[發明專利]熱管散熱的光控晶閘管閥體

有效

• 申請號: 200910011395.4
• 申請日: 2009-04-30
• 公開（公告）號: CN101556951A
• 公開（公告）日: 2009-10-14
• 發明（設計）人: 司明起;宋暢;左強;武云生;王紹德;王軍孝;顧強;卓華;焦東亮;張銀山;薛軼寧;林驚濤;楊文超;霍大渭;劉國恩;李鵬;丁雅麗;楊小田;吳建忠;賈樹旺;杜純剛;龍浩;陳良偉;白成春
• 申請（專利權）人: 榮信電力電子股份有限公司
• 主分類號: H01L25/07
• 分類號: H01L25/07;H01L23/427;H01L23/13
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務所
• 代理人: 張 群

技術領域

本發明涉及一種熱管散熱的光控晶閘管閥體，閥體應用于電力、冶金及所有使用光控晶閘管作為核心器件的其它領域。?

背景技術

晶閘管是目前應用最為廣泛的閥元件，通過控制晶閘管的觸發角可以對阻抗進行連續調節，可以增強系統輸電能力，提高系統穩定性、阻尼功率振蕩和抑制次同步振蕩等功能。晶閘管閥體通常要承受高電壓和大電流，需采用多個晶閘管的串并聯來實現。晶閘管閥體的結構涉及的技術范圍較為廣泛，包括半導體器件的安裝、傳熱、固體及流體應力分析、電磁兼容、高壓絕緣配合等多方面的技術。因此，晶閘管閥的機械安裝構造是至關重要的，只有采用合理的機械安裝構造，才能為晶閘管閥的安全運行和方便維護提供有力保障。光控晶閘管作為新型大功率大電流的晶閘管，在散熱方面的要求更加嚴格，國內外通行的散熱方式為水冷散熱，但是水冷散熱需要配套密閉式純水冷卻系統，不僅功耗大、維護量大，而且事故隱患多。?

目前，采用熱管散熱器作為光控晶閘管的散熱器件，在世界上尚無同類型產品，電氣原理相似的產品中光控晶閘管閥體采用三層結構形式、水冷散熱。由于采用三層結構，維護量大、維護時非常不便，且采用水冷散熱，在漏水時對系統的危害非常巨大，造成電氣絕緣性能下降甚至短路。?

光控晶閘管阻容保護回路中的阻尼電阻的發熱量非常大，通常為晶閘管發熱量的3倍以上，國內外全部采用水冷散熱的方式對阻尼電阻進行散熱。所以，熱管自冷光控晶閘管閥體在設計時，既要考慮晶閘管的散熱，同時也要考慮阻尼電阻的散熱，只有將二者的自冷散熱問題同時解決，才能達到整個閥體自冷的目的。?

發明內容

本發明的目的是提供一種自冷免維護、高可靠性、低功耗的熱管散熱的光控晶閘管閥體，該閥體可有效地將光控晶閘管和熱管散熱技術結合起來，同時采用實體型材散熱器對阻尼電阻進行散熱，具有結構簡單、安裝方便、無噪音、免維護的特點。?

為實現上述目的，本發明通過以下技術方案實現：?

熱管散熱的光控晶閘管閥體，包括晶閘管單元、光纖槽單元、吸收電容單元、阻尼電阻單元、回報板單元及框架單元，晶閘管單元和阻尼電阻單元均采用自冷散熱的方式；晶閘管單元包括多個光控晶閘管元件及由熱管、散熱片、基板組成的熱管散熱器；每個光控晶閘管元件兩端均配有一組熱管散熱器；每個光控晶閘管兩端與位于兩側的熱管散熱器基板相接觸，組成散熱單元，多個散熱單元通過碟簧壓裝機構壓裝成整體串接結構；光控晶閘管閥體阻尼電阻單元的散熱元件為鋁型材散熱器。?

阻尼電阻單元中一個或多個阻尼電阻用一塊鋁型材散熱器散熱，組成一個電阻散熱單元；多個電阻散熱單元連成一體，組成阻尼電阻單元。?

晶閘管單元設置在閥體的前側，阻尼電阻單元設置在閥體后側的上部，吸收電容單元和回報板單元設置在閥體后側的下部；各單元均直接或間接通過環氧玻璃絲布板與框架單元連接，構成穩定的框架結構。?

在環氧玻璃絲布板上開設有多個矩形豁口，以保證絕緣距離。?

光纖槽單元設置在閥體的前側與后側，通過絕緣支柱與框架單元絕緣，晶閘管觸發光纖與回報光纖位于光纖槽單元中。?

框架單元采用角形鋁型材焊接結構。?

與現有技術相比，本發明的優點是：?

1)光控晶閘管與熱管冷卻技術相結合，閥組結構緊湊，布局更加合理，外觀簡潔精美；減小了閥組的占地面積，提高了SVC閥組的美觀性、可靠性，實現設備的免維護。?

2)同時解決了光控晶閘管與阻尼電阻的自冷散熱問題。?

3)具有碟簧壓緊機構，確保晶閘管的壓緊力，閥串安裝調節方便。?

附圖說明

圖1是本發明熱管散熱的光控晶閘管閥體的機械安裝結構的主視圖。?

圖2是本發明熱管散熱的光控晶閘管閥體的機械安裝結構的俯視圖。?

圖3是本發明熱管散熱的光控晶閘管閥體的機械安裝結構的軸側圖。?

圖4是本發明熱管散熱的光控晶閘管閥體的光控晶閘管單元的軸側圖。?

圖5是本發明熱管散熱的光控晶閘管閥體的阻尼電阻單元的軸側圖。?

具體實施方式

下面結合附圖和實施實例對本發明做進一步說明。?

熱管散熱的光控晶閘管閥體，采用熱管散熱器為光控晶閘管散熱，單層臥式結構，閥?體與底座間采用硅橡膠復合支柱絕緣子連接。見圖1，每個閥體單元都由晶閘管單元1、光纖槽單元2、吸收電容單元3、阻尼電阻單元4、回報板單元5及框架單元6組成，晶閘管單元1、吸收電容單元3、阻尼電阻單元4、回報板單元5通過并聯的方式連接。?