关装置110,其可为上述晶体管中的任一个。这些固态开关装置110通常具有至少三个端子,即,源极或输入侧111、漏极或输出侧112和栅极113。栅极113的断言(assertion)实现从源极111到漏极112的电流的通过,而栅极113的撤销断言(deassertion)抑制穿过固态开关装置110的电流的通过。此固态开关装置110可与以下组件中的一个或一个以上并联:缓冲器120、电抗器130和瞬态抑制器140。缓冲器120通常为与电容器串联的电阻器,用于耗散瞬态现象的能量且通过对瞬态频率进行滤波(即, ...
【技术保护点】
一种随交流电源线一起使用的固态故障电流限制装置,包括:固态开关装置,串联地设置在所述交流电源线中,所述固态开关装置具有输入、输出和栅极,其中施加到所述栅极的电压确定电流是否在所述输入与所述输出之间流动;栅极驱动电路,与所述栅极连通,以将栅极电压施加到所述栅极,所述电压参考所述输入或所述输出处的电压;电流监控器,与所述交流电源线和所述栅极驱动电路连通,其中所述栅极电压是基于来自所述电流监控器的输出来确定的;隔离变压器,具有初级绕组和次级绕组;以及非隔离交流到直流电源供应器,由所述次级绕组供电且参考所述输入或所述输出处的所述电压,以将直流电源供应到所述栅极驱动电路。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.08.22 US 13/973,4751.一种随交流电源线一起使用的固态故障电流限制装置,包括:固态开关装置,串联地设置在所述交流电源线中,所述固态开关装置具有输入、输出和栅极,其中施加到所述栅极的电压确定电流是否在所述输入与所述输出之间流动;栅极驱动电路,与所述栅极连通,以将栅极电压施加到所述栅极,所述电压参考所述输入或所述输出处的电压;电流监控器,与所述交流电源线和所述栅极驱动电路连通,其中所述栅极电压是基于来自所述电流监控器的输出来确定的;隔离变压器,具有初级绕组和次级绕组;以及非隔离交流到直流电源供应器,由所述次级绕组供电且参考所述输入或所述输出处的所述电压,以将直流电源供应到所述栅极驱动电路。2.根据权利要求1所述的固态故障电流限制装置,其中所述初级绕组设置在所述交流电源线的两个相位之间。3.根据权利要求1所述的固态故障电流限制装置,还包括独立交流源,其中所述初级绕组跨越所述独立交流源而设置。4.根据权利要求1所述的固态故障电流限制装置,还包括过电压保护电路,其设置在所述次级绕组与所述非隔离电源供应器之间。5.根据权利要求1所述的固态故障电流限制装置,其中所述初级绕组和所述次级绕组实体上分离以便提供至少等于所述交流电源线的电压的电压隔离额定值。6.一种限制交流电源线中的故障电流的方法,包括:监控穿过所述交流电源线的电流;以及将电压施加到固态开关装置的栅极以实现或抑制穿过所述固态开关装置的电流的流动,其中所述电压是基于监控穿过所述交流电源线的电流来确定的,其中所述电压是通过以下方式而产生:使用隔离变压器以产生隔离交流电压;使用参考所述交流电源线的电压的非隔离交流到直流电源供应器以将所述隔离交流电压转换为隔离直流电压;以及使用所述隔离直流电压以对与所述固态开关装置的所述栅极连通的栅极驱动电路供电。7.一种用于限制交流电源线中的故障电流的系统,包括:隔离变压器,具有初级绕组与第一次级绕组和第二次级绕组;独立交流源,其中所述初级绕组跨越所述独立...
【专利技术属性】
技术研发人员:皮尔·R·卢比克,卡森·泰克雷特萨迪克,
申请(专利权)人:瓦里安半导体设备公司,
类型:发明
国别省市:美国,US
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