JPS6316312Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 (a) 技術分野 本考案は、平形整流スタツクより構成される半
導体整流器の構造の改良に関するものである。

(b) 従来技術の説明 近年、半導体整流器の容量は、増々増加の傾向
にあり所要容量を得るために、半導体素子を多数
直並列に接続して半導体整流器を構成している。

第１図に半導体整流器の１アーム分の回路図を
示す。本図は、半導体素子を４ケ直列、４ケ並列
接続した場合を示している。

１〜４は半導体素子１０が４ケ直列接続されて
いる平形整流スタツク、１１は、半導体素子を過
電圧より保護する装置で通常はコンデンサ、抵抗
および非直線性素子などより構成されている。１
２は４ケ並列接続されている平形整流スタツク１
〜４の間の電流分担を均一にするためのもので通
常は数mΩ程度の抵抗器やリアクトルなどが用い
られる。

第２図は、半導体素子が４ケ直列接続されてい
る平形整流スタツク１〜４の構造の一例である。
１３は、冷却フイン、１４は押え板、四バネ等よ
り構成される締付用部品、１５は、締付用のスタ
ツド、１６は取付足、１７Ａ，１７Ｂは平形整流
スタツクの口出端子で夫々アノード側と、カソー
ド側の口出端子を示す。

１８は絶縁座、１９は締付用部品１４、締付用
スタツド１５、取付足１６の電位固定用の接続線
で、本図例では半導体素子４ケ直列接続の内、２
ケ分の中点電位又は同相当電位（以下、中点電位
と呼ぶ）に接続した場合を示している。

第３図は、第１図、第２図に示す整流アーム及
び平形整流スタツクを大地より絶縁した平形整流
スタツク取付枠に取付けた状態を示しａは正面
図、ｂは側面図である。

同一番号は、前出と同じであるので説明を省略
する。２１は平形整流スタツク取付枠、２２は平
形整流スタツク取付枠２１を大地より絶縁するも
ので通常は碍子などが用いられる。２３は夫々の
平形整流スタツク１〜４を平形整流スタツク取付
枠２１より絶縁する絶縁物を示す。２４は平形整
流スタツク取付枠２１の電位固定用の接続線を示
し、平形整流スタツク１の中点電位、すなわち平
形整流スタツク１の締付用部品１４、締付スタツ
ド１５、取付足１６と同じ電位に接続している。

さて、この様な半導体整流器の構成において
は、下記に示すような問題点がある。

すなわち、他の平形整流スタツク２，３，４の
締付用部品１４、締付スタツド１５、取付足１６
も、夫々の平形整流スタツクの中点電位に接続さ
れているので、全ての半導体素子が健全である通
常の運転状態では、平形整流スタツク１の中点電
位にある平形整流スタツク取付枠２１と夫々の平
形整流スタツク１〜４の取付足１６との間には、
ほとんど電圧がかからず、夫々の平形整流スタツ
クの取付足１６と平形整流スタツク取付枠２１と
を絶縁している絶縁物２３は簡単な絶縁物で良
い。しかしながら、半導体素子の故障を考える
と、絶縁物２３には高電圧が印加される。

今、平形整流スタツク１〜４のアノード、カソ
ード間に電圧Ｅが印加されている時に、平形整流
スタツク１の半導体素子４ケの内、１ケが故障し
たとすると、中点電位は、中点電位よりカソード
側Ｋの半導体素子が故障した時は2/3Ｅ、又、中
点電位よりアノード側Ａの半導体素子が故障した
時は1/3Ｅとなり、平形整流スタツク１の中点電
位に電位固定している平形整流スタツク取付枠２
１の電位も2/3Ｅ又は1/3Ｅとなる。一方、他の平
形整流スタツク２，３，４は半導体素子が建全の
状態であるので、夫々の平形整流スタツク２，
３，４の中点電位は、Ｅ／２であり従つて夫々の平 形整流スタツク２，３，４の締付用部品１４、締
付スタツド１５及び取付足１６はＥ／２である。

従つて、平形整流スタツク２，３，４について
考えると、平形整流スタツク取付枠２１の電位は
２／３Ｅ又は1/3Ｅで取付足の電位は1/2Ｅであるた
め、夫々の平形整流スタツク２，３，４と、平形
整流スタツク取付枠２１を絶縁している絶縁物２
３には（2/3Ｅ−1/2Ｅ）又は（1/2Ｅ−1/3Ｅ）の
電圧が印加されることになる。

以上説明した様に、絶縁物２３は半導体素子の
故障を考えると、かなりの高電圧が印加されるた
め碍子等の絶縁物を用いるなど絶縁強化が必要で
あり、装置の大形化及び高価格をまねいていた。
この不具合を解決する方法として全ての平形整流
スタツク１〜４の中点電位を、平形整流スタツク
取付枠２１に接続する方法も用いられているが、
この方法では、平形整流スタツク取付枠２１を介
して全ての平形整流スタツク１〜４の中点が直
接々続されることになり、電流バランス用の抵抗
又はリアクトル１２がアノード側Ａにも必要にな
り、装置の大形化及び高価格をまねいていた。

(c) 考案の目的 本考案の目的は、今まで説明した様な不具合点
を除去し、安価な半導体整流器を提供することに
ある。

(d) 考案の構成 本考案の一例を第４図に示す。本考案は夫々の
平形整流スタツク１〜４の中点電位を抵抗を介し
て、平形整流スタツク取付枠２１に接続すること
にある。

(e) 考案の作用 本考案によれば、夫々の平形整流スタツク１〜
４と平形整流スタツク取付枠２１との間の絶縁物
２３の絶縁性は数ボルト程度で良く、又、平形整
流スタツク間の電流分担にも悪影響を与えない半
導体整流器の構造を提供できる。

すなわち、全ての半導体素子が健全である通常
の運転状態では、夫々の平形整流スタツク１〜４
の中点電位はほぼ等しく、又、夫々の平形整流ス
タツクの中点電位より本考案による抵抗２５を介
して接続された平形整流スタツク取付枠２１も
夫々の平形整流スタツク１〜４の中点電位とな
る。従つて、夫々の平形整流スタツクの取付足１
６と、平形整流スタツク取付枠２１との間には、
ほとんど電位差はなく、故に、絶縁物２３の絶縁
性は数ボルト程度の電圧に耐える絶縁で良い。

次に平形整流スタツク１の半導体素子４ケの
内、１ケが故障した場合を考える。

この時の平形整流スタツク１の中点電位は、前
述したように2E/3又はE/3である。

一方健全側の平形整流スタツク２〜４の中点電
位は、抵抗器２５のインピーダンス値を半導体素
子を過電圧より保護する装置１１のインピーダン
ス値に比して無視できる程度に小さくすれば（例
えば数オーム程度）、各々の平形整流スタツク２
〜４の中点電位は抵抗器２５により故障した平形
整流スタツク１の中点電位とほぼ同じ電位とな
る。従つて、夫々の平形整流スタツク１〜４の中
点間の電位差は数ボルト程度の値にすることが出
来る。

従つて、平形整流スタツク２，３，４の取付足
１６と、平形整流スタツク取付枠２１はほぼ同電
位となり、絶縁物２３の絶縁性は数ボルト程度の
電圧に耐える絶縁で良い。

尚、平形整流スタツク１〜４は、低抵抗値の抵
抗２５を介して全ての平形整流スタツクの中点が
接続されたことになるが、低抵抗値の抵抗２５を
介しての接続であり、平形整流スタツク１〜４間
の電流分担には、悪影響を与えない。

(f) 変形例 第５図に示す様に１つの平形整流スタツクの
み、本考案による低抵抗値の抵抗２５で平形整流
スタツク取付枠に接続し、他の平形整流スタツク
はその中点間を低抵抗値の抵抗２６で接続して
も、本考案の効果は得られる。

(g) 総合的な効果 本考案によれば平形整流スタツクの取付足と、
平形整流スタツク取付枠間の絶縁物の絶縁性を特
に強化する必要はなく、又、平形整流スタツク間
の電流分担にも悪影響を与えない、半導体整流器
を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の整流アームの接続の一例を示す
図、第２図は従来の平形整流スタツクの一例を示
す図、第３図は従来の平形整流スタツク取付枠に
平形整流スタツクを取付けた一例を示す図、第４
図は本考案の一実施例を示す回路図、第５図は本
考案の変形例を示す回路図である。 １，２，３，４……平形整流スタツク、１０…
…半導体素子、１１……半導体素子を過電圧より
保護する装置、１２……平形整流スタツク間の電
流分担を均一にする抵抗器又はリアクトル、１３
……冷却フイン、１４……締付用部品、１５……
締付用スタツド、１６……取付足、１７Ａ，１７
Ｂ……平形整流スタツクの口出端子、１８……絶
縁座、１９……電位固定用接続線、２１……平形
整流スタツク取付枠、２２……平形整流スタツク
取付枠の絶縁物、２３……平形整流スタツク取付
枠と平形整流スタツク間の絶縁物、２４……平形
整流スタツク取付枠の電位固定用接続線、２５，
２６……抵抗器。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 平形整流素子を積層して成る平形整流スタツク
   より構成される半導体整流器において、前記平形
   整流スタツクの締付用部品及び取付足を平形整流
   スタツクの中点電位に接続し、大地より絶縁され
   た平形整流スタツク取付枠に前記平形整流スタツ
   クを取付け、かつ、前記平形整流スタツクの中点
   電位を低抵抗を通して、前記大地より絶縁された
   平形整流スタツク取付枠に接続することを特徴と
   する半導体整流器。