一种基于换流回路的一体化叠层母排机构制造技术

本发明专利技术涉及一种基于换流回路的一体化叠层母排机构。该一体化叠层母排机构包括：叠层母排结构、IGBT压装结构、二极管压装结构和电容器组；叠层母排结构的二极管阳极板和二极管阴极板所在的平面与叠层母排平行；第一二极管的阳极与二极管阳极板连接，第一二极管的阴极与二极管阴极板连接；IGBT压装结构中第一IGBT和第二IGBT的C极连接至二极管阳极板；第一IGBT和第二IGBT的E极连接叠层母排；二极管压装结构的第一二极管组和第二二极管组阴极相对且镜像分布；第三二极管和第五二极管的阳极均连接至叠层母排，第二二极管和第四二极管的阴极均连接至二极管阳极板；电容器组的两个电容器和电容器均连接至叠层母排。本发明专利技术可以提高空间利用率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于换流回路的一体化叠层母排机构
本专利技术涉及电力电子
，特别是涉及一种基于换流回路的一体化叠层母排机构。
技术介绍
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。其中的转移支路由多级二极管桥模块串联构成，用于短时承载和分断直流系统故障电流。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器充电，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。一体化叠层母排机构应用于混合式直流断路器内部的转移支路中，是指将换流回路中的IGBT压装结构、二极管压装结构和焊接型二极管、电容器组等用叠层母排连接在一起的结构。目前的一体化叠层母排结构中由于二极管数量不是偶数，整个二极管压装设计结构不对称，压接结构有空余空间，空间利用率低。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于换流回路的一体化叠层母排机构，以提高空间利用率。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：一种基于换流回路的一体化叠层母排机构，包括：叠层母排结构、IGBT压装结构、二极管压装结构和电容器组；所述叠层母排结构包括叠层母排、二极管阳极板、二极管阴极板和第一二极管；所述二极管阳极板和所述二极管阴极板位于同一平面，所述二极管阳极板和所述二极管阴极板所在的平面与所述叠层母排平行；所述第一二极管的阳极与所述二极管阳极板的第二端连接，所述第一二极管的阴极与所述二极管阴极板的第一端连接；所述IGBT压装结构包括第一IGBT和第二IGBT，所述第一IGBT和所述IGBT水平分布；所述第一IGBT的C极和所述第二IGBT的C极连接至所述二极管阳极板的第一端；所述第一IGBT的E极和所述第二IGBT的E极连接所述叠层母排的第一端；所述二极管压装结构包括第一二极管组和第二二极管组；所述第一二极管组包括第二二极管和第三二极管，所述第二二极管和所述第三二极管同向排列；所述第二二极管组包括第四二极管和第五二极管，所述第四二极管和所述第五二极管同向排列；所述第一二极管组和所述第二二极管组阴极相对且镜像分布；所述第三二极管的阳极和所述第五二极管的阳极均连接至所述叠层母排，所述第二二极管的阴极和所述第四二极管的阴极均连接至所述二极管阳极板；所述电容器组包括第一电容器和第二电容器，所述第一电容器和所述第二电容器均连接至所述叠层母排的第二端。可选的，所述叠层母排结构还包括：第一绝缘板和第二绝缘板；所述第一绝缘板固定于所述叠层母排与所述二极管阳极板之间，所述第二绝缘板固定于所述叠层母排与所述二极管阴极板之间。可选的，所述IGBT压装结构还包括：第一压接金属块和第二压接金属块；所述第一IGBT的C极和所述第二IGBT的C极通过所述第一压接金属块压接，所述第一压接金属块与所述二极管阳极板的第一端连接；所述第一IGBT的E极和所述第二IGBT的E极通过所述第二压接金属块压接，所述第二压接金属块与所述叠层母排的第一端连接。可选的，所述二极管压装结构还包括第三压接金属块、第四压接金属块、第五压接金属块和第六压接金属块；所述第二二极管和所述第三二极管水平排布，所述第四二极管和所述第五二极管水平排布；所述第二二极管的阳极与所述第三压接金属块电气连接，所述第三二极管的阴极与所述第三压接金属块电气连接；第四二极管的阳极与所述第四压接金属块电气连接，所述第五二极管的阴极与所述第四压接金属块电气连接；所述第二二极管的阴极和所述第四二极管的阴极连接至所述第五压接金属块；所述第五压接金属块连接至所述二极管阳极板；所述第三二极管的阳极和所述第五二极管的阳极连接至所述第六压接金属块；所述第六压接金属块连接至所述叠层母排。可选的，所述叠层母排上布设第一通孔，所述二极管阳极板上布设第二通孔，所述第一绝缘板上布设第三通孔和第四通孔；所述第一绝缘板上的第三通孔的外围向所述叠层母排方向突起，所述第二二极管的阴极穿过所述第一通孔和所述第三通孔通过所述第五压接金属块连接至所述二极管阳极板，所述第三通孔外围的突起用于将所述第二二极管与所述叠层母排之间绝缘；所述第四二极管的阴极和所述第二二极管的阴极在竖直方向镜像布设；所述第一绝缘板上的第四通孔的外围向所述二极管阳极板方向突起，所述第五二极管的阳极穿过所述第二通孔和所述第四通孔通过第六压接金属块连接至所述叠层母排，所述第四通孔外围的凸起用于将所述第五二极管与所述二极管阳极板之间绝缘；所述第五二极管的阳极和所述第三二极管的阳极在竖直方向镜像布设。可选的，所述电容器组还包括：绝缘支撑板；所述第一电容器的第一端和所述第二电容器的第一端均连接至所述叠层母排的第二端；所述第一电容器的第二端和所述第二电容器的第二端均连接至所述绝缘支撑板上。可选的，所述第一电容器和所述第二电容器均为圆筒型电容器。可选的，所述二极管阳极板为焊接型二极管阳极板，所述二极管阴极板为焊接型二极管阴极板。根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：本专利技术提供基于换流回路的一体化叠层母排机构，节省了整体空间结构。具体地，由于第一二极管在空间上与第一二极管组和第二二极管组保持距离，且采用焊接形式，没有破坏叠层母排整体形状，所以省去了复杂的转接母排，减小了二极管桥母排的面积，节省了整体空间结构。并且降低了二极管桥的回路杂散电感。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术基于换流回路的一体化叠层母排机构的电气拓扑图；图2是本专利技术基于换流回路的一体化叠层母排机构的整体结构示意图；图3是本专利技术基于换流回路的一体化叠层母排机构的俯视方向结构示意图；图4是本专利技术基于换流回路的一体化叠层母排机构的仰视方向结构示意图；图5是本专利技术叠层母排的结构示意图；图6是本专利技术二极管阳极板和二极管阴极板的结构示意图；图7是本专利技术第一绝缘板和第二绝缘板的结构示意图。图中标号名称：图2中，301-IGBT压装结构，302-二极管压装结构，303-叠层母排结构，304-电容器组；图3中，1-第二压接金属块，2-叠层母排，3-第五压接金属块，4-第三压接金属块，5-第一电容器，6-第二圆筒电容器，7-第一IGBT，8-第二IGBT，9-第二二极管，10-第三二极管。图4中，11-第一压接金属块，12-二极管阳极板，13-第六压接金属块，14-第四压接金属块，15-二本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于换流回路的一体化叠层母排机构，其特征在于，包括：叠层母排结构、IGBT压装结构、二极管压装结构和电容器组；/n所述叠层母排结构包括叠层母排、二极管阳极板、二极管阴极板和第一二极管；所述二极管阳极板和所述二极管阴极板位于同一平面，所述二极管阳极板和所述二极管阴极板所在的平面与所述叠层母排平行；所述第一二极管的阳极与所述二极管阳极板的第二端连接，所述第一二极管的阴极与所述二极管阴极板的第一端连接；/n所述IGBT压装结构包括第一IGBT和第二IGBT，所述第一IGBT和所述IGBT水平分布；所述第一IGBT的C极和所述第二IGBT的C极连接至所述二极管阳极板的第一端；所述第一IGBT的E极和所述第二IGBT的E极连接所述叠层母排的第一端；/n所述二极管压装结构包括第一二极管组和第二二极管组；所述第一二极管组包括第二二极管和第三二极管，所述第二二极管和所述第三二极管同向排列；所述第二二极管组包括第四二极管和第五二极管，所述第四二极管和所述第五二极管同向排列；所述第一二极管组和所述第二二极管组阴极相对且镜像分布；所述第三二极管的阳极和所述第五二极管的阳极均连接至所述叠层母排，所述第二二极管的阴极和所述第四二极管的阴极均连接至所述二极管阳极板；/n所述电容器组包括第一电容器和第二电容器，所述第一电容器和所述第二电容器均连接至所述叠层母排的第二端。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于换流回路的一体化叠层母排机构，其特征在于，包括：叠层母排结构、IGBT压装结构、二极管压装结构和电容器组；
所述叠层母排结构包括叠层母排、二极管阳极板、二极管阴极板和第一二极管；所述二极管阳极板和所述二极管阴极板位于同一平面，所述二极管阳极板和所述二极管阴极板所在的平面与所述叠层母排平行；所述第一二极管的阳极与所述二极管阳极板的第二端连接，所述第一二极管的阴极与所述二极管阴极板的第一端连接；
所述IGBT压装结构包括第一IGBT和第二IGBT，所述第一IGBT和所述IGBT水平分布；所述第一IGBT的C极和所述第二IGBT的C极连接至所述二极管阳极板的第一端；所述第一IGBT的E极和所述第二IGBT的E极连接所述叠层母排的第一端；
所述二极管压装结构包括第一二极管组和第二二极管组；所述第一二极管组包括第二二极管和第三二极管，所述第二二极管和所述第三二极管同向排列；所述第二二极管组包括第四二极管和第五二极管，所述第四二极管和所述第五二极管同向排列；所述第一二极管组和所述第二二极管组阴极相对且镜像分布；所述第三二极管的阳极和所述第五二极管的阳极均连接至所述叠层母排，所述第二二极管的阴极和所述第四二极管的阴极均连接至所述二极管阳极板；
所述电容器组包括第一电容器和第二电容器，所述第一电容器和所述第二电容器均连接至所述叠层母排的第二端。


2.根据权利要求1所述的基于换流回路的一体化叠层母排机构，其特征在于，所述叠层母排结构还包括：第一绝缘板和第二绝缘板；
所述第一绝缘板固定于所述叠层母排与所述二极管阳极板之间，所述第二绝缘板固定于所述叠层母排与所述二极管阴极板之间。


3.根据权利要求1所述的基于换流回路的一体化叠层母排机构，其特征在于，所述IGBT压装结构还包括：第一压接金属块和第二压接金属块；
所述第一IGBT的C极和所述第二IGBT的C极通过所述第一压接金属块压接，所述第一压接金属块与所述二极管阳极板的第一端连接；
所述第一IGBT的E极和所述第二IGBT的E极通过所述第二压接金属块压接，所述第二压接金属块与所述叠层母排的第一端连接。


4.根据权利要求1所述的基于换流回路的一体化叠层母排机构，其特征在于，所述二极管压...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐磊，刘珂鑫，陈熙琳，渠鑫源，东野忠昊，
申请(专利权)人：华北电力大学，
类型：发明
国别省市：北京;11