JPS58131754A - 水冷式サイリスタバルブの水冷部品装置 - Google Patents
水冷式サイリスタバルブの水冷部品装置Info
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- JPS58131754A JPS58131754A JP1284182A JP1284182A JPS58131754A JP S58131754 A JPS58131754 A JP S58131754A JP 1284182 A JP1284182 A JP 1284182A JP 1284182 A JP1284182 A JP 1284182A JP S58131754 A JPS58131754 A JP S58131754A
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- JP
- Japan
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- water
- cooling
- thyristor
- snubber
- cooling water
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
- H01L23/46—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements involving the transfer of heat by flowing fluids
- H01L23/473—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements involving the transfer of heat by flowing fluids by flowing liquids
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
- H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
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- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、直列に接続されたサイリスタの電圧分担およ
びナージ電圧保護を行う水冷式サイリスタパルプの水冷
部品装置に関するものである。
びナージ電圧保護を行う水冷式サイリスタパルプの水冷
部品装置に関するものである。
近時、直流送電における電力変換装置のひとつとしてサ
イリスタ変換器が用いられ、ここに使用される多数のサ
イリスタパルプを冷却するために水冷式が採用されてい
る。
イリスタ変換器が用いられ、ここに使用される多数のサ
イリスタパルプを冷却するために水冷式が採用されてい
る。
一般に高電圧のサイリスタパルプは数個のサイリスタを
モジエールと呼ばれる箱体に収納し。
モジエールと呼ばれる箱体に収納し。
この４ゾ瓢−ルを複数個積重ねて構成するようＨしてい
る、第１図はこの種のサイリスタモジエールの一例を示
す回路図である。すなわち、電力変換機能を持つ半導体
素子であるサイリスタＩは急峻な立上り電流ｄ ｌ／
ｄｔ や急峻な立上り電圧 ／ｄ竜 に対して弱く
、破壊されやすいため、前者の抑制にはサイリスタＩに
直列にアノードリアルドルｌを介挿し、また、後者の抑
制には個々のサイリスタｘｔ二並列に数十〇の抵抗値の
スナバ−抵抗ｊおよび数μｒ程度の容量を持つコンデン
ｔ４の直列回路を接続している。
る、第１図はこの種のサイリスタモジエールの一例を示
す回路図である。すなわち、電力変換機能を持つ半導体
素子であるサイリスタＩは急峻な立上り電流ｄ ｌ／
ｄｔ や急峻な立上り電圧 ／ｄ竜 に対して弱く
、破壊されやすいため、前者の抑制にはサイリスタＩに
直列にアノードリアルドルｌを介挿し、また、後者の抑
制には個々のサイリスタｘｔ二並列に数十〇の抵抗値の
スナバ−抵抗ｊおよび数μｒ程度の容量を持つコンデン
ｔ４の直列回路を接続している。
さらに、個々のサイリスタＩに並列に各分担電圧を均−
Ｃ＝するために数十〜数百ＸΩの抵抗値を持つ電圧分担
用抵抗５を接続している。
Ｃ＝するために数十〜数百ＸΩの抵抗値を持つ電圧分担
用抵抗５を接続している。
ここで、サイリスタ等の半導体素子は一般には熱１に弱
いため冷却する必要があり、この冷却媒体としては純水
を用いるようにしている。
いため冷却する必要があり、この冷却媒体としては純水
を用いるようにしている。
第２図はサイリスタ毫ジエールの冷却水系統の一例を示
す図である。この冷却水の水路は、たとえば、図示左側
（矢示Ａ）より流入した冷却水は絶縁・臂イデ６で２系
統に分流され、一方の系統はアノードリアクトル２およ
び個々のサイリスタに熱的結合した各フィンＩを流過し
、他方の系統は各サイリスタのスナノ々−抵抗３を経由
し、図示右側の絶縁パイプｄで合流した後流出しく矢示
Ｂ）図示しない次段サイリスクモジュールの冷却水管に
接続される。なお、４゜５は冷却を必要としないスナノ
奇−コンデンサおよび電圧分担用抵抗である。
す図である。この冷却水の水路は、たとえば、図示左側
（矢示Ａ）より流入した冷却水は絶縁・臂イデ６で２系
統に分流され、一方の系統はアノードリアクトル２およ
び個々のサイリスタに熱的結合した各フィンＩを流過し
、他方の系統は各サイリスタのスナノ々−抵抗３を経由
し、図示右側の絶縁パイプｄで合流した後流出しく矢示
Ｂ）図示しない次段サイリスクモジュールの冷却水管に
接続される。なお、４゜５は冷却を必要としないスナノ
奇−コンデンサおよび電圧分担用抵抗である。
しかしてｓ２図に示すような各部材の配置において、電
気回路的には図示していないリード線により第１図に示
す回路図のように結線されているため、冷却水の流れる
系統は充分な絶縁耐力を必要とする。一方、この冷却水
は純水を用いているので、その抵抗率は一般にＩＭΩ−
１以上を有する。したがって、ナイリスタモジエール内
は、冷却水の系統と電気回路の系統との２系統で構成さ
れるので、部品点数が多くなり、それに伴って製作工程
が増加しコストの上昇につながる。更に、部品点数が多
いために点検個所が増え装置の性能を維持することが困
難になり、しかも信頼性も低下する問題があった。
気回路的には図示していないリード線により第１図に示
す回路図のように結線されているため、冷却水の流れる
系統は充分な絶縁耐力を必要とする。一方、この冷却水
は純水を用いているので、その抵抗率は一般にＩＭΩ−
１以上を有する。したがって、ナイリスタモジエール内
は、冷却水の系統と電気回路の系統との２系統で構成さ
れるので、部品点数が多くなり、それに伴って製作工程
が増加しコストの上昇につながる。更に、部品点数が多
いために点検個所が増え装置の性能を維持することが困
難になり、しかも信頼性も低下する問題があった。
本発明は、冷却水の抵抗値を利用してサイリスタの電圧
分担の均一化を図り、さらに冷却水を用いてサージ電圧
の保護を行う水冷式サイリスクバルブの水冷部品装置を
提供するものである。
分担の均一化を図り、さらに冷却水を用いてサージ電圧
の保護を行う水冷式サイリスクバルブの水冷部品装置を
提供するものである。
すなわち本発明はサイリスタパルプを冷却水で冷却する
ようにし、この冷却水を水密な水冷部品箱へ導きこの箱
内に一対の金属板を所定間隔を存してうす巻き形に成形
した電極およびスナバ−抵抗線を設け、上記電極に上記
スナバ−抵抗線を直列に介して上記サイリスタパルプに
並列に接続することを特徴とするものである。
ようにし、この冷却水を水密な水冷部品箱へ導きこの箱
内に一対の金属板を所定間隔を存してうす巻き形に成形
した電極およびスナバ−抵抗線を設け、上記電極に上記
スナバ−抵抗線を直列に介して上記サイリスタパルプに
並列に接続することを特徴とするものである。
以下本発明の一実施例を第３図乃至第６図を参照して詳
細に説明する。ｓ３図は冷却水の系統および配置を示す
図で絶縁・譬イｆＬＩ、アノードリアクトル２およびフ
ィン８は＄２図と同様に配置され冷却水が循環する。ま
た、スナバ−コンデンサおよび電圧分担抵抗は水冷部品
箱Ｉ２内に収納している。
細に説明する。ｓ３図は冷却水の系統および配置を示す
図で絶縁・譬イｆＬＩ、アノードリアクトル２およびフ
ィン８は＄２図と同様に配置され冷却水が循環する。ま
た、スナバ−コンデンサおよび電圧分担抵抗は水冷部品
箱Ｉ２内に収納している。
１３４図は水冷部品箱１２を示す断面図で冷却水は絶縁
・！イｆ６人を介して水蜜な外被を絶縁層Ｉ３により形
成した水冷部品箱１２内を流過する。この水冷部品箱Ｉ
２内は複数のスナバ−コンデンサと電圧分担用抵抗の機
能を有する電極Ｉ４およびスナック−抵抗線１５を設け
ている。
・！イｆ６人を介して水蜜な外被を絶縁層Ｉ３により形
成した水冷部品箱１２内を流過する。この水冷部品箱Ｉ
２内は複数のスナバ−コンデンサと電圧分担用抵抗の機
能を有する電極Ｉ４およびスナック−抵抗線１５を設け
ている。
したがって、スナバ−抵抗線１５は水冷部品箱Ｉ２内の
冷却水に直に接触して冷却される直冷式となる。なおこ
のスナバ−抵抗線Ｉ５は両端を水冷部品箱Ｉ２外へ導出
し、この絶縁層Ｉ３の外側でリード線１ｇにより配線す
る。第５図ハスナパーコンデンｔおよび電圧分担用抵抗
の機能を有する電極ｚ４の一例を示す正面図である。電
極１４は適宜な幅の一対の金属板１４ｍ。
冷却水に直に接触して冷却される直冷式となる。なおこ
のスナバ−抵抗線Ｉ５は両端を水冷部品箱Ｉ２外へ導出
し、この絶縁層Ｉ３の外側でリード線１ｇにより配線す
る。第５図ハスナパーコンデンｔおよび電圧分担用抵抗
の機能を有する電極ｚ４の一例を示す正面図である。電
極１４は適宜な幅の一対の金属板１４ｍ。
ｔａｂをスペーサ１１を介在して所定間隔でうす巻き形
に形成している。この金属板１４８゜１４にの材料は、
たとえば電気腐食特性の良好なステンレスより成り、か
つ各金属板１４ａ。
に形成している。この金属板１４８゜１４にの材料は、
たとえば電気腐食特性の良好なステンレスより成り、か
つ各金属板１４ａ。
１４ｂの外周端を相対面する冷却部品箱Ｘ２の外被１３
にそれぞれ固定して保持し、内周端は開放のままとして
いる。すなわち、相互の電極板１４ｍ、１４ｂ間の距離
（Ｌ）を一定に保つため、上記一対の電極板１４ｍ、１
４ｂの対向面間の数個所に絶縁物より成るスペーサ１１
を介在しである。そして、冷却水を電極板１４ ｍ。
にそれぞれ固定して保持し、内周端は開放のままとして
いる。すなわち、相互の電極板１４ｍ、１４ｂ間の距離
（Ｌ）を一定に保つため、上記一対の電極板１４ｍ、１
４ｂの対向面間の数個所に絶縁物より成るスペーサ１１
を介在しである。そして、冷却水を電極板１４ ｍ。
１４ｂの板面に対し平行に流過させることにより流速を
大きく低下させることもない。しかして、電極板１４ｍ
、１４ｂの間には、その対向面積（８）と距離りに応じ
て静電容量および抵抗が形成される。先ず、静電容量（
Ｃ）はＣ−８゜−３・８／Ｌで求まる。ここで１゜は真
空中の誘電率、１．は物質固有の比誘電率である。
大きく低下させることもない。しかして、電極板１４ｍ
、１４ｂの間には、その対向面積（８）と距離りに応じ
て静電容量および抵抗が形成される。先ず、静電容量（
Ｃ）はＣ−８゜−３・８／Ｌで求まる。ここで１゜は真
空中の誘電率、１．は物質固有の比誘電率である。
冷却水の比誘電率は電気工学ハンドブック（電気学会編
）によれば−、−８１であり、他の物質と比べて極めて
大きい。つまり、空気は＃、ｋｌであり、空気中と冷却
水中とにおいて同一構造の電極における静電容量を比較
すると冷却水中では空気中の８１倍になり、大きな静電
容量を得ることができる。更に冷却水の破壊電圧は、Ｍ
Ω→富 実験結果によれば、抵抗率１ 以上において０．２
７５ Ｍｖ／ｌｘｈであり極めて高く冷却水中で絶縁破
壊を生じることもない。
）によれば−、−８１であり、他の物質と比べて極めて
大きい。つまり、空気は＃、ｋｌであり、空気中と冷却
水中とにおいて同一構造の電極における静電容量を比較
すると冷却水中では空気中の８１倍になり、大きな静電
容量を得ることができる。更に冷却水の破壊電圧は、Ｍ
Ω→富 実験結果によれば、抵抗率１ 以上において０．２
７５ Ｍｖ／ｌｘｈであり極めて高く冷却水中で絶縁破
壊を生じることもない。
次に抵抗値は、冷却水の抵抗率を対向している電極板１
４ｍ、１４ｂの面積（８）で除し。
４ｍ、１４ｂの面積（８）で除し。
更に電極間距離（Ｌ）を乗ずれば求まる。したがって、
抵抗値は対向面積（８）と電極間距離（１、Ｌ）とを変
化させることにより任意に設計することができる。この
場合、対向面積８と電極間距離りは対向面積Ｓを大きく
すると静電容量は大きくなるが抵抗値は減少し、電極間
距離りを大きくすると静電容量は小さくなるが抵抗値は
大きくなる関係にある。このため、対向面積８と距離り
は適切な値を選ぶ必要がある。例えば、対向面積８を数
千−１Ｌを数１に選べば抵抗率数ゝΩ４において静電容
量数μＦ、抵抗値値数にΩになる。なお、冷却水は常時
循環させることにより均一化され本抵抗率の費動も生じ
ない、また電極板１４ｍ。１４ｂ間で、もれ電流が流れ
フットロスがあっても、冷却水を循環させることにより
局部的な水温の上昇を生じることもない、 したがって、この電極ｚ４に直列にスナバ−抵抗線１５
をリード線Ｉ６を介して接続し、さらにこの直列回路を
サイリスタ１に並列に接続する。このようにすれば第６
図に示す回路図のようにサイリスタＩに対して並列に電
極１４と４その間に介在する冷却水からなるスナバ−コ
ンデンサ４および電圧分担抵抗５の並列回路に直列にス
ナバ−抵抗線１５からなるスナバ−抵抗１を接続したこ
とになる。ここで電圧分担に寄与する抵抗値はスナバ−
抵抗３と電圧分担抵抗５の和となるがヌナパー抵抗Ｊａ
）抵抗値は電圧分担抵抗５の抵抗値に比して極めて小さ
いので電圧分担は略電圧分担用抵抗５の値によって決ま
る。なお、電圧分担用抵抗５はその値が小さい程、サイ
リスタｌの分担電圧を均一に制御することができる。
抵抗値は対向面積（８）と電極間距離（１、Ｌ）とを変
化させることにより任意に設計することができる。この
場合、対向面積８と電極間距離りは対向面積Ｓを大きく
すると静電容量は大きくなるが抵抗値は減少し、電極間
距離りを大きくすると静電容量は小さくなるが抵抗値は
大きくなる関係にある。このため、対向面積８と距離り
は適切な値を選ぶ必要がある。例えば、対向面積８を数
千−１Ｌを数１に選べば抵抗率数ゝΩ４において静電容
量数μＦ、抵抗値値数にΩになる。なお、冷却水は常時
循環させることにより均一化され本抵抗率の費動も生じ
ない、また電極板１４ｍ。１４ｂ間で、もれ電流が流れ
フットロスがあっても、冷却水を循環させることにより
局部的な水温の上昇を生じることもない、 したがって、この電極ｚ４に直列にスナバ−抵抗線１５
をリード線Ｉ６を介して接続し、さらにこの直列回路を
サイリスタ１に並列に接続する。このようにすれば第６
図に示す回路図のようにサイリスタＩに対して並列に電
極１４と４その間に介在する冷却水からなるスナバ−コ
ンデンサ４および電圧分担抵抗５の並列回路に直列にス
ナバ−抵抗線１５からなるスナバ−抵抗１を接続したこ
とになる。ここで電圧分担に寄与する抵抗値はスナバ−
抵抗３と電圧分担抵抗５の和となるがヌナパー抵抗Ｊａ
）抵抗値は電圧分担抵抗５の抵抗値に比して極めて小さ
いので電圧分担は略電圧分担用抵抗５の値によって決ま
る。なお、電圧分担用抵抗５はその値が小さい程、サイ
リスタｌの分担電圧を均一に制御することができる。
このような構成であれば、水冷部品ｓＩｌ内に配置した
電極１４すなわちうす巻き形の一対の金属板１４ｍ、１
４ｂはその間に介在する冷却水の抵抗と比誘電率を有効
に活用してスナノ４−コンデンサ４および電圧分担用抵
抗５として動作し、それによってサイラスタモジエール
内の部品数を低減し、かつ良好な冷却効果を得ることが
できる。またサイリスタパルプはサイリスタモジュール
を複数段に積重ねる構造のため、／４ルツの定格電圧が
高い程、サイリスタモジュールする効果は大きい。した
がって１部品数の低減によるコストダウンおよび点検個
所の簡素化による信頼性の向上を図ることができる４、
電極１４すなわちうす巻き形の一対の金属板１４ｍ、１
４ｂはその間に介在する冷却水の抵抗と比誘電率を有効
に活用してスナノ４−コンデンサ４および電圧分担用抵
抗５として動作し、それによってサイラスタモジエール
内の部品数を低減し、かつ良好な冷却効果を得ることが
できる。またサイリスタパルプはサイリスタモジュール
を複数段に積重ねる構造のため、／４ルツの定格電圧が
高い程、サイリスタモジュールする効果は大きい。した
がって１部品数の低減によるコストダウンおよび点検個
所の簡素化による信頼性の向上を図ることができる４、
第１図はサイリスタ４ジエールの一例を示す回路図、第
２ｇは従来のサイリスタモジュールの冷却水系および配
置を示す図、第３図乃至第６図は本発明の一実施例を示
す図で第３図は冷却水系統および配置を示す図、第４図
は水冷部品箱の断面図、第５図は電極の断面図、第６図
はサイリスタモジュールの回路図である。 Ｉ・・・サイリスタ、１・・・アノードリアクトル。 ５−ｈａスナバ−抵抗、４・・・スナバ−コンデンサ、
５・・・電圧分担用抵抗、６・・・絶縁Δイブ、８・・
・フィン、Ｉ２・・・水冷部品箱、Ｉ３・・・絶縁層、
Ｉ５・・・抵抗線、Ｉ＃・・・リード線、Ｉ７．１８・
・・電極。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第１図 第２図 ８ 第３図 ２ 第５図 第６図 （ ４１ 「− − 一１□ 十
２ｇは従来のサイリスタモジュールの冷却水系および配
置を示す図、第３図乃至第６図は本発明の一実施例を示
す図で第３図は冷却水系統および配置を示す図、第４図
は水冷部品箱の断面図、第５図は電極の断面図、第６図
はサイリスタモジュールの回路図である。 Ｉ・・・サイリスタ、１・・・アノードリアクトル。 ５−ｈａスナバ−抵抗、４・・・スナバ−コンデンサ、
５・・・電圧分担用抵抗、６・・・絶縁Δイブ、８・・
・フィン、Ｉ２・・・水冷部品箱、Ｉ３・・・絶縁層、
Ｉ５・・・抵抗線、Ｉ＃・・・リード線、Ｉ７．１８・
・・電極。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第１図 第２図 ８ 第３図 ２ 第５図 第６図 （ ４１ 「− − 一１□ 十
Claims (1)
- サイリスタパルプを冷却水で冷却するものにおいて、上
記冷却水が流過する水密な水冷部品箱と、この水冷部品
箱内に設けられた一対の金属板を所定間隔を存してうす
巻き形に形成しスナバ−コンデンサおよび電圧分担用抵
抗として動作する電極と、上記水冷部品箱に設けられ上
記電極を直列に介して上記サイリスタパルプに並列に接
続するステ／ｌ−抵抗線とを具備する水冷式サイリスタ
／童ルデの水冷部品装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1284182A JPS58131754A (ja) | 1982-01-29 | 1982-01-29 | 水冷式サイリスタバルブの水冷部品装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1284182A JPS58131754A (ja) | 1982-01-29 | 1982-01-29 | 水冷式サイリスタバルブの水冷部品装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58131754A true JPS58131754A (ja) | 1983-08-05 |
Family
ID=11816605
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1284182A Pending JPS58131754A (ja) | 1982-01-29 | 1982-01-29 | 水冷式サイリスタバルブの水冷部品装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58131754A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105336716A (zh) * | 2015-09-30 | 2016-02-17 | 许继集团有限公司 | 一种换流阀阀组模块及使用该阀组模块的换流阀阀塔 |
-
1982
- 1982-01-29 JP JP1284182A patent/JPS58131754A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105336716A (zh) * | 2015-09-30 | 2016-02-17 | 许继集团有限公司 | 一种换流阀阀组模块及使用该阀组模块的换流阀阀塔 |
| CN105336716B (zh) * | 2015-09-30 | 2018-03-02 | 许继集团有限公司 | 一种换流阀阀组模块及使用该阀组模块的换流阀阀塔 |
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