GB/T 3859.4-2004 半导体变流器 包括直接直流变流器的半导体自换相变流器

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GB/T3859.4-2004/IEC60146-2：1999

代替GB/T7677-1987>GB/T7678-1987

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半导体自换相变流器

Semiconductorconverter--Self-commutatedsemiconductorconvertersincluding

directd.c.converters

（IEC60146一2：1999，IDT)

2004-05-14发布2005-02-01实施

中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局。＊

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GB/T3859.4-2004八EC60146-2：1999

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《半导体变流器》是一个系列标准，由以下部分组成：

GB/T3859.1：半导体变流器基本要求的规定e（qvIEC60146-1-1:1991)

GB/T3859.2：半导体变流器应用导则e（qvIEC60146-1-2:1991)

GB/T3859.3：半导体变流器变压器和电抗器e（qvIEC60146-1-3:1991)

GB/T3859.4：半导体变流器包括直接直流变流器的半导体自换相变流器（IEC60146-2:1999,

IDT)

GB/T17950：半导体变流器使用熔断器保护半导体变流器防止过电流的应用导则（IEC60146-

6一1992，IDT)

本部分是系列标准的第4部分，等同采用IEC60146-2:1999。除标准名称不含原文中“第2部分”

字样受（我国标准编号规定的限制）和更正编辑印刷性错误外，内容均与IEC60146-2:1999相同。

本部分代替GB/T7677-1987《半导体直接直流变流器》和GB/T7678-1987《半导体自换相变流

器》两个标准，内容的主要变化为：

a）两个标准合并为一个标准。GB/T7677-1987和GB/T7678-1987分别等效采用IEC60146-2:

1974第（1版）和IEC60146-3:1977第（1版），而这两个IEC标准已为本部分所采用的

IEC60146-2:1999第（2版）所代替；

b)产品标志方式有较大改变；

C试验程序和试验电路不同；

d）增加了谐波和电磁兼容性及其试验要求。

本部分附录A是资料性附录。

本部分由中国电器工业协会提出。

本部分由全国电力电子学标准化技术委员会归口。

本部分起草单位：西安电力电子技术研究所、广州金来电子技术工程有限公司。

本部分主要起草人：周观允、李敏。

本部分于1987年首次发布，版本为：GB/T7677-1987主（要起草人：张石安、缪时轮）,GB/T7678-

1987(主要起草人：周观允、周胜宗）。本次是第1次修订。

GB/T3859.4-2004/IEC60146-2：1999

半导体变流器包括直接直流变流器的

半导体自换相变流器

1范围

本部分适用于电力变流器中至少有一部分是自换相型的所有类型半导体自换相变流器。例如：交

流变流器，间接直流变流器，直接直流变流器。

GB/T3859.1中的要求，只要不与本部分相矛盾，也同样适用于自换相变流器。对于某些特殊应

用，如不间断电源设备U（PS)，交、直流调速传动和电气牵引设备，可使用另外的标准。

注：试验限制可适用于特殊应用，如大功率无功变流器。

2规范性引用文件

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有

的修改单不（包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究

是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

GB/T2900.1电工术语基本术语I（DTIEC60050-101)

GB/T2900.33电工术语电力电子技术I（EC60050-551和IEC60050-551-20)

GB/T3859.1半导体变流器基本要求的规定e（qvIEC60146-1-1)

GB/T3859.2半导体变流器应用导则e（qvIEC60146-1-2)

GB/T4365电磁兼容术语（IEC60050(161),IDT)

GB4793测量、控制和实验室用电气设备的安全要求第1部分：通用要求I（EC61010-1,IDT)

GB/T16935.1低压系统内设备的绝缘配合i（dtIEC60664-1)

GB/T17573半导体器件分立器件和集成电路第1部分：总则I（EC60747-1,IDT)

GB/T17626所（有部分）电磁兼容试验和测量技术（idtIEC61000-4)

IEC61000-2-2:1990电磁兼容性E（MC)—第2部分：环境—第2章：低压公共供电系统中低

频传导干扰和信号传输的兼容性水平

IEC61000-2-4:1994电磁兼容性E（MC)—第2部分：环境—第4章：工业场所低频传导干扰

的兼容性水平

3定义

3.1变流器的功能

3.1．1

（电力）（电子）变流e（lectronics)(power)conversion

借助电子阀器件使电力系统的一个或多个特性变化，且基本没有可观的损耗。[GB/T2900.331

注：例如，特性有电压、相数和频率包（括零频率）。

3.1．2

（电力）（电子）交流／直流变流e（lectronics)a.c./d.c.(power)conversion

交流到直流或直流到交流的变流。[GB/T2900.331

3.1．3

（电力）（电子）整流e（lectronics)(power)rectification

交流到直流的变流。[GB/T2900.331

GB/T3859.4-2004八EC60146-2：1999

3.1．4

（电力）（电子）逆变e（lectronics)(power)inversion

直流到交流的变流。[GB/T2900.33]

3.1．5

（电JI)（电子）交流变流e（lectronics)a.c.(power)conversion

交流到交流的变流。[GB/T2900.33]

3.1．6

（电力）（电子）直流变流e（lectronics)d.c.(power)conversion

直流到直流的变流。[GB/T2900.33]

3.1．7

（电力）直接变流direct(power)conversion

无直流或交流环节的变流。[GB/T2900.331

3.1．8

（电力）间接变流indirect(power)conversion

有一个或多个直流或交流环节的变流。[GB/T2900.33]

3.1．9

换相commutation

在变流器中，电流由一个导通臂向下一个导通臂顺序转移的过程，电流不中断，该两个臂在一限定

的时间内同时导电。[GB/T2900.33]

3.1．10

换相电压commutatingvoltage

使电流换相的电压。[GB/T2900.33]

3.1．11

电网换相linecommutation

由电网提供换相电压的一种外部换相方式。[GB/T2900.33]

3.1，12

自换相self-commutation

由变流器或电子开关内部零件提供换相电压的一种换相方式。[GB/T2900.33]

3.1．13

相位（）控制（）phasecontrol

改变电子阀器件或阀臂在周期内导电开始时刻的过程。[GB/T2900.33]

3.1．14

脉；中控制pulsecontrol

改变主臂重复导电的起点和／或终点的控制。[GB/T2900.331

3.1。15

脉冲持续时间控制pulsedurationcontrol

改变脉冲宽度而保持频率不变的一种脉冲控制。[GB/T2900.331

3.1．16

脉；（中）频率（）控制pulsefrequencycontrol

改变脉冲频率而保持脉冲持续时间不变的一种脉冲控制。[GB/T2900.331

3.1．17

脉宽调制控制pulsewidthmodulationcontrol简（写PWM控制）

为产生某一输出波形，在每一基本周期调制脉冲的宽度或频率，或同时调制脉冲的宽度和频率的一

GB/T3859.4-2004/IEC60146-2：1999

种脉冲控制。[GB/T2900.33]

3.1．18

触发triggering

使擎住阀器件或由其构成的臂实现开通的控制效应。[GB/T2900.33]

3.1．19

开通firing

在擎住阀器件或由其构成的臂的导电方向建立主电流的过程。[GB/T2900.3习

3.2变流器的型式

3.2.1

（电力）（电子）变流器e（lectronics)(power)converter

由一个或多个阀器件连同变压器、滤波器如（有必要）和辅助装置如（有）所组成的运行单元。

[GB/T2900.33]

3.2.2

自换相变流器self-commutatedconverter

至少有一部分使用自换相的变流器。

注：如果需要强调自换相的特征，特定型式的自换相变流器可以使用类似的术语。如：自换相交流／直流变流器，自

换相逆变器等。

3.2.3

交流／直流变流器a.c./d.c.converter

用于整流或逆变，或既可以整流也可以逆变的电子变流器。[GB/T2900.33]

3.2.4

电压型交流／直流变流器voltagestiffa.c./d.c.converter

直流侧电压基本平稳例（如为谐波电流提供一个低阻抗通路）的交流／直流变流器。[GB/T2900.33]

3.2.5

电流型交流／直流变流器currentstiffa.c./d.c.converter

直流侧电流基本平滑例（如通过减少谐波电流）的交流／直流变流器。[GB/T2900.33]

3.2.6

整流器rectifier

用于整流的交流／直流变流器。[GB/T2900.33]

3.2.7

逆变器inverter

用于逆变的交流／直流变流器。[GB/T2900.33]

3.2.8

电压源逆变器voltagesourceinverter;voltagefedinverter

电压保持平稳的逆变器。[GB/T2900.33]

3.2.9

电流源逆变器currentsourceinverter;currentfedinverter

电流保持平滑的逆变器。[GB/T2900.33]

3.2.10

并网双向变流器line-interactiveconverter

与电网并联运行，既可向一个或多个用户提供电能，也可相反地吸收、储存和／或反馈电能的交流／

直流变流器。

GB/T3859.4-2004/IEC60146-2：1999

3.2.11

无功功（率）变流器reactivepowerconverter

用于无功补偿或消耗无功功率的变流器，除变流器的损耗外，没有有功功率流动。[GB/T2900.331

3.2.12

交流变流器a.c.converter

用于交流变流的变流器。[GB/T2900.33]

3.2.13

直接交流变流器directa.c.converter

无直流环节的交流变流器。[GB/T2900.331

3.2.14

间接交流变流器indirecta.c.converter

有直流环节的交流变流器。[GB/T2900.331

3.2.15

直流变流器d.c.converter

用于直流变流的变流器。[GB/T2900.33]

3.2.16

直接直流变流器directd.c.converter

直流斩波器d.c.chopper

无交流环节的直流变流器。[GB/T2900.33]

3.2.17

间接直流变流器indirectd.c.converter

有交流环节的直流变流器。[GB/T2900.33]

3.3变流器电路组件

3.3.1

电子器件electronicdevice

其功能是基于通过半导体、高真空或气体放电使电荷载流子迁移的器件。[GB/T2900.33]

3.3.2

电子阀器件electronicvalvedevice

用于电力电子变流或电力电子通断，包括单一不可控或双稳态可控单向导电路径的不可分割的电

子器件。[GB/T2900.33]

注I：晶闸管、电力整流二极管、开关型双极和场效应电力晶体管、IGBT等是典型的电子阀器件。

注2：两个或更多电子阀器件可以做在一个半导体芯片上如（逆导通晶闸管包括一个晶闸管和一个整流二极管，开

关型场效应电力晶体管包括其反向二极管），或封装在一个共同的外壳中（如电力半导体模块）。这样的组合

按独立的电子阀器件考虑。

3.3.3

阀器件堆valvedevicestack

由一个或多个电子阀器件连同其安装件和辅助件如（有）组成一体的结构。[GB/T2900.33]

3.3.4

阀器件装置valvedeviceassembly

由电子阀器件或堆通过电气和机械连接而组合成的总装体，包括其机械结构内的所有电联结和辅

助件。巨GB/T2900.33]

注：类似术语也适用于由特定电子阀器件组成的堆和装置，例如二极管堆仅（为整流二极管）、晶闸管装置仅（为晶

闸管，或与整流二极管共同组成）。

GB/T3859.4-2004/IEC60146-2：1999

3.3.5

变流装置converterassembly

变流器的臂和主电路中其他起主要作用的部分，特别是直流电容器、电抗器和门极设备，在电和机

械上的组装体，通常不包括控制设备。

3.3.6

（阀）臂(valve)arm

电力电子变流器或开关的一部分电路，以任意两个交流或直流端子为界，包括一个或多个连接在一

起的同时导电的电子阀器件及其他组件如（有）。[GB/T2900.33]

3.3.7

阻尼器（电路）snubber(circuit)

为减少诸如瞬态过电压、关断损耗、高的电压或电流上升率而在一个或几个电子阀器件上连接的辅

助电路。[GB/T2900.33]

注：常用诸如RC阻尼器、并联阻尼器、交流侧阻尼器等特定术语。

3.4变流器和电子阀器件的主要性能

3.4.1

基波功率fundamentalpower

由电压和电流的基波分量所决定的有功功率。[GB/T2900.33]

3.4.2

直流功率DCpower

直流电压和直流电流均（为平均值）的乘积。[GB/T2900.33]

3.4.3

变流因数conversionfactor

基波输出有功功率或直流输出功率对基波输入有功功率或直流输入功率之比。[GB/T2900.331

3.4.4

总功率因数totalpowerfactor

有功功率对表观功率之比。[GB/T3859.1]

3.4.5

位移因数displacementfactor

基波分量的有功功率对其表观功率之比。[GB/T3859.1]

3.4.6

形变因数deformationfactor

总功率因数对位移因数之比。[GB/T3859.1]

3.4.7

功（率）效率p（ower)efficiency

变流器输出有功功率对输人有功功率之比。[GB/T3859.1]

3.4.8

（电子阀器件的）等效结温virtualjunctiontemperature(ofanelectronicvalvedevice)

半导体器件中结的等效温度。[GB/T17573.1]

3.4.9

（电子阀器件的）瞬态热阻抗transientthermalimpedance(ofanelectronicvalvedevice)

术语一般表示：在一个时段之末，两规定点或区域间温差的变化对该时段初引起温差变化的阶跃功

率损耗之比。[GB/T17573.1]

GB/T3859.4-2004/IEC60146-2：1999

3.5骚扰和电磁兼容性

3.5.1

电骚扰electricaldisturbance

电量超出规定限值的任何变化。电骚扰可能引起变流器性能下降、工作中断或损坏。[GB/T3859.11

3.5.2

（电磁）骚扰e（lectromagnetic)disturbance

任何可能引起装置、设备或系统性能降低，或者对有生命或无生命物质产生有害作用的电磁现象。

[GB/T4365]

注：电磁骚扰可能是电磁噪声、无用信号或传播媒介自身的变化。

3.5.3

（电磁）辐射e（lectromagnetic)emission

从一个源向外发出电磁能的现象。[GB/T4365]

3.5.4

骚（扰源的）辐射电平emissionlevel(ofdisturbancesource)

用规定方法测得的来自特定装置、设备或系统发出的某给定电磁骚扰电平。[GB/T4365]

3.5.5

电磁扰动electromagneticinterference