一种硅器件/散热器堆叠组件以及一种用于将所述叠组中有缺损的硅器件拆离的方法技术

本发明专利技术涉及一种硅器件/散热器堆叠组件以及一种用于将所述堆叠组件中有缺损的硅器件拆离的方法。所述硅器件/散热器堆叠组件包括多个硅器件盘(20)的布置，两个相邻的硅器件盘(20)通过扁平散热器装置(22)分隔，每个硅器件盘(20)和每个散热器装置(22)包括其两个面上的对中孔，硅器件盘与相邻的散热器装置的相邻对中孔之间放置有对中销。每个散热器装置(22)在其相对的两端穿透有两个引导孔(24)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种硅器件/散热器堆叠组件以及一种用于在硅器件更换过程中在保持硅器件对准的状态下将所述堆叠组件中有缺损的硅器件拆离的方法。以下，我们将认为硅器件是晶闸管。
技术介绍
在电力工程和电力输送领域中，SVC(静态无功补偿器)用于工业和公共设施应用中以增加配电线和输送线上的电力品质因数。这样的装置的关键组件是晶闸管阀。晶闸管阀由以下组件组成：-散热器和晶闸管的分层式组合的堆叠，包含：·晶闸管，其为硅器件，使能够经由晶闸管阀来控制电流；·散热器，其为能够将来自晶闸管的由传导和开关损耗产生的热量去除的机械装置，因此能够使晶闸管阀在大范围的电压和电流之间操作，-作为缓冲电路的辅助电路、栅极驱动、栅极驱动能量传输系统使能够在具体的应用范围中可靠地控制晶闸管阀。因此，所述晶闸管阀由晶闸管和散热器的分层式堆叠构建成的，该晶闸管封装在冰球式(或者盘式)的封装体中。堆叠组件中可以使用其他的以这种形状因数封装的硅器件，例如：整流二极管、双向晶闸管、绝缘栅双极型晶体管(IGBT)、三端双向可控硅器件。这样的组件还用在下述阀中：用于静态无功补偿器(SVC)的TCR(晶闸管控制电抗器)阀和TSC(晶闸管投切电容器)阀、TCSC(晶闸管控制串联电容器)阀以及高压直流输电(HVDC)模块。晶闸管/散热器堆叠组件包含晶闸管盘和散热器装置的多种布置，其中，每个晶闸管盘通过介质冷却散热器装置与下一个晶闸管盘隔离。散热器装置可以由具有特殊网格的流道的铝块组成，使得冷却介质(冷却剂，主要是水和乙二醇的混合物)能够流经这些流道。晶闸管盘被压紧在两个散热器装置之间，因此与散热器装置表面近距离接触，冷却介质流经晶闸管盘。然后通过相邻的散热器装置将晶闸管盘产生的热量去除并且转移到冷却介质中，然后疏散到安装在晶闸管阀外面的热交换器。堆叠组件的尺寸取决于构成堆叠组件的晶闸管盘的数量。堆叠的晶闸管盘的数量是由晶闸管阀额定电功率决定的：最小、最大、标称耐电压和最小、最大、标称晶闸管阀电流。通常，在一个堆叠组件中有3-30个晶闸管。这样的堆叠组件的长度可以长达2米。维护过程中晶闸管/散热器堆叠组件的潜在的机械故障被认定为是潜在问题。每当需要更换有故障的晶闸管时，必须用扩张器将晶闸管/散热器堆叠组件拆开以便于移除和更换有故障的晶闸管，破坏了堆叠组件的对准。缺少这种对准会造成下述潜在威胁，重新组装过程中堆叠的未对准引起晶闸管毁坏，或者造成堆叠的完全倒塌。在将堆叠以水平位置安装的阀布置的情况下尤其如此。如图1所示，传统的竖直的晶闸管/散热器堆叠组件包括交替堆叠的晶闸管盘10和散热器装置11。在一个组件中堆叠的晶闸管盘和散热器装置的总数可以多达30个。一个适当地组装的晶闸管/散热器堆叠组件具有充分对准的晶闸管盘和散热器装置。通常，晶闸管盘和散热器装置都配备有对中孔12。在组装过程中，对中销置于两个相邻的对中孔12中，使得晶闸管盘10和散热器装置11之间能够沿着对准路径13适当地机械对准。然而，如图2所示，在更换组装的叠组中任意的晶闸管盘10的过程中，维持适当对准变得非常有挑战性，因为在这一过程中使用的标准的扩张工具不能保证继续保持晶闸管盘10和散热器装置11之间维持的对准。因此，可以通过下述方法完成对有缺损的晶闸管盘的移除，使用液压或者空气致动的扩张工具将与有缺损的晶闸管盘接触的两个散热器装置扩张，同时保持对其他的晶闸管盘的充分固定。在图2上，当更换掉在由附图标记15所示的空间中放置的晶闸管盘10时，示出了缺失的对准路径14。在组装和更换水平的晶闸管/散热器堆叠组件中的晶闸管盘的过程中，对准困难更加明显。因为晶闸管/散热器堆叠组件被分割成两个单独的子组件，所以叠组的重量引起额外的问题。图3示出了水平的晶闸管/散热器堆叠组件。迄今为止，传统的维持晶闸管/散热器堆叠组件的对准的方法和手段尚不能100％保证在更换有缺损的晶闸管时保持对准。现有技术中用于竖直堆叠结构的扩张方法依赖于下述假设，假设竖直结构不会产生可以使堆叠组件的两个子组件都移动的水平力。由于上面的子组件的重量，有可能因为扩张工具产生的力而水平偏移。技术员的技能极大地影响了最终的对准结果。缺少这种对准潜在地可能是受损的晶闸管和有缺损的阀的原因。图4-5B示出了这样的现有技术的扩张方法。附图标记40示出了对中销/晶闸管对中孔的不匹配。在有缺损的晶闸管43的每一侧，使用扩张工具44来拆离邻近的散热器11以移除并更换该有缺损的晶闸管43。所述扩张工具44包括：具有内腔的第一部分45，在所述内腔中移动以形成可调节的扩张致动器的第二部分46。图5B示出了对中销41和对应的对中孔42，其与图5A的细节A对应。这样的现有技术的扩张方法有以下不足：·所使用的扩张致动器体积非常大。因此难以将这些致动器安装到堆叠组件中。扩张致动器与堆叠组件部件之间处于特殊冲突状态。因此更换晶闸管非常困难并且费时；·处于活动状态的扩张致动器经常在晶闸管组件的每侧上都有轻微不同的力矢量。结果是对中销，对中孔位置失去对准；·对中销/对中孔的对准只有在对两个扩张致动器都进行多次实验并且仔细调整之后才是可能的。用于水平堆叠结构的现有技术的扩张方法依赖于传统的《使适合》支撑隔离件的存在，增进并且稳定晶闸管/散热器堆叠组件。对准的精确度很大程度上取决于完成该工作的技术员的技能，并且很容易在安装阶段以及在有缺损的晶闸管的更换过程中都出错。因为叠组的两个扩张的子组件没有连接，因此任何多余的移动都会引起对准缺失。此外，用于将堆叠组件的两个子组件扩张的扩张工具可能潜在地引起堆叠组件的无意的水平位移，该位移进而可能导致所有堆叠组件上对准的全部缺失。上述现有技术手段昂贵，不可靠，并且需要至少两个训练有素的技术员来完成这样的工作。如果未能维持对准，必须重新组装晶闸管/散热器堆叠组件，这将需要额外的时间和工作来完成该任务。因此，待解决的技术问题是下面的问题。晶闸管/散热器堆叠组件之中的晶闸管的未对准会导致晶闸管损坏，或者可能导致晶闸管/散热器堆叠组件的整体坍塌，尤其是如果叠组之中的晶闸管的数量增加时。此外，在晶闸管更换过程中，即使在移除有缺损的晶闸管并且将叠组分割成两个独立的子组件时，也必须有预防措施来维持晶闸管/散热器堆叠组件的对准路径的连续性。本专利技术的目的是提供一种硅器件/散热器堆叠本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硅器件/散热器堆叠组件，其包括多个硅器件盘(20)的布置，两个相邻的硅器件盘(20)通过扁平散热器装置(22)分隔，每个硅器件盘(20)和每个散热器装置(22)包括其两个面上的对中孔，硅器件盘与相邻的散热器装置的相邻对中孔之间放置有对中销，其特征在于，每个散热器装置(22)在其相对的两端穿透有两个引导孔(23)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.02.20 US 13/772,2961.一种硅器件/散热器堆叠组件，其包括多个硅器件盘(20)的布置，两
个相邻的硅器件盘(20)通过扁平散热器装置(22)分隔，每个硅器件盘(20)
和每个散热器装置(22)包括其两个面上的对中孔，硅器件盘与相邻的散热器
装置的相邻对中孔之间放置有对中销，其特征在于，每个散热器装置(22)在
其相对的两端穿透有两个引导孔(23)。
2.根据权利要求1所述的堆叠组件，其中，每个硅器件(20)是晶闸管。
3.根据权利要求1或2所述的堆叠组件，其以竖直或者水平的堆叠结构使
用。
4.一种将根据权利要求1所述的硅器件/散热器堆叠组件中的有缺损的硅
器件(21)拆离的方法，其中，在将两个扩张工具(25)放置到所述有缺损的
硅器件(21...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗曼·劳博，马雷克·福瑞克，约翰·施瓦岑贝格，
申请(专利权)人：阿尔斯通技术有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH