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龙图腾网获悉南京理工大学申请的专利脉冲电源传输电缆短路故障分析方法及系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN114545152B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-11发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210182186.1，技术领域涉及：G01R31/08；该发明授权脉冲电源传输电缆短路故障分析方法及系统是由栗保明;钟敏豪设计研发完成，并于2022-02-25向国家知识产权局提交的专利申请。

本脉冲电源传输电缆短路故障分析方法及系统在说明书摘要公布了：本发明公开了一种脉冲电源传输电缆短路故障分析方法及系统，方法包括电源回路和负载回路的故障电流分析，用于研究脉冲电源在放电过程中因传输电缆短路故障产生的影响，包括以下步骤：采集电路元件参数和输出电流波形；以短路位置为分界，分电源回路和负载回路计算故障电流；电源回路中，电缆短路使电路阻感减小，电流峰值增加；负载回路中，阻抗变化引起负载极性反转，提前触发后续模块二极管，导致其在反向恢复过程中损坏；基于以上分析，提出通过增加元件设计参数冗余和阻抗匹配方式的短路保护方案。本发明通过建立脉冲电源传输电缆短路故障模型的分析方法，能够有效分析出电缆短路对系统产生的影响，并提出了切实的保护方案，有效可行。

本发明授权脉冲电源传输电缆短路故障分析方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种脉冲电源传输电缆短路故障分析方法，其特征在于，包括以下步骤： 采集电路元件数据，检测脉冲电源放电电流，并对电流信号进行预处理； 分析传输电缆短路对电源模块和负载模块的影响，具体如下： 1当传输电缆短路后，以短路位置为分界，分为电源回路和负载回路两部分； 2对于短路后的电源模块，采取基尔霍夫电压定理分析法，根据储能电容和电感特性，将故障电流求解过程分为两个阶段，具体过程包括： 当储能电容放电时，可以认为电路中只包含电容、电感和电阻三种元件，等效成RLC二阶电路，列出电路方程为： uc+uL+uR＝0 uc、uL、uR分别是电容电压、电感电压和电阻电压，已知电容电流iC和电感电压uL分别满足以下关系： 在放电第一阶段，电容电流iC等于电感电流iL，所以将二者代入电路方程可得： 其中，C为放电电容，L和R为电路等效电阻和电感； 根据二阶常微分系数方程求解方法，脉冲电源系统满足的关系，因此电源模块电路工作在欠阻尼振荡放电模式，发生电缆短路故障后的电路微分方程解为一对共轭复数根，记为 式中，σ和ω分别为共轭复数根的实部和虚部，令ω0和θ为： 将放电电容的电压初始值记为U0，由此可求出电容两端电压Uc和短路故障电流if的表达式为： 当电源模块电路发生短路后，电容欠阻尼振荡放电，故障电流if急剧上升，当电容两端电压Uc过零时，代表电容已完成放电； 根据晶闸管特性，当流过电流小于导通电流时，晶闸管就会自动关断；进入放电的第二阶段，调波电感将储存的能量通过续流回路继续释放，二极管导通，将电路等效为一阶RL电路模型，列出KVL方程： uL+uR＝0 式中，R1和L1是回路等效电阻和等效电感，已知电感电流不能突变，所以从RLC电路到RL电路的换路瞬间电流不变，将RL电路电流初始值记为I1；当二极管导通后，放电电流以R1L1为时间常数的指数规律衰减； 电源端的故障电流if在放电第一阶段达到最大值，对电流求导后，令电流变化率didt为零，可得最大故障电流时刻tm和幅值ifmax为 对于短路后的负载模块，采取以下分析方法，具体步骤如下： 根据基尔霍夫电压定理分析法，得出负载端电流if和电压UL的计算式为： 式中，R2＝RL+Rcab2，L2＝LL+Lcab2，I2为电路初始电流，Lcab2和Rcab2为负载侧部分电缆的电感和电阻，LL和RL为负载阻感；将电流if代入负载电压UL的计算式，进一步得到负载电压表示为： 负载电压UL的正负取决于剩余部分电缆阻感和负载阻感的关系，即表达式RLLcab-LLRcab正负，若二者之间关系满足以下条件： 则此时负载电压UL0，代表负载正负极发生了转换；由于电位相等，负载负电压UL将会使后续模块的续流二极管提前导通，当被施加反向电压后，二极管会再次进入截止状态，在这个反向恢复过程中，若二极管承受的dvdt过大，就会被击穿； 电缆发生短路故障后，对电源模块和负载模块进行保护。

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