一种用于断路器的二极管桥低感模块制造技术

本发明专利技术公开了一种用于断路器的二极管桥低感模块。所述二极管桥低感模块包括IEGT压装结构、二极管压装结构、阻尼电容、阻尼电阻和连接母排组；所述IEGT压装结构中压接的两只IEGT的C极共用C极导电板，E极共用E极拱形连接排，所述二极管压装结构中压接的二极管共用阴极导电板，省去了大部分单元内部的电气连接线，减少了电气连接线的数量，减小了回路面积，从而使得二极管桥低感模块的结构更加紧凑化，空间占用少，且节约成本；并使得用于断路器转移支路的二极管桥低感模块的支路电感与回路电感大大降低。

A Diode Bridge Low Inductance Module for Circuit Breakers

The invention discloses a low inductance module of a diode bridge for a circuit breaker. The low inductance module of the diode bridge includes the IEGT pressing structure, the diode pressing structure, the damping capacitance, the damping resistance and the connection bus group; the C-pole conductive plate and the E-pole arched connection row of the two IEGTs pressed in the IEGT pressing structure share the C-pole conductive plate and the E-pole arched connection row, and the voltage-connected diodes in the diode pressing structure share the cathode conductive plate, thus eliminating the electrical connection in most units. Wire reduces the number of electrical connections and circuit area, which makes the structure of LDB low inductance module more compact, occupies less space and saves cost, and greatly reduces the branch inductance and loop inductance of LDB low inductance module used for circuit breaker transfer branch.

【技术实现步骤摘要】
一种用于断路器的二极管桥低感模块
本专利技术涉及电力电子
，特别是涉及一种用于断路器的二极管桥低感模块。
技术介绍
断路器是柔性直流输电系统中分断短路电流的核心部件，其由转移支路、主支路和能量吸收支路共3条支路并联组成。其中的主支路由超高速机械开关和少量桥低感模块串联构成；其中的转移支路由多极二极管桥低感模块串联构成，用于短时承载和分断直流系统故障电流；其中的耗能支路由多个避雷器组并联构成，用于抑制分断过电压和吸收能量。断路器接收到系统分断信号或达到过电流保护阀值时，上述的主支路闭锁，主支路的电容产生电压差，强迫电流换流至转移支路。主支路电流全部换流至转移支路后，快速机械开关分断，之后转移支路闭锁，电流给转移支路的电容充电，使得断路器两端电压迅速增大。分断电压达到避雷器动作水平后，故障电流向避雷器转移，避雷器吸收系统故障电流，直至电流过零。目前转移支路拓扑分为IGBT低感和二极管低感两类，图1为现有断路器转移支路中采用的二极管桥低感模块的电气拓扑图。图1所示的二极管低感存在以下两个问题：1)二极管低感中元器件数量多，电气连接复杂；二极管低感中电气拓扑如图1所示，每个二极管低感单元包括4个二极管、两个IEGT、1个电阻和1个电容，元器件之间共需要10根电气连接线；2)二极管低感单元中2只IEGT都需要较大压装力满足其电气性能，IEGT作为大电流高电压开关管应用时，必须采用适当的类似于可控硅的压装方式，同时开关过程中会产生很高的开关过电压，必须采用RCD吸收电路。现有技术中的IEGT压装结构的设计不合理，导致回路变长，寄生电感变大，关断时电压应力增大，结构外观也不能满足实际应用需求。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于断路器的二极管桥低感模块，以解决现有二极管低感中电气连接复杂、回路面积过大且寄生电感大的问题。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：一种用于断路器的二极管桥低感模块，所述二极管桥低感模块包括：IEGT压装结构、二极管压装结构、阻尼电容、阻尼电阻和连接母排组；所述IEGT压装结构和所述二极管压装结构平行排列；所述IEGT压装结构一次压接2只并联IEGT，所述2只并联IEGT分别为1号IEGT和2号IEGT；所述1号IEGT的C极和所述2号IEGT的C极通过IEGT共用C极导电板连接；所述1号IEGT的E极和所述2号IEGT的E极通过E极拱形连接排连接；所述二极管压装结构一次压接4只二极管，所述4只二极管分别为D1二极管、D2二极管、D3二极管和D4二极管；其中所述D1二极管和所述D2二极管一组，所述D3二极管和所述D4二极管一组，形成两组二极管；同一组中的两只二极管同向排列；不同组中的二极管阴极相对；两组二极管呈镜像分布；所述D1二极管的阴极和所述D3二极管的阴极通过二极管共阴极导电板连接；所述连接母排组包括1号连接母排、2号连接母排和3号连接母排；所述1号IEGT的E极通过所述1号连接母排与所述D2二极管的阳极连接；所述2号IEGT的E极通过所述2号连接母排与所述D4二极管的阳极连接；所述IEGT共用C极导电板通过所述3号连接母排与所述二极管共阴极导电板连接；所述阻尼电容的一端与所述3号连接母排连接，所述阻尼电容的另一端与所述1号连接母排连接；所述阻尼电阻与所述阻尼电容并联。可选的，所述二极管压装结构包括依次连接的第一尾端法兰、第一锁紧螺母、第一顶压导杆、第一顶压座、尾端过渡圆铝、D2二极管阳极导电板、D2二极管、1号导电板、D1二极管、二极管共阴极导电板、D3二极管、2号导电板、D4二极管、D4二极管阳极导电板、首端过渡圆铝、第一碟簧导杆、第一碟簧组及第一首端法兰。可选的，所述D1二极管的阳极与所述D2二极管的阴极通过所述1号导电板连接；所述D3二极管的阳极和所述D4二极管的阴极通过所述2号导电板连接。可选的，所述IEGT压装结构包括依次连接的第二尾端法兰、第二锁紧螺母、第二顶压导杆、第二顶压座、称重传感器、1号过渡圆铝、1号E极导电板、1号IEGT、IEGT共用C极导电板、2号IEGT、2号E极导电板、2号过渡圆铝、第二碟簧导杆、第二碟簧组、第二首端法兰，以及安装在所述IEGT压装结构一侧的E极拱形连接排。可选的，所述1号IEGT的E极贴在所述1号E极导电板上；所述2号IEGT的E极贴在2号E极导电板上；所述E极拱形连接排的一端与所述1号E极导电板通过紧固螺钉连接，另一端与所述2号E极导电板通过紧固螺钉连接。可选的，所述IEGT共用C极导电板的一端压接在所述1号IEGT的C极上，另一端压接在所述2号IEGT的C极上。可选的，所述D2二极管的阳极贴在所述D2二极管阳极导电板上；所述D2二极管阳极导电板通过所述1号连接母排与所述1号E极导电板连接。可选的，所述D4二极管的阳极贴在所述D4二极管阳极导电板上；所述D4二极管阳极导电板通过所述2号连接母排与所述2号E极导电板连接。根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：本专利技术提供一种用于断路器的二极管桥低感模块，包括IEGT压装结构、二极管压装结构、阻尼电容、阻尼电阻和连接母排组；所述IEGT压装结构中压接的两只IEGT的C极共用C极导电板，E极共用E极拱形连接排，所述二极管压装结构中压接的二极管共用阴极导电板，省去了大部分单元内部的电气连接线，减少了电气连接线的数量，减小了回路面积，从而使得二极管桥低感模块的结构更加紧凑化，空间占用少，且节约成本；并使得用于断路器转移支路的二极管桥低感模块的支路电感与回路电感大大降低。此外，本专利技术提供的二极管桥低感模块巧妙地将多个元器件集成为一体，整体结构紧凑，且便于安装和拆卸，使得二极管桥低感模块能够快速的进行装配，并可以方便的进行维护。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据本专利技术提供的附图获得其他的附图。图1为现有断路器转移支路中采用的二极管桥低感模块的电气拓扑图；图2为本专利技术提供的用于断路器的二极管桥低感模块的电气拓扑图；图3为本专利技术提供的用于断路器的二极管桥低感模块的结构示意图；图4为本专利技术提供的二极管压装结构的结构示意图；图5为本专利技术提供的IEGT压装结构的结构示意图。图4中，1是第一尾端法兰，2是第一锁紧螺母，3是第一顶压导杆，4是第一顶压座，5是尾端过渡圆铝，6是D2二极管阳极导电板，7是D2二极管，8是1号导电板，9是D1二极管，10是二极管共阴极导电板，11是D3二极管，12是2号导电板，13是D4二极管，14是D4二极管阳极导电板，15是首端过渡圆铝，16是第一碟簧导杆，17是第一碟簧组，18是第一首端法兰。图5中，19是第二尾端法兰，20是第二锁紧螺母，21是第二顶压导杆，22是第二顶压座，23是称重传感器，24是1号过渡圆铝，25是1号E极导电板，26是1号IEGT，27是IEGT共用C极导电板，28是2号IEGT，29是E极拱形连接排，30是2号E极导电板，31是2号过渡圆铝，32是第二碟簧导杆，33是第二碟簧组，34是第二首端法兰。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于断路器的二极管桥低感模块，其特征在于，所述二极管桥低感模块包括：IEGT压装结构、二极管压装结构、阻尼电容、阻尼电阻和连接母排组；所述IEGT压装结构和所述二极管压装结构平行排列；所述IEGT压装结构一次压接2只并联IEGT，所述2只并联IEGT分别为1号IEGT和2号IEGT；所述1号IEGT的C极和所述2号IEGT的C极通过IEGT共用C极导电板连接；所述1号IEGT的E极和所述2号IEGT的E极通过E极拱形连接排连接；所述二极管压装结构一次压接4只二极管，所述4只二极管分别为D1二极管、D2二极管、D3二极管和D4二极管；其中所述D1二极管和所述D2二极管一组，所述D3二极管和所述D4二极管一组，形成两组二极管；同一组中的两只二极管同向排列；不同组中的二极管阴极相对；两组二极管呈镜像分布；所述D1二极管的阴极和所述D3二极管的阴极通过二极管共阴极导电板连接；所述连接母排组包括1号连接母排、2号连接母排和3号连接母排；所述1号IEGT的E极通过所述1号连接母排与所述D2二极管的阳极连接；所述2号IEGT的E极通过所述2号连接母排与所述D4二极管的阳极连接；所述IEGT共用C极导电板通过所述3号连接母排与所述二极管共阴极导电板连接；所述阻尼电容的一端与所述3号连接母排连接，所述阻尼电容的另一端与所述1号连接母排连接；所述阻尼电阻与所述阻尼电容并联。...

【技术特征摘要】
1.一种用于断路器的二极管桥低感模块，其特征在于，所述二极管桥低感模块包括：IEGT压装结构、二极管压装结构、阻尼电容、阻尼电阻和连接母排组；所述IEGT压装结构和所述二极管压装结构平行排列；所述IEGT压装结构一次压接2只并联IEGT，所述2只并联IEGT分别为1号IEGT和2号IEGT；所述1号IEGT的C极和所述2号IEGT的C极通过IEGT共用C极导电板连接；所述1号IEGT的E极和所述2号IEGT的E极通过E极拱形连接排连接；所述二极管压装结构一次压接4只二极管，所述4只二极管分别为D1二极管、D2二极管、D3二极管和D4二极管；其中所述D1二极管和所述D2二极管一组，所述D3二极管和所述D4二极管一组，形成两组二极管；同一组中的两只二极管同向排列；不同组中的二极管阴极相对；两组二极管呈镜像分布；所述D1二极管的阴极和所述D3二极管的阴极通过二极管共阴极导电板连接；所述连接母排组包括1号连接母排、2号连接母排和3号连接母排；所述1号IEGT的E极通过所述1号连接母排与所述D2二极管的阳极连接；所述2号IEGT的E极通过所述2号连接母排与所述D4二极管的阳极连接；所述IEGT共用C极导电板通过所述3号连接母排与所述二极管共阴极导电板连接；所述阻尼电容的一端与所述3号连接母排连接，所述阻尼电容的另一端与所述1号连接母排连接；所述阻尼电阻与所述阻尼电容并联。2.根据权利要求1所述的二极管桥低感模块，其特征在于，所述二极管压装结构包括依次连接的第一尾端法兰、第一锁紧螺母、第一顶压导杆、第一顶压座、尾端过渡圆铝、D2二极管阳极导电板、D2二极管、1号导电板、D1二极管、二极管共阴极导电板、D...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐磊，刘珂鑫，东野忠昊，张晓青，马江江，沈弘，
申请(专利权)人：华北电力大学，
类型：发明
国别省市：北京,11