一种直流断路器电力电子开关组制造技术

本发明专利技术公开了一种直流断路器电力电子开关组。本发明专利技术的电力电子开关组包括IGBT模块、二极管模块、限压单元、缓冲单元、控制器单元和支撑框架，其中的IGBT模块位于电力电子开关组的中央，二极管模块与IGBT模块并排设置，限压单元和缓冲单元设置于二极管模块的外侧，控制器单元位于IGBT模块的一侧，IGBT模块、二极管模块、限压单元以及缓冲单元均固定在支撑框架上。本发明专利技术将直流断路器电子电路开关组中的部件进行模块化设计，并合理连接布置，实现了电子电路开关组的小型化，同时提高了其强度，增强了其扩展性。强了其扩展性。强了其扩展性。

【技术实现步骤摘要】
一种直流断路器电力电子开关组


[0001]本专利技术属于断路器设备
，具体涉及一种直流断路器电力电子开关组。

技术介绍

[0002]随着电力系统的快速发展、分布式发电的逐渐兴起和直流输电的广泛运用，直流断路器成为电力系统中常用的开关设备。电力电子开关是耦合负压直流断路器中的一个重要组成部分，根据额定电压的不同需求，一个电力电子开关可由若干个小型电力电子开关组串联成组构成。
[0003]在保持强度和扩展性的前提下，优化电力电子开关组的内部结构和减小电力电子开关组的体积成为研发人员面对的难题。

技术实现思路

[0004]为了解决上述的技术难题，本专利技术提供一种直流断路器电力电子开关组，其包括IGBT模块、二极管模块、限压单元、缓冲单元、控制器单元和支撑框架：
[0005]所述IGBT模块位于所述电力电子开关组的中央；
[0006]所述二极管模块与所述IGBT模块并排设置；
[0007]所述限压单元和所述缓冲单元设置于所述二极管模块的外侧；
[0008]所述控制器单元位于所述IGBT模块的一侧；
[0009]所述IGBT模块、所述二极管模块、所述限压单元以及所述缓冲单元均固定在所述支撑框架上。
[0010]优选地，一个所述电力电子开关组包括一个所述IGBT模块和两个所述二极管模块，所述IGBT模块紧邻所述二极管模块，且所述二极管模块对称设置在所述IGBT模块的两侧；
[0011]所述缓冲单元和所述二极管模块并排设置；
[0012]所述限压单元和所述二极管模块并排设置。
[0013]优选地，所述限压单元紧邻所述二极管模块，且所述限压单元、所述二极管模块及所述IGBT模块并排设置；
[0014]所述缓冲单元紧邻所述二极管模块。
[0015]优选地，一个所述IGBT模块包括至少两个IGBT单元，每一个IGBT单元由一个IGBT和设置于其上下两表面的两个散热器组成；
[0016]同一个所述IGBT模块中的IGBT单元堆叠排列，相邻的IGBT单元之间设置绝缘块。
[0017]优选地，一个所述二极管模块包括至少一个二极管单元，每一个二极管单元由四个二极管和五个散热器相互间隔堆叠而成，并且形成桥式整流结构，交流端口为输入端口，直流端口为输出端口；
[0018]若同一个所述二极管模块中的二极管单元的数目≥2，则所述同一个二极管模块中的二极管单元堆叠排列，相邻的二极管单元之间设置绝缘块。
[0019]优选地，一个所述限压单元由至少一个避雷器构成；
[0020]若所述避雷器的数目≥2，则所述避雷器之间为并联关系。
[0021]优选地，一个所述缓冲单元由至少一个电容和一个非线性电阻组成，所述电容和所述非线性电阻之间串联。
[0022]优选地，一个所述控制器单元由一个控制器和一个支架组成，所述支架的一端连接所述控制器，另一端连接所述IGBT模块。
[0023]优选地，所述限压单元、所述缓冲单元均与所述二极管单元的输入端口并联；
[0024]所述二极管单元的输出端口与所述IGBT模块中的IGBT单元串联。
[0025]优选地，在一个所述电力电子开关组中，所述IGBT单元的总数、所述二极管单元的总数、所述限压单元的总数、所述缓冲单元的总数以及所述控制器单元的总数相等，所述总数为正偶数。
[0026]优选地，当所述电力电子开关组中包含两个或者两个以上的控制器单元时，采用一根高频电源线缆为所有的控制器单元供电，所述高频电源线缆从最下端的控制器单元开始，按照左右交替的方式依次穿过各个所述控制器的一个取电环，再反向左右交替依次穿过所述控制器的另一个取电环。
[0027]本专利技术将直流断路器电子电路开关组中的部件进行模块化设计，并合理连接布置，实现了电子电路开关组的小型化，同时提高了其强度，增强了其扩展性。
附图说明
[0028]图1是本专利技术一种直流断电器电力电子开关组的结构示意图；
[0029]附图中各部件的标记如下：101
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金属横梁一、102
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缓冲单元、103
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二极管单元、104
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限压单元、105
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柱形连接件一、106
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固定板一、107
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柱形连接件二、108
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固定板二、109
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高频电源线缆、110
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控制器单元、111
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金属横梁二、112
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固定板三、113
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IGBT单元、114
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固定板四、115
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固定板五、116
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固定板六；
[0030]图2是本专利技术一种直流断电器电力电子开关组的俯视图；
[0031]图3是本专利技术中的支撑框架示意图；
[0032]附图中各部件的标记如下：201
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连接件、202
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立柱一、203
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立柱二、204
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基座；
[0033]图4是本专利技术中的控制器单元的示意图；
[0034]附图中各部件的标记如下：301
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支架、302
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控制器。
具体实施方式
[0035]下面结合具体实施例来进一步描述本专利技术，本专利技术的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但是应当理解，实施例仅是示例性的，不对本专利技术的范围构成限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本专利技术的精神和范围下可以对本专利技术技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本专利技术的保护范围内。
[0036]图1示出了本专利技术一种直流断路器电力电子开关组的具体结构，该直流断路器电力电子开关组包括：IGBT模块、二极管模块、限压单元、缓冲单元、控制器单元和支撑框架。
[0037]支撑框架主要由一个基座204、四个立柱(立柱一202、立柱二203)和连接件201(见图3)组成，其主要作用是将直流断路器电力电子开关组的各个部分固定，以使电力电子开
关组的各部分之间的相互位置关系能够优化布置。
[0038]IGBT模块由一个底部的固定板二108、一个顶部的固定板五115、四根柱形连接件二107和两个固定板中间的IGBT单元113组成，IGBT模块的底部通过两根金属横梁二111固定在支撑框架的基座204上，IGBT模块的顶部通过两根金属横梁一101固定在支撑框架上。
[0039]IGBT模块的数目优选为一个，其位置优选固定在支撑框架的中央。一个IGBT模块由至少两个相同的IGBT单元113堆叠而成，IGBT单元的总数优选为正偶数，其具体数目根据工程的实际需要设定。每一个IGBT单元由一个IGBT和设置于IGBT上下两表面的两个散热器组成。在同一个IGBT模块中，相邻的两个IGBT单元之间通过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种直流断路器电力电子开关组，包括IGBT模块、二极管模块、限压单元、缓冲单元、控制器单元和支撑框架，其特征在于：所述IGBT模块位于所述电力电子开关组的中央；所述二极管模块与所述IGBT模块并排设置；所述限压单元和所述缓冲单元设置于所述二极管模块的外侧；所述控制器单元位于所述IGBT模块的一侧；所述IGBT模块、所述二极管模块、所述限压单元以及所述缓冲单元均固定在所述支撑框架上。2.根据权利要求1所述的直流断路器电力电子开关组，其特征在于：一个所述电力电子开关组包括一个所述IGBT模块和两个所述二极管模块，所述IGBT模块紧邻所述二极管模块，且所述二极管模块对称设置在所述IGBT模块的两侧；所述缓冲单元和所述二极管模块并排设置；所述限压单元和所述二极管模块并排设置。3.根据权利要求2所述的直流断路器电力电子开关组，其特征在于：所述限压单元紧邻所述二极管模块，且所述限压单元、所述二极管模块及所述IGBT模块并排设置；所述缓冲单元紧邻所述二极管模块。4.根据权利要求1至3中任一项所述的直流断路器电力电子开关组，其特征在于：一个所述IGBT模块包括至少两个IGBT单元，每一个IGBT单元由一个IGBT和设置于其上下两表面的两个散热器组成；同一个所述IGBT模块中的IGBT单元堆叠排列，相邻的IGBT单元之间设置绝缘块。5.根据权利要求1至3中任一项所述的直流断路器电力电子开关组，其特征在于：一个所述二极管模块包括至少一个二极管单元，每一个二极管单元由四个二极管和五个散热器相互间隔堆叠而成，并且形成桥式整流结构，交流端口为输入端口，直流端口为输出端口；若同...

【专利技术属性】
技术研发人员：王圳，赵杨，骆天宇，张俊，
申请(专利权)人：北京电力设备总厂有限公司，
类型：发明
国别省市：