[發(fā)明專利]固態(tài)故障電流限制器及固態(tài)故障電流限制器系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710190279.8
• 申請(qǐng)日: 2014-08-19
• 公開（公告）號(hào): CN107026435B
• 公開（公告）日: 2020-05-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 可賽格·D·特拉斯狄克;卡爾斯·L·史坦利;希馬恩·飛三;皮爾·盧比克
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 瓦里安半導(dǎo)體設(shè)備公司
• 主分類號(hào): H02H9/02
• 分類號(hào): H02H9/02
• 代理公司: 北京同立鈞成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11205
• 代理人: 楊貝貝;臧建明

1.一種固態(tài)故障電流限制器，其特征在于包括：

電流分離電抗器，所述電流分離電抗器包括系統(tǒng)電流輸入端、無源電流輸出端以及控制電流輸出端；

電壓控制電抗器，所述電壓控制電抗器包括第一端部以及第二端部，所述第一端部耦合到所述控制電流輸出端上并且所述第二端部耦合到所述無源電流輸出端上；以及

故障觸發(fā)電路，所述故障觸發(fā)電路與所述電壓控制電抗器并聯(lián)耦合，

其中所述故障觸發(fā)電路包括：

瞬態(tài)電壓控制電路，所述瞬態(tài)電壓控制電路與經(jīng)配置以接收由所述系統(tǒng)電流輸入端接收的故障電流的所述電壓控制電抗器并聯(lián)耦合；以及

開關(guān)，所述開關(guān)與所述瞬態(tài)電壓控制電路并聯(lián)耦合，其中所述開關(guān)經(jīng)配置以在所述故障電流超出預(yù)定觸發(fā)電流時(shí)斷開，

其中所述電流分離電抗器進(jìn)一步包括第一電路以及第二電路，所述第一電路包括第一導(dǎo)電繞組以及所述第二電路包括第二導(dǎo)電繞組，所述第一電路以及所述第二電路在穩(wěn)態(tài)操作條件期間磁性耦合并且在故障條件期間磁性解耦以限制傳遞到負(fù)載上的電流的量，并且經(jīng)配置以使穩(wěn)態(tài)電流的一部分以及故障電流流過所述故障觸發(fā)電路。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)故障電流限制器，其中所述第一導(dǎo)電繞組圍繞磁芯并且所述第二導(dǎo)電繞組圍繞所述磁芯，所述第二導(dǎo)電繞組相對(duì)于所述第一導(dǎo)電繞組反繞。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的固態(tài)故障電流限制器，其中所述第一導(dǎo)電繞組經(jīng)配置以承載在第一方向上的電流并且所述第二導(dǎo)電繞組經(jīng)配置以承載在與所述第一方向相反的第二方向上的電流，以使在所述穩(wěn)態(tài)操作條件期間由所述第一導(dǎo)電繞組引起的第一磁場(chǎng)與所述第二導(dǎo)電繞組的第二磁場(chǎng)耦合。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的固態(tài)故障電流限制器，其中所述電流分離電抗器經(jīng)配置以在所述故障條件期間承載通過所述第一導(dǎo)電繞組以及所述第二導(dǎo)電繞組二者的所述故障電流。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的固態(tài)故障電流限制器，其中所述電流分離電抗器經(jīng)配置以響應(yīng)于所述開關(guān)的斷開將所述故障電流傳遞到所述電壓控制電抗器以及所述瞬態(tài)電壓控制電路上。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的固態(tài)故障電流限制器，其中所述電壓控制電抗器以及所述瞬態(tài)電壓控制電路經(jīng)配置以響應(yīng)于所述開關(guān)的斷開增大阻抗，并且所述電流分離電抗器經(jīng)配置以回應(yīng)于所述阻抗的所述增大提供電流限制電抗。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)故障電流限制器，其中所述瞬態(tài)電壓控制電路進(jìn)一步包括串聯(lián)電阻和電容電路以及電阻的并聯(lián)連接。

8.一種固態(tài)故障電流限制器系統(tǒng)，包括：

電壓控制電抗器，所述電壓控制電抗器耦合到電流分離裝置上，所述電流分離裝置包括第一導(dǎo)電繞組和第二導(dǎo)電繞組，其中所述電壓控制電抗器與所述第二導(dǎo)電繞組串聯(lián)；以及

固態(tài)故障觸發(fā)電路，所述固態(tài)故障觸發(fā)電路包括瞬態(tài)電壓控制電路以及開關(guān)，所述固態(tài)故障觸發(fā)電路與所述電壓控制電抗器并聯(lián)耦合，其中所述開關(guān)經(jīng)配置以在行進(jìn)穿過第二導(dǎo)電繞組的故障電流高于預(yù)定閾值電流時(shí)斷開，并且所述電壓控制電抗器以及所述瞬態(tài)電壓控制電路經(jīng)配置以在所述開關(guān)斷開時(shí)接收所述第二導(dǎo)電繞阻產(chǎn)生的所述故障電流，其中所述第一導(dǎo)電繞組和所述第二導(dǎo)電繞組繞芯卷繞，其中所述第一導(dǎo)電繞組經(jīng)配置以在故障條件期間承載通過所述第一導(dǎo)電繞組以及所述第二導(dǎo)電繞組二者的故障電流；

其中所述第一導(dǎo)電繞組和所述第二導(dǎo)電繞組在穩(wěn)態(tài)操作條件期間磁性耦合并且經(jīng)配置以使穩(wěn)態(tài)電流的一部分以及所述故障電流流過所述故障觸發(fā)電路。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的固態(tài)故障電流限制器系統(tǒng)，其中所述第一導(dǎo)電繞組經(jīng)配置以承載在第一方向上的電流并且所述第二導(dǎo)電繞組經(jīng)配置以承載在與所述第一方向相反的第二方向上的電流，以使在所述固態(tài)故障電流限制器系統(tǒng)的所述穩(wěn)態(tài)操作條件期間由所述第一導(dǎo)電繞組引起的第一磁場(chǎng)與所述第二導(dǎo)電繞組的第二磁場(chǎng)耦合。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的固態(tài)故障電流限制器系統(tǒng)，其中所述開關(guān)經(jīng)配置以響應(yīng)于接收所述故障電流超出所述預(yù)定閾值電流的信號(hào)斷開。