CN104003394B - 多晶硅棒还原炉电气系统及其启动方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了多晶硅棒还原炉电气系统及其启动方法，特别涉及24对多晶硅棒还原炉的启动方法，包括：三圈布置的24对多晶硅棒，其中内圈分布4对多晶硅棒、中圈分布8对多晶硅棒、外圈分布12对多晶硅棒，上述24对多晶硅棒均连接调功柜电源，其中中圈分布8对多晶硅棒通过中圈隔离开关还连接有高压启动电源，其中内圈分布4对多晶硅棒还连接有四组晶闸管模块，且内圈中每对多晶硅棒对应一组反并联的晶闸管。该方法主要通过高压击穿中圈后全部交由正常电源供电，内圈在中圈的烘烤下通过交替模式运行击穿，等待内圈击穿后，外圈在内圈及中圈的烘烤下直接启动。

Description

多晶硅棒还原炉电气系统及其启动方法

技术领域

本发明涉及多晶硅还原炉电气系统结构及其启动方法，特别涉及24对多晶硅棒还原炉的启动方法。

背景技术

目前，国内高压启动系统一般都为还原炉硅芯全部高压启动，通过隔离柜和切换柜控制每组硅芯分别击穿，通常都是击穿一组硅芯交由调功柜电源后，高压切换至另一组进行击穿。

该方案不仅需要大量的隔离切换柜，同时还原炉内会同时存在击穿用的高电压和正常工作的较低电压，若击穿过程中硅芯发生倒伏致使不同等级电压的硅芯碰到一起，将会对设备带来严重的损坏。

另一方面，全部高压击穿则对所有电极的绝缘水平都要求很高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供多晶硅还原炉电气系统及其启动方法，该方法主要通过高压击穿中圈后全部交由正常电源供电，内圈在中圈的烘烤下通过交替模式运行击穿，等待内圈击穿后，外圈在内圈及中圈的烘烤下直接启动；

该方法可以减少2/3的隔离柜，并且正常电源输出可以直接和硅棒相连，不需切换柜，同时还原炉内在同一时刻只出现一种电压，减少设备损坏的可能性，另外，还原炉电极仅中圈需要承受高压，对其他电极绝缘水平要求降低，降低电极被击穿的可能性。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

多晶硅棒还原炉电气系统，包括：

三圈布置的24对多晶硅棒，其中内圈分布4对多晶硅棒、中圈分布8对多晶硅棒、外圈分布12对多晶硅棒，

上述24对多晶硅棒均连接调功柜电源，其中中圈分布8对多晶硅棒通过中圈隔离开关还连接有高压启动电源，其中内圈分布4对多晶硅棒还连接有四组晶闸管模块，且内圈中每对多晶硅棒对应一组反并联的晶闸管。

在本发明的一个优选实施例中，还包括接地切换装置，所述接地切换装置包括一与中圈多晶硅棒首端连接的第一接地刀闸和电阻，以及一与中圈多晶硅棒末端连接的第二接地刀闸；

所述第一接地刀闸和第二接地刀闸由统一电动马达控制开断。

多晶硅棒还原炉的启动方法，包括以下步骤：

首先、启动高压启动电源，为中圈分布的8对多晶硅棒供电，直至所有中圈分布的8对多晶硅棒击穿；

其次、启动调功柜电源给所有多晶硅棒供电，在中圈分布的8对多晶硅棒的烘烤下，导通四组晶闸管模块中的任意三组晶闸管，并将任意三组晶闸管的全部电压加到内圈分布4对多晶硅棒中的任意一个多晶硅棒上，以此类推，直至全部内圈分布4对多晶硅棒击穿后，关闭四组晶闸管模块；

最后、外圈分布12对多晶硅棒在内圈分布4对多晶硅棒和中圈分布8对多晶硅棒的烘烤下直接串联启动，至此全部启动过程结束，还原炉进入正常运行状态。

在本发明的一个优选实施中，启动高压启动电源前，必须闭合第一接地刀闸和第二第一接地刀闸，将中圈分布8对多晶硅棒首末两端电压钳为零。

通过上述技术方案，本发明的有益效果是：

该方法仅需原方案1/3的隔离柜，无需切换柜，节约成本节约设备占地面积，仅中圈高压击穿，其他圈对电极的绝缘水平要求不高，减少电极被击穿的可能性。

另外，在同一时刻还原炉内仅存在一种电压，杜绝了还原炉启动过程中存在的潜在风险。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

参照图1，多晶硅棒还原炉电气系统，包括：

三圈布置的24对多晶硅棒，其中内圈分布4对多晶硅棒2，中圈分布8对多晶硅棒1，3，外圈分布12对多晶硅棒4，5，6，

上述24对多晶硅棒均连接调功柜电源，其中中圈分布8对多晶硅棒1，3通过中圈隔离开关9，10还连接有高压启动电源8，其中内圈分布4对多晶硅棒2还连接有4组晶闸管模块11，且内圈中每对多晶硅棒对应一组反并联的晶闸管。

还包括接地切换装置，所述接地切换装置包括一与中圈多晶硅棒首端连接的第一接地刀闸13和电阻14，以及一与中圈多晶硅棒末端连接的第二接地刀闸12；所述第一接地刀闸和第二接地刀闸由统一电动马达15控制开断，高压启动电源启动时，第一接地刀闸和第二接地刀闸闭合，将中圈分布8对多晶硅棒首末两端电压钳为零，防止高压影响调功柜电源；电阻14防止高压启动过程中因多晶硅棒首末电压不一致而生产较大的环路电流，起到限制环流作用。

多晶硅棒还原炉的启动方法，包括以下步骤：

首先闭合第一接地刀闸13和第二接地刀闸12，将外圈分布12对多晶硅棒首末两端电压钳为零；

然后启动高压启动电源8给中圈分布8对多晶硅棒1，3供电，待中圈分布8对多晶硅棒1，3击穿启动完成后，断开第一接地刀闸13和第二接地刀闸12和高压电源8并断开中圈隔离开关9，10；

启动调功柜电源7给所有多晶硅棒供电，在中圈分布8对多晶硅棒1，3的烘烤下，导通晶闸管模块11中的三组晶闸管，将全部电压加到其中的一对硅芯上，当这对多晶硅棒有电流流过时，再导通其他三组晶闸管，将全部电压加到另一对多晶硅棒上，依次类推，全部内圈一次击穿后，关断所有晶闸管模块，电流通过内圈分布4对多晶硅棒2流过，内圈启动完成，最后外圈分布12对多晶硅棒4，5，6在内圈分布4对多晶硅棒2和中圈分布8对多晶硅棒1，3的烘烤下直接串联启动，至此全部启动过程结束，还原炉进入正常运行状态。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.多晶硅棒还原炉电气系统，其特征在于，包括：

三圈布置的24对多晶硅棒，其中内圈分布4对多晶硅棒、中圈分布8对多晶硅棒、外圈分布12对多晶硅棒，

上述24对多晶硅棒均连接调功柜电源，其中中圈分布8对多晶硅棒通过中圈隔离开关还连接有高压启动电源，其中内圈分布4对多晶硅棒还连接有四组晶闸管模块，且内圈中每对多晶硅棒对应一组反并联的晶闸管；

首先、启动高压启动电源，为中圈分布的8对多晶硅棒供电，直至所有中圈分布的8对多晶硅棒击穿；

其次、启动调功柜电源给所有多晶硅棒供电，在中圈分布的8对多晶硅棒的烘烤下，导通四组晶闸管模块中的任意三组晶闸管，并将任意三组晶闸管的全部电压加到内圈分布4对多晶硅棒中的任意一个多晶硅棒上，以此类推，直至全部内圈分布4对多晶硅棒击穿后，关闭四组晶闸管模块；

最后、外圈分布12对多晶硅棒在内圈分布4对多晶硅棒和中圈分布8对多晶硅棒的烘烤下直接串联启动，至此全部启动过程结束，还原炉进入正常运行状态。

2.根据权利要求1所述的多晶硅棒还原炉电气系统，其特征在于，还包括接地切换装置，所述接地切换装置包括一与中圈多晶硅棒首端连接的第一接地刀闸和电阻，以及一与中圈多晶硅棒末端连接的第二接地刀闸；

所述第一接地刀闸和第二接地刀闸由统一电动马达控制开断。

3.多晶硅棒还原炉的启动方法，其特征在于，包括以下步骤：

首先、启动高压启动电源，为中圈分布的8对多晶硅棒供电，直至所有中圈分布的8对多晶硅棒击穿；

其次、启动调功柜电源给所有多晶硅棒供电，在中圈分布的8对多晶硅棒的烘烤下，导通四组晶闸管模块中的任意三组晶闸管，并将任意三组晶闸管的全部电压加到内圈分布4对多晶硅棒中的任意一个多晶硅棒上，以此类推，直至全部内圈分布4对多晶硅棒击穿后，关闭四组晶闸管模块；

最后、外圈分布12对多晶硅棒在内圈分布4对多晶硅棒和中圈分布8对多晶硅棒的烘烤下直接串联启动，至此全部启动过程结束，还原炉进入正常运行状态。

4.根据权利要求3所述的多晶硅棒还原炉的启动方法，其特征在于，启动高压启动电源前，必须闭合第一接地刀闸和第二接地刀闸，将中圈分布8对多晶硅棒首末两端电压钳为零。