[实用新型]一种直流断路器的双向通流主支路功率单元

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种功率单元，具体涉及一种直流断路器的双向通流主支路功率单元，属于高压、超高压直流输电技术领域。

背景技术

随着我国直流输电工程建设的加快，高压直流断路器是构建多端柔性直流系统的核心装备，能够提高系统运行的经济性和可靠性。其中主支路是高压直流断路器的重要组成部分，正常情况下正常稳态电流从主支路流过，当线路出现故障时，会通过机械开关将主支路与线路分离开，故障电流通过断路器中的转移支路。因此，急需设计一种直流断路器用双向通流主支路功率单元，可以实现双向通流能力，以满足高压直流断路器长期稳定运行和高可靠性要求。

发明内容

本实用新型的目的是：提供一种不仅体积小、结构紧凑，而且安装维护方便的直流断路器的双向通流主支路功率单元，能够实现直流断路器的主支路的双向通流能力，并提高高压直流断路器运行的稳定性，满足特高压直流断路器长期稳定运行和高可靠性要求；同时，可通过将多个功率单元相互串并联布置实现不同电流、电压等级要求。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是：一种直流断路器的双向通流主支路功率单元，其创新点在于：包括IGBT模块、散热器、二极管、电阻、电容、压紧板和绝缘拉杆；由多个IGBT模块正向布置且依次电连接并构成正向串联电路，由多个IGBT模块反向布置且依次电连接并构成反向串联电路，所述正向串联电路与反向串联电路串联连接；所述绝缘拉杆的两端分别与压紧板固定连接，所述正向串联电路和反向串联电路均设在两个压紧板之间，且正向串联电路和反向串联电路中的每一个IGBT模块的两侧分别设有散热器，每一个散热器上均连接有二极管、电阻和电容，所述电阻与电容并联连接后并与二极管串联连接构成缓冲回路RCD，所述缓冲回路RCD与一个IGBT模块并联连接。

在上述技术方案中，还包括压紧组件，所述压紧组件包括顶杆、轴套、锁紧螺母和碟簧，所述顶杆通过锁紧螺母与绝缘拉杆一端的压紧板螺纹连接，所述碟簧设在顶杆和轴套之间，且轴套与靠近的一个散热器相抵。

在上述技术方案中，所述绝缘拉杆另一端的压紧板的内侧设有垫块，所述垫块与靠近的一个散热器相抵。

在上述技术方案中，所述散热器设有与其互为一体或固定连接的翅片，所述二极管设在翅片的一侧并通过压板和绝缘螺栓与翅片固定连接。

在上述技术方案中，所述压紧板的内侧设有螺纹套管，所述绝缘拉杆的两端分别与压紧板内侧的螺纹套管螺纹连接。

在上述技术方案中，所述绝缘拉杆有四根。

在上述技术方案中，所述电阻通过铜排与电容并联连接。

在上述技术方案中，所述顶杆具有法兰，且碟簧的一端与法兰相抵，另一端与轴套相抵。

本实用新型所具有的积极效果是：采用本实用新型的直流断路器的双向通流主支路功率单元后，由于本实用新型包括IGBT模块、散热器、二极管、电阻、电容、压紧板和绝缘拉杆；由多个IGBT模块正向布置且依次电连接并构成正向串联电路，由多个IGBT模块反向布置且依次电连接并构成反向串联电路，所述正向串联电路与反向串联电路串联连接；所述绝缘拉杆的两端分别与压紧板固定连接，所述正向串联电路和反向串联电路均设在两个压紧板之间，且正向串联电路和反向串联电路中的每一个IGBT模块的两侧分别设有散热器，每一个散热器上均连接有二极管、电阻和电容，所述电阻与电容并联连接后并与二极管串联连接构成缓冲回路RCD，所述缓冲回路RCD与一个IGBT模块并联连接；由于本实用新型所述二极管的单向通流性，当接通正向电流时，电流通过每一个IGBT模块，以及与正向串联电路的每一个IGBT模块并联连接的缓冲回路RCD，而与反向串联电路的每一个IGBT模块并联连接的缓冲回路RCD不通流，当接通反向电流时，电流通过每一个IGBT模块，以及与反向串联电路的每一个IGBT模块并联连接的缓冲回路RCD，而与正向串联电路的每一个IGBT模块并联连接的缓冲回路RCD不通流，进而实现主支路的双向通流能力；本实用新型所述IGBT模块与散热器以压接形式形成整体，不仅结构简单、紧凑，占用空间小，而且安装维护方便，能够实现直流断路器的主支路的双向通流能力，并提高高压直流断路器运行的稳定性，满足特高压直流断路器长期稳定运行和高可靠性要求；同时，可通过将多个功率单元相互串并联布置实现不同电流、电压等级要求。

附图说明

图1是本实用新型的一种具体实施方式的结构示意图；

图2是本实用新型的一种具体实施方式的立体结构示意图；

图3是本实用新型接通正向电流时的电气原理图；