CN111585254A - 一种基于iegt的直流断路器转移支路单元 - Google Patents
一种基于iegt的直流断路器转移支路单元 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111585254A CN111585254A CN202010180900.4A CN202010180900A CN111585254A CN 111585254 A CN111585254 A CN 111585254A CN 202010180900 A CN202010180900 A CN 202010180900A CN 111585254 A CN111585254 A CN 111585254A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- iegt
- plate
- buffer
- compression
- unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
- H02H7/26—Sectionalised protection of cable or line systems, e.g. for disconnecting a section on which a short-circuit, earth fault, or arc discharge has occured
- H02H7/268—Sectionalised protection of cable or line systems, e.g. for disconnecting a section on which a short-circuit, earth fault, or arc discharge has occured for dc systems
Landscapes
- Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)
Abstract
本发明公开了一种基于IEGT的直流断路器转移支路单元，包括阀串压接机构、与阀串压接机构中的多个IEGT器件分别并联连接的多个RCM缓冲能耗单元、与阀串压接机构中的多个IEGT器件分别连接的多个驱动板卡和分别与驱动板卡连接的多个供能线圈；所述阀串压接机构包括：第一压紧板、第二压紧板、绝缘拉杆以及固定在第一、第二压紧板之间的至少一组三串阀或者至少一个IEGT压接单元，绝缘拉杆固定在第一压紧板和第二压紧板之间；所述三串阀包括：一个IEGT压接单元和两个二极管压接单元。本发明结构上更加紧凑，更加模块化，节省了占用空间，减小整体体积，便于在柜式直流断路器中的安装及维护。
Description
技术领域
本发明涉及直流输电技术领域，具体涉及一种基于IEGT的直流断路器转移支路单元。
背景技术
随着直流配电网的发展，配电网中直流断路器的应用是保证电网稳定运行的关键设备之一。当故障发生时，需要短时停运整个多端直流***以清除故障，然后重启直流***，直流断路器能够快速、可靠和有选择性的切除故障点，能在某条线路发生故障时仍可以保证其他线路稳定运行，以维持直流电网安全稳定运行并保护电网中的关键设备。其中，作为电流转换后进行故障清除的转移支路单元一般采用电力电子开关阀进行实现。
根据配电网使用要求，直流断路器需要设计形成模块化、重量轻便、便于检修的整体柜式结构。现有的配电网用直流断路器的转移支路单元各个阀组分立布置，阀组体积大，集成度和规模化不高，检修时不能整体外移拖出开关柜，导致直流断路器整体外尺寸较大，并且各部分组件布置较为分散，占用空间大。
发明内容
为解决现有技术中的不足，本发明提供一种基于IEGT的直流断路器转移支路单元，解决了现有直流断路器所使用的转移支路单元各个阀组分立布置、阀组体积大、检修不便的问题。
为了实现上述目标，本发明采用如下技术方案：一种基于IEGT的直流断路器转移支路单元，
包括阀串压接机构、与阀串压接机构中的多个IEGT器件分别并联连接的多个RCM缓冲能耗单元、与阀串压接机构中的多个IEGT器件分别连接的多个驱动板卡和分别与驱动板卡连接的多个供能线圈；
所述阀串压接机构包括：第一压紧板、第二压紧板、绝缘拉杆以及固定在第一、第二压紧板之间的至少一组三串阀或者至少一个IEGT压接单元，绝缘拉杆固定在第一压紧板和第二压紧板之间；所述三串阀包括：一个IEGT压接单元和两个二极管压接单元；
所述RCM缓冲能耗单元包括：缓冲电容、均压电阻、缓冲电阻、多个限压器、第一固定板、第二固定板，限压器置于第一固定板和第二固定板之间，缓冲电容、均压电阻安装于第二固定板上，缓冲电阻安装于第一固定板向第二固定板延伸段上，缓冲电容、均压电阻并联后与缓冲电阻串联，多个限压器整体并联在缓冲电容、均压电阻、缓冲电阻形成的缓冲回路两端。
进一步的，所述IEGT压接单元包括：IEGT模块和用于将IEGT模块固定在第一压紧板和第二压紧板之间的压接机构，IEGT模块包括若干组交替叠压在一起的绝缘垫块和IEGT器件以及多个销钉，销钉设置在IEGT器件和绝缘垫块的定位孔中；每个IEGT器件两端伸出有铜排软连接，用于并联RCM缓冲能耗单元。
进一步的，所述二极管压接单元包括：二极管模块和用于将二极管模块固定在第一压紧板和第二压紧板之间的压接机构，二极管模块包括若干组交替叠压在一起的导电金属垫块和二极管器件以及多个销钉，销钉设置在二极管器1 和导电金属垫块的定位孔中；二极管器件两端分别通过铜排软连接并联在IEGT 器件两端。
进一步的，所述压装机构包括碟簧轴套、球头螺栓、球窝压板、碟簧及碟簧上板，碟簧和碟簧上板依次套设在碟簧轴套上，球头螺栓和碟簧轴套通过螺纹副关系进行连接，碟簧轴套穿过第一压紧板，球窝压板位于球头螺栓的球头端。
进一步的，所述绝缘拉杆包括绝缘杆、两端的金具及绝缘层，绝缘杆和两端的金具通过螺纹连接，两端的金具分别固定在第一、第二压紧板内侧，绝缘层粘接在绝缘杆和金具外表面。
进一步的，所述转移支路单元还包括：安装底板、盖板、第一支撑板，阀串压接机构放置在安装底板上，第一支撑板固定于盖板与安装底板之间，多个 RCM缓冲能耗单元放置在第一支撑板上。
进一步的，第一支撑板和盖板各具有两个，分别位于阀串压接机构两侧，多个RCM缓冲能耗单元分散放置于两个第一支撑板上。
进一步的，所述转移支路单元还包括：第二支撑板，第二支撑板位于阀串压接机构的第一、第二压紧板之间，用于放置驱动板卡。
进一步的，盖板和安装底板之间还设置有第三支撑板，用于安装供能线圈。
进一步的，所述第一固定板和第二固定板由铝合金材质制成。
本发明所达到的有益效果：
本发明是基于IEGT的一种集成式转移支路单元，将阀串压接作为一个独立的压接机构，其中，IEGT压接单元配合二极管压接单元组成H桥式电路，可满足电流双向流通的功能，IEGT单元和二极管单元集成在一体进行压接，结构紧凑，或者至少对一个IEGT压接单元集中压接，结构紧凑，可满足电流单向流通的供能，缓冲耗能单元也集成为一个组件，在IEGT器件两端进行并联。结构上更加紧凑，更加模块化，节省了占用空间，减小整体体积，便于在柜式直流断路器中的安装及维护；
本发明采用压装机构进行加压时，不需要辅助的工装工具，安装和维护简便，并且此结构可以使器件的对中性提高，保证阀串结构压接力的分布均匀性。同时，压力值通过螺栓的力矩与轴向力转化关系确定，压力值调节更加准确、方便。
附图说明
图1是本发明具体实施方式中的一种直流断路器转移支路单元结构图；
图2是本发明具体实施方式中的阀串压接机构示意图；
图3是本发明具体实施方式中的IEGT压接单元和二极管压接单元示意图
图4是本发明具体实施方式中的RCM缓冲耗能单元示意图；
图5是本发明具体实施方式中的压装机构示意图；
图6是本发明具体实施方式中的绝缘拉杆结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1：
如图1所示，一种基于IEGT的直流断路器转移支路单元，包括阀串压接机构、与阀串压接机构中的IEGT器件分别连接的多个RCM缓冲能耗单元3、与阀串压接机构中的IEGT器件分别连接的多个驱动板卡5和分别与驱动板卡连接的多个供能线圈4；
如图2所示，阀串压接机构包括：第一压紧板6、第二压紧板、绝缘拉杆以及固定在第一、第二压紧板之间的至少一组三串阀(实现电流双向流通)，绝缘拉杆固定在第一压紧板6和第二压紧板之间，第一、第二压紧板和绝缘拉杆形成一个笼形框架；进一步的，绝缘拉杆有四根；
所述三串阀包括：一个IEGT(注入增强栅晶体管)压接单元、两个二极管压接单元，
如图3所示，IEGT压接单元包括：IEGT模块和用于将IEGT模块固定在第一压紧板6和第二压紧板之间的压接机构，IEGT模块用于对***中的故障电流进行关断，包括若干组交替叠压在一起的绝缘垫块和IEGT器件以及多个销钉，销钉设置在IEGT器件和绝缘垫块的定位孔中，保证IEGT压接单元装配后的同心度；每个IEGT器件两端伸出有铜排软连接16，用于并联RCM缓冲能耗单元。
二极管压接单元2包括：二极管模块和用于将二极管模块固定在第一压紧板6和第二压紧板之间的压接机构，二极管模块包括若干组交替叠压在一起的导电金属垫块(如铝垫块)和二极管器件以及多个销钉，销钉设置在二极管器件和导电金属垫块的定位孔中，保证二极管压接单元装配后的同心度；二极管器件两端分别通过铜排软连接16并联在IEGT器件两端，形成H桥式电路，可实现电流的双向流通性。因此，IEGT压接单元和二极管压接单元2通过铜排软连接16进行连接，形成回路，IEGT压接单元配合二极管压接单元组成H桥式电路，可满足电流双向流通的功能，并且IEGT压接单元和二极管压接单元集成在一体进行压接，缓冲耗能单元也集成为一个组件，在IEGT器件两端进行并联。
RCM缓冲耗能单元并联在每一级的IEGT器件两端，用于保护IEGT器件不因过电压损坏，并对故障电流的能量进行消散；如图4所示，RCM缓冲耗能单元包括：缓冲电容31、均压电阻32、缓冲电阻33、多个限压器(本实施例为四个)、第一固定板35、第二固定板，第一固定板35和第二固定板由铝合金材质制成，既起到固定作用，也进行流通电流，限压器置于两个固定板之间，缓冲电容31、均压电阻32安装于第二固定板上，缓冲电阻33安装于第一固定板35向第二固定板延伸段上，这样使得缓冲电阻33与缓冲电容31、均压电阻32 位于同一端，减小占用空间；缓冲电容31、均压电阻32并联后与缓冲电阻33 串联，并且多个限压器整体并联在缓冲电容31、均压电阻32、缓冲电阻33形成的缓冲回路两端。
缓冲电容31与均压电阻32通过铝排并联连接，之后与缓冲电阻33进行串联组成IEGT所需的缓冲回路，以抑制IEGT器件在开通和关断时的过电流和过电压；
第一固定板35和第二固定板将多个限压器并联连接，多个限压器(本实施例为四个)并联后与缓冲回路并联；
如图5所示，IEGT压接单元和二极管压接单元2的压装机构包括碟簧轴套 211、球头螺栓212、球窝压板213、碟簧214及碟簧上板215，碟簧214和碟簧上板215依次套设在碟簧轴套211上，球头螺栓212和碟簧轴套211通过螺纹副关系进行连接，碟簧轴套211穿过第一压紧板6，球窝压板213位于球头螺栓 212的球头端，球头螺栓(212)的球头部分与带有球窝的球窝压板213相互接触配合形成上下自动对中的结构。二极管模块一端的导电金属垫块和IEGT模块一端的绝缘垫块分别与各自的压装机构的球窝压板213连接，通过销钉定位，保证压接单元的同轴度。IEGT模块另一端的绝缘垫块和二极管模块另一端的导电金属垫块分别置于第二压紧板上，IEGT模块两端的绝缘垫块和二极管模块两端的导电金属垫块的尺寸可以根据需要的高度调整；
如图6所示，绝缘拉杆包括绝缘杆142、两端的金具141及绝缘层143，绝缘杆142和两端的金具141通过螺纹连接，两端的金具141分别固定在第一、第二压紧板内侧，绝缘层143粘接在绝缘杆142和金具141外表面。
转移支路单元还包括：安装底板12、盖板15、第一支撑板10，阀串压接机构放置在安装底板12上，第一支撑板10固定于盖板15与安装底板12之间；多个RCM缓冲能耗单元放置在支撑板10，多个RCM缓冲能耗单元分散放置于阀串压接机构两侧，因此第一支撑板10和盖板15也分别有两个，位于阀串压接机构两侧；
进一步的，阀串压接机构的第一、第二压紧板之间设置有第二支撑板用于放置驱动板卡5，各个驱动板卡5分别通过同轴线与各个IEGT器件进行连接，用于控制IEGT器件的开关。
盖板15和安装底板之间还设置有第三支撑板7，用于安装供能线圈4，各个供能线圈4通过电源线与驱动板卡5分别连接，用于为驱动板卡5提供电能。
进一步的，与安装底板连接的支撑绝缘子13。
通过紧固球头螺栓212使球头部分和球窝配合压紧整个阀串，IEGT压接单元上移，并通过第一压紧板限位后，球头螺栓力矩转化为轴向力对压接单元进行压接。
具体使用方法为：使用力矩扳手拧紧球头螺栓212对球窝压板213产生压力，压装结构整体上移至碟簧上板215与第一压紧板6接触形成限位，在碟簧上板215的限位作用下，碟簧214受力压缩后，压力通过球头螺栓212、球窝压板213、绝缘垫块传递到IEGT器件上或导电金属垫块传递到二极管器件上，使整个压接单元进行压接，根据器件的压力值要求，通过数学公式转化为球头螺栓212的力矩值，当力矩值达到设定值，完成压接单元的加压过程。
本发明实施例利用多串阀串同时压接，并且缓冲回路和限压器形成组件RCM缓冲耗能单元，整体并联在IEGT器件的两端，整体体积减小，提高了装置的紧凑性，便于在柜体内的安装。并且使用的压装结构简单，可不借助外部加压设备(如液压机)压接，仅仅使用力矩扳手即可完成整个加压过程，进一步方便了日常的检修和维护。
实施例2：
与实施例1中的不同之处在于，阀串压接机构包括：第一压紧板6、第二压紧板、绝缘拉杆以及固定在第一、第二压紧板之间的至少一个IEGT压接单元，能够实现单向电流流通。
具体使用方法为：使用力矩扳手拧紧球头螺栓212对球窝压板213产生压力，压装结构整体上移至碟簧上板215与第一压紧板6接触形成限位，在碟簧上板215的限位作用下，碟簧214受力压缩后，压力通过球头螺栓212、球窝压板213、绝缘垫块传递到IEGT器件上，使整个压接单元进行压接，根据器件的压力值要求，通过数学公式转化为球头螺栓212的力矩值，当力矩值达到设定值，完成压接单元的加压过程。
本发明实施例对阀串压接作为一个独立的压接机构，并且缓冲回路和限压器形成组件RCM缓冲耗能单元，整体并联在IEGT器件的两端，整体体积减小，提高了装置的紧凑性，便于在柜体内的安装。并且使用的压装结构简单，可不借助外部加压设备(如液压机)压接，仅仅使用力矩扳手即可完成整个加压过程，进一步方便了日常的检修和维护。
整体上，本发明形成一个高集成度、高模块化的结构形式。使整体尺寸更加紧凑，安装于柜体中所需空间大幅度减少，在进行安装、检修维护时，可将转移支路单元整体移入或移出柜体，给操作带来极大的便利。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种基于IEGT的直流断路器转移支路单元，其特征在于：
包括阀串压接机构、与阀串压接机构中的多个IEGT器件分别并联连接的多个RCM缓冲能耗单元、与阀串压接机构中的多个IEGT器件分别连接的多个驱动板卡和分别与驱动板卡连接的多个供能线圈；
所述阀串压接机构包括：第一压紧板、第二压紧板、绝缘拉杆以及固定在第一、第二压紧板之间的至少一组三串阀或者至少一个IEGT压接单元，绝缘拉杆固定在第一压紧板和第二压紧板之间；所述三串阀包括：一个IEGT压接单元和两个二极管压接单元；
所述RCM缓冲能耗单元包括：缓冲电容、均压电阻、缓冲电阻、多个限压器、第一固定板、第二固定板，限压器置于第一固定板和第二固定板之间，缓冲电容、均压电阻安装于第二固定板上，缓冲电阻安装于第一固定板向第二固定板延伸段上，缓冲电容、均压电阻并联后与缓冲电阻串联，多个限压器整体并联在缓冲电容、均压电阻、缓冲电阻形成的缓冲回路两端。
2.根据权利要求1所述的一种基于IEGT的直流断路器转移支路单元，其特征是：所述IEGT压接单元包括：IEGT模块和用于将IEGT模块固定在第一压紧板和第二压紧板之间的压接机构，IEGT模块包括若干组交替叠压在一起的绝缘垫块和IEGT器件以及多个销钉，销钉设置在IEGT器件和绝缘垫块的定位孔中；每个IEGT器件两端伸出有铜排软连接，用于并联RCM缓冲能耗单元。
3.根据权利要求1所述的一种基于IEGT的直流断路器转移支路单元，其特征是：所述二极管压接单元包括：二极管模块和用于将二极管模块固定在第一压紧板和第二压紧板之间的压接机构，二极管模块包括若干组交替叠压在一起的导电金属垫块和二极管器件以及多个销钉，销钉设置在二极管器和导电金属垫块的定位孔中；二极管器件两端分别通过铜排软连接并联在IEGT器件两端。
4.根据权利要求2或3任一一项所述的一种基于IEGT的直流断路器转移支路单元，其特征是：所述压装机构包括碟簧轴套、球头螺栓、球窝压板、碟簧及碟簧上板，碟簧和碟簧上板依次套设在碟簧轴套上，球头螺栓和碟簧轴套通过螺纹副关系进行连接，碟簧轴套穿过第一压紧板，球窝压板位于球头螺栓的球头端。
5.根据权利要求1所述的一种基于IEGT的直流断路器转移支路单元，其特征是：所述绝缘拉杆包括绝缘杆、两端的金具及绝缘层，绝缘杆和两端的金具通过螺纹连接，两端的金具分别固定在第一、第二压紧板内侧，绝缘层粘接在绝缘杆和金具外表面。
6.根据权利要求1所述的一种基于IEGT的直流断路器转移支路单元，其特征是：所述转移支路单元还包括：安装底板、盖板、第一支撑板，阀串压接机构放置在安装底板上，第一支撑板固定于盖板与安装底板之间，多个RCM缓，冲能耗单元放置在第一支撑板上。
7.根据权利要求6所述的一种基于IEGT的直流断路器转移支路单元，其特征是：第一支撑板和盖板各具有两个，分别位于阀串压接机构两侧，多个RCM缓冲能耗单元分散放置于两个第一支撑板上。
8.根据权利要求6所述的一种基于IEGT的直流断路器转移支路单元，其特征是：所述转移支路单元还包括：第二支撑板，第二支撑板位于阀串压接机构的第一、第二压紧板之间，用于放置驱动板卡。
9.根据权利要求6所述的一种基于IEGT的直流断路器转移支路单元，其特征是：盖板和安装底板之间还设置有第三支撑板，用于安装供能线圈。
10.根据权利要求1所述的一种基于IEGT的直流断路器转移支路单元，其特征是：所述第一固定板和第二固定板由铝合金材质制成。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010180900.4A CN111585254A (zh) | 2020-03-16 | 2020-03-16 | 一种基于iegt的直流断路器转移支路单元 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010180900.4A CN111585254A (zh) | 2020-03-16 | 2020-03-16 | 一种基于iegt的直流断路器转移支路单元 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111585254A true CN111585254A (zh) | 2020-08-25 |
Family
ID=72114952
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010180900.4A Pending CN111585254A (zh) | 2020-03-16 | 2020-03-16 | 一种基于iegt的直流断路器转移支路单元 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111585254A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114178852A (zh) * | 2022-02-16 | 2022-03-15 | 常州恒立气动科技有限公司 | 一种压紧工装及压紧方法 |
-
2020
- 2020-03-16 CN CN202010180900.4A patent/CN111585254A/zh active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114178852A (zh) * | 2022-02-16 | 2022-03-15 | 常州恒立气动科技有限公司 | 一种压紧工装及压紧方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2017050189A1 (zh) | 一种大组件igbt压装单元 | |
| CN103354234B (zh) | 一种晶闸管换流阀组件 | |
| CN101211905B (zh) | 一种大功率全控半导体器件的压装阀堆 | |
| CN105556787A (zh) | 用于高电压的模块化多点变流器 | |
| CN2809871Y (zh) | 晶闸管安装的碟簧压紧机构 | |
| CN107958887B (zh) | 一种多级晶闸管串联的压接结构 | |
| CN103560774B (zh) | 智能型固态转换开关及其加工方法和转换开关控制*** | |
| CN103354232A (zh) | 一种用于柔性直流输电的并联子模块 | |
| CN111585254A (zh) | 一种基于iegt的直流断路器转移支路单元 | |
| CN108428677A (zh) | 一种压接型igbt弹性压装结构及压接型igbt封装结构 | |
| CN207938485U (zh) | 一种双电源切换调节装置 | |
| CN101976942A (zh) | 一种基于光触发晶闸管的大功率放电开关装置 | |
| CN212486117U (zh) | 一种基于iegt的直流断路器转移支路单元 | |
| CN105428346B (zh) | 一种压接式igbt组成的多级h桥串联阀段 | |
| CN103354231B (zh) | 一种igbt功率单元及用于柔性直流输电的子模块 | |
| CN203537360U (zh) | 智能型固态转换开关和转换开关控制*** | |
| CN205609426U (zh) | 一种高压隔离开关 | |
| CN110098152B (zh) | 一种压力分层串联夹具 | |
| CN101729049A (zh) | 一种适用于高压固态复合开关装置的晶闸管阀体 | |
| CN107947137A (zh) | 一种超高压直流断路器电力电子支路阀段结构 | |
| CN201044336Y (zh) | 主电路接插件 | |
| CN201207393Y (zh) | 一种大功率自冷式晶闸管阀及其安装用车 | |
| CN204030980U (zh) | 一种励磁单元 | |
| CN107086548A (zh) | 一种直流断路器的转移支路单元 | |
| CN112117917A (zh) | 一种基于压接型igbt的低杂感三电平功率变换装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |