文/陈重仪

光控电力电子器件在高瓦斯矿井的应用

文/陈重仪

目前，采用光控全控型电力器件，利用LED或LD光源通过耦合器启动安全电压控制无触点开关在复杂条件矿井中的应用，可大大降低和避免瓦斯事故，为煤矿井下安全生产提供了先进设备资源。

一、应用背景探讨

现有隔爆电气设备还不能从根本上杜绝二次重燃引起的蹿火，从而引发更大的灾害。灾害气体、煤尘和电气设备的使用时刻威胁着矿工的生命安全。据有关部门统计，近几年国内发生的矿井灾害近30%是由电气设备二次重燃引发的。因此，电气设备也是降低煤矿灾害的重要物质条件。但是目前国内对于解决电气设备二次重燃尚无有效对策。

二、利用光控全控隔爆

1.可关断晶闸管（GateTurn-OffThyristor）

简称GTO，亦称门控晶闸管。其主要特点为，当门极加负向触发信号时，晶闸管能自行关断。

如果普通晶闸管靠门极正信号触发以后，撤掉信号时也能维持连通状态。要将它关断，必须切断电源，使其正向电流低于维持电流IH，或者施以反向电压强迫关断。这需要增加换向电路，不仅使得设备体积和重量增大，而且会大大降低效率，产生噪声和波形失真。关断晶闸管能避免上述缺陷，不仅保留了普通晶闸管耐压高、电流大的优点，又保证能自动关断，使用方便，是理想的高压、大电流开关器件。

目前，GTO已达到8000A、12000V的容量，导通6微秒、关断30微秒的速度。大功率可关断晶闸管已广泛用于矿山斩波调速、变频调速、逆变电源等领域。……