[实用新型]桥臂组件结构的密封励磁功率柜

说明书

本实用新型属于一种电力电子装置，用于大型发电机的静止励磁系统。

桥臂组件结的构密封励磁功率柜，具有可靠性高，单柜容量大，安装规范化等特点。目前励磁功率柜一般为分立元件和散热器结构，其一由于单个晶闸管的容量有限，一般采用元件串联或并联的办法来提高容量，这样功率柜的晶闸管元件数目和熔断器等外围元件数目很多，可靠性不高。其次由于元件串联或并联所需的均压均流电路复杂，主电路的连接点太多，易引起发热，结构繁且不合理，很难实现规范化安装，检修和维护也都不方便。其三是风道内叠置元件层数多，使进风口和出风口散热条件相差悬殊，直接影响元件出力，单柜容量很难做大，一般输出电流500-800A，输出电压450-800V。

本实用新型的目的就在于设计一种可靠性高，单柜容量大，安装规范化，检修和维护方便的新型桥臂组件结构的密封励磁功率柜。

本实用新型的设计方案如下：采用高可靠性大功率晶闸管，使单柜功率元件减少到6只，单柜容量达到输出直流电压1000V，输出直流电流1600A，一分钟强励2400A，单位体积容量提高约4倍。桥臂组件结构的密封励磁功率柜的特征在于：桥臂组件结构采用散热条件均衡的铝合金型材散热体；共阳极、共阴极螺栓状导电端子直接通过熔断器与直流母线连接，从而减少了发热点，实验证明桥臂组件中两个大功率晶闸管的散热效果一样，出力一致；单柜的主电路仅用三套桥臂组件即可完成安装，每套组件的主电路连接点为三个；导电端子上的大螺母又起着与主安装板紧固的作用，大大简化了结构，使安装实现规范化，也使检修和维护更加方便。

跨接在组件中两个晶闸管两端的阻容吸收电路板，能有效吸收浪涌电压，采用开启式柜顶风机抽风，用密封式柜体及空气过滤器进气，有效防止灰尘入侵，减少维护工作量。

晶闸管的末级触发设计成光电耦合方式并采用脉冲列强触发技术，明显提高了抗干扰能力和浪涌电流能力。

本实用新型解决了以下几个技术问题：

①采用本实用新型设计结构的产品比现有产品的运行可靠性有显著提高。

②简化了结构，大大减少了主电路连接点，实现安装规范化。

③均衡了晶闸管元件的散热效果，使元件出力相等，大大提高了单柜容量。

④选择了最佳阻容吸收电路的安装位置，提高了浪涌电压吸收能力，同时提高了抗干扰能力和浪涌电流能力。

⑤有效采取了防尘措施，使维护工作量大大减少。

本实用新型有以下优点和积极效果，一是在与现有产品相同价格条件下，这种新型设计结构的产品的使用寿命高达20年，运行的无故障平均时间增加11．25倍；二是减少实际占用面积，新型结构产品两柜并联运行可满足17万千瓦发电机静止励磁需求，而现有产品则需4-5台并联运行；三是仅清灰维护一项，以每年每台机组发电12．5万千瓦为例，新型结构的产品可比现有产品多发电237．5万千瓦小时；四是本新型结构产品投入和运行后，可大大提高我国励磁功率柜发展的技术水平。

下面结合附图进一步说明本实用新型。

图1是本实用新型主电路安装结构A面剖视图。

图2是本实用新型主电路安装结构A-A面剖视图。

图1和图2中，1、桥臂组件；2、熔断器；3、连接母线；4、安装板；5、风道。

图3是本实用新型的关键部件，桥臂组件结构的主视图。

图4是桥臂组件结构的左视图。

图5是桥臂组件结构的俯视图。

图3、图4、图5中：6、Φ77mm晶闸管；7、公共散热体；8、共阴极散热体；9、共阳极散热体；10、共阴极或共阳极导端子；11、阻容吸收电路板；12、交流输入导电排；13、阻容电路连接点；14、安装用螺母；15、绝缘支柱；16、散热器紧固件。图中Φ77mm晶闸管其电流为1650A，电压为4200V。公共散热体、共阴极和共阳极散热体均为铝合金型材散热体表面纯化。共阴极和共阳极导电端子为电解铜，表面镀锡。导电端子与散热体的螺纹连接为M30X2镀锡后与合金铝孔过盈配合，安装用螺母螺纹为M30X2表面镀铬抛光。交流输入导电排为80X8mm电解铜排表面镀锡。散热器紧固件为20#高强钢，两根M10螺杆与压板一体焊接，两层菱形弹簧钢板加中心顶压，紧固件外层套有2mm厚环氧耐压绝缘件套管。阻容吸收板包括电容器CBB-1μF／1400VAC与三只75Ω／20W电路并联后串接，用镀锌螺钉固定在6mm厚环氧玻璃布板上。绝缘支柱为环氧玻璃布棒车成，每套组件共8只来支撑2块阻容吸收电路板。阻容电路连接点是由4只M6X30镀锌螺丝把两个吸收电路的端子与散热体连接，同时起到固定电路板的作用。