【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于直流断路器领域，尤其涉及一种低感集成的组合式高压直流断路器功率子模块。
技术介绍
1、随着新能源发电占总体发电比重的增大，电能质量要求的不断提升，交流电网逐渐不能满足用户的需求，直流输电开始得到广泛关注。为了实现直流输电的实际应用，需要研制高压直流输电和柔性直流输电的相关设备，高压直流断路器作为开断故障电流的关键设备，其研制与优化一直是国内外研究关注的重点。
2、高压直流短路器换流支路多采用子模块级联方式，每个子模块上按照换流需求安装有功率器件，由于电压等级提高，器件尺寸增大，器件排布通流后会产生杂散电感，影响断路器换流过程。
3、现有技术的存下以下缺点；
4、1.直接连接各器件，由于电磁感应的原因会产生杂散电感，断路器中电流变化率高，很小的杂散电感就会产生很大的影响，影响换流过程的正常进行；
5、2.相同杂散电感值的情况下，二极管全桥组件内igct两端关断电流过冲峰值和缓冲电容电压峰值均高于igct全桥组件，二极管全桥组件更容易受杂散电感影响；
6、3.器件排布分散不利于模块集成，断路器所需器件体积较大，排布分散会增大总体断路器所需空间。
技术实现思路
1、基于以上现有技术中存在问题，为减小器件连接和排布产生的杂散电感；尽可能减小器件电流电压峰值，缓解器件应力压力；以及使得集成模块器件，合理利用空间，本专利技术提出一种低感集成的组合式高压直流断路器功率子模块。
2、一种低感集成的组合式高压直流断
3、进一步，每部分的功率器件包括2个igct和4个二极管；功率器件采取压接方式连接，功率器件之间压接有压接部分，压接部分包括多个连接块，压接部分顶部和底部各连接一个绝缘块，单侧桥臂的功率器件固定于上底板和下底板之间，上下底板四周用四个螺母连接四根支撑杆。
4、进一步，压接部分包括连接块a1，连接块a2、连接块a3、连接块a4、连接块a5、连接块a6、连接块a7；导流层的四层分别为导流层b1、导流层、b2、导流层b3、导流层b4；各连接块与母排导流层连接方式如下：两部分的连接块a1、连接块a3与导流层b1连接；两部分的连接块a5、连接块a7与导流层b2连接；左侧部分连接块a2、连接块a4、连接块a6连接块与导流层b3连接；右侧部分连接块a2、连接块a4、连接块a6与导流层b4连接。
5、本专利技术的一种低感集成的组合式高压直流断路器功率子模块结构，具有以下优点：
6、1.本专利技术中的侧面母排为四层母排，子模块通流时每层之间的电流方向近似相反，极大减小杂散电感的产生。
7、2.本专利技术中功率器件采取压接方式相接，各功率器件之间压接有连接块，压接方式增大了器件之间连接的表面积，提高了散热效率，减小了电阻，且增加了表面积较大的连接块，进一步提高了散热效率和电阻的减小。单个桥臂电路上采用两只相同的二极管同向并联，减小了器件应力。
8、3.本专利技术中将高压直流断路器谐振支路上的全桥电路集成为一个较小的结构，空间利用率提高，减小了整体断路器装置的体积。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种低感集成的组合式高压直流断路器功率子模块，其特征在于，应用于组合式高压直流断路器，线路故障时，组合式高压直流断路器开始工作，主支路开关燃弧，将故障电流转移至功率子模块所在的谐振支路，子模块根据所给控制信号，导通功率子模块中的IGCT，将支路中的充电电容接入谐振电路，使得谐振电流不断增幅振荡，让其过零，再将故障电流转移至耗能支路，完成开断；所述功率子模块的功率器件采取压接方式连接，功率器件之间压接有压接部分，压接部分包括连接块，压接部分顶部和底部各连接一个绝缘块，单侧桥臂的功率器件固定于两块底板之间，底板四周用螺母连接四根支撑杆；所述功率子模块的母排连接于功率器件侧面，母排由五层绝缘层和四层导流层组成，绝缘层和导流层交替排布，母排最外层两侧为绝缘层，母排导流层与功率器件间的连接块相连，导流层与绝缘层上均排布孔洞，用于连接连接块；所述绝缘层和导流层为方形板；所述功率子模块具有两个相同的部分组成，两部分分别为桥式电路的两侧桥臂，两部分通过侧面母排同一导流层连接；连接块和母排通过四根连接柱连接，连接柱上布有螺纹，与螺母配合将母排固定于功率子模块压接部分侧面。
2.根据
3.根据权利要求2所述的功率子模块，其特征在于，压接部分包括连接块a1，连接块a2、连接块a3、连接块a4、连接块a5、连接块a6、连接块a7；导流层的四层分别为导流层b1、导流层b2、导流层b3、导流层b4；各连接块与母排导流层连接方式如下：两部分的连接块a1、连接块a3与导流层b1连接；两部分的连接块a5、连接块a7与导流层b2连接；左侧部分连接块a2、连接块a4、连接块a6连接块与导流层b3连接；右侧部分连接块a2、连接块a4、连接块a6与导流层b4连接。
...【技术特征摘要】
1.一种低感集成的组合式高压直流断路器功率子模块，其特征在于，应用于组合式高压直流断路器，线路故障时，组合式高压直流断路器开始工作，主支路开关燃弧，将故障电流转移至功率子模块所在的谐振支路，子模块根据所给控制信号，导通功率子模块中的igct，将支路中的充电电容接入谐振电路，使得谐振电流不断增幅振荡，让其过零，再将故障电流转移至耗能支路，完成开断；所述功率子模块的功率器件采取压接方式连接，功率器件之间压接有压接部分，压接部分包括连接块，压接部分顶部和底部各连接一个绝缘块，单侧桥臂的功率器件固定于两块底板之间，底板四周用螺母连接四根支撑杆；所述功率子模块的母排连接于功率器件侧面，母排由五层绝缘层和四层导流层组成，绝缘层和导流层交替排布，母排最外层两侧为绝缘层，母排导流层与功率器件间的连接块相连，导流层与绝缘层上均排布孔洞，用于连接连接块；所述绝缘层和导流层为方形板；所述功率子模块具有两个相同的部分组成，两部分分别为桥式电路的两侧桥臂，两部分通过侧面母排同一导流层连接；连...
【专利技术属性】
技术研发人员：文彦，陈涵，陈忠，官玮平，李国丽，王群京，何青连，谢芳，
申请(专利权)人：安徽大学，
类型：发明
国别省市：
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