[实用新型]一种用于断路器的二极管全桥模块

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力电子技术领域，具体涉及一种用于断路器的二极管全桥模块。

背景技术

断路器是柔性直流输电系统中分断短路电流的核心部件，其由转移支路、主支路和能量吸收支路共3条支路并联组成。其中的主支路由超高速机械开关和少量全桥模块串联构成；其中的转移支路由多级二极管全桥模块串联构成，用于短时承载和分断直流系统故障电流；其中的耗能支路由多个避雷器组并联构成，用于抑制分断过电压和吸收能量。

断路器接收到系统分断信号或达到过电流保护阀值时，上述的主支路闭锁，主支路的电容产生电压差，强迫电流换流至转移支路。主支路电流全部换流至转移支路后，快速机械开关分断，之后转移支路闭锁，电流给转移支路的电容充电，使得断路器两端电压迅速增大。分断电压达到避雷器动作水平后，故障电流向避雷器转移，避雷器吸收系统故障电流，直至电流过零。

目前转移支路拓扑分为IGBT全桥和二极管全桥两类，IGBT全桥包括4个IGBT，二极管全桥包括2个IGBT，由此可见二极管全桥节省近一半的成本。但二极管全桥存在以下两个问题：

1)二极管全桥中元器件数量多，电气连接复杂；二极管全桥中电气拓扑如图1所示，每个二极管全桥包括5个二极管、2个IGBT、2个电阻、1个电容和1个旁路开关，且每个二极管全桥的半导体元器件、电容之间共需要11根电气连接线；

2)二极管全桥中7个组件(即5个二极管和2个IGBT)都需要较大压装力满足其电气性能，而传统的元器件压装都采用大组件压装(即7-9个元器件串成一串压装)，且二极管全桥中7个组件之间都有电气连接线，若采用大组件方式，二极管全桥内元器件间连接线难度大，给二极管全桥的装配和维护带来很大困难，不利于设备的安装及维护。

实用新型内容

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提供一种用于断路器的二极管全桥模块，设有两个IGBT压装结构、五个二极管压装结构、阻尼电阻R1、阻尼电容C和阻尼电阻R2，且五个二极管压装结构均设有碟簧侧压板和绝缘侧压板，两个IGBT压装结构共用E极导电板和C极导电板，最终实现了断路器中转移支路的二极管全桥模块的压装，且减少了电气连接线数量。

为了实现上述目的，本实用新型采取如下技术方案：

本实用新型提供一种用于断路器的二极管全桥模块，包括第一IGBT压装结构、第二IGBT压装结构、第一二极管压装结构、第二二极管压装结构、第三二极管压装结构、第四二极管压装结构、第五二极管压装结构、与第五二极管压装结构并联的阻尼电阻R1、阻尼电容C以及与阻尼电容C并联的阻尼电阻R2；

第一二极管压装结构、第二二极管压装结构、第三二极管压装结构、第四二极管压装结构和第五二极管压装结构均包括碟簧侧压板和绝缘侧压板，所述第一IGBT压装结构和第二IGBT压装结构共用E极导电板和C极导电板；

所述第一二极管压装结构、第四二极管压装结构、第二二极管压装结构和第三二极管压装结构依次排列，所述第一二极管压装结构、第三二极管压装结构和第五二极管压装结构的碟簧侧压板均与C极导电板连接，所述第二二极管压装结构和第四二极管压装结构的绝缘侧压板均与E极导电板连接，所述第一二极管压装结构的绝缘侧压板和第二二极管压装结构的碟簧侧压板均连接进线母排，所述第三二极管压装结构的绝缘侧压板和第四二极管压装结构的碟簧侧压板均连接出线母排，所述第五二极管压装结构的绝缘侧压板连接第一电容连接母排，所述E极导电板与第二电容连接母排。

所述第一IGBT压装结构还包括E极压板、第一绝缘板、IGBT1、压装钢板、C极压板、6个第一碟簧套和24个第一碟簧，每个第一碟簧套上套有4个第一碟簧，4个第一碟簧呈2叠2对方式布置；

所述E极压板、第一绝缘板和E极导电板从下至上依次排列，所述IGBT1的E极贴在E极导电板上，所述C极导电板压在IGBT1的C极上，所述压装钢板和6个第一碟簧套通过紧固螺钉固定在C极导电板上，所述C极压板压在第一碟簧上，且通过紧固螺钉固定在E极压板的螺纹孔上。

所述第二IGBT压装结构包括E极压板、第一绝缘板、IGBT2、压装钢板、C极压板、6个第一碟簧套和24个第一碟簧，每个第一碟簧套上套有4个第一碟簧，4个第一碟簧呈2叠2对方式布置；

所述E极压板、第一绝缘板和E极导电板从下至上依次排列，所述IGBT2的E极贴在E极导电板上，所述C极导电板压在IGBT2的C极上，所述压装钢板和6个第一碟簧套通过紧固螺钉固定在C极导电板上，所述C极压板压在第一碟簧上，且所述C极压板通过紧固螺钉固定在E极压板的螺纹孔上。