[发明专利]一种特大功率高压高绝缘性陶瓷管壳

说明书

技术领域

本发明涉及一种特大功率高压高绝缘性陶瓷管壳，可以提高特高压直流输电工程用晶闸管的耐压和绝缘电阻，属于电力电子技术领域。

背景技术

特高压直流输电已成为我国电网建设中大容量、长距离送电和大区联网的主要手段，目前我国特高压直流(电压大于7500V，电流大于6000A)输电技术已在全球处于领先地位。而晶闸管作为特高压直流输电工程换流阀的核心器件，其单个器件承受高压和绝缘能力主要由芯片和陶瓷封装管壳决定，理由上讲，只要增加陶瓷高度和陶瓷波轮数量及深度，就能增加爬电距离，从而提高管壳的耐压和绝缘电阻，但是受装置重量和体积的限制，爬电距离的增加也是有限的，目前应用于特高压直流输电的6英寸陶瓷管壳总高度被限制在35mm以内，爬电距离在48mm左右，如何在不增加装置重量和体积的情况下，增加管壳的耐压和绝缘性能从而提高器件在高压大电流状态下长时间运行的可靠性，已成为业内攻关的目标之一。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的弱点和隐患，提供一种特大功率高压高绝缘性陶瓷管壳，。

本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种特大功率高压高绝缘性陶瓷管壳，包含管壳主体部分，所述管壳主体部分包含有上盖和陶瓷底座，所述上盖包含有阴极铜块和阴极法兰，所述陶瓷底座包含有阳极铜块、阳极密封环、阳极法兰、瓷环和门极引线管，所述管壳包括绝缘增强部分，所述绝缘增强部分包含有绝缘涂层，所述绝缘涂层覆盖在阴极法兰上表面、阳极法兰下表面、阳极法兰与瓷环上端面焊接处以外至瓷环上拐角区域、瓷环沉孔区域、门极引线管自沉孔底部外延至3mm左右区域、阳极密封环下表面和阳极密封环与瓷环下端面焊接处以外至瓷环下拐角区域，其中，阳极法兰和阴极法兰距外缘不覆盖绝缘涂层。

优选地，在所述门极引线管与瓷环焊接的外缘开设有瓷环沉孔，在焊料沉积后为绝缘涂层覆盖所用。

优选地，所述在所述门极引线管与外部引线连接后的门极引线管与外引线导电区域热套有绝缘热塑管。

优选地，所述在所述上盖与陶瓷底座冷压封装芯片后的阴极法兰与阳极法兰外缘未涂绝缘涂层3区域套有聚氟乙烯哈夫套。

与现有技术相比，本发明的特点在于：

本发明的陶瓷管壳的爬电距离轨迹从原有的C₂至C₃变为C₁至C₄(如图3所示)，增加50％左右，大幅提高了管壳的耐压和绝缘电阻。同等技术要求下，可以用总高20mm左右的管壳来取代总高35mm的管壳，装置重量可减重40％左右，大幅降低了生产成本。

附图说明

图1为本发明的内部结构示意图。

图2为图1中的放大图。

图3为改进前和改进后的爬电距离对比图。

其中：

上盖1

陶瓷底座2

阴极铜块1.1

阴极法兰1.2

阳极铜块2.1

阳极密封环2.2

阳极法兰2.3

瓷环2.4

门极引线管2.5

绝缘涂层3

瓷环沉孔4

绝缘热塑管5

聚氟乙烯哈夫套6。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1—2所示，本发明涉及一种特大功率高压高绝缘性陶瓷管壳，包含管壳主体部分和绝缘增强部分，所述管壳主体部分包含有上盖1和陶瓷底座2，所述上盖1包含有阴极铜块1.1和阴极法兰1.2，所述陶瓷底座2包含有阳极铜块2.1、阳极密封环2.2、阳极法兰2.3、瓷环2.4和门极引线管2.5。所述绝缘增强部分包含有绝缘涂层3、瓷环沉孔4、绝缘热塑管5和聚氟乙烯哈夫套6。

所述绝缘涂层3覆盖在阴极法兰1.2上表面、阳极法兰2.3下表面、阳极法兰2.3与瓷环2.4上端面焊接处以外至瓷环2.4上拐角区域、瓷环沉孔4区域、门极引线管2.5自沉孔底部外延至3mm左右区域、阳极密封环2.2下表面和阳极密封环2.2与瓷环2.4下端面焊接处以外至瓷环2.4下拐角区域。其中，阳极法兰2.3和阴极法兰1.2距外缘3mm区域(封装时冷压区域)不覆盖绝缘涂层3。

所述瓷环沉孔4位于门极引线管2.5与瓷环2.4焊接的外缘，在焊料沉积后为绝缘涂层覆盖所用。

所述绝缘热塑管5在门极引线管2.5与外部引线连接后热套封于门极引线管2.5与外引线导电区域。