CN211830198U - 直流断路器主支路阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种直流断路器主支路阀，它包括阀主体，所述阀主体包括多个并列设置的阀单元组件和两个均流铜排，所有阀单元组件的一端与一个均流铜排电性连接，另一端与另一个均流铜排电性连接以通过两个均流铜排实现所有阀单元组件的并联。本实用新型的多个阀单元组件通过均流铜排电性连接，在实现长期流通的前提下满足并联的各个阀单元组件的均流特性，进而提高产品稳定性。

Description

直流断路器主支路阀

技术领域

本实用新型涉及一种直流断路器主支路阀。

背景技术

随着新能源的广泛研究与应用，基于柔性直流的多端直流输电系统和直流电网技术是未来输电的发展趋势。直流侧故障是直流输电系统中必须考虑的一种故障类型，当多段柔性直流输电系统发生短路故障时，高压直流断路器可以直接切除并隔离故障点，除故障点所在的线路外，整个系统能正常运行，因此高压直流断路器是构建直流电网的关键设备。

主支路阀是直流断路器的重要组成部分，要求能够长期承受系统额定电流并短时承受系统故障电流，故障瞬间闭锁实现强制换流。因此主支路阀的合理布局对于直流断路器的产品稳定性尤为重要。

目前，国内外的高压直流断路器产品仍不是很成熟，多个阀单元组件之间的均流性不是很好，且阀单元组件的集成度不高，结构布局不合理，不利于安装和检修。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种直流断路器主支路阀，它的多个阀单元组件通过均流铜排电性连接，在实现长期流通的前提下满足并联的各个阀单元组件的均流特性，进而提高产品稳定性。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种直流断路器主支路阀，它包括阀主体，所述阀主体包括：

多个并列设置的阀单元组件；

两个均流铜排，所有阀单元组件的一端与一个均流铜排电性连接，另一端与另一个均流铜排电性连接以通过两个均流铜排实现所有阀单元组件的并联。

进一步为了方便阀单元组件与均流铜排的电性连接，每个均流铜排上电性连接有与所述阀单元组件一一对应的连接铜排，所述阀单元组件电性连接在相连连接铜排上以通过连接铜排与所述均流铜排电性连接。

进一步为了固定多个阀单元组件，所述阀主体还包括框架，所述阀单元组件固定在所述框架的上端。

进一步，所述框架的前壁和后壁为金属板，所述框架的左壁和右壁为绝缘板，每个均流铜排通过绝缘子固定在相应金属板的内侧。

进一步提供了一种阀单元组件的具体结构，所述阀单元组件包括两个相并联的阀串、若干RCD组件和若干旁路开关；其中，

所述阀串包括多级IGBT组件和若干散热器，所述IGBT组件和散热器交替设置；

两阀串的处于相同级数的IGBT组件并联同一RCD组件和同一旁路开关。

进一步为了使得阀单元组件集成为集成化模块以方便安装和检修，并使得结构更为紧促，所述阀串还包括两个并列设置、并固定在所述框架上的压装板和多个连接在两个压装板之间的绝缘拉杆；其中，

阀串的多级IGBT组件和若干散热器间隔压装在两个压装板之间，RCD组件的元器件压装在散热器的翅片上，所述旁路开关固定在所述散热器的翅片上。

进一步为了可以实现对RCD组件的电容的防护，同时构成检修踩踏点以方便检修，所述阀单元组件还包括位于所述RCD组件的电容上方的电容防护板，所述电容防护板通过绝缘梁固定在所述框架上。

进一步为了可以对阀单元组件进行水冷散热，所述阀主体还包括水冷组件，所述散热器具有冷却通道，所述水冷组件包括层间进水管、层间出水管、与所述散热器一一对应的支管组件；其中，

所述支管组件包括进水支管和出水支管，所述进水支管的进口与所述层间进水管相连通，出口与相应散热器的冷却通道的进口相连通；所述出水支管的进口与相应散热器的冷却通道的出口相连通，出口与所述层间出水管相连通。

进一步为了可以充分利用框架下方的空间，使得结构更为紧促，同时实现电路和水路的分离，所述层间进水管、层间出水管、进水支管和出水支管分别通过管夹固定在所述框架的下端。

进一步，所述阀单元组件还包括：

若干驱动模块，每个驱动模块与两阀串的处于相同级数的IGBT组件相连以同时驱动两个IGBT组件工作；

与所述驱动模块一一对应的第一供能线圈，所述第一供能线圈与相应驱动模块电性连接以向驱动模块供能；

与所述旁路开关一一对应的旁路开关控制模块，所述旁路开关控制模块与相应旁路开关相连以控制旁路开关动作；

与所述旁路开关控制模块一一对应的第二供能线圈，所述第二供能线圈与相应旁路开关控制模块电性连接以向旁路开关控制模块供能。

采用了上述技术方案后，本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型的多个阀单元组件通过均流铜排实现并联连接，均流铜排不仅能实现长期流通，还能满足各个阀单元组件的均流特性，进而提高了整个直流断路器主支路阀的稳定性；

2、本实用新型的两个阀串的处于同级的IGBT组件共用一个RCD组件和一个旁路开关， 实现双IGBT组件单RCD组件的配置，并保证同一个旁路开关能够控制相同级数的两个IGBT组件，在阀单元组件的某一级IGBT组件故障时，该级IGBT组件相对应的旁路开关启动，不影响其它级数的IGBT组件正常工作；本实用新型的阀单元组件中的两个阀串及两个阀串共用的RCD组件和旁路开关通过两个压装板及多个绝缘拉杆的配合，集成为模块化结构，方便安装和检修，也使得整个直流断路器主支路阀的结构、布局更为合理、紧凑；

3、本实用新型的阀单元组件位于框架的上方，水冷组件位于框架的下方，实现了电路和水路的完全分离，排除了电路和水路两者中的一个发生故障时对对方的不利影响，同时这种分离式结构方便二者独立检修，为后期维护工作提供便利，减少了工作量，也更好地利用了安装空间。

附图说明

图1为本实用新型的直流断路器主支路阀的结构示意图；

图2为本实用新型的框架的结构示意图；

图3为本实用新型的阀单元组件的结构示意图；

图4为图3的截面图；

图5为本实用新型的水冷组件的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1~5所示，一种直流断路器主支路阀，它包括阀主体，所述阀主体包括：

多个并列设置的阀单元组件2；

两个均流铜排3-3，所有阀单元组件2的一端与一个均流铜排3-3电性连接，另一端与另一个均流铜排3-3电性连接以通过两个均流铜排3-3实现所有阀单元组件2的并联。

在本实施例中，多个阀单元组件2沿均流铜排3-3均布。

具体地，本实用新型的多个阀单元组件2通过均流铜排3-3实现并联连接，均流铜排3-3不仅能实现长期流通，还能满足各个阀单元组件2的均流特性，进而提高了整个直流断路器主支路阀的稳定性。

如图2所示，为了方便阀单元组件2与均流铜排3-3的电性连接，每个均流铜排3-3上电性连接有与所述阀单元组件2一一对应的连接铜排3-1，所述阀单元组件2电性连接在相连连接铜排3-1上以通过连接铜排3-1与所述均流铜排3-3电性连接。

在本实施例中，每个均流铜排3-3上的连接铜排3-1沿该均流铜排3-3均布。

如图1、2所示，为了固定多个阀单元组件2，所述阀主体还包括框架1，所述阀单元组件2固定在所述框架1的上端。

如图2所示，所述框架1的前壁和后壁为金属板1-2，所述框架1的左壁和右壁为绝缘板1-1，每个均流铜排3-3通过绝缘子3-2固定在相应金属板1-2的内侧。

具体地，均流铜排3-3通过绝缘子3-2固定在相应金属板1-2的内侧，可以实现空间的最大化利用。

如图1、3、4所示，所述阀单元组件2包括两个相并联的阀串、若干RCD组件2-3和若干旁路开关2-11；其中，

所述阀串包括多级IGBT组件2-1和若干散热器2-2，所述IGBT组件2-1和散热器2-2交替设置；

两阀串的处于相同级数的IGBT组件2-1并联同一RCD组件2-3和同一旁路开关2-11。

如图3、4所示，为了使得阀单元组件2集成为集成化模块以方便安装和检修，并使得结构更为紧促，所述阀串还包括两个并列设置、并固定在所述框架1上的压装板2-4和多个连接在两个压装板2-4之间的绝缘拉杆2-6；其中，

阀串的多级IGBT组件2-1和若干散热器2-2间隔压装在两个压装板2-4之间，RCD组件2-3的元器件压装在散热器2-2的翅片上，所述旁路开关2-11固定在所述散热器2-2的翅片上。

具体地，本实用新型的两个阀串的处于同级的IGBT组件2-1共用一个RCD组件2-3和一个旁路开关2-11， 实现双IGBT组件单RCD组件的配置，并保证同一个旁路开关2-11能够控制相同级数的两个IGBT组件2-1，在阀单元组件2的某一级IGBT组件2-1故障时，该级IGBT组件2-1相对应的旁路开关2-11启动，不影响其它级数的IGBT组件2-1正常工作；本实用新型的阀单元组件2中的两个阀串及两个阀串共用的RCD组件2-3和旁路开关2-11通过两个压装板2-4及多个绝缘拉杆2-6的配合，集成为模块化结构，方便安装和检修，也使得整个直流断路器主支路阀的结构、布局更为合理、紧凑。

如图1、3所示，为了可以实现对RCD组件2-3的电容的防护，同时构成检修踩踏点以方便检修，所述阀单元组件2还包括位于所述RCD组件2-3的电容上方的电容防护板2-10，所述电容防护板2-10通过绝缘梁固定在所述框架1上。

如图1、5所示，为了可以对阀单元组件2进行水冷散热，所述阀主体还包括水冷组件4，所述散热器2-2具有冷却通道，所述水冷组件4包括层间进水管4-2、层间出水管4-1、与所述散热器2-2一一对应的支管组件4-3；其中，

所述支管组件4-3包括进水支管和出水支管，所述进水支管的进口与所述层间进水管4-2相连通，出口与相应散热器2-2的冷却通道的进口相连通；所述出水支管的进口与相应散热器2-2的冷却通道的出口相连通，出口与所述层间出水管4-1相连通。

如图1、5所示，为了可以充分利用框架1下方的空间，使得结构更为紧促，同时实现电路和水路的分离，所述层间进水管4-2、层间出水管4-1、进水支管和出水支管分别通过管夹4-4固定在所述框架1的下端。

具体地，本实用新型的阀单元组件2位于框架1的上方，水冷组件位于框架1的下方，实现了电路和水路的完全分离，排除了电路和水路两者中的一个发生故障时对对方的不利影响，同时这种分离式结构方便二者独立检修，为后期维护工作提供便利，减少了工作量，也更好地利用了安装空间。

如图1、3、4所示，所述阀单元组件2还包括：

若干驱动模块2-5，每个驱动模块2-5与两阀串的处于相同级数的IGBT组件2-1相连以同时驱动两个IGBT组件2-1工作；

与所述驱动模块2-5一一对应的第一供能线圈2-7，所述第一供能线圈2-7与相应驱动模块2-5电性连接以向驱动模块2-5供能；

与所述旁路开关2-11一一对应的旁路开关控制模块2-8，所述旁路开关控制模块2-8与相应旁路开关2-11相连以控制旁路开关2-11动作；

与所述旁路开关控制模块2-8一一对应的第二供能线圈2-9，所述第二供能线圈2-9与相应旁路开关控制模块2-8电性连接以向旁路开关控制模块2-8供能。

在本实施例中，第一供能线圈2-7和第二供能线圈2-9分别固定在散热器2-2的翅片上。

以上所述的具体实施例，对本实用新型解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

Claims (10)

1.一种直流断路器主支路阀，其特征在于，

它包括阀主体，所述阀主体包括：

多个并列设置的阀单元组件（2）；

两个均流铜排（3-3），所有阀单元组件（2）的一端与一个均流铜排（3-3）电性连接，另一端与另一个均流铜排（3-3）电性连接以通过两个均流铜排（3-3）实现所有阀单元组件（2）的并联。

2.根据权利要求1所述的直流断路器主支路阀，其特征在于，

每个均流铜排（3-3）上电性连接有与所述阀单元组件（2）一一对应的连接铜排（3-1），所述阀单元组件（2）电性连接在相连连接铜排（3-1）上以通过连接铜排（3-1）与所述均流铜排（3-3）电性连接。

3.根据权利要求1所述的直流断路器主支路阀，其特征在于，

所述阀主体还包括框架（1），所述阀单元组件（2）固定在所述框架（1）的上端。

4.根据权利要求3所述的直流断路器主支路阀，其特征在于，

所述框架（1）的前壁和后壁为金属板（1-2），所述框架（1）的左壁和右壁为绝缘板（1-1），每个均流铜排（3-3）通过绝缘子（3-2）固定在相应金属板（1-2）的内侧。

5.根据权利要求3所述的直流断路器主支路阀，其特征在于，

所述阀单元组件（2）包括两个相并联的阀串、若干RCD组件（2-3）和若干旁路开关（2-11）；其中，

所述阀串包括多级IGBT组件（2-1）和若干散热器（2-2），所述IGBT组件（2-1）和散热器（2-2）交替设置；

两阀串的处于相同级数的IGBT组件（2-1）并联同一RCD组件（2-3）和同一旁路开关（2-11）。

6.根据权利要求5所述的直流断路器主支路阀，其特征在于，

所述阀串还包括两个并列设置、并固定在所述框架（1）上的压装板（2-4）和多个连接在两个压装板（2-4）之间的绝缘拉杆（2-6）；其中，

阀串的多级IGBT组件（2-1）和若干散热器（2-2）间隔压装在两个压装板（2-4）之间，RCD组件（2-3）的元器件压装在散热器（2-2）的翅片上，所述旁路开关（2-11）固定在所述散热器（2-2）的翅片上。

7.根据权利要求5所述的直流断路器主支路阀，其特征在于，

所述阀单元组件（2）还包括位于所述RCD组件（2-3）的电容上方的电容防护板（2-10），所述电容防护板（2-10）通过绝缘梁固定在所述框架（1）上。

8.根据权利要求5所述的直流断路器主支路阀，其特征在于，

所述阀主体还包括水冷组件（4），所述散热器（2-2）具有冷却通道，所述水冷组件（4）包括层间进水管（4-2）、层间出水管（4-1）、与所述散热器（2-2）一一对应的支管组件（4-3）；其中，

所述支管组件（4-3）包括进水支管和出水支管，所述进水支管的进口与所述层间进水管（4-2）相连通，出口与相应散热器（2-2）的冷却通道的进口相连通，所述出水支管的进口与相应散热器（2-2）的冷却通道的出口相连通，出口与所述层间出水管（4-1）相连通。

9.根据权利要求8所述的直流断路器主支路阀，其特征在于，

所述层间进水管（4-2）、层间出水管（4-1）、进水支管和出水支管分别通过管夹（4-4）固定在所述框架（1）的下端。

10.根据权利要求5所述的直流断路器主支路阀，其特征在于，

所述阀单元组件（2）还包括：

若干驱动模块（2-5），每个驱动模块（2-5）与两阀串的处于相同级数的IGBT组件（2-1）相连以同时驱动两个IGBT组件（2-1）工作；

与所述驱动模块（2-5）一一对应的第一供能线圈（2-7），所述第一供能线圈（2-7）与相应驱动模块（2-5）电性连接以向驱动模块（2-5）供能；

与所述旁路开关（2-11）一一对应的旁路开关控制模块（2-8），所述旁路开关控制模块（2-8）与相应旁路开关（2-11）相连以控制旁路开关（2-11）动作；

与所述旁路开关控制模块（2-8）一一对应的第二供能线圈（2-9），所述第二供能线圈（2-9）与相应旁路开关控制模块（2-8）电性连接以向旁路开关控制模块（2-8）供能。

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