[發明專利]一種特大功率高壓高絕緣性陶瓷管殼

在審

• 申請號: 201710987745.5
• 申請日: 2017-10-21
• 公開（公告）號: CN107610850A
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發明（設計）人: 陳國賢;徐宏偉;張瓊;陳強
• 申請（專利權）人: 江陰市賽英電子股份有限公司
• 主分類號: H01B17/58
• 分類號: H01B17/58;H01B17/60
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司11429
• 代理人: 趙海波

技術領域

本發明涉及一種特大功率高壓高絕緣性陶瓷管殼，可以提高特高壓直流輸電工程用晶閘管的耐壓和絕緣電阻，屬于電力電子技術領域。

背景技術

特高壓直流輸電已成為我國電網建設中大容量、長距離送電和大區聯網的主要手段，目前我國特高壓直流(電壓大于7500V，電流大于6000A)輸電技術已在全球處于領先地位。而晶閘管作為特高壓直流輸電工程換流閥的核心器件，其單個器件承受高壓和絕緣能力主要由芯片和陶瓷封裝管殼決定，理由上講，只要增加陶瓷高度和陶瓷波輪數量及深度，就能增加爬電距離，從而提高管殼的耐壓和絕緣電阻，但是受裝置重量和體積的限制，爬電距離的增加也是有限的，目前應用于特高壓直流輸電的6英寸陶瓷管殼總高度被限制在35mm以內，爬電距離在48mm左右，如何在不增加裝置重量和體積的情況下，增加管殼的耐壓和絕緣性能從而提高器件在高壓大電流狀態下長時間運行的可靠性，已成為業內攻關的目標之一。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對上述現有技術的弱點和隱患，提供一種特大功率高壓高絕緣性陶瓷管殼，。

本發明解決上述問題所采用的技術方案為：一種特大功率高壓高絕緣性陶瓷管殼，包含管殼主體部分，所述管殼主體部分包含有上蓋和陶瓷底座，所述上蓋包含有陰極銅塊和陰極法蘭，所述陶瓷底座包含有陽極銅塊、陽極密封環、陽極法蘭、瓷環和門極引線管，所述管殼包括絕緣增強部分，所述絕緣增強部分包含有絕緣涂層，所述絕緣涂層覆蓋在陰極法蘭上表面、陽極法蘭下表面、陽極法蘭與瓷環上端面焊接處以外至瓷環上拐角區域、瓷環沉孔區域、門極引線管自沉孔底部外延至3mm左右區域、陽極密封環下表面和陽極密封環與瓷環下端面焊接處以外至瓷環下拐角區域，其中，陽極法蘭和陰極法蘭距外緣不覆蓋絕緣涂層。

優選地，在所述門極引線管與瓷環焊接的外緣開設有瓷環沉孔，在焊料沉積后為絕緣涂層覆蓋所用。

優選地，所述在所述門極引線管與外部引線連接后的門極引線管與外引線導電區域熱套有絕緣熱塑管。

優選地，所述在所述上蓋與陶瓷底座冷壓封裝芯片后的陰極法蘭與陽極法蘭外緣未涂絕緣涂層3區域套有聚氟乙烯哈夫套。

與現有技術相比，本發明的特點在于：

本發明的陶瓷管殼的爬電距離軌跡從原有的C₂至C₃變為C₁至C₄(如圖3所示)，增加50％左右，大幅提高了管殼的耐壓和絕緣電阻。同等技術要求下，可以用總高20mm左右的管殼來取代總高35mm的管殼，裝置重量可減重40％左右，大幅降低了生產成本。

附圖說明

圖1為本發明的內部結構示意圖。

圖2為圖1中的放大圖。

圖3為改進前和改進后的爬電距離對比圖。

其中：

上蓋1

陶瓷底座2

陰極銅塊1.1

陰極法蘭1.2

陽極銅塊2.1

陽極密封環2.2

陽極法蘭2.3

瓷環2.4

門極引線管2.5

絕緣涂層3

瓷環沉孔4

絕緣熱塑管5

聚氟乙烯哈夫套6。

具體實施方式

以下結合實施例對本發明作進一步詳細描述。

如圖1—2所示，本發明涉及一種特大功率高壓高絕緣性陶瓷管殼，包含管殼主體部分和絕緣增強部分，所述管殼主體部分包含有上蓋1和陶瓷底座2，所述上蓋1包含有陰極銅塊1.1和陰極法蘭1.2，所述陶瓷底座2包含有陽極銅塊2.1、陽極密封環2.2、陽極法蘭2.3、瓷環2.4和門極引線管2.5。所述絕緣增強部分包含有絕緣涂層3、瓷環沉孔4、絕緣熱塑管5和聚氟乙烯哈夫套6。

所述絕緣涂層3覆蓋在陰極法蘭1.2上表面、陽極法蘭2.3下表面、陽極法蘭2.3與瓷環2.4上端面焊接處以外至瓷環2.4上拐角區域、瓷環沉孔4區域、門極引線管2.5自沉孔底部外延至3mm左右區域、陽極密封環2.2下表面和陽極密封環2.2與瓷環2.4下端面焊接處以外至瓷環2.4下拐角區域。其中，陽極法蘭2.3和陰極法蘭1.2距外緣3mm區域(封裝時冷壓區域)不覆蓋絕緣涂層3。

所述瓷環沉孔4位于門極引線管2.5與瓷環2.4焊接的外緣，在焊料沉積后為絕緣涂層覆蓋所用。

所述絕緣熱塑管5在門極引線管2.5與外部引線連接后熱套封于門極引線管2.5與外引線導電區域。