[实用新型]一种多晶硅还原炉高压及调功接地检测系统

说明书

本实用新型公开了一种多晶硅还原炉高压及调功接地检测系统，对现有多晶硅还原炉，高压启动过程中接地打火造成电极绝缘套击穿损坏问题，改变高压时系统接地方式，降低高压系统对地电压，从而避免电极打火，提高还原炉启炉成功率。对还原炉运行后期接地电流检测无法准确反应炉内接地情况，通过增加电极电压测量比较功能，保障还原炉安全稳定运行。

技术领域

本实用新型涉及多晶硅生产技术领域，尤其涉及一种多晶硅还原炉高压及调功接地监测系统。

背景技术

多晶硅是半导体、电子信息和太阳能光伏电池等行业中最重要基础材料，多晶硅作为制备单晶硅的唯一原材料和生产太阳能电池的材料，其需求量日益增大。多晶硅生产过程中，还原炉硅芯加热电源首先需要解决硅芯击穿问题，为此硅芯击穿一般采用加热击穿和高压电击穿方式，其中高压电击穿方式国内使用普遍使用。

现有的多晶硅还原炉硅芯高压电源击穿启动方式，主要采用升压变压器作为启动电源，其高压电源连接方式为高压启动变压器并联非接地方式运行，每1台高压电源对应击穿1对或2对硅芯，在4组或6组高压电源同时击穿所有硅芯后交由电压可调的调功电源对硅芯提供电源，因为非接地电源系统，在发生电极或底盘打火时，容易造成系统电压的抬高，造成电极绝缘套或瓷环的击穿，也就成为目前多晶硅生产行业迫切解决的问题。

目前大多数多晶硅原炉交流电源系统通过高压启动电源系统和电压可调的调功电源组合使用作为多晶硅还原炉硅芯击穿和硅芯生产加热电源，还原炉正常运行调功电源常用的接地检测方式为变压器绕组通过接地电阻接地，通过测量流过接地电阻的电流来检测炉内接地情况，这种检测方式在还原炉运行前期负载电压高时可以准确反馈炉内接地情况，但实际负载电压降低接地动作电压下限后，将无法准确反映炉内接地情况，造成炉内硅棒靠壁无法检测烧毁炉桶等安全事故。

参考文献：

毛涛涛李超林.浅谈大功率多晶硅还原炉电源系统；

郭光伟胡西军石天顺沈正国尹学飞谈寿套CN1085535590A,多晶硅还原炉内接地检测系统方法；

伍超林，一种多晶硅还原炉电源柜的制作方法。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中存在的上述不足，提供一种多晶硅还原炉高压及调功接地检测系统，应用于多种多晶硅还原炉，用以解决多晶硅还原炉硅芯击穿打火，电压高的问题，通过高压电源系统接地方式，增加高压时接地检测的功能，从而降低电极损坏的可能性。此外，通过对电极对地电压测量判断炉内硅棒靠壁情况，及时了解还原炉内接地情况，保证还原炉桶安全。

一种多晶硅还原炉高压及调功接地检测系统，包括：电连接的功率调节模块、硅芯负载、切换接触器、高压电源模块、高压接地检测模块、硅棒电压检测模块和高压控制柜，所述高压接地检测模块包括高压接地接触器和接地检测电流互感器；所述系统中包括4台高压电源模块，用于提供4对硅芯或8对硅芯的高压击穿电源；或者，所述系统中包括6台高压电源模块，用于提供6对硅芯或12对硅芯的高压击穿电源；

所述高压电源模块采用0电位接地方式接地，所述系统的接地点设置在高压电源模块内部，通过高压接地接触器合闸，经过接地检测电流互感器后接入大地；其中，所述高压电源模块和硅芯负载通过高压电源接触器和切换接触器连接，为所述硅芯负载提供高压击穿电源。

进一步地，在一种实现方式中，所述硅芯负载通过隔离断路器与功率调节模块连接，为硅棒正常生长提供调压电源；所述系统还包括功率柜接地检测单元，所述功率调节模块通过功率柜接地检测单元接地。

进一步地，在一种实现方式中，所述功率柜接地检测单元包括接地电流互感器和控制柜；所述功率柜接地检测单元将正常流过接地电流互感器的第一实际电流Ig1，上传至所述控制柜与设定电流Iset比较，若所述第一实际电流Ig1大于设定电流Iset，确定炉内发生接地情况。具体的，本实施例中，所述设定电流Iset通过上位机触摸屏设定。