晶闸管阀段及其晶闸管散热器.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 104319272 A (43)申请公布日 2015.01.28 CN 104319272 A (21)申请号 201410561184.9 (22)申请日 2014.10.21 H01L 25/07(2006.01) H01L 23/367(2006.01) (71)申请人 许继电气股份有限公司 地址 461000 河南省许昌市许继大道 1298 号 (72)发明人 臧兴平 张建 朱新华 肖晋 毛志云 谢云龙 孙峻峰 任成才 (74)专利代理机构 郑州睿信知识产权代理有限 公司 41119 代理人 韩天宝 (54) 发明名称 晶闸管阀段及其晶闸管散热器 (57) 摘。

2、要 本发明提供一种晶闸管阀段及其晶闸管散热 器， 晶闸管阀段包括中间框体及滑动撑托的安装 在中间框体上的晶闸管散热器， 中间框体包括沿 左右方向延伸并沿前后方向间隔设置于晶闸管散 热器两侧的两绝缘拉杆， 晶闸管散热器包括壳体， 壳体具有与所述两绝缘拉杆对应的前、 后侧面， 两 绝缘拉杆为导向绝缘拉杆， 所述壳体的前、 后侧面 上分别设有用于对应滑动卡装在两导向绝缘拉杆 上的导向卡槽， 导向卡槽为沿左右方向延伸通槽。 将晶闸管散热器的壳体上的导向卡槽与中间框体 上的两导向绝缘拉杆滑动卡装， 这种导向装配方 式所需零部件较少， 只需要在散热器的壳体上增 加与导向绝缘拉杆滑动卡装配合的导向卡槽即 可。

3、， 装配快捷方便。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 3 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书4页 附图3页 (10)申请公布号 CN 104319272 A CN 104319272 A 1/1 页 2 1. 晶闸管散热器， 包括壳体， 壳体具有用于与晶闸管阀段的沿左右方向并行延伸且沿 前后方向间隔布置的两绝缘拉杆对应的前、 后侧面， 其特征在于 ： 所述的壳体的前、 后侧面 上分别设有用于对应导向滑动卡装在所述两绝缘拉杆上的导向卡槽， 导向卡槽为沿左右方 向延伸的通槽。 2. 根据权利要求 1 所述的晶闸管散。

4、热器， 其特征在于 ： 所述的导向卡槽具有用于朝向 对应的绝缘拉杆布置的内槽壁， 导向卡槽的内槽壁具有用于与对应的绝缘拉杆的外周面顶 压接触配合的凸出顶压部和用于与绝缘拉杆的外周面间隔布置以形成爬电间隙的间隙凹 部。 3. 根据权利要求 2 所述的晶闸管散热器， 其特征在于 ： 所述的导向卡槽的凸出顶压部 为所述导向卡槽的内槽壁上于所述导向卡槽在左右方向上的中部位置处设有的凸条段， 凸 条段具有用于与对应绝缘拉杆的外周面吻合接触的顶压面， 所述间隙凹部为所述导线卡槽 的内槽壁上设有的从所述凸条段的左、 右侧面背离所述凸条段延伸至所述导向卡槽对应端 部的两凹槽段。 4. 晶闸管阀段， 包括中间框。

5、体及滑动撑托的安装在中间框体上的晶闸管散热器， 中间 框体包括沿左右方向延伸并沿前后方向间隔设置于晶闸管散热器两侧的两绝缘拉杆， 晶闸 管散热器包括壳体， 壳体具有与所述两绝缘拉杆对应的前、 后侧面， 其特征在于 ： 所述的两 绝缘拉杆为导向绝缘拉杆， 所述壳体的前、 后侧面上分别设有用于对应滑动卡装在两导向 绝缘拉杆上的导向卡槽， 导向卡槽为沿左右方向延伸通槽。 5. 根据权利要求 4 所述的晶闸管阀段， 其特征在于 ： 所述的导向卡槽具有用于朝向对 应的导向绝缘拉杆布置的内槽壁， 导向卡槽的内槽壁具有用于与对应的导向绝缘拉杆的外 周面顶压接触配合的凸出顶压部和用于与导向绝缘拉杆的外周面间隔。

6、布置以形成爬电间 隙的间隙凹部。 6. 根据权利要求 5 所述的晶闸管阀段， 其特征在于 ： 所述的导向卡槽的凸出顶压部为 所述导向卡槽的内槽壁上于所述导向卡槽在左右方向上的中部位置处设有的凸条段， 凸条 段具有用于与对应绝缘拉杆的外周面吻合接触的顶压面， 所述间隙凹部为所述导线卡槽的 内槽壁上设有的从所述凸条段的左、 右侧面背离所述凸条段延伸至所述导向卡槽对应端部 的两凹槽段。 7. 根据权利要求 6 所述的晶闸管阀段， 其特征在于 ： 所述的两导向绝缘拉杆均为圆柱 形， 所述导向卡槽为半圆型槽， 所述凸条段为沿半圆形槽周向延伸的弧形凸条段。 8. 根据权利要求 4 至 7 中任意一项所述的。

7、晶闸管阀段， 其特征在于 ： 所述的中间框体 上还包括沿左右方向延伸并设置于所述晶闸管散热器下方以撑托晶闸管散热器的撑托绝 缘拉杆。 9. 根据权利要求 8 所述的晶闸管阀段， 其特征在于 ： 所述的中间框体上安装有由相间 设置的晶闸管和所述晶闸管散热器组成的阀组， 阀组的两端分别导电连接有导电板， 至少 一端的导电板从所述导向绝缘拉杆和所述撑托绝缘拉杆之间形成的位于前侧或后侧的安 装间隙中引出。 权 利 要 求 书 CN 104319272 A 2 1/4 页 3 晶闸管阀段及其晶闸管散热器 技术领域 0001 本发明涉及大功率电子整流和逆变装置， 尤其涉及一种晶闸管阀段及其晶闸管散 热器。。

8、 背景技术 0002 晶闸管换流阀是直流输电工程的核心设备， 换流阀主要由晶闸管、 阻尼电容、 均压 电容、 阻尼电阻、 均压电阻、 饱和电抗器、 晶闸管控制单元等零部件组成， 其中， 晶闸管是换 流阀的核心部件， 其决定了换流阀的通流能力， 通过将多个晶闸管元件串联可得到具有设 定系统电压的晶闸管阀段。 0003 在申请公布号为 CN103354233A 的中国发明专利申请中公开了一种晶闸管阀段， 其包括左、 右端板及桥接在两端板间的由多根连接于两端板之间的绝缘拉杆组成的中间框 体， 组成中间框体的绝缘拉杆包括位于下方的用于撑托阀组的下绝缘拉杆和位于上方的两 个上绝缘拉杆， 右端板上设有弹性。

9、夹紧装置， 左端板上设有顶压装置， 在弹性夹紧装置与顶 压装置之间安装有相间设置的晶闸管和对应的散热器组成的阀组， 左、 右端板之间连接有 两个沿前后方向间隔对称布置的绝缘支撑板， 其中一个绝缘支撑板上设置有导向方向沿左 右方向延伸的第一导向支撑面， 另一个绝缘支撑板上设置有导向方向沿左右方向延伸的第 二导向支撑面， 而在各晶闸管散热器的分别朝向两上绝缘拉杆的前、 后侧面上分别凸设有 用于对应与所述第一、 二导向支撑面导向滑动配合的导向支撑杆， 晶闸管散热器通过导向 支撑杆与对应导向支撑面的撑托配合而架装于两个绝缘支撑板上。装配时， 在框架上依次 装入弹性夹紧装置、 阀组和顶压装置， 阀组中的。

10、各散热器通过对应的导向支撑杆架装与两 绝缘支撑板上， 绝缘支撑板不仅保证各散热器的中心线在同一直线上， 而且保证在顶压装 置对阀组加压过程中， 散热器可以在绝缘支撑板上自由滑动， 保证晶闸管压紧力的均匀性。 0004 但上述晶闸管阀段上需要设置绝缘支撑板及导向支撑杆来保证对散热器的导向 装配， 所需零部件较多， 装配较为麻烦， 同时， 两绝缘支撑板对应设在散热器框架的前、 后 侧， 使得与阀段上晶闸管对应电连接的导电板只能从左、 右端板的上、 下方引出， 如果从对 应端板的下方引出， 通常需要在对应端板的下端面上设在引出槽以方便引出导电板， 增额 外增加了对端板的加工工序。 发明内容 0005。

11、 本发明提供一种晶闸管散热器， 以解决现有技术中的晶闸管阀段中设置绝缘支撑 板及导向支撑杆来导向装配散热器导致所需零部件较多的技术问题 ； 同时， 本发明还提供 一种使用上述晶闸管散热器的晶闸管阀段。 0006 本发明所提供的晶闸管散热器的技术方案是 ： 晶闸管散热器， 包括壳体， 壳体具有 用于与晶闸管阀段的沿左右方向并行延伸且沿前后方向间隔布置的两绝缘拉杆对应的前、 后侧面， 所述的壳体的前、 后侧面上分别设有用于对应导向滑动卡装在所述两绝缘拉杆上 的导向卡槽， 导向卡槽为沿左右方向延伸的通槽。 说 明 书 CN 104319272 A 3 2/4 页 4 0007 所述的导向卡槽具有用于。

12、朝向对应的绝缘拉杆布置的内槽壁， 导向卡槽的内槽壁 具有用于与对应的绝缘拉杆的外周面顶压接触配合的凸出顶压部和用于与绝缘拉杆的外 周面间隔布置以形成爬电间隙的间隙凹部。 0008 所述的导向卡槽的凸出顶压部为所述导向卡槽的内槽壁上于所述导向卡槽在左 右方向上的中部位置处设有的凸条段， 凸条段具有用于与对应绝缘拉杆的外周面吻合接触 的顶压面， 所述间隙凹部为所述导线卡槽的内槽壁上设有的从所述凸条段的左、 右侧面背 离所述凸条段延伸至所述导向卡槽对应端部的两凹槽段。 0009 本发明所提供的使用上述晶闸管散热器的晶闸管阀段的技术方案是 ： 晶闸管阀 段， 包括中间框体及滑动撑托的安装在中间框体上的。

13、晶闸管散热器， 中间框体包括沿左右 方向延伸并沿前后方向间隔设置于晶闸管散热器两侧的两绝缘拉杆， 晶闸管散热器包括壳 体， 壳体具有与所述两绝缘拉杆对应的前、 后侧面， 所述的两绝缘拉杆为导向绝缘拉杆， 所 述壳体的前、 后侧面上分别设有用于对应滑动卡装在两导向绝缘拉杆上的导向卡槽， 导向 卡槽为沿左右方向延伸通槽。 0010 所述的导向卡槽具有用于朝向对应的导向绝缘拉杆布置的内槽壁， 导向卡槽的内 槽壁具有用于与对应的导向绝缘拉杆的外周面顶压接触配合的凸出顶压部和用于与导向 绝缘拉杆的外周面间隔布置以形成爬电间隙的间隙凹部。 0011 所述的导向卡槽的凸出顶压部为所述导向卡槽的内槽壁上于所述。

14、导向卡槽在左 右方向上的中部位置处设有的凸条段， 凸条段具有用于与对应绝缘拉杆的外周面吻合接触 的顶压面， 所述间隙凹部为所述导线卡槽的内槽壁上设有的从所述凸条段的左、 右侧面背 离所述凸条段延伸至所述导向卡槽对应端部的两凹槽段。 0012 所述的两导向绝缘拉杆均为圆柱形， 所述导向卡槽为半圆型槽， 所述凸条段为沿 半圆形槽周向延伸的弧形凸条段。 0013 所述的中间框体上还包括沿左右方向延伸并设置于所述晶闸管散热器下方以撑 托晶闸管散热器的撑托绝缘拉杆。 0014 所述的中间框体上安装有由相间设置的晶闸管和所述晶闸管散热器组成的阀组， 阀组的两端分别导电连接有导电板， 至少一端的导电板从所述。

15、导向绝缘拉杆和所述撑托绝 缘拉杆之间形成的位于前侧或后侧的安装间隙中引出。 0015 本发明的有益效果是 ： 本发明所提供的晶闸管散热器的壳体的前、 后侧面上设置 有导向卡槽， 使用时， 将晶闸管散热器的壳体上的导向卡槽与中间框体上的两导向绝缘拉 杆滑动卡装， 这样可以通过导向卡槽与导向绝缘拉杆的卡装配合晶闸管散热器导线装配在 中间框体上， 这种导向装配方式所需零部件较少， 只需要在散热器的壳体上增加与导向绝 缘拉杆滑动卡装配合的导向卡槽即可， 装配快捷方便。 0016 进一步的， 导向卡槽的内槽壁上设置凸出顶压部与对应导向绝缘拉杆的外周面 接触顶压配合以实现导向卡槽与导向绝缘拉杆的滑动卡装，。

16、 同时， 在导向卡槽的内槽壁上 还设置有间隙凹部以与导向绝缘拉杆的外周面形成爬电间隙， 这样可以增加散热器爬电距 离， 满足散热器电气性能要求。 0017 进一步的， 导向卡槽的凸出顶压部为设置于导向卡槽中部的凸条段， 而导向卡槽 的间隙凹部则为设置于凸条段左右两侧的凹槽段， 两侧凹槽段所形成的爬电间隙对称布 置， 进一步提高整个散热器的电气性能。 说 明 书 CN 104319272 A 4 3/4 页 5 0018 进一步的， 中间框体包括撑托绝缘拉杆和导向绝缘拉杆， 撑托绝缘拉杆位于晶闸 管散热器下方以撑托散热器， 同时， 导向绝缘拉杆与晶闸管散热器上的导向卡槽导向滑动 配合， 便于对晶。

17、闸管散热器进行安装。 0019 进一步的， 在导向绝缘拉杆和撑托绝缘拉杆之间形成位于前侧或后侧的安装间 隙， 这样， 可以将设置于阀组端部的导电板从安装间隙中引出， 引出导电板较为方便， 便于 实现导电板的导电连接。 附图说明 0020 图 1 是本发明所提供的晶闸管阀段的一种实施例的结构示意图 ； 图 2 是图 1 中晶闸管散热器的结构示意图 ； 图 3 是图 1 中框架的结构示意图 ； 图 4 是装配有顶压装置及弹性夹紧装置的框架的结构示意图。 具体实施方式 0021 如图 1 至图 4 所示， 一种晶闸管阀段的实施例， 该实施例中的阀段包括框架， 框架 包括中间框体 6 及设置于中间框体。

18、 6 左右两端的左端板 7 和右端板 1， 其中， 在右端板 1 上 设有弹性夹紧装置2， 在左端板上7上设置有顶压装置8， 弹性夹紧装置2和顶压装置8之间 安装有由相间设置的晶闸管 5 和晶闸管散热器 4 组成的阀组， 各晶闸管分别通过对应穿装 在晶闸管散热器的销孔 41 中的销钉支撑在对应的晶闸管散热器上。此处的中间框体 6 包 括连接于左、 右端板之间的沿左右方向并行延伸的四根绝缘拉杆， 四根绝缘拉杆分别为位 于上方的两导向绝缘拉杆 61 和位于下方的用于撑托晶闸管散热器的两撑托绝缘拉杆 62， 两导向绝缘拉杆 61 沿前后方向间隔分布。本实施例中， 晶闸管散热器 4 位于两导向绝缘 拉。

19、杆之间， 晶闸管散热器 4 的壳体具有与所述两导向绝缘拉杆 61 对应的前侧面 45、 后侧面 46， 在壳体的前、 后侧面上分别设有用于对应滑动卡装在所述两导向绝缘拉杆 61 上的导向 卡槽 42， 导向卡槽 42 为沿左右方向延伸通槽， 并且， 导向卡槽 42 具有用于朝向对应的导向 绝缘拉杆布置的内槽壁， 导向卡槽 42 的内槽壁具有用于与对应的导向绝缘拉杆的外周面 顶压接触配合的凸出顶压部 43 和用于与绝缘拉杆的外周面间隔布置以形成爬电间隙的间 隙凹部 44， 本实施例中， 两导向绝缘拉杆均为圆柱形， 相应的， 导向卡槽 42 为对应的半圆形 槽， 导向卡槽 42 的凸出顶压部 43。

20、 为所述导向卡槽 42 的内槽壁上于所述导向卡槽在左右方 向上的中部位置处设有的凸条段， 凸条段为沿半圆形槽周向延伸的弧形凸条段， 弧形凸条 段具有用于与对应导向绝缘拉杆的外周面吻合接触的顶压面， 所述间隙凹部 44 为所述导 线卡槽 42 的内槽壁上设有的从所述凸条段的左、 右侧面背离所述凸条段延伸至所述导向 卡槽对应端部的两凹槽段。 0022 并且， 本实施例中， 在由相间设置的晶闸管5和晶闸管散热器4组成的阀组的左右 两端分别导电连接有左导电板 9 和右导电板 3， 左导电板 9 从所述导向绝缘拉杆 61 和所述 撑托绝缘拉杆 62 之间形成的位于前侧的安装间隙中引出以便于实现导电板的导。

21、电连接。 0023 本实施例中， 弹性夹紧装置 2 包括压紧销钉 23 和通过挡圈 21 定位套装于压紧销 钉 23 上的碟簧 22， 顶压装置包括轴线沿左右方向延伸的球头螺栓 81 及旋装在球头螺栓 81 的外螺纹段上的压紧螺母82， 球头螺栓81的朝向弹性夹紧装置2的端部设置有球头结构以 说 明 书 CN 104319272 A 5 4/4 页 6 与对应设置于阀组端部的压盘上设有的球窝对应配合。 0024 装配时， 在框架上依次装入弹性夹紧装置 2、 右导电板 3、 阀组、 左导电板 9 和顶压 装置 8， 阀组中各晶闸管散热器 4 依次滑动卡装在导向绝缘拉杆 61 上， 导向卡槽 42。

22、 与对应 的导向绝缘拉杆 61 滑动卡装配合， 导向卡槽 42 的内槽壁上的弧形凸条段的顶压面与导向 绝缘拉杆的外周面上吻合接触， 而导向卡槽 42 的内槽壁上位于弧形凸条段左右两侧的两 凹槽段分别与导向绝缘拉杆 62 形成爬电间隙以增加爬电距离， 导向绝缘拉杆 61 不仅保证 各晶闸管散热器的中心线处于同一直线上， 而且可以保证在对阀组加压过程中， 散热器可 以在绝缘支撑板上自由滑动， 从而保证了晶闸管压紧力的均匀性， 同时还能够保证在压紧 力完全释放后， 散热器和晶闸管可以快速更换。 0025 上述实施例中， 导向卡槽为与圆柱形导向绝缘拉杆相对应的半圆形卡槽， 在其他 实施例中， 如果导向。

23、绝缘拉杆为方形杆， 导向卡槽相对应的则为矩形槽。 0026 上述实施例中， 导向卡槽的凸出顶压部为设置在导向卡槽中部位置处的凸条段， 而间隙凹部则为设置在凸条段左右两侧的两凹槽段。在其他实施例中， 导向卡槽的凸出 顶压部也可以根据实际需要设置在导向卡槽的端部， 而将间隙凹部设置在凸出顶压部的一 侧。 当然， 导向卡槽的凸出顶压部也可以在间隔均布在内槽壁上的凸起， 相邻凸起之间构成 间隙凹部以增加爬电距离。 0027 上述实施例中， 撑托绝缘拉杆设置有两根， 在其他实施例中， 撑托绝缘拉杆也可以 设置一根或三根以上。 0028 本发明还提供一种晶闸管散热器的实施例， 该实施例中的散热器与上述实施例中 如图 2 所示的晶闸管散热器的结构相同， 在此不再赘述。 说 明 书 CN 104319272 A 6 1/3 页 7 图 1 说 明 书 附 图 CN 104319272 A 7 2/3 页 8 图 2 说 明 书 附 图 CN 104319272 A 8 3/3 页 9 图 3 图 4 说 明 书 附 图 CN 104319272 A 9 。