[发明专利]在电压中间电路变流器中用于控制直流侧的短路的半导体保护元件

权利要求书

1.一种用于转换电流的装置(1)，具有至少一个相模块(2a，2b，2c)， 该相模块具有交流电压接头(3)和至少一个直流电压接头(p，n)，其中，在 每个直流电压接头(p，n)和每个交流电压接头(3)之间形成一个相模块支路 (11p，11n)，并且其中，每个相模块支路(11p，11n)具有由子模块(15)组 成的串联电路，这些子模块分别具有至少一个功率半导体(12，13)，

其特征在于，

与所述至少一个功率半导体(12，13)并联和/或串联连接半导体保护装置 (9，14，20)，

其中，每个子模块(15)具有至少一个可关断功率半导体(12)，与其并 联连接反向空程二极管(13)，其中，所述半导体保护装置(9，14，20)包括 与所述反向空程二极管(13)并联连接的保护元件(20)。

2.根据权利要求1所述的装置(1)，其特征在于，所述保护元件是具有与 预期的短路电流匹配的载流能力的空程二极管(20)。

3.根据权利要求1所述的装置(1)，其特征在于，所述保护元件是晶闸管。

4.根据权利要求1所述的装置(1)，其特征在于，所述半导体保护装置(9， 14，20)包括在每个相模块中设置的电感(14)。

5.根据权利要求4所述的装置(1)，其特征在于，所述电感设置在一个或 多个子模块中。

6.根据权利要求1所述的装置(1)，其特征在于，所述半导体保护装置(9， 14，20)包括在相模块的交流电流侧设置的电感。

7.根据权利要求6所述的装置(1)，其特征在于，所述电感是具有足够用 于限制电流的漏电感的变压器绕组。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的装置(1)，其特征在于，所述半导 体保护装置包括与一个或每个直流电压接头(9)在直流电压侧连接的电感。

9.根据权利要求1至7中任一项所述的装置(1)，其特征在于，每个子模 块(15)具有第一接线端子(19)、第二接线端子(18)、能量存储器(17)和 一个与能量存储器(17)并联的具有两个串联连接的可关断功率半导体(12a， 12b)的功率半导体支路，其中，与每个可关断功率半导体(12a，12b)并联连 接一个反向空程二极管(13a，13b)，并且功率半导体支路的第一可关断功率半 导体(12a)的发射极和与第一可关断功率半导体关联的反向空程二极管(13a) 的阳极的连接点形成第一接线端子(19)，而功率半导体支路的可关断功率半导 体(12a，12b)和空程二极管(13a，13b)的连接点形成所述第二接线端子。

10.根据权利要求1至7中任一项所述的装置(1)，其特征在于，每个子 模块具有第一接线端子、第二接线端子、能量存储器和一个与能量存储器并联 的具有两个串联连接的功率半导体的功率半导体支路，其中，与每个可关断功 率半导体并联连接一个反向空程二极管，并且功率半导体支路的第一功率半导 体的集电极和与第一功率半导体关联的反向空程二极管的阴极的连接点形成第 一接线端子，而功率半导体支路的可关断功率半导体和空程二极管的连接点形 成第二接线端子。

11.根据权利要求3所述的装置，其中，通过测量传感器采集相模块的直 流电压侧的短路，在采集了短路电流之后将所述可关断功率半导体转换到其分 离状态并且接着将所述晶闸管转换到其导通状态。