閘下出流共同點

①堰流及閘孔出流都是由于堰或閘壅高了上游水位，形成了一定的作用水頭，即水流具有了一定的勢能。泄水過程中，都是在重力作用下將勢能轉化為動能的過程。

②堰和閘都是局部控制性建筑物，其控制水位和流量的作用。

③堰流及閘孔出流都屬于明渠急變流，在較短距離內流線發生急劇彎曲，離心慣性力對建筑物表面的動水壓強分布及過流能力均有一定的影響；

④流動過程中的水頭損失也主要是局部水頭損失。

閘下出流區別

堰流與閘孔出流是兩種不同的水流現象：堰流時，水流不受閘門或胸墻控制，水面曲線是一條光滑連續的降落曲線。而閘孔出流時，水流要受到閘門的控制，閘孔上下游水面是不連續的。

閘下出流相互轉化條件

堰流與閘孔出流兩種流態相互轉化的條件除與閘門相對開度e/H有關外，還與閘底坎形式或閘門（或胸墻）的形式有關，另外，還與上游來水是漲水還是落水有關。經過大量的試驗研究，一般可采用如下關系式來判別堰流及閘孔出流；

閘底坎為平頂堰時，e/H>0.65為堰流，e/H<=0.65為閘孔出流；閘底坎為曲線堰時，e/H>0.75為堰流，e/H<=0.75為閘孔出流。

閘孔出流時，水流受到閘門控制，閘孔上下游水面不連續。

（一）按關斷、導通及控制方式分類

晶閘管按其關斷、導通及控制方式可分為普通晶閘管、雙向晶閘管、逆導晶閘管、門極關斷晶閘管（GTO）、BTG晶閘管、溫控晶閘管和光控晶閘管等多種。

（二）按引腳和極性分類

晶閘管按其引腳和極性可分為二極晶閘管、三極晶閘管和四極晶閘管。

（三）按封裝形式分類

晶閘管按其封裝形式可分為金屬封裝晶閘管、塑封晶閘管和陶瓷封裝晶閘管三種類型。其中，金屬封裝晶閘管又分為螺栓形、平板形、圓殼形等多種；塑封晶閘管又分為帶散熱片型和不帶散熱片型兩種。

（四）按電流容量分類

晶閘管按電流容量可分為大功率晶閘管、中功率晶閘管和小功率晶閘管三種。通常，大功率晶閘管多采用金屬殼封裝，而中、小功率晶閘管則多采用塑封或陶瓷封裝。

（五）按關斷速度分類

晶閘管按其關斷速度可分為普通晶閘管和高頻（快速）晶閘管。

晶閘管在工業中的應用越來越廣泛，隨著行業的應用范圍增大。晶閘管的作用也越來越全面。但是有時候，晶閘管在使用過程中會造成一些傷害。為了保證晶閘管的壽命，我們該如何更好地區保護晶閘管呢？

在使用過程中，晶閘管對過電壓是很敏感的。過電流同樣對晶閘管有極大的損壞作用。西安瑞新公司給大家介紹晶閘管的保護方法，具體如下：

1、 過電壓保護

晶閘管對過電壓很敏感，當正向電壓超過其斷態重復峰值電壓UDRM一定值時晶閘管就會誤導通，引發電路故障；當外加反向電壓超過其反向重復峰值電壓URRM一定值時，晶閘管就會立即損壞。因此，必須研究過電壓的產生原因及抑制過電壓的方法。

過電壓產生的原因主要是供給的電功率或系統的儲能發生了激烈的變化，使得系統來不及轉換，或者系統中原來積聚的電磁能量來不及消散而造成的。主要發現為雷擊等外來沖擊引起的過電壓和開關的開閉引起的沖擊電壓兩種類型。由雷擊或高壓斷路器動作等產生的過電壓是幾微秒至幾毫秒的電壓尖峰，對晶閘管是很危險的。由開關的開閉引起的沖擊電壓又分為如下幾類：

（1）交流電源接通、斷開產生的過電壓

例如，交流開關的開閉、交流側熔斷器的熔斷等引起的過電壓，這些過電壓由于變壓器繞組的分布電容、漏抗造成的諧振回路、電容分壓等使過電壓數值為正常值的 2至10多倍。一般地，開閉速度越快過電壓越高，在空載情況下斷開回路將會有更高的過電壓。

（2）直流側產生的過電壓

如切斷回路的電感較大或者切斷時的電流值較大，都會產生比較大的過電壓。這種情況常出現于切除負載、正在導通的晶閘管開路或是快速熔斷器熔體燒斷等原因引起電流突變等場合。

（3）換相沖擊電壓

包括換相過電壓和換相振蕩過電壓。換相過電壓是由于晶閘管的電流降為0時器件內部各結層殘存載流子復合所產生的，所以又叫載流子積蓄效應引起的過電壓。換相過電壓之后，出現換相振蕩過電壓，它是由于電感、電容形成共振產生的振蕩電壓，其值和換相結束后的反向電壓有關。反向電壓越高，換相振蕩過電壓也越大。

針對形成過電壓的不同原因，可以采取不同的抑制方法，如減少過電壓源，并使過電壓幅值衰減；抑制過電壓能量上升的速率，延緩已產生能量的消散速度，增加其消散的途徑；采用電子線路進行保護等。最常用的是在回路中接入吸收能量的元件，使能量得以消散，常稱之為吸收回路或緩沖電路。

（4）阻容吸收回路

通常過電壓均具有較高的頻率，因此常用電容作為吸收元件，為防止振蕩，常加阻尼電阻，構成阻容吸收回路。阻容吸收回路可接在電路的交流側、直流側，或并接在晶閘管的陽極和陰極之間。吸收電路最好選用無感電容，接線應盡量短。

（5）由硒堆及壓敏電阻等非線性元件組成吸收回路

上述阻容吸收回路的時間常數RC是固定的，有時對時間短、峰值高、能量大的過電壓來不及放電，抑制過電壓的效果較差。因此，一般在變流裝置的進出線端還并有硒堆或壓敏電阻等非線性元件。硒堆的特點是其動作電壓和溫度有關，溫度越低耐壓越高；另外是硒堆具有自恢復特性，能多次使用，當過電壓動作后硒基片上的灼傷孔被溶化的硒重新覆蓋，又重新恢復其工作特性。壓敏電阻是以氧化鋅為基體的金屬氧化物非線性電阻，其結構為兩個電極，電極之間填充的粒徑為 10~50μm的不規則的ZNO微結晶，結晶粒間是厚約1μm的氧化鉍粒界層。這個粒界層在正常電壓下呈高阻狀態，只有很小的漏電流，其值小于 100μA。當加上電壓時，引起了電子雪崩，粒界層迅速變成低阻抗，電流迅速增加，泄漏了能量，抑制了過電壓，從而使晶閘管得到保護。浪涌過后，粒界層又恢復為高阻態。壓敏電阻的特性主要由下面幾個參數來表示。

標稱電壓：指壓敏電阻流過1mA直流電流時，其兩端的電壓值。

通流容量：是用前沿8微秒、波寬20微秒的波形沖擊電流，每隔5分鐘沖擊1次，共沖擊10次，標稱電壓變化在-10[[[%]]]以內的最大沖擊電流值來表示。

因為正常的壓敏電阻粒界層只有一定大小的放電容量和放電次數，標稱電壓值不僅會隨著放電次數增多而下降，而且也隨著放電電流幅值的增大而下降，當大到某一電流時，標稱電壓下降到0，壓敏電阻出現穿孔，甚至炸裂；因此必須限定通流容量。

漏電流：指加一半標稱直流電壓時測得的流過壓敏電阻的電流。

由于壓敏電阻的通流容量大，殘壓低，抑制過電壓能力強；平時漏電流小，放電后不會有續流，元件的標稱電壓等級多，便于用戶選擇；伏安特性是對稱的，可用于交、直流或正負浪涌；因此用途較廣。

2、 過電流保護

由于半導體器件體積小、熱容量小，特別像晶閘管這類高電壓大電流的功率器件，結溫必須受到嚴格的控制，否則將遭至徹底損壞。當晶閘管中流過大于額定值的電流時，熱量來不及散發，使得結溫迅速升高，最終將導致結層被燒壞。

產生過電流的原因是多種多樣的，例如，變流裝置本身晶閘管損壞，觸發電路發生故障，控制系統發生故障等，以及交流電源電壓過高、過低或缺相，負載過載或短路，相鄰設備故障影響等。

晶閘管過電流保護方法最常用的是快速熔斷器。由于普通熔斷器的熔斷特性動作太慢，在熔斷器尚未熔斷之前晶閘管已被燒壞；所以不能用來保護晶閘管。快速熔斷器由銀制熔絲埋于石英沙內，熔斷時間極短，可以用來保護晶閘管。快速熔斷器的性能主要有以下幾項表征。2100433B