П олупроводниковые аппараты высокого напряжения.

Нет дугогашения, неограниченный срок службы. Отсутствует разрывание тока и нет перенапряжения. Это естественная коммутация. При принудительной коммутации ставят отделители (1) для создания видимого разрыва и для улучшения изоляции.

С корость коммутации зависит от тиристоров (высоко-, низкочастотные) и на порядок выше чем у контактных выключателях. Дуги нет, т.к. тиристоры закрываются принудительно и ток можно погасить в любой точке полупериода. Сначала запираются тиристоры, а потом срабатывает разъединитель. При Uраб = 35 кВ уже необходимо собирать R-C цепь (2). Если Iраб  Iвентиля, то вентили собирают параллельно 12 шт. Обратные напряжения выравниваются R-C цепочками и уравнивающими резисторами (уравнивают потенциал между ветвями). Для обеспечения параллельной работы вентилей их надо подбирать, т.к. надо выравнивать по току (подбор — нерационально). Выращивают кристалл кремния. Берут 3 кристалла, равноудаленных от диаметра. Прикладывают напряжение и фиксируют Uпр. Так определяют класс вентилей. Вентили выравнивают по напряжению. Трансформаторы выравнивают по току. Индуктивный способ выравнивания позволяет выравнивать ток. Прямое сопротивление вентиля — переменно, и зависит от i и t.

Тиристоры — полу управляемые приборы. Его можно открывать, а закрывается он сам при переходе тока через ноль (реально — когда число носителей зарядов через переход уменьшено до определенного значения). Время, в течение которого тиристор закрывается зависит от величины тока. Imax — время затянется (заряды не сразу рассосутся на переходе). Происходит разбег по времени. Поэтому при подаче импульса открываются не все и напряжение будет выравниваться по R-C цепям. Таким образом R-C цепи выравнивают время включения. Падение напряжения на контактах в открытом состоянии — около 1 В.

На более высокое напряжение эти аппараты использовать нецелесообразно. 1В х 1кА = Квт большие потери.

Комбинированные полупроводниковые выключатели высокого напряжения.

С остоят механических выключателей и ПП элементов. Команда на отключение должна быть синхронна с фазой, т.е. выключатель необходимо разомкнуть, когда контакты шунтированы диодом. Когда будет второй полупериод, диод закрывается, и на контактах будет сосредоточено все напряжение. Во избежание негативных последствий одна фаза выключателя использует отделитель S2. Команда на размыкание должна подаваться раньше, чем на первом полупериоде, т.к. для срабатывания механических контактов нужно время.

В этой схеме в рабочем положении диоды закрыты. Если S1 и S2 разомкнуты, то нагрузка не питается. Увеличение I диодов. S1 — отключается в первый полупериод, S2 — во второй.

Симистор — диод (тиристор), пропускающий ток в обоих напряжениях. + — нет синхронной работы выключателей.

З десь отпадает проблема синхронного отключения контактов, т.к. в нормальном режиме постоянно подаются управляющие импульсы на семистр. Как только необходимо отключить выключатель, отключается S1, и дуга не горит — работает семистр. При большом токе работает недолго. S2 — отделитель — срабатывает при переходе тока через ноль. Если номинальный ток тиристора 200 А, то кратковременно можно подать 20 кА. Поэтому можно обойтись без охлаждения — в изоляционную трубу помещают необходимое количество таблеточных тиристоров. Здесь не возникают проблемы с выравниванием силы тока и напряжения.