CN208174252U - 一种混合型直流断路器整机结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种混合型直流断路器整机结构，包括柜体、安装于柜体前面板上方低压侧的控制器、电力电子开关结构、耦合负压回路结构、快速机械开关结构、能量吸收支路结构、电抗器通过绝缘横梁安装在柜内高压侧。本实用新型结构设计集成化、模块化，各个部分合理布置在一个柜体内。结构紧凑、性能优越、外表美观。

Description

一种混合型直流断路器整机结构

技术领域

本实用新型涉及断路器技术领域，尤其涉及一种混合型直流断路器整机结构。

背景技术

随着输、配电领域的快速发展和电力电子技术不断的成熟，常规直流和柔性直流的多端直流输电系统和直流电网技术逐渐应用在直流配电网中，其具有线路成本低、输电损耗小、供电稳定等诸多优势，直流配电网将成为未来的发展趋势。直流断路器作为直流配电网中的重要工程设备得到了充分的应用和发展，其能有效抑制故障电流扩散，保证直流输、配电网安全运行和设备正常工作。

但是目前的直流断路器设计复杂，拆卸不便，且体积较大，给它的广泛应用造成一定困难。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供了一种混合型直流断路器整机结构，其特征在于，包括柜体、安装于柜体前面板上方低压侧的控制器、电力电子开关结构、耦合负压回路结构、快速机械开关结构、能量吸收支路结构、电抗器通过绝缘横梁安装在柜内高压侧。

所述电力电子开关结构一端与快速机械开关连接，另一端与电抗器副边线圈连接。

所述能量吸收支路结构一端与电力电子开关连接，另一端与电抗器副边线圈连接。

所述耦合负压回路结构连接电抗器原边线圈。

所述快速机械开关一端与电力电子开关连接，另一端与电抗器副边线圈连接。

进一步的，所述电力电子开关结构安装在高压侧柜体前下部，能量吸收支路结构、电抗器安装在柜体内高压侧前上部，耦合负压回路结构、快速机械开关分别安装在柜内高压侧后上部、后下部。

进一步的，还包括框架组件，所述电力电子开关结构由框架组件安装固定在直流断路器柜体底板上，所述框架组件为空心框体，IEGT阀串、两个二极管阀串、RC回路结构、MOV保护回路结构固定在空心框体内。

所述IEGT阀串的底部固定在所述框架组件上；所述两个二极管阀串固定在框架组件上，分别IEGT阀串两侧，IEGT阀串和二极管阀串之间有铜排连接。

所述RC回路结构位于电力电子开关结构的后部，一端与框架组件固定，另一端与二极管阀串通过铜排连接，所述MOV保护回路结构位于电力电子开关结构的左右两侧，一端与框架组件固定，另一端与二极管阀串通过铜排连接。

进一步的，所述IEGT阀串包括六个IEGT、十二个IEGT散热器、七个绝缘件；由下至上中心对齐压装顺序为绝缘件、散热器、IEGT、散热器、绝缘件，依次顺序排列，把所有绝缘件、散热器和IEGT均匀排列压装成一行，IEGT阀串的上下两端各安装一个侧压板，且两个侧压板之间通过四根拉杆、螺母提供夹紧力，所述拉杆两端与两个侧压板加紧固定，所述侧压板下端固定于框架组件上。

进一步的，所述二极管阀串包括十二个二极管、十三个散热器；由下至上中心对齐压装顺序为散热器、二极管、散热器，依次循环排列，把所有二极管和散热器均匀排列压装成一行，二极管阀串的上下两端各安装一个侧压板，且两个侧压板之间通过四根拉杆、螺母提供夹紧力，所述拉杆两端与两个侧压板加紧固定，所述侧压板下端固定于框架组件上。

进一步的，所述RC回路结构模块包含五个电容、两个电阻,三个铜排，所有电容两端通过上下铜排并联在一起，所有电阻通过上下铜排并联在一起，整体CR回路结构一端固定在二极管阀串上，另一端固定在框架组件上。

进一步的，所述MOV回路结构包含三个MOV器件、两个铜排,各个MOV器件并联且与铜排连接，所述MOV回路结构一端固定在二极管阀串上，另一端固定在框架组件上。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、结构设计集成化、模块化，各个部分合理布置在一个柜体内。结构紧凑、性能优越、外表美观。

2、按功能划分更加明确，所有附属模块、单独电气件都可独立安装、拆卸、维护。当设备出现故障时，方便问题排查；将各部分整合为一体，形成一个完整的设备，哪部分出现故障就处理哪，对每一部分进行逐一检查，为维护和维修带来了极大的便利，同时也节省了很多时间，并且整机运输方便，可整体安装使用，大大的缩短了工期。

附图说明

图1是混合型直流断路器拓扑结构图。

图2是直流断路器整机柜体前视图。

图3是直流断路器柜内侧视图。

图4是直流断路器柜内三维图。

图5是电力电子开关结构三维图。

图6是IEGT阀串三维图。

图7是二极管阀串三维图。

图8是RC回路结构三维图。

图中：1-柜体，2- 控制器，3-电力电子开关结构，4-耦合负压回路结构，5- 快速机械开关结构，6-能量吸收支路结构，7-电抗器，8-IEGT阀串，9-二极管阀串，10- RC回路结构，11- MOV保护回路结构，12-框架组件，13-IEGT，14-IEGT散热器，15-绝缘件，16-二极管，17-二极管散热器，18-电容，19-电阻，20-铜排。

具体实施方式

如图1示出了混合型直流断路器拓扑结构图。所述混合型直流断路器整机结构包括直流断路器柜体1、控制器2、电力电子开关结构3、耦合负压回路结构3、快速机械开关结构5、能量吸收支路结构6。所有部分结构组装在柜内构成混合型直流断路器整机。

如图2示出了直流断路器整机柜体前视图。直流断路器柜体1前面板分为上、下两部分，上部分安装控制器2，下部分是柜体门板。控制器2前端安装在柜体1上部面板上，其余部分在柜体内的低压侧内部，与高压侧完全隔开，在控制面板上可以进行手动操作。所述控制器用于技术人员根据需要进行相关控制设置。本实用新型并没有对控制器做任何方法的改进，仅仅提供一种硬件平台。

如图3示出了直流断路器柜内侧视图，图4示出了直流断路器柜内三维图，从图中可以看出，电力电子开关结构3、耦合负压回路结构4、快速机械开关结构5、能量吸收支路结构6、电抗器7分别安装在柜内高压侧各部分。所述电力电子开关结构3安装在柜内前下部，能量吸收支路结构6、电抗器7安装在柜内高压侧前上部，耦合负压回路结构4、快速机械开关5分别安装在柜内后上部、后下部。所述能量吸收支路结构6为15个MOV并联，整体的上、下端引出铜排。

耦合负压回路结构4和快速机械开关结构5分别通过绝缘横梁固定在柜体后部的上面和下面，结构简单，固定牢靠，维护检修可通过打开后门进行操作。电力电子开关结构3通过框架组件12固定在柜体前端下面，采用上横梁下底座的固定方式，确保了安装牢固，当电力电子开关结构3出现故障时打开柜体1前柜门即可维护检修。能量吸收支路结构6和电抗器7通过绝缘梁固定在柜体前端上部，分居左右。这种结构布局在保证电气安全距离的同时在结构布局方面做到紧凑合理，此结构具有接线简单，节省电缆使用长度，维护方便且无浪费空间等特点。

下面对各个部分的连接关系进行说明。

所述电力电子开关结构3通过电缆一端与快速机械开关5连接，另一端与电抗器7副边线圈连接。所述能量吸收支路结构6通过电缆一端与电力电子开关结构3连接，另一端与电抗器7副边线圈连接。所述耦合负压回路结构3通过电缆连接电抗器7原边线圈。所述快速机械开关5通过电缆一端与电力电子开关结构3连接，另一端与电抗器7副边线圈连接。

下面对电力电子开关结构3进行说明。

如图5所示，所述电力电子开关结构3由框架组件12安装固定在直流断路器柜体1底板上。所述框架组件12为空心框体结构。一个IEGT阀串8、两个二极管阀串9、六个RC回路结构13、六个MOV保护回路结构14固定在空心框体内。

所述IEGT阀串8的底部固定在所述框架组件12上，所述两个二极管阀串9分别固定在框架组件12上，位居IEGT阀串8两侧，IEGT阀串8和二极管阀串9之间有铜排连接。

所述RC回路结构13位于电力电子开关结构3的后部，一端与框架组件12固定另一端与二极管阀串9通过铜排连接，所述MOV保护回路结构14位于电力电子开关结构3的左右两侧，一端与框架组件12固定另一端与二极管阀串9通过铜排连接。

所述MOV回路结构包含三个MOV器件、两个铜排,各个MOV器件并联且与铜排连接，所述MOV回路结构一端固定在二极管阀串上，另一端固定在框架组件上

下面对IEGT阀串、二极管阀串、RC回路结构进行介绍。

1、IEGT阀串

如图6所示，所述IEGT阀串8包括六个IEGT 13、十二个IEGT散热器14、六个绝缘件15。

各个器件由下至上中心对齐压装顺序为绝缘件、散热器、IEGT、散热器、绝缘件，依次顺序排列，把所有绝缘件、散热器和IEGT均匀排列压装成一行。

IEGT阀串的上下两端各安装一个侧压板，且两个侧压板之间通过四根拉杆、螺母提供夹紧力，所述拉杆两端与两个侧压板加紧固定，所述侧压板下端固定于框架组件上。

所述IEGT阀串与上侧压板之间设置有顶栓，且顶栓外套设有三个蝶形弹簧（如图6所示）。顶栓通过螺纹连接在顶侧板配合件上。当阀串模块器件需要更换时，调节顶栓的位置即可卸掉模块整体的压力，进行更换维护。再次安装时，只要紧固螺纹即可将模块压装完成。

2.二极管阀串

如图7所示，所述二极管阀串9包括十二个二极管13、十三个二极管散热器17。

各个器件由下至上中心对齐压装顺序为散热器、二极管、散热器，依次顺序排列，把所有散热器和二极管均匀排列压装成一行。

二极管阀串的上下两端各安装一个侧压板，且两个侧压板之间通过四根拉杆、螺母提供夹紧力，所述拉杆两端与两个侧压板加紧固定，所述侧压板下端固定于框架组件上。

所述二极管阀串与上侧压板之间设置有顶栓，且顶栓外套设有三个蝶形弹簧（如图7所示）。顶栓通过螺纹连接在顶侧板配合件上。当阀串模块器件需要更换时，调节顶栓的位置即可卸掉模块整体的压力，进行更换维护。再次安装时，只要紧固螺纹即可将模块压装完成。

3.RC回路结构

如图8所示， RC回路结构是由五个电容、两个电阻,三个铜排组成，所有电容两端通过上、下铜排并联在一起，所有电阻通过上、下铜排并联在一起，整体CR回路结构一端固定在二极管阀串上，另一端固定在框架组件上。

Claims (7)

1.一种混合型直流断路器整机结构，其特征在于，包括柜体、安装于柜体前面板上方低压侧的控制器、电力电子开关结构、耦合负压回路结构、快速机械开关结构、能量吸收支路结构、电抗器通过绝缘横梁安装在柜内高压侧；

所述电力电子开关结构一端与快速机械开关连接，另一端与电抗器副边线圈连接；

所述能量吸收支路结构一端与电力电子开关连接，另一端与电抗器副边线圈连接；

所述耦合负压回路结构连接电抗器原边线圈；

所述快速机械开关一端与电力电子开关连接，另一端与电抗器副边线圈连接。

2.如权利要求1所述的混合型直流断路器整机结构，其特征在于，所述电力电子开关结构安装在高压侧柜体前下部，能量吸收支路结构、电抗器安装在柜体内高压侧前上部，耦合负压回路结构、快速机械开关分别安装在柜内高压侧后上部、后下部。

3.如权利要求1所述的混合型直流断路器整机结构，其特征在于，还包括框架组件，所述电力电子开关结构由框架组件安装固定在直流断路器柜体底板上，所述框架组件为空心框体，IEGT阀串、两个二极管阀串、RC回路结构、MOV保护回路结构固定在空心框体内；

所述IEGT阀串的底部和顶部固定在所述框架组件上；所述两个二极管阀串底部和顶部固定在框架组件上，分别置于IEGT阀串两侧，IEGT阀串和二极管阀串之间有铜排连接；

所述RC回路结构位于电力电子开关结构的后部，一端与框架组件固定，另一端与二极管阀串通过铜排连接，所述MOV保护回路结构位于电力电子开关结构的左右两侧，一端与框架组件固定，另一端与二极管阀串通过铜排连接。

4.如权利要求3所述的混合型直流断路器整机结构，其特征在于，所述IEGT阀串包括六个IEGT、十二个IEGT散热器、七个绝缘件；由下至上中心对齐压装顺序为绝缘件、散热器、IEGT、散热器、绝缘件，依次顺序排列，把所有绝缘件、散热器和IEGT均匀排列压装成一行，IEGT阀串的上下两端各安装一个侧压板，且两个侧压板之间通过四根拉杆、螺母提供夹紧力，所述拉杆两端与两个侧压板加紧固定，所述侧压板下端固定于框架组件上。

5.如权利要求4所述的混合型直流断路器整机结构，其特征在于，所述二极管阀串包括十二个二极管、十三个散热器；由下至上中心对齐压装顺序为散热器、二极管、散热器，依次循环排列，把所有二极管和散热器均匀排列压装成一行，二极管阀串的上下两端各安装一个侧压板，且两个侧压板之间通过四根拉杆、螺母提供夹紧力，所述拉杆两端与两个侧压板加紧固定，所述侧压板下端固定于框架组件上。

6.如权利要求3或4或5所述的混合型直流断路器整机结构，其特征在于，所述RC回路结构模块包含五个电容、两个电阻,三个铜排，所有电容两端通过上下铜排并联在一起，所有电阻通过上下铜排并联在一起，整体CR回路结构一端固定在二极管阀串上，另一端固定在框架组件上。

7.如权利要求3或4或5所述的混合型直流断路器整机结构，其特征在于，所述MOV保护回路结构包含三个MOV器件、两个铜排,各个MOV器件并联且与铜排连接，所述MOV保护回路结构一端固定在二极管阀串上，另一端固定在框架组件上。