Projektowanie przekształtników dużej mocy w aspekcie doboru przyrządów energoelektronicznych do warunków zwarciowych oraz wyboru zabezpieczeń przeciwko narażeniom prądowym

W artykule przedstawiono wpływ parametrów układu zasilania przekształtników dużej mocy (takich jak: moc zwarciowa sieci zasilającej, rodzaj i długość linii zasilającej transformator przekształtnikowy oraz jego napięcie zwarcia) na prądy w diodach prostownika zasilającego sieć trakcyjną PKP podczas zwarć na jego wyjściu. Wartości tych prądów stanowią jeden z głównych czynników doboru przyrządów półprzewodnikowych przekształtnika. Dla konkretnego rozwiązania technicznego wykonano analizy mające na celu wyznaczenie prądów w diodach przy różnych rodzajach zwarć zewnętrznych oraz wewnątrz zespołu prostownikowego. Porównano szeregowe i równoległe konfiguracje łączenia przyrządów energoelektronicznych oraz układów w przekształtnikach dużej mocy w aspekcie wytrzymałości zwarciowej urządzenia. Omówiono występujące zagrożenia uszkodzenia przyrządu oraz jego eksplozji, przy różnych rodzajach obudów elementów energoelektronicznych, w przypadku wystąpienia stanów awaryjnych. Przedstawiono sposoby zabezpieczenia różnych przyrządów półprzewodnikowych przed skutkami zwarć.

Influence of parameters of the convertor supply system (as short circuit voltage of convertor transformer the ratio of the short circuit power of supply system and kind and length of the supply line) on the rate short circuit current in diods of rectifier. These simulation analysis was conducted for of supply system of electric traction DC line of voltage 3,3 kV. The results of analysis for different events of short circuit states occurred inside and outside rectifier is presented. The serious and parallel connections of semiconductor power devices and rectifiers are compared in aspect of endurance of installation against short circuit phenomena. The problem of explosion effect of different semiconductor power devices cases in short circuit conditions is also presented. The means of protection of different semiconductor power devices against of short circuit results are described.