Reseach on Low-Voltage Solid-State Circuit Breaker with Current-Limitation Function

具有限流功能的低压固态断路器的研究

• 批准号: 20560266
• 负责人: YOKOMIZU Yasunobu
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20560266/
• 关键词: 電気機器; 大電流限流遮断; 大電流; 遮断; パワー半導体; 限流; 低圧直流給電

The present research deals with a low-voltage DC (Direct Current) solid-state circuit breaker utilizing the switching function of a power semi-conductor device. An IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) was employed. In consideration of a dependence of a corrector-emitter resistance on a gate-emitter voltage, circuit configuration of circuit-breaker components was contrived to achieve limiting and breaking operations of the direct current. The model IGBT-type DC circuit breaker was constructed to perform the current-breaking experiment. The experimental results demonstrated that the model circuit-breaker successfully interrupts the current of the 10-80 A under the source voltage of DC 120 V. The results also verified that adjustment of the time constant τ_<GE> in the gate circuit allows control of the interrupting time t_<int>. A thyristor was also discussed to construct the low-voltage DC circuit breaker.

本研究涉及一种低压直流（直流）固态断路器利用功率半导体器件的开关功能。采用IGBT（绝缘栅双极晶体管）。考虑到校正器-发射极电阻对栅极-发射极电压的依赖性，设计了断路器部件的电路配置，以实现直流电流的限制和断开操作。搭建了IGBT直流断路器模型，进行了电流分断实验。实验结果表明，该模型断路器在直流120 V电源电压下，成功地开断了10-80 A的电流，并验证了通过调节门电路中的时间常数τ<GE>，可以控制开断时间t<int>。还讨论了晶闸管构造低压直流断路器。

项目成果

低圧直流システムにおける限流機能付きサイリスタ型固体遮断器の基礎的検討

低压直流系统限流晶闸管式固态断路器的基础研究

• 发表时间: 2008
• 作者: 松村一弘;中村武恒;長尾和昌;横水康伸・Mohamed Azmi Bin Sidik・松村年郎
• 通讯作者: 横水康伸・Mohamed Azmi Bin Sidik・松村年郎

Fundamental Approach to Low-Voltage Direct-Current Interruption by Means of Solid-State Circuit Breaker Composed of IGBT

IGBT固态断路器低压直流开断的根本途径

• 发表时间: 2010
• 期刊: The Seventh International Workshop on High Voltage Engineering -IWHV 2010-(Kitakyushu), ED-10-62, SP-10-29, HV-10-24
• 作者: 中村武恒;三澤慎太郎;関口大輔;北野紘生;川西勇作;雨宮尚之;伊藤佳孝;吉川雅章;寺澤俊久;長村光造;林泰弘;横水康伸・早瀬哲央・松村年郎
• 通讯作者: 横水康伸・早瀬哲央・松村年郎

IGBT型固体直流遮断器の遮断時間に関する検討

IGBT型固态直流断路器分断时间研究

• 发表时间: 2010
• 作者: Takao Shinji;Akihiko Yokoyama;Yasuhiro Hayashi;横水康伸・早瀬哲央・松村年郎
• 通讯作者: 横水康伸・早瀬哲央・松村年郎

IGBT型固体遮断器による低圧直流電流遮断への基礎実験

IGBT型固态断路器低压直流电流开断基础实验

• 发表时间: 2010
• 作者: 中村武恒;西村敏治;松村一弘;関口大輔;浅井力也;雨宮尚之;林泰弘;横水康伸・早瀬哲央・飯岡大輔・松村年郎
• 通讯作者: 横水康伸・早瀬哲央・飯岡大輔・松村年郎

Approach to Application of Power Semiconductor Device to Low-Voltage DC Circuit Breaker

功率半导体器件在低压直流断路器中的应用探讨

• 发表时间: 2009
• 作者: 松村一弘;中村武恒;西村敏治;浅井力也;関口大輔;雨宮尚之;横水康伸・早瀬哲央・飯岡大輔・松村年郎;横水康伸
• 通讯作者: 横水康伸