一体化直接水冷式阻尼电阻器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种一体化直接水冷式阻尼电阻器，包括绝缘外壳以及置于绝缘外壳中的电阻体，电阻体采用由内向外的三层结构：内层为氧化铝陶瓷板，中间层为设在氧化铝陶瓷板左侧的阻尼电阻和设在氧化铝陶瓷板右侧的取能电阻，外层为分别设在阻尼电阻左侧和取能电阻右侧的电阻基片，在两个电阻基片的外侧各设有一冷却水通道，冷却水通道的进水口和出水口均设在绝缘外壳的底部，阻尼电阻与阻尼电阻接线端相连，取能电能与取能电阻接线端相连。该阻尼电阻器采用阻尼电阻和取能电阻的一体式结构，并采用直接水冷方式进行冷却，具有最高的功率体积比，该型电阻内部冷却水通道面积较大，在断水试验时具有优势，非常适用于高压大功率场合。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于电力系统器件领域，具体涉及一种高压直流输电换流阀用一体化 直接水冷式阻尼电阻器。
技术介绍
自20世纪80年代中期以来，电力系统中的所有换流阀都采用了纯水或水/乙二 醇混合的液体冷却，阻尼电阻是换流阀中一个主要散热元件，其散热性能的好坏直接关系 到换流阀的正常运行，通常的直流换流阀采用间接水冷方式，水冷系统和阻尼电阻是独立 分离的，此种散热方式体积大，散热性能较差，另外阻尼电阻的电感在高频电压下会出现高 阻抗，换流阀在运行时，可能遭受雷电冲击、陡波冲击电压，频率非常高，最终造成设备损 坏。中国专利申请200720311343. 5公开了一种结构简单、模块化设计，外形尺寸较为 固定，并且特别适用于特高压直流输电换流阀用水冷型阻尼电阻器。该电阻器包括电阻体 和绝缘外壳，其特征在于，所述的绝缘外壳包括有腔体和盖体，腔体内设有螺旋水道，其进、 出水口分别连接腔体一个侧面的上、下管螺纹水接头，所述的电阻体为电阻带，其设置在螺 旋水道之间，电阻带的两端分别连接腔体另一个侧面的上、下接线端子，所述的盖体与腔体 对接将所述的螺旋水道和电阻带密封。中国专利申请01246810. X公开了一种大功率水冷线绕电阻器，它是针对目前大 功率线绕电阻器耐大电流冲击能力差，靠压力连接电气不安全可靠而导致的功率小，体积 大、重量重而提供的一种耐大电流冲击、电气接触安全可靠，功率大、体积小、重量轻的大功 率水冷线绕电阻器。它是在瓷管内外圆设过水道，在瓷管上下帽盖上设过水孔，瓷管外圆上 所设电阻带端头固接在上下帽盖上组成电阻芯，在电阻芯外设水套，形成过水层，将两个或 两个以上的电阻芯并接在设有进水孔的下压板和出水孔的上压板之间，通过螺纹配合及导 电带接通形成上、下电极构成。本技术的一体化直接水冷式阻尼电阻器与上述现有技术中的水冷线绕电阻 相比，玻璃釉电阻有以下优势使用寿命和可靠性更好——线绕电阻采用极细的合金丝绕制而成，长达6 10m， 合金丝制备和绕制过程中可能造成缺陷或损伤。线绕电阻直接侵在水中冷却，电阻合金丝 有游离金属释出，受到腐蚀。长期工作后将导致电阻开路、影响水质。而本技术的水冷 式阻尼电阻器采用玻璃釉膜构成的膜式结构，基体表面覆满经850度高温烧结而成的玻璃 釉膜导电层，即使出现个别点缺陷不会影响电阻的正常使用，因此水冷线绕电阻不适合应 用在可靠性要求高、寿命时间长的情况下；高压脉冲性能好——现有技术中的线绕电阻直接冷却，低压工作且水质较好时可 保证正常工作，但高压脉冲，尤其伴随水质下降时有匝间击穿的隐患；电感量小——本技术的阻尼电阻器采用表面整体导电、多层并联的结构，电 感量为极低的分布电感，在lOOnH之内；体积功率比高——线绕电阻受合金带电阻率限制，为保证可靠性选用较大截面积 的带材后电阻丝长度将增加，体积增大，而本技术的阻尼电阻器电阻不受电阻率限制， 设计更加灵活。在体积功率比上超过线绕电阻；并且现有技术中的大功率线绕电阻在使用过程中有开路、影响水质等问题。本技术的一体化直接水冷式阻尼电阻器采用PPS(聚苯硫醚)材料作为外壳 材料，使电阻器机械强度、耐温性能大幅度提高，且易于注塑加工。当发生断水、过载时，功 率型电阻将产生大量高温水蒸汽，采用PPS外壳，电阻体不易因热变形导致电阻损坏，可靠 性大幅度提高。优于PVDF(聚偏氟乙烯)材料。
技术实现思路
为解决现有技术的上述缺陷，本技术提出一种散热性好、无感、可直接与水接 触的一体化直接水冷式阻尼电阻器。本技术是通过以下技术方案实现的一种一体化直接水冷式阻尼电阻器，包 括绝缘外壳以及置于绝缘外壳中的电阻体，其特征在于所述电阻体采用由内向外的三层 结构内层为氧化铝陶瓷板，中间层为设在氧化铝陶瓷板左侧的阻尼电阻和设在氧化铝陶 瓷板右侧的取能电阻，外层为分别设在阻尼电阻左侧和取能电阻右侧的电阻基片，在两个 电阻基片的外侧各设有一冷却水通道，冷却水通道的进水口和出水口均设在绝缘外壳的底 部，所述阻尼电阻与设在绝缘外壳上的阻尼电阻接线端相连接，所述取能电能与设在绝缘 外壳上的取能电阻接线端相连接。其中，所述阻尼电阻接线端位于绝缘外壳的顶部，取能电阻接线端位于绝缘外壳 的侧部。其中，所述氧化铝陶瓷板采用1mm厚的氧化铝陶瓷板。其中，所述阻尼电阻为高压直流输电换流阀用阻尼电阻。其中，所述取能电阻为高压直流输电换流阀用取能电阻。其中，所述阻尼电阻和取能电阻均采用玻璃釉膜结构。其中，所述电阻体的两侧采用密封圈进行密封。其中，所述绝缘外壳采用聚苯硫醚塑料制成。其中，所述绝缘外壳由前盖、后盖、顶盖和底盖四部分组成，各部分之间通过铰链 进行连接。其中，所述两个冷却水通道所容纳水的总体积为所述电阻体体积的5倍以上。本技术的有益效果是1)本技术中的阻尼电阻和取能电阻菌采用玻璃釉膜层，两个玻璃釉膜层之间 通过氧化铝陶瓷板进行绝缘，并采用直接水冷方式进行冷却，电阻部分与水之间的热阻极 低，换热面积也很大。同等功率下电阻部分温度大幅度降低，因此该型水冷电阻具有最高的 功率体积比，该型电阻内部冷却水通道面积较大，在断水试验时具有优势，非常适用于高压 大功率场合。2)本技术将阻尼电阻和取能电阻合为一体，节省了换流阀空间，进、出水口均 位于阻尼电阻器的底部，便于冷却水通道的布置，且阻尼电阻接线端和取能电阻接线端分 别设在电阻的顶部和侧部，不会与冷却水通道发生冲突，内部结构清晰，方便布线、接线。43)本技术的绝缘外壳采用PPS塑料，表面光洁美观，且强度很大，能够承受 2Mpa水压，外壳采用分体式结构且通过精密模具成型，组装后铰链进行连接，外观精致，方 便实用。附图说明图1是本技术的主视图；图2是图1的左视图；图3是本技术的内部结构示意图(即冷却原理示意图)；图4是图3中的A部放大图；图中1-阻尼电阻接线端，2-取能电阻接线端，3-进水口，4-出水口，5-铰链， 6-绝缘外壳，61-前盖，62-后盖，63-顶盖，64-底盖，7-冷却水通道，8-密封圈，9-氧化铝 陶瓷板，10-电阻基片，11-阻尼电阻，12-取能电阻，13-绝缘支架。具体实施方式以下结合附图对本技术的阻尼电阻器做进一步详细的说明。如图1-4所示，本例所述的一体化直接水冷式阻尼电阻器包括绝缘外壳6和设置 在绝缘外壳6内的电阻体，该电阻体将阻尼电阻和取能电阻做成一体，并采用直接水冷的 方式进行冷却。如图1、2所示，绝缘外壳采用聚苯硫醚(pps)塑料，主要由前盖61、后盖62、顶盖 63和底盖64四部分组成，各部分之间通过铰链5进行紧密连接。绝缘外壳的顶部设有阻尼 电阻接线端1、其侧部设有取能电阻接线端2、其底部设有冷却水通道的进水口 3和出水口 4，所述绝缘外壳的底部通过绝缘支架13进行支撑。如图3、4所示，电阻体与绝缘外壳的接触部位采用密封圈进行密封，电阻体采用 由内向外的三层结构内层为1mm厚的氧化铝陶瓷板9，中间层为设在氧化铝陶瓷板9左侧 的阻尼电阻11和设在氧化铝陶瓷板右侧的取能电阻12，外层为分别设在阻尼电阻左侧和 取能电阻右侧的电阻基片。所述阻尼电阻11通过导线与设在绝缘外壳顶部(即绝缘外壳顶 盖63)上的阻尼电阻接线端1相连接，所述取能电能12通过导本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种一体化直接水冷式阻尼电阻器，包括绝缘外壳以及置于绝缘外壳中的电阻体，其特征在于：所述电阻体采用由内向外的三层结构：内层为氧化铝陶瓷板，中间层为设在氧化铝陶瓷板左侧的阻尼电阻和设在氧化铝陶瓷板右侧的取能电阻，外层为分别设在阻尼电阻左侧和取能电阻右侧的电阻基片，在两个电阻基片的外侧各设有一冷却水通道，冷却水通道的进水口和出水口均设在绝缘外壳的底部，所述阻尼电阻与设在绝缘外壳上的阻尼电阻接线端相连接，所述取能电能与设在绝缘外壳上的取能电阻接线端相连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邱宇峰，汤广福，李本德，潘艳，魏晓光，张娟，王华锋，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院，北京七一八友晟电子有限公司，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]