[发明专利]一种复合式耗能装置开关子模块及其防护方法

权利要求书

1.一种复合式耗能装置开关子模块，其特征在于，所述开关子模块包括：晶闸管支路、静态均压支路和电压箝位支路；

其中所述晶闸管支路、所述静态均压支路和所述电压箝位支路并联连接，其中，晶闸管为集成门极换流晶闸管IGCT，所述电压箝位支路包括第二电阻R_S、电容C_S和金属氧化物避雷器MOV；所述第二电阻R_S与所述电容C_S串联，所述金属氧化物避雷器MOV与所述电容C_S并联；其中，在耗能装置正常工作状态下，当串联的开关子模块闭合时，系统电流I_dc会流过IGCT，系统电流I_dc会在大小不发生变化的情况下流过电压箝位支路，此时第二电阻R_S两端电压有最大值；系统电流I_dc为电容C_S充电，电压箝位支路两端的电压逐渐升高；当MOV起到电压箝位作用，达到电压最高值时，第二电阻R_S两端电压降低，电容C_S和第二电阻R_S的电压最高值错开。

2.根据权利要求1所述的开关子模块，其特征在于，所述晶闸管支路包括晶闸管和二极管；

所述二极管的阴极与所述晶闸管的阳极连接，所述二极管的阳极与所述晶闸管的阴极连接。

3.根据权利要求1所述的开关子模块，其特征在于，所述静态均压支路包括一个或多个第一电阻。

4.一种开关电路，所述开关电路包括并联的开关支路和电容支路，其特征在于，所述开关支路包括：

串联连接的一个或多个如权利要求1-3任一所述的开关子模块；以及

与该开关子模块串联连接的耗能电阻。

5.一种利用开关子模块对电路进行防护的方法，所述开关子模块为如权利要求1-4任一所述的开关子模块，其特征在于，所述方法包括：

电流流入电压箝位支路直至达到所述晶闸管支路的击穿电压；

击穿后的所述晶闸管支路短路将所述电压箝位支路旁路。

6.根据权利要求5所述的方法，所述电压箝位支路包括第二电阻、电容和金属氧化物避雷器；所述第二电阻与所述电容串联，所述金属氧化物避雷器与所述电容串联，其特征在于，在电流流入电压箝位支路直至达到所述晶闸管支路的击穿电压的步骤中，包括以下步骤：

电流流经第二电阻为电容充电，直至所述电容两端的电压达到金属氧化物避雷器的残压；

所述第二电阻和所述电压两端的电压之和达到所述晶闸管支路的击穿电压。