CN201345606Y - 一种电解电源用热管风冷整流装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种电解电源用热管风冷整流装置，包括相同的六套可控硅组件、桥臂快熔、三相交流输入母排、直流输出母排和冷却风机，每套可控硅组件设有冷却风道，冷却风道连通冷却风机，其特征在于：所述可控硅组件采用热管散热器压装三英寸可控硅组件，六套可控硅组件在风道内分为上下二层，在风道内部强电导线将六套组件连接双反星带平衡电抗器电路。本实用新型的线路方案采用双反星带平衡电抗器电路，变压器容量利用率高，结构简单，相应器件功耗低，投资小，且减少损耗；热管散热器散热性能接近水冷，结构较水冷方式更加简单、成本较低、更加安全。
Description
技术领域
本实用新型属电气传动技术领域，特别涉及一种电解电源用热管风冷整流装置。
背景技术
目前应用最多的电解电源整流装置，采用的冷却方式通常有三种：水冷、风冷和油冷。铝电解整流器一般采用水冷方式：在整流变压器与整流器一体化的中、小电解电源装置中使用油冷方式，但由于成本高，维护困难，一般较少使用；在几百千伏安小容量电解电源中可采用风冷方式。结构方式有：户内支撑式、柜式结构。采用的接线方式有三相桥式电路和双反星形带平衡电抗器电路。
目前在电解电源这一领域存在以下不足：
(1)水冷方式整流装置采用水冷方式，每台整流电源需配置去离子的高纯水水冷却装置，整流器件水冷散热器和水冷交，直流母排均通以高纯度去离子水(通常称主水)，吸收整流器件和母排的热量，保证整流装置晶闸管不致于过热损坏，必须保证水路的绝缘电阻，还要避免腐蚀水冷器件、杜绝冷却水道电腐蚀或结垢而堵塞水路管道。为使得水冷系统能连续运行，设备具有备用热交换器，才可以替换工作，不便于维修。水路结构复杂，维修不方便，运行不是很可靠，热交换效率一般，水质稳定性差，容易漏水。泵能、阀门和热交换器需要手动切换，不好防止回路进气和自动排气。
(2)风冷方式目前整流器件的风冷散热器有铝型材散热器，铜散热器，这两种散热器不仅热阻较大，而且体积也较大，价格偏高。只能对应于中小容量整流装置宜采用强迫风冷方式，相对不同容量单柜输出电流，在整流柜顶安装轴流式风机。
(3)户内支撑式由于目前铝电解系列电流达80～300KA，尽管是多台整流器并联供电，单台整流装置的额定电流仍要达到30kA以上。它的外型结构图与水冷系统是一样的，它们是相互实现的。此结构的特点是无柜壳，防尘防护上差一点。在调试、测量、巡视、维护、检修不太方便，尤其适用于需要比较细致调试工作的晶闸管整流器，整流室设计比较复杂：采取整流柜旁加防护栏、整流器室加进风过滤、提高整流器室密封性等措施，运行人员还需要定期做清理。
(4)三相桥式电路电解电源通常采用三相桥式电路。它的缺点是器件承受高压低电流，对元件要求过高，整流桥臂器件的电流有效值大一倍，因而在输出电流相同时，所有的整流器件要多一倍以上，相应器件功耗也要增加。
发明内容
本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种简单易于实现、冷却效果好、热阻较小、体积较小、单柜输出电流大的电解电源用热管风冷整流装置。
本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：
一种电解电源用热管风冷整流装置，它包括相同的六套可控硅组件、桥臂快熔、三相交流输入母排、直流输出母排和冷却风机，每套可控硅组件设有冷却风道，冷却风道连通冷却风机，其特征在于：所述可控硅组件采用热管散热器压装三英寸可控硅组件，六套可控硅组件在风道内分为上下二层，在风道内部强电导线将六套组件连接双反星带平衡电抗器电路。
所述可控硅组件各自具有独立的进风面积相同的风道，风道的进风路长短相同。
本实用新型具有的优点和积极效果是：由于采用了热管散热器，本实用新型与出力相当的水冷整流装置相比，散热性能接近水冷，但本发明结构较水冷方式更加简单、成本较低、更加安全；双反星带平衡电抗器电路方案与三相桥式电路相比，本实用新型在使用相同可控硅元件的同时，能够比三相桥式电路多出一倍的出力，从而节约了成本，还满足了需求。另外，本实用新型还具有整流效率高、输出电流大体积小、价格适中的优点。
附图说明
图1是本实用新型的电路图；
图2是本实用新型热管散热器的电路图；
图3是本实用新型风道及其风流向示意图；
图4是本实用新型的风道结构示意图。
具体实施方式
为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
请参考图1-4，一种电解电源用热管风冷整流装置，它包括相同的六套可控硅组件、桥臂快熔、三相交流输入母排、直流输出母排和冷却风机，每套可控硅组件设有冷却风道，冷却风道连通冷却风机，其特征在于：所述可控硅组件采用热管散热器压装三英寸可控硅组件，六套可控硅组件在风道内分为上下二层，在风道内部强电导线将六套组件连接双反星带平衡电抗器电路。
将两只三英寸晶闸管元件按阴极朝下，阳极向上的方式压接在三层散热片之间，通过基板和弹性压板之间的机械力压接成一体，将导电排1与导电排3短连接，形成一个单元式结构。将这样六套可控硅组件VT1、VT2、VT3、VT4、VT5、VT6放置在装置的风道内，六套组件在风道内分为二层，按上层放置可控硅组件VT1、VT3、VT5，下层放置可控硅组件VT4、VT6、VT2排布，并且每套各自具有独立的风道，进风面积也相同，每套组件的进风路长短相同，风道可以采用并联结构。在风道内部强电导线将六套组件连接双反星带平衡电抗器电路，由变压器出来的六相交流电a1，a3，a5，a4，a6，a2，每相相位相差30度，分别通过交流母排F接至每个晶闸管元件的阳极V，上层三套组件的导电排通过桥臂母排B均与下层套组件的导电排通过桥臂母排B汇流共同组成1C母排。
本实用新型的这种利用热管散热器热阻接近水冷散热器，在整流柜柜顶配置轴流式风机，对其进行散热。热管技术是利用液体气化带走热量，通过热管的结构设计，自动完成气体液态之间的转换，不需要外界动力。因此采用热管散热形式设备简单，只需风机和风道即可对组件进行散热。采用热管散热器，单柜输出额定电流容量可达7.5KA。从而大大提高整流装置的工作寿命，减少维修工作量，降低设备维修工作量和维护费。
Claims (2)
1、一种电解电源用热管风冷整流装置，包括相同的六套可控硅组件、桥臂快熔、三相交流输入母排、直流输出母排和冷却风机，每套可控硅组件设有冷却风道，冷却风道连通冷却风机，其特征在于：所述可控硅组件采用热管散热器压装三英寸可控硅组件，六套可控硅组件在风道内分为上下二层，在风道内部强电导线将六套组件连接双反星带平衡电抗器电路。
2、根据权利要求1所述的电解电源用热管风冷整流装置，其特征在于：所述可控硅组件各自具有独立的进风面积相同的风道，风道的进风路长短相同。
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Publications (1)
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109546868A (zh) * | 2018-11-19 | 2019-03-29 | 西安西电电力系统有限公司 | 一种机柜式直流输电用换流阀 |
| CN111549353A (zh) * | 2020-05-18 | 2020-08-18 | 全球能源互联网研究院有限公司 | 一种电解水制氢系统 |
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2009
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| CN109546868A (zh) * | 2018-11-19 | 2019-03-29 | 西安西电电力系统有限公司 | 一种机柜式直流输电用换流阀 |
| CN109546868B (zh) * | 2018-11-19 | 2020-09-11 | 西安西电电力系统有限公司 | 一种机柜式直流输电用换流阀 |
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