[发明专利]交流固态断路器故障电流检测装置

权利要求书

1.一种交流固态断路器故障电流检测装置，其特征在于，包括固态断路器和故障电流检测与处理电路，所述故障电流检测与处理电路中的检测电路与固态断路器并联，采集固态断路器主开关器件的两端电压以及检测电路上功率半导体器件的两端电压，并获得两电压之差，所述故障电流检测与处理电路对获得的两电压之差进行处理后得到线路状态的特征值，并反馈给固态断路器，以实现对线路处于正常导通、断开或故障状态的判断。

2.根据权利要求1所述的交流固态断路器故障电流检测装置，其特征在于，所述固态断路器包括主开关器件Q1和控制与驱动电路，所述主开关器件Q1为功率半导体器件，所述故障电流检测与处理电路包括检测电路、调理电路和处理电路，所述检测电路通过调理电路与处理电路连接，所述处理电路与固态断路器的控制与驱动电路连接。

3.根据权利要求2所述的交流固态断路器故障电流检测装置，其特征在于，所述主开关器件采用晶闸管、MOSFET、IGBT、IGCT、Sic-MOSFET或Sic-IGBT。

4.根据权利要求2所述的交流固态断路器故障电流检测装置，其特征在于，采用功率半导体器件导通压降检测方法来检测交流固态断路器故障电流，所述检测电路由功率半导体器件Q2、限流电阻R2和电压传感器PT组成，所述限流电阻R2与功率半导体器件Q2串联后并联在固态断路器两端，所述电压传感器PT同时采集固态断路器和功率半导体器件Q2的两端电压，所述电压传感器包括一个磁芯和三个绕组，第一绕组采集固态断路器两端电压u₁(t)，第二绕组采集功率半导体器件Q2两端电压u₂(t)，第三绕组电压为第一绕组电压与第二绕组电压之差u₃(t)，所述检测电路获得的电压u₃(t)经过调理电路和处理电路后得到线路中故障电流状态，故障电流状态再反馈给固态断路器的控制与驱动电路以控制和保护固态断路器。

5.根据权利要求2所述的交流固态断路器故障电流检测装置，其特征在于，采用功率半导体器件导通压降检测方法来检测交流固态断路器故障电流，所述检测电路由功率半导体器件Q2、限流电阻R2、第一电压传感器PT1和第二电压传感器PT2组成，所述限流电阻R2与功率半导体器件Q2串联后并联在固态断路器两端，所述第一电压传感器PT1采集固态断路器的两端电压u₁(t)，所述第二电压传感器PT2采集功率半导体器件Q2的两端电压u₂(t)，所述第一电压传感器PT1和第二电压传感器PT2的次级绕组的同名端连接在一起，另一同名端之间电压为u₃(t)且同时连接调理电路，电压u₃(t)经过调理电路和处理电路后得到线路中故障电流状态，故障电流状态再反馈给固态断路器的控制与驱动电路以控制和保护固态断路器。

6.根据权利要求4或5所述的交流固态断路器故障电流检测装置，其特征在于，功率半导体器件Q1和Q2的驱动信号一致。

7.根据权利要求4或5所述的交流固态断路器故障电流检测装置，其特征在于，所述限流电阻R2的阻值大于设定值，以使流过功率半导体器件Q2的电流足够小，从而不影响主电路。