晶闸管由四层半导体结构组成

晶闸管结构如图2-49所示，晶闸管是由PNPN四层半导体结构组成的，包括阳极、阴极和控制极三个极，其内部结构如图2-50所示。如果仅是在阳极和阴极间加电压，无论是采取正接还是反接，晶闸管都是无法导通的，因为晶闸管中至少有一个PN结总是处于反向偏置状态，如果采取正接法，即在晶闸管阳极接正电压、阴极接负电压，同时在门极再加相对于阴极而言的正向电压，晶闸管就导通了。

如果此时想使导通的晶闸管截止，只有使其电流降到某个值以下或将阳极与阴极间的电压减小到零。由于晶闸管只有导通和关断两种工作状态，所以它具有开关特性，这种特性需要一定的条件才能转化，条件如下从关断到导通时，阳极电位高于阴极电位，门极有足够的正向电压和电流，两者缺一不可。维持导通时，阳极电位高于阴极电位阳极电流大于维持电流，两者缺一不可。

内部过电压产生的原因及分类：1.切断空载线途经电压切断空载线路是常见的倒闸操纵过程，一条供电线路两端开关，其分闸时间总是存在着一定的差异（一般约为0.010.05秒），所以无论是正常操纵或故障操纵，都有可能出现切除空载线路的情况，实践证实，在使用断路器>断路器的灭弧能力不够强，以至电弧在触头间重燃时，切断空载线途经电压就比较多，电弧在触头间重燃是产生这种过电压的根本原因，过电压会使线路尽缘闪络或击穿。

切断一条不太长的空载线路，可用其中L是线路电感和电源漏感，C是线路对地电容。空载线路属于容性负荷，空载线路电流过零时，空载线路的电压恰好为最大值。当断路器切断空载线路时，断路器触头的分离可能在电源相位角为任何数值时发生，假如此时的电流不为零，触头之间就会产生电弧，线路就没有被切断。通常交流电弧要在电流过零时，加上断路器灭弧室的作用才能熄灭。

先说一下过电压的概念。过电压的种类：（主要的几种）⑴操作过电压－在系统的给定点,由于某一类特定的操作过程、故障或其它原因产生的相对地或相间过电压，且以绝缘配合为目的的相对或相间过电压。这类过电压通常是强阻尼、持续时间较短的。⑵雷电过电压－在系统的给定点,由于雷电放电或其它原因产生的、且以绝缘配合为目的的相对地或相间过电压，其波形或以看作与雷电冲击试验的标准冲击(51条)相近。

⑶暂时过电压－系统给定点出现的持续时间相对较长、不阻尼的或仅为弱阻尼的相对地或相间的振荡电压。暂时过电压通常由进行操作或事故(例如甩荷、单相接地)和/或由于非线性(铁磁谐振效应、谐波)所引起。可用其振幅、振荡频率、总的持续时间或衰减来表示。过电流：超过额定电流的电流。大于回路导体额定载电流量的回路电流都是过电流。它包括过载电流和短路电流。

操作过电压是由于电网内开关操作或故障跳闸引起的过电压。主要包括:1、切除空载线路引起的过电压；2、空载线路合闸时引起的过电压；3、切除空载变压器引起的过电压；4、间隙性电弧接地引起的过电压；5、解合大环路引起的过电压，防范操作过电压的措施有:电网中限制操作过电压的措施有:(1）选用灭弧能力强的高压开关；(2）提高开关动作的同期性。