[实用新型]晶闸管散热装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及晶闸管散热技术领域，特别涉及一种晶闸管散热装置。

背景技术

20世纪50年代后，由于我国电力需求日益增长，远距离、大容量输电线路不断增加，电网扩大，交流输电受到同步运行稳定性的限制，因此直流输电技术在我国得到迅速发展。直流输电技术具有长距离、大容量、低损耗的特性，为建设坚强的国家电网、实现我国大范围资源优化配置、推动能源高效开发利用等提供着重要保障。

然而，直流输电技术的发展却要受制于换流站设备，换流站用于实现直流输电工程中直流和交流相互能量的转换。其中，换流阀是换流站中的核心设备，其主要功能是进行交直流转换，从最初的汞弧阀发展到现在的电控和光控晶闸管阀，换流阀单位容量在不断增大。换流阀可以悬挂，也可以采用支柱绝缘子支撑，形成多脉动的直流输电系统。而换流阀其中最关键的部件就是晶闸管，晶闸管以不同的串并联方式组成换流阀。晶闸管是晶体闸流管的简称，是PNPN四层半导体结构。在大功率半导体开关器件中，晶闸管是具有最高耐压容量与最大电流容量的器件。

通常，晶闸管工作于室内，但并不工作于额定电压和电流状态下，而是工作于欠压和欠流状态下。当晶闸管在通流时间过长时，会导致严重发热，热损耗呈指数级增长，从而大幅度降低晶闸管的通流性能，影响电能传输。因而能否快速地将晶闸管产生的热量传递转移出去，成为保证并提高晶闸管性能稳定的关键因素；同时，对提高晶闸管以及换流阀的寿命也有非常明显的效果。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种晶闸管散热装置，以解决晶闸管在通流时间过长时，会导致严重发热的问题。

根据本实用新型的实施例，提供了一种晶闸管散热装置，所述晶闸管散热装置包括晶闸管级换热组件和散热组件；

所述晶闸管级换热组件包括晶闸管级、封装体、液态合金、第一封堵件、第二封堵件、托底槽和半导体散热层；所述晶闸管级底部与所述半导体散热层贴合；所述托底槽位于所述晶闸管级下方；所述托底槽的面积大于所述晶闸管级的面积；所述托底槽的侧壁与所述晶闸管级之间通过所述封装体浇注封装；所述晶闸管级与所述托底槽以及所述封装体围成容置腔；所述液态合金承装于所述托底槽内，与所述半导体散热层接触；

所述散热组件包括第一引流管、第二引流管和散热管；所述第一引流管的一端贯穿所述托底槽一侧的侧壁，与所述容置腔连通；所述第二引流管的一端贯穿所述托底槽另一侧的侧壁，与所述容置腔连通；所述第一引流管与所述托底槽之间通过所述第一封堵件密封；所述第二引流管与所述托底槽之间通过所述第二封堵件密封；所述第一引流管的另一端与所述第二引流管的另一端通过所述散热管连通。

作为本实用新型所提供的晶闸管散热装置的改进，所述散热组件还包括设于所述散热管一侧的散热叶片和叶片控制器；所述散热叶片和所述叶片控制器电连接。

优选地，本实用新型所提供的晶闸管散热装置，所述半导体散热层表面设有数个散热孔。

优选地，本实用新型所提供的晶闸管散热装置，所述散热管的形状为蛇形。

优选地，所述托底槽的一侧的侧壁上设有第一通孔，所述第一引流管穿过所述第一通孔与所述容置腔连通，所述第一封堵件呈环形，且设于所述第一引流管与所述第一通孔之间的缝隙中；

所述托底槽的另一侧的侧壁上设有第二通孔，所述第二引流管穿过所述第二通孔与所述容置腔连通，所述第二封堵件呈环形，且设于所述第二引流管与所述第二通孔之间的缝隙中。

优选地，所述第一通孔与所述第二通孔的高度高于所述托底槽内部的底面。

由以上技术方案可知，本实用新型提供的一种晶闸管散热装置，包括晶闸管级换热组件和散热组件；所述晶闸管级换热组件又包括晶闸管级、封装体、液态合金、第一封堵件、第二封堵件、托底槽和半导体散热层；所述散热组件包括第一引流管、第二引流管和散热管。由于所述半导体散热层具有传热、散热性能好、机械强度高、耐磨的特点，因此当半导体散热层与晶闸管级底部贴合，再与所述液态合金大面积接触后，可将晶闸管内部所产生的热量迅速传递给液态合金；所述液态合金的特点在于其比热容极高，流动性能极好，控制节奏较强，能够吸收大量热。再通过第一引流管和第二引流管将高温液态合金流体导入散热管，由于散热管本身置于外界环境中，可以将管内液态合金的热量散出。因此，上述结构的晶闸管散热装置可以快速地将晶闸管级产生的热量传递转移出去，保证并提高晶闸管级工作的稳定性；同时，对提高晶闸管级以及换流阀的寿命也有非常明显的效果。

附图说明