Сильноточный высоковольтный выпрямительный блок Советский патент 1988 года по МПК H01L25/02 

Б 5 S

rfli/ ifh/

1 f/1 „I 11 П II П II П II П II П II И LJ II Li II U II L. I .

TTT uj T TutD ш оГш Ш ТПГ

А

L. I .

оо

00

ел

сд

со

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электрическим преобразователям.

Цель изобретения - универсальность использования предлагаемого блока, уменьшение габаритов, упрощение конструкции, улучшение распределения тока по полупроводниковым приборам и усилия прижатия.

На фиг. I представлена электрическая схема предлагаемого выпрямительного блока; на фиг. 2 - выпрямительный блок, вид спереди; на фиг. 3 - то же, вид сверху; на фиг. 4 - вид по стрелке А на фиг. 3; на фиг. 5 - Н-образная изолирующая распорка.

10

ров в группу блока их подбирают по прямому падению напряжения и по высоте. Стоящие рядом приборы не должны отличаться по высоте более чем на 0,1 мм.

Отвод тепла от полупроводниковых приборов происходит в токоведущие шины, поэтому обеспечивается двухсторонее охлаждение каждого таблеточного прибора. Для улучщения равномерности теплоотвода от приборов средняя шина может быть выполнена большего сечения.

Из блоков предлагаемой конструкции может быть собрана однофазная или трехфазная мостовая схема выпрямления. Для однофазной мостовой схемы необходимо два

Сильноточный высоковольтный выпрями- таких блока, для трехфазной - три. При

тельный блок содержит одну токоведущую шину 1 переменного тока, две токоведущие Шины 2 и 3 постоянного тока, зажатые между ними катодную и анодную группы полупроводниковых приборов 4 и 5. Группы

этом одноименные выводы постоянного тока объединяются {для наглядности выводы постоянного тока в блоке выполнены разной длины).

Сильноточный высоковольтный выпрямимогут содержать от одного до п/2 полупро- 20 тельный блок предлагаемой конструкции ха- водниковых приборов. Для улучшения кон-рактеризуется простотой, дешевизной, компактностью, удобство и сборки-разборки и перемещения в ограниченном объеме по25

такта между полупроводниковыми приборами и токоведущими шинами и компенсации разности высот используемых приборов в группе между контактными поверхностями полупроводниковых приборов и то- коведущих щин размещены теплопроводя- щие прокладки из легкодеформируемого металла (по две на прибор). Создание жесткости конструкции и прижимных усилий обеспечивается двумя изолирующими пластинами 6 и стяжными болтами 7 с гайками 8. Изолирующие пластины 6 снабжены отверстиями 9 для установки болтов 7. Отверстия 9 выполняются с таким расчетом, чтобы обеспечить необходимый изоляционный промежуток 10 между токоведущими щи- 05 нами 1-3 и болтами 7. Величина изоляционного промежутка 10 определяется высотой полупроводниковых приборов, деленной на 2, так как для электрического разряда в случае пробоя необходимо преодолеть два изоляционных промежутка: шина 1 - болты 7 и болты 7 - шина 2 (3).

На первую и по,следнюю пары болтов 7 между изолирующими пластинами 6 установлены Н-образные изолирующие распорки 11, снабженные сквозными отверстиями 12, через которые пропускаются болты 7, и сегмен- тообразными выемками 13, в которые входят крайние полупроводниковые приборы 4 или 5. В изоляционных распорках 11 размещены концы токоведущих щин 1-3. Высота изолирующих распорок 11 несколько меньше суммарного размера трех шин 1-3 и двух полупроводниковых приборов 4 и 5.

По периметру между отверстия 9 для размещения болтов 7 изоляционные пластины 6 снабжены полукруглыми выемками 14, которые при наложении одного выпрямительного блока на другой образуют вентиляционные отверстия для притока воздуха. Перед установкой полупроводниковых прибомещений и малым весом. Кроме того, чем больше ток группы, тем сильнее (автоматически) полупроводниковые приборы прижимаются к контактным поверхностям токоведущих щин, и площадь соприкосновения увеличивается.

30 Выпрямительные блоки предлагаемой конструкции могут быть использованы в испытательных стендах для создания мощных испытательных установок на токи 100- 500 кА с повторно-кратковременным режи- мо.м работы, например, для испытаний генераторных выключателей, индукционных аппаратов (силовых трансформаторов, реакторов, измерительных трансформаторов) токами короткого замыкания.

40

45

50

55

Формула изобретения

Сильноточный высоковольтный выпрямительный блок, содержащий катодную и анодную группы, состоящие из полупроводниковых приборов таблеточной конструкции, зажатых между охладителями, являющимися тоководами переменного и постоянного тока, и обращенных друг к другу большими сторонами, О7личающийся тем, что, с целью универсальности использования, уменьщения габаритов, упрощения конструкции, улучшения распределения тока по полупроводниковым приборам и усилия прижатия, он снабжен двумя изолирующими пластинами, двумя Н-образными изолирующими распорками, ввод переменного и выводы постоянного выполнены на противоположных концах, шины постоянного и переменного тока и расположенные между ними полупроводниковые приборы прижаты друг к другу двумя изолирующими пластинами, рас

ров в группу блока их подбирают по прямому падению напряжения и по высоте. Стоящие рядом приборы не должны отличаться по высоте более чем на 0,1 мм.

Отвод тепла от полупроводниковых приборов происходит в токоведущие шины, поэтому обеспечивается двухсторонее охлаждение каждого таблеточного прибора. Для улучщения равномерности теплоотвода от приборов средняя шина может быть выполнена большего сечения.

Из блоков предлагаемой конструкции может быть собрана однофазная или трехфазная мостовая схема выпрямления. Для однофазной мостовой схемы необходимо два

25

05

мещений и малым весом. Кроме того, чем больше ток группы, тем сильнее (автоматически) полупроводниковые приборы прижимаются к контактным поверхностям токоведущих щин, и площадь соприкосновения увеличивается.

Выпрямительные блоки предлагаемой конструкции могут быть использованы в испытательных стендах для создания мощных испытательных установок на токи 100- 500 кА с повторно-кратковременным режи- мо.м работы, например, для испытаний генераторных выключателей, индукционных аппаратов (силовых трансформаторов, реакторов, измерительных трансформаторов) токами короткого замыкания.

Формула изобретения

Сильноточный высоковольтный выпрямительный блок, содержащий катодную и анодную группы, состоящие из полупроводниковых приборов таблеточной конструкции, зажатых между охладителями, являющимися тоководами переменного и постоянного тока, и обращенных друг к другу большими сторонами, О7личающийся тем, что, с целью универсальности использования, уменьщения габаритов, упрощения конструкции, улучшения распределения тока по полупроводниковым приборам и усилия прижатия, он снабжен двумя изолирующими пластинами, двумя Н-образными изолирующими распорками, ввод переменного и выводы постоянного выполнены на противоположных концах, шины постоянного и переменного тока и расположенные между ними полупроводниковые приборы прижаты друг к другу двумя изолирующими пластинами, расположенными на расстоянии, равном половине высоты полупроводникового прибора, причем на первую и последнюю пары стяжных элементов установлены Н-образные изолирующие распорки, в которых размещены концы токоведущих шин.

Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения - универсальность использования, уменьшение габаритов, упрощение конструкции, улучшение распределения тока по полупроводниковым приборам и усилия прижатия. Выпрямительный блок содержит анодную 4 И катодную 5 группы параллельно соединенных силовых полупроводниковых приборов таблеточной конструкции, зажатых между охладителями, являющимися токоведущими шинами переменного 1 и постоянного 2, 3 тока, и обращенных друг к другу большими сторонами, ввод переменного и выводы постоянного тока выполнены на противоположных концах выпрямительного блока. Токоведущие щины и расположенные между ними полупроводниковые приборы прижаты друг к другу двумя изолирующими пластинами 6 с помощью болтов 7 и гаек 8. Общее количество болтов равно количеству полупроводниковых приборов плюс 2. Болты установлены в отверстия изолирующих пластин с двух сторон токоведущих щин на расстоянии, равном половине высоты полупроводниковых приборов. На первую и последнюю пары болтов между изолирующими пластинами установлены Н-образные изолирующие распорки 11, в которых размещены концы токоведущих шин. 1 з.п.ф-лы, 5 ил. О (Л

ВидА по дернуто 5м. S

6

31

/

26

-7

Фие. 4

фи&. 2

12

11

фиг. 5