[发明专利]一种直流断路器用支路开关组件

说明书

本发明涉及一种直流断路器用支路开关组件,直流断路器用支路开关组件包括组件框架，组件框架上设有IGBT阀段及主回路二极管阀段，组件框架上还设供电单元，主回路二极管之间以及相应IGBT单元与相应主回路二极管之间通过导电连接结构导电连接以形成相应的支路开关电路，导电连接结构包括布置在IGBT阀段、主回路二极管阀段下方的多个叠层母排，主回路二极管阀段及IGBT阀段上设有导电连接部，各叠层母排与导电连接部对应导电连接。将叠层母排设置在主回路二极管阀段及IGBT阀段下方，能够避免对主回路二极管阀段及IGBT阀段之间的安装间隙造成影响，可以减少两阀段之间的安装间隙，使得整个支路开关组件结构更加紧凑。而且连接时安装空间较大，安装较为方便。

技术领域

本发明涉及一种直流断路器用支路开关组件。

背景技术

混合式直流断路器包括并联连接的主支路、转移支路和耗能支路，在主支路和转移支路上均串设有多个开关功率模块。开关功率模块的拓扑结构主要由IGBT子模块、H桥结构的IGBT子模块以及二极管桥构成的子模块等组成。常见的电路拓扑结构如授权公告号为CN207304391U的中国实用新型专利中公开的用于断路器的依次串联的全桥模块，每个全桥模块包括2个IGBT、4个二极管和1个电容单元，电容单元包括串联的防反二极管及电容，且对应防反二极管和电容分别并联设置电阻。当将多个此类子模块串联连接组成高压单元时，存在所用二极管数量较多、结构复杂的问题，成本高，给制造带来较大困难。

在申请公布号为CN108462486A的中国发明专利申请中公开了一种高压直流断路器，该直流断路器采用了一种新型的支路电子开关电路，该支路电子开关电路包括并联布置的第一支路和第二支路，每个支路中均依次反向串联有多个二极管，每个支路上形成相应的阴极串联点和阳极串联点，在一个支路的阳极串联点和另一个支路的阴极串联点之间设置功率器件单元，并且，在功率器件单元两端还并联有相应的电容单元，电容单元包括依次串联的电容和防反二极管，功率器件单元的方向为从一个支路的阳极串联点到另一支路的阴极串联点。这种开关结构中，不仅能够保证电子开关的双向导通特性，而且有效减少了所使用的二极管数量。

为简化整体结构，需要重新设计支路组件中IGBT、二极管等器件的组装布置，以满足支路开关小型化设计的要求。现有设计中有采用如授权公告号为CN207588689U的中国实用新型专利中所公开的超高压直流断路器电力电子支路的结构来组装支路组件，其是将组件内需要的IGBT及二极管等结构设计成压接式阀段的形式，然后将这些阀段呈模块的安装在组件框架上，组件框架包括位于两端的两个支架梁和中间布置的多根连接梁，安装时，将相应阀段的两端对应固定安装在两支架梁上，阀段与阀段之间设置铜排来实现不同阀段之间器件的导电连接，这使得铜排连接的便利性和支路组件体积大小存在矛盾之处，如果在阀段与阀段之间设计较大间隙的话，固然可以方便连接铜排，但是会使支路组件整体结构较大。而如果在阀段与阀段之间设计较小间隙的话，虽然可以减少支路组件整体结构尺寸，但是又不方便实现铜排连接，两者较难兼顾。

发明内容

本发明提供一种结构紧凑且阀段与阀段之间连接方便的直流断路器用支路开关组件。

为实现上述目的，本发明所提供的直流断路器用支路开关组件的技术方案是：

直流断路器用支路开关组件包括组件框架，组件框架上设有沿前后方向依次布置且均沿左右方向延伸的IGBT阀段及主回路二极管阀段，组件框架上还设有向IGBT阀段供电的供电单元，所述主回路二极管阀段包括依次压装的多个主回路二极管，IGBT阀段包括依次压装的多个IGBT单元，主回路二极管之间以及相应IGBT单元与相应主回路二极管之间通过导电连接结构导电连接以形成相应的支路开关电路，所述导电连接结构包括布置在所述IGBT阀段、主回路二极管阀段下方并沿左右方向布置的多个叠层母排，主回路二极管阀段及IGBT阀段上与各叠层母排对应的底部分别设有相应的导电连接部，各叠层母排与所述主回路二极管阀段及IGBT阀段上的导电连接部对应导电连接，以实现相应IGBT单元及相应主回路二极管之间的导电连接。