[實用新型]橋臂組件結構的密封勵磁功率柜

無效

• 申請號: 97239564.4
• 申請日: 1997-04-21
• 公開（公告）號: CN2305756Y
• 公開（公告）日: 1999-01-27
• 發明（設計）人: 樓曉峰
• 申請（專利權）人: 機械工業部西安電力電子技術研究所
• 主分類號: H01L23/36
• 分類號: H01L23/36
• 代理公司: 陜西省機械工業專利事務所
• 代理人: 鮑燕平

本實用新型屬于一種電力電子裝置，用于大型發電機的靜止勵磁系統。

橋臂組件結的構密封勵磁功率柜，具有可靠性高，單柜容量大，安裝規范化等特點。目前勵磁功率柜一般為分立元件和散熱器結構，其一由于單個晶閘管的容量有限，一般采用元件串聯或并聯的辦法來提高容量，這樣功率柜的晶閘管元件數目和熔斷器等外圍元件數目很多，可靠性不高。其次由于元件串聯或并聯所需的均壓均流電路復雜，主電路的連接點太多，易引起發熱，結構繁且不合理，很難實現規范化安裝，檢修和維護也都不方便。其三是風道內疊置元件層數多，使進風口和出風口散熱條件相差懸殊，直接影響元件出力，單柜容量很難做大，一般輸出電流500-800A，輸出電壓450-800V。

本實用新型的目的就在于設計一種可靠性高，單柜容量大，安裝規范化，檢修和維護方便的新型橋臂組件結構的密封勵磁功率柜。

本實用新型的設計方案如下：采用高可靠性大功率晶閘管，使單柜功率元件減少到6只，單柜容量達到輸出直流電壓1000V，輸出直流電流1600A，一分鐘強勵2400A，單位體積容量提高約4倍。橋臂組件結構的密封勵磁功率柜的特征在于：橋臂組件結構采用散熱條件均衡的鋁合金型材散熱體；共陽極、共陰極螺栓狀導電端子直接通過熔斷器與直流母線連接，從而減少了發熱點，實驗證明橋臂組件中兩個大功率晶閘管的散熱效果一樣，出力一致；單柜的主電路僅用三套橋臂組件即可完成安裝，每套組件的主電路連接點為三個；導電端子上的大螺母又起著與主安裝板緊固的作用，大大簡化了結構，使安裝實現規范化，也使檢修和維護更加方便。

跨接在組件中兩個晶閘管兩端的阻容吸收電路板，能有效吸收浪涌電壓，采用開啟式柜頂風機抽風，用密封式柜體及空氣過濾器進氣，有效防止灰塵入侵，減少維護工作量。

晶閘管的末級觸發設計成光電耦合方式并采用脈沖列強觸發技術，明顯提高了抗干擾能力和浪涌電流能力。

本實用新型解決了以下幾個技術問題：

①采用本實用新型設計結構的產品比現有產品的運行可靠性有顯著提高。

②簡化了結構，大大減少了主電路連接點，實現安裝規范化。

③均衡了晶閘管元件的散熱效果，使元件出力相等，大大提高了單柜容量。

④選擇了最佳阻容吸收電路的安裝位置，提高了浪涌電壓吸收能力，同時提高了抗干擾能力和浪涌電流能力。

⑤有效采取了防塵措施，使維護工作量大大減少。

本實用新型有以下優點和積極效果，一是在與現有產品相同價格條件下，這種新型設計結構的產品的使用壽命高達20年，運行的無故障平均時間增加11．25倍；二是減少實際占用面積，新型結構產品兩柜并聯運行可滿足17萬千瓦發電機靜止勵磁需求，而現有產品則需4-5臺并聯運行；三是僅清灰維護一項，以每年每臺機組發電12．5萬千瓦為例，新型結構的產品可比現有產品多發電237．5萬千瓦小時；四是本新型結構產品投入和運行后，可大大提高我國勵磁功率柜發展的技術水平。

下面結合附圖進一步說明本實用新型。

圖1是本實用新型主電路安裝結構A面剖視圖。

圖2是本實用新型主電路安裝結構A-A面剖視圖。

圖1和圖2中，1、橋臂組件；2、熔斷器；3、連接母線；4、安裝板；5、風道。

圖3是本實用新型的關鍵部件，橋臂組件結構的主視圖。

圖4是橋臂組件結構的左視圖。

圖5是橋臂組件結構的俯視圖。

圖3、圖4、圖5中：6、Φ77mm晶閘管；7、公共散熱體；8、共陰極散熱體；9、共陽極散熱體；10、共陰極或共陽極導端子；11、阻容吸收電路板；12、交流輸入導電排；13、阻容電路連接點；14、安裝用螺母；15、絕緣支柱；16、散熱器緊固件。圖中Φ77mm晶閘管其電流為1650A，電壓為4200V。公共散熱體、共陰極和共陽極散熱體均為鋁合金型材散熱體表面純化。共陰極和共陽極導電端子為電解銅，表面鍍錫。導電端子與散熱體的螺紋連接為M30X2鍍錫后與合金鋁孔過盈配合，安裝用螺母螺紋為M30X2表面鍍鉻拋光。交流輸入導電排為80X8mm電解銅排表面鍍錫。散熱器緊固件為20#高強鋼，兩根M10螺桿與壓板一體焊接，兩層菱形彈簧鋼板加中心頂壓，緊固件外層套有2mm厚環氧耐壓絕緣件套管。阻容吸收板包括電容器CBB-1μF／1400VAC與三只75Ω／20W電路并聯后串接，用鍍鋅螺釘固定在6mm厚環氧玻璃布板上。絕緣支柱為環氧玻璃布棒車成，每套組件共8只來支撐2塊阻容吸收電路板。阻容電路連接點是由4只M6X30鍍鋅螺絲把兩個吸收電路的端子與散熱體連接，同時起到固定電路板的作用。