KR20190114416A - 무효전력보상장치의 스위치어셈블리 - Google Patents

무효전력보상장치의 스위치어셈블리 Download PDF

Info

Publication number
KR20190114416A
KR20190114416A KR1020180037094A KR20180037094A KR20190114416A KR 20190114416 A KR20190114416 A KR 20190114416A KR 1020180037094 A KR1020180037094 A KR 1020180037094A KR 20180037094 A KR20180037094 A KR 20180037094A KR 20190114416 A KR20190114416 A KR 20190114416A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
module
switching module
switching
support
disposed
Prior art date
Application number
KR1020180037094A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102094223B1 (ko
Inventor
정택선
Original Assignee
엘에스산전 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘에스산전 주식회사 filed Critical 엘에스산전 주식회사
Priority to KR1020180037094A priority Critical patent/KR102094223B1/ko
Priority to EP19158112.3A priority patent/EP3547484A1/en
Priority to US16/279,521 priority patent/US10727652B2/en
Priority to CN201910141951.3A priority patent/CN110323752B/zh
Publication of KR20190114416A publication Critical patent/KR20190114416A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102094223B1 publication Critical patent/KR102094223B1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/18Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks
    • H02J3/1821Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks using shunt compensators
    • H02J3/1835Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks using shunt compensators with stepless control
    • H02J3/1864Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks using shunt compensators with stepless control wherein the stepless control of reactive power is obtained by at least one reactive element connected in series with a semiconductor switch
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02BBOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B1/00Frameworks, boards, panels, desks, casings; Details of substations or switching arrangements
    • H02B1/015Boards, panels, desks; Parts thereof or accessories therefor
    • H02B1/04Mounting thereon of switches or of other devices in general, the switch or device having, or being without, casing
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/40Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs
    • H01L23/4006Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs with bolts or screws
    • H01L23/4012Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs with bolts or screws for stacked arrangements of a plurality of semiconductor devices
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/46Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements involving the transfer of heat by flowing fluids
    • H01L23/473Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements involving the transfer of heat by flowing fluids by flowing liquids
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02BBOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B1/00Frameworks, boards, panels, desks, casings; Details of substations or switching arrangements
    • H02B1/56Cooling; Ventilation
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/18Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/003Constructional details, e.g. physical layout, assembly, wiring or busbar connections
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/14Mounting supporting structure in casing or on frame or rack
    • H05K7/1422Printed circuit boards receptacles, e.g. stacked structures, electronic circuit modules or box like frames
    • H05K7/1427Housings
    • H05K7/1432Housings specially adapted for power drive units or power converters
    • H05K7/14339Housings specially adapted for power drive units or power converters specially adapted for high voltage operation
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/20218Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating using a liquid coolant without phase change in electronic enclosures
    • H05K7/20254Cold plates transferring heat from heat source to coolant
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/20218Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating using a liquid coolant without phase change in electronic enclosures
    • H05K7/20272Accessories for moving fluid, for expanding fluid, for connecting fluid conduits, for distributing fluid, for removing gas or for preventing leakage, e.g. pumps, tanks or manifolds
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2089Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for power electronics, e.g. for inverters for controlling motor
    • H05K7/20927Liquid coolant without phase change
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/10Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices having separate containers
    • H01L25/11Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L29/00
    • H01L25/117Stacked arrangements of devices
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/10Flexible AC transmission systems [FACTS]
    • Y02E40/14
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/30Reactive power compensation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)
  • Power Conversion In General (AREA)

Abstract

무효전력보상장치의 스위치어셈블리는 지지모듈에 대해 수직인 제1 스택 구조를 갖는 제1 스위칭모듈과, 지지 모듈에 대해 수직인 제2 스택 구조를 가지며 제1 스위칭 모듈과 병렬로 접속되는 제2 스위칭모듈과, 제1 및 제2 스위칭모듈 위/아래에 배치되는 제1 및 제2 지지부재를 포함한다.

Description

무효전력보상장치의 스위치어셈블리{Switch assembly of reactive power compensation apparatus}
실시예는 무효전력보상장치의 스위치어셈블리에 관한 것이다.
산업이 발전하고 인구가 증가함에 따라 전력 수요는 급증하는데 반해, 전력생산에는 한계가 있다.
이에 따라, 생산지에서 생성된 전력을 손실 없이 안정적으로 수요지로 공급하기 위한 전력계통이 점차 중요해지고 있다.
전력조류와 계통전압, 안정도 향상을 위한 FACTS(Flexible AC Transmission System) 설비의 필요성이 대두되고 있다. FACTS 설비로는 SVC(Static Var Compensator)나 STATCOM(STATic synchronous COMpensator)와 같은 무효전력보상장치가 있다. 이러한 무효전력보상장치가 전력계통에 병렬로 연결되어 전력계통에서 필요로 하는 무효전력을 보상해 주고 있다.
SVC는 용도에 따라 사이리스터를 이용하여 리액터의 위상을 제어하는 TCR(Thyristor Controlled Reator), 커패시터를 스위칭 하는 TSC(Thyristor Switched Capacitor), 고정형 캐패시터 뱅크(Fixed Capacitor)등을 조합하여 구성 할 수 있다.
SVC은 변압기에 연결되어 전력 계통의 전압을 제어하는 사이리스터 밸브와 사이리스터 밸브의 게이트를 제어하는 게이트유닛을 포함할 수 있다.
사이리스터 밸브에는 다수의 사이리스터가 서로 직렬로 접속되어, 게이트유닛의 제어 하에 도통되는 경우 고전압 또는 고전류가 사이리스터에 흐른다. 또한, 각 사이리스터는 무겁고 부피가 커 취급이 용이하지 않다.
따라서, SVC의 사이리스터 밸브를 어셈블리로 구성하기 위해서는 사이리스터의 배치, 사이리스터의 절연, 사이리스터의 방열, 사이리스터의 무게, 사이리스터의 부피 등과 같은 수 많은 사항이 고려되어야 한다.
하지만, 아직까지 이러한 사항을 모두 만족할 만한 최적의 SVC 관련 스위치어셈블리가 개발되지 않고 있다.
실시예는 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
실시예의 다른 목적은 새로운 구조의 무효전력보상장치의 스위치어셈블리를 제공한다.
실시예의 또 다른 목적은 다양한 사항을 만족하는 최적의 배치 구조를 갖는 무효전력보상장치의 스위치어셈블리를 제공한다.
상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 실시예의 일 측면에 따르면, 무효전력보상장치의 스위치어셈블리는, 지지모듈; 상기 지지모듈에 대해 수직인 제1 스택 구조를 갖는 제1 스위칭모듈; 상기 지지 모듈에 대해 수직인 제2 스택 구조를 가지며, 상기 제1 스위칭 모듈과 병렬로 접속되는 제2 스위칭모듈; 및 상기 제1 및 제2 스위칭모듈 위/아래에 배치되는 제1 및 제2 지지부재를 포함할 수 있다.
실시예에 따른 무효전력보상장치의 스위치어셈블리의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.
실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 사이리스터와 스위치가 수직 방향으로 적층됨으로써, 배치 구조가 최적화되고 점유면적이 최소화될 수 있다는 장점이 있다.
실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 스위치의 상하면에 냉각수가 흐르는 냉각판이 구비됨으로써, 스위치의 방열이 용이하다는 장점이 있다.
실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 스위치, 냉각판 등을 모듈화하여 설치가 용이하다는 장점이 있다.
실시예의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 실시예의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 바람직한 실시예와 같은 특정 실시예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 실시예에 따른 무효전력보상장치의 스위치어셈블리를 도시한 사시도이다.
도 2는 실시예에 따른 무효전력보상장치의 스위치어셈블리를 도시한 분해사시도이다.
도 3은 실시예에 따른 무효전력보상장치의 스위치어셈블리를 도시한 평면도이다.
도 4는 실시예에 따른 스위칭모듈을 도시한 정면도이다.
도 5는 실시예에 따른 스위칭모듈을 도시한 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 실시예의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 실시예에 따른 무효전력보상장치의 스위치어셈블리를 도시한 사시도이고, 도 2는 실시예에 따른 무효전력보상장치의 스위치어셈블리를 도시한 분해사시도이며, 도 3은 실시예에 따른 무효전력보상장치의 스위치어셈블리를 도시한 평면도이다. 도 1 내지 도 3에 도시된 무효전력보상장치는 예컨대, 정지형 무효전력보상장치를 도시하고 있지만, 실시예는 이에 한정하지 않는다.
도 1 내지 도 3은 하나의 스위치어셈블리를 도시하고 있지만, 서로 전기적으로 연결된 다수의 스위치어셈블리도 가능하다.
<지지모듈>
실시예에 따른 무효전력보상장치의 스위치어셈블리는 지지모듈(400)을 제공할 수 있다.
지지모듈(400)은 무효전력보상장치를 구성하는 모든 구성 요소들을 지지하여 줄 수 있다. 지지모듈(400)은 그 위에 배치되는 구성 요소들이 대지(earth)와 절연시켜 줄 수 있다.
지지모듈(400)은 4개의 기둥과 이들 기둥을 연결하여 주는 4개의 연결부를 포함하는 프레임(401)을 포함할 수 있다. 프레임(401)은 절연성이 우수하고 지지 강도가 우수한 재질로 이루어질 수 있다. 예컨대 프레임(401)은 스테인레스스틸(stainless steel)이나 철제 빔으로 이루어질 수 있다.
예컨대, 기둥에 절연부재(403)가 구비되거나 기둥 자체가 절연부재(403)가 될 수 있다. 절연부재(403)는 애자(insulator)일 수 있다. 애자는 전기도체를 절연하고 지지할 목적으로 사용되는 절연체로서, 절연체로는 예컨대 경질자기가 사용될 수 있다.
나중에 설명하겠지만, 지지모듈(400)에는 광케이블(397)이 체결되기 위한 체결부나 제1 및 제2 메인관(380, 390)이 체결되기 위한 체결부가 구비될 수 있다. 광케이블(397)은 제1 스위칭모듈(100)이나 제2 스위칭모듈(200)에 구동신호, 예컨대 게이트신호를 공급하여 주거나, 제1 스위칭모듈(100)이나 제2 스위칭모듈(200)로부터 측정된 각종 신호, 예컨대 전압신호, 전류신호, 온도신호 등을 제어부(미도시)로 공급하여 줄 수 있다. 제1 및 제2 메인관(380, 390)은 냉각수를 제1 스위칭모듈(100)이나 제2 스위칭모듈(200)로 공급하여 주어, 제1 스위칭모듈(100)이나 제2 스위칭모듈(200)을 냉각시켜 줄 수 있다.
<제1 스위칭모듈(100)>
실시예에 따른 무효전력보상장치의 스위치어셈블리는 제1 스위칭모듈(100)을 포함할 수 있다. 제1 스위칭모듈(100)은 지지모듈(400)에 대해 수직인 제1 스택 구조를 가질 수 있다. 도 4 및 도 5을 참조하여 제1 스위칭모듈(100)을 상세히 설명한다. 도 4는 실시예에 따른 스위칭모듈을 도시한 정면도이고, 도 5는 실시예에 따른 스위칭모듈을 도시한 사시도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 제1 스위칭모듈(100)은 지지모듈(400) 상에 배치될 수 있다. 나중에 설명될 제2 지지부재(370)가 지지모듈(400)의 상면에 체결되고, 제1 스위칭모듈(100)과 제2 스위칭모듈(200) 모두 제2 지지부재(370)에 체결될 수 있다. 제1 스위칭모듈(100)과 제2 스위칭모듈(200) 아래에 제2 지지부재(370)이 배치될 수 있다. 아울러, 제1 스위칭모듈(100)과 제2 스위칭모듈(200) 위에 제1 지지부재(360)이 배치될 수 있다. 이러한 경우, 제1 및 제2 스위칭모듈(100, 200) 각각의 상측이 제1 지지부재(360)에 체결될 수 있다. 따라서, 제1 지지부재(360)와 제2 지지부재(370) 사이에 제1 및 제2 스위칭모듈(100, 200)이 배치될 수 있다.
제1 스위칭모듈(100)은 지지모듈(400)에 대해 수직 방향을 따라 적층되는 다수의 스위치(101)를 포함할 수 있다. 제1 스위칭모듈(100)는 전류가 예컨대 제2 전극판(110)으로부터 제1 전극판(107)으로 상부 방향을 따라 흐르는 정방향 스위칭모듈일 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
다수의 스위치(101)는 서로 직렬로 접속될 수 있다. 첫번째 스위치가 구비되고, 첫번째 스위치 상에 두번째 스위치가 배치되고, 두번째 스위치 상에 또 두번째 스위치가 배치될 수 있다. 이와 같은 방식으로 다수의 스위치(101)가 지지모듈(400) 상에 배치될 수 있다.
스위치(101)는 위에서 보았을 때 원 형상으로 형성될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 스위치(101)는 몸체를 포함하고, 그 몸체에 반도체소자가 내장될 수 있다. 몸체는 절연 재질로 이루어질 수 있다. 몸체의 하면과 상면 각각은 평면 형상을 가질 수 있다.
스위치(101)는 반도체소자로서, 예컨대 사이리스터일 수 있다. 스위치(101)는 게이트, 애노드 및 캐소드를 포함할 수 있다. 예컨대, 첫번째 스위치, 두번째 스위치 그리고 세번째 스위치가 지지모듈(400) 상에 순차적으로 배치된다고 한다. 이러한 경우, 두번째 스위치의 캐소드는 첫번째 스위치의 애노드에 전기적으로 접속되고, 두번째 스위치의 애노드는 세번째 스위치의 캐소드에 전기적으로 접속될 수 있다.
제1 스위칭모듈(100)은 지지모듈(400)에 대해 수직 방향을 따라 적층되는 다수의 냉각판(104)을 포함할 수 있다. 스위치(101)는 냉각판(104) 사이에 배치될 수 있다. 스위치(101)와 냉각판(104)은 교대로 적층될 수 있다. 예컨대, 냉각판(104)이 구비되고, 냉각판(104) 위에 스위치(101)가 배치되고, 스위치(101) 위에 냉각판(104)이 배치될 수 있다. 다수의 스위치(101) 중에서 맨 위의 스위치 위에 냉각판(104)이 구비되며, 다수의 스위치(101) 중에서 맨 아래의 스위치 아래에 냉각판(104)이 구비될 수 있다. 즉, n개의 스위치(101)가 구비되는 경우, (n+1)개의 냉각판이 구비될 수 있다. 이러한 경우, 첫번째 냉각판 위에 첫번째 스위치가 위치되며, (n+1)번째 냉각판 아래에 n번째 스위치가 위치될 수 있다.
냉각판(104)은 위에서 보았을 때, 예컨대 사각 형성을 가질 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 냉각판(104)의 사이즈는 적어도 스위치(101)의 사이즈보다 클 수 있다. 스위치(101)는 냉각판(104)의 중심에 위치될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
냉각판(104)과 스위치(101)는 면 접촉될 수 있다. 예컨대, 첫번째 냉각판의 상면은 첫번째 스위치의 하면과 면 접촉될 수 있다. 두번째 냉각판의 하면은 첫번째 스위치의 상면과 면 접촉되고, 두번째 냉각판의 상면은 두번째 스위치의 하면과 면 접촉될 수 있다. 세번째 냉각판의 하면은 두번째 스위치의 상면과 면 접촉될 수 있다.
이와 같이, 스위치(101)의 하면 및 상면 각각이 스위치(101)의 아래 및 위에 배치되는 냉각판(104)과 면 접촉됨으로써, 냉각판(104)에 의해 스위치(101)가 냉각되어 스위치(101)에서 발생되는 열이 용이하게 방출될 수 있다. 다수의 스위치(101)의 첫번째 스위치, 두번째 제2 스위치 및 세번째 제2 스위치 이외의 나머지 스위치와 다수의 냉각판(104)의 첫번째 냉각판, 두번째 냉각판 및 세번째 냉각판 이외의 나머지 냉각판 또한 상술한 바와 같은 배치 구조를 가질 수 있다.
제1 스위칭모듈(100)은 수직으로 배치되는 다수의 스위치(101)와 전기적으로 접속되는 제1 및 제2 전극판(107, 110)을 포함할 수 있다.
예컨대, 제1 전극판(107)은 수직으로 배치되는 다수의 스위치(101) 중에서 맨 위에 위치되는 스위치 위에 배치될 수 있다. 예컨대, 제2 전극판(110)은 수직으로 배치되는 다수의 스위치(101) 중에서 맨 아래에 위치되는 스위치 아래에 배치될 수 있다.
상술한 바와 같이, 스위치(101)의 냉각을 위해 스위치(101)의 위 및 아래에 냉각판(104)이 배치될 수 있다. 따라서, 제1 전극판(107)과 스위치(101) 사이에 냉각판(104)이 위치되므로, 제1 전극판(107)은 연결부재(미도시)를 통해 스위치(101)와 전기적으로 접속될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 마찬가지로, 제2 전극판(110)과 스위치(101) 사이에 냉각판(104)이 위치되므로, 제2 전극판(110)은 연결부재(미도시)를 통해 스위치(101)와 전기적으로 접속될 수 있다.
제1 및 제2 전극판은 구리(Cu)로 이루어진 동판일 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
제1 전극판(107)은 맨 위에 배치되는 냉각판(104)과 면 접촉되고, 제2 전극판(110)은 맨 아래에 배치되는 냉각판(104)과 면 접촉될 수 있다.
제1 스위칭모듈(100)은 제1 및 제2 전극판(110)과 각각 접속되는 제1 및 제2 단자(113, 116)을 포함할 수 있다.
제1 및 제2 단자(113, 116)는 전기 전도도가 우수한 금속 재질로 이루어질 수 있다. 예컨대, 제1 및 제2 단자(113, 116)는 구리(Cu)나 알루미늄(Al)을 포함할 수 있다.
제1 단자(113)는 제1 전극판(107)에 전기적으로 접속될 수 있다. 제1 단자(113)는 제1 전극판(107)으로부터 적어도 한번 이상 절곡되어 측 방향을 따라 돌출될 수 있다. 예컨대, 제1 단자(113)는 제1 전극판(107)으로부터 측 방향을 따라 돌출된 제1 영역, 제1 영역의 끝단에서 상부 방향으로 절곡된 후 연장되는 제2 영역 및 제2 영역의 끝단에서 측 방향을 따라 연장되는 제3 영역을 포함할 수 있다. 제2 단자(116)는 제2 전극판(110)에 전기적으로 접속될 수 있다. 제2 단자(116)는 제2 전극판(110)으로부터 적어도 한번 이상 절곡되어 측 방향을 따라 돌출될 수 있다. 예컨대, 제1 단자(113)와 제2 단자(116)는 동일 방향을 향해 돌출될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
제1 및 제2 단자(113, 116)는 서로 반대인 측방향을 따라 돌출될 수 있다. 예컨대, 제1 단자(113)는 예컨대, 제1 측방향을 따라 돌출되고, 제2 단자(116)는 예컨대, 제1 측방향에 반대인 제2 측방향을 따라 돌출될 수 있다.
제1 스위칭모듈(100)은 다수의 스위치(101) 및 다수의 냉각판(104)을 지지하기 위해 구비되는 제1 및 제2 지지부재(125, 128)을 포함할 수 있다.
제1 및 제2 지지부재(125, 128)는 판 형상을 가질 수 있다. 제1 및 제2 지지부재(125, 128)는 위에서 보았을 때 사각 형상을 가질 수 있다.
제1 및 제2 지지부재(125, 128)는 절연 특성과 지지 강도가 우수한 재질로 이루어질 수 있다. 예컨대, 제1 및 제2 지지부재(125, 128)는 스테인레스스틸로 이루어질 수 있다.
예컨대, 제1 지지부재(125)는 다수의 냉각판(104) 중 맨 위의 냉각판 위에 배치될 수 있다. 예컨대, 제2 지지부재(128)는 다수의 냉각판(104) 중 맨 아래의 냉각판 아래에 배치될 수 있다.
제1 및 제2 지지부재(125, 128) 각각의 사이즈는 냉각판(104)의 사이즈보다 클 수 있다. 이와 같이 제1 및 제2 지지부재(125, 128) 각각의 사이즈가 큼으로써, 나중에 설명될 지지봉(135, 136, 137, 138)이 냉각판(104)과 이격되어 스위치(101)와 냉각판(104)의 측면 상에 배치될 수 있다. 즉, 지지봉(135, 136, 137, 138)이 냉각판(104)에 의해 방해받지 않아 지지봉(135, 136, 137, 138)의 체결이 용이해질 수 있다.
제1 스위칭모듈(100)은 제1 지지부재(125)와 제2 지지부재(128) 사이에 배치되는 다수의 지지봉(135, 136, 137, 138)을 포함할 수 있다. 도면에는 4개의 지지봉(135, 136, 137, 138)이 도시되고 있지만, 4개 이하 또는 4개 이상의 지지봉이 구비될 수도 있다.
지지봉(135, 136, 137, 138)은 위에서 보았을 때 원 형상을 가지지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 지지봉(135, 136, 137, 138)은 제1 지지부재(125)와 제2 지지부재(128) 사이에 배치되어 일측이 제1 지지부재(125)에 체결되고 타측이 제2 지지부재(128)에 체결될 수 있다. 지지봉(135, 136, 137, 138)에 의해 제1 및 제2 지지부재가 지지될 수 있다.
지지봉(135, 136, 137, 138)은 절연 특성과 지지 강도가 우수한 재질로 이루어질 수 있다. 예컨대, 지지봉(135, 136, 137, 138)은 스테인레스스틸로 이루어질 수 있다.
제1 스위칭모듈(100)은 다수의 스위치(101)와 다수의 냉각판(104)을 상하 방향에서 가압하여 주는 제1 및 제2 가압부재(131, 134)를 포함할 수 있다.
제1 및 제2 가압부재(131, 134)는 탄성을 가질 수 있다. 예컨대, 제1 가압부재(131)는 제1 지지부재(125)에 의해 하부 방향으로 가압될 수 있다. 제1 가압부재(131)가 하부 방향을 따라 가압됨에 따라 제1 가압부재(131) 아래에 배치되는 다수의 스위치(101)와 다수의 냉각판(104) 또한 하부 방향을 따라 가압될 수 있다. 예컨대, 제2 가압부재(134)는 제2 지지부재(128)에 의해 상부 방향으로 가압될 수 있다. 제2 가압부재(134)가 상부 방향을 따라 가압됨에 따라 제2 가압부재(134) 위에 배치되는 다수의 스위치(101)와 다수의 냉각판(104) 또한 상부 방향을 따라 가압될 수 있다.
제1 스위칭모듈(100)은 다수의 사이리스터와 다수의 냉각판(104)의 측면 상에 배치되는 신호생성유닛(140)을 포함할 수 있다.
신호생성유닛(140)은 기판(141)와 기판(141) 상에 실장되는 다수의 구동부(143)을 포함할 수 있다. 신호생성유닛(140)은 구동부(143)와 각 스위치(101)를 전기적으로 연결하는 신호라인(145)를 더 포함할 수 있다. 구동부(143)는 각 스위치(101)를 스위칭하기 위한 게이트신호를 생성하여, 각 신호라인(145)를 통해 각 스위치(101)로 제공할 수 있다. 게이트신호에 의해 각 스위치(101)가 스위칭될 수 있다.
기판(141)은 일측이 제1 지지부재(125)에 체결되고 타측이 제2 지지부재(128)에 체결될 수 있다.
<제2 스위칭모듈(200)>
실시예에 따른 무효전력보상장치의 스위치어셈블리는 제2 스위칭모듈(200)을 포함할 수 있다. 제2 스위칭모듈(200)은 전류가 예컨대 제1 전극판(107)로부터 제2 전극판(110)으로 하부 방향을 따라 흐르는 역방향 스위칭모듈일 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
제2 스위칭모듈(200)은 제1 스위칭모듈(100)과 동일 평면 상에 배치될 수 있다. 즉, 제2 스위칭모듈(200)은 지지모듈(400)의 상면에 장착될 수 있다. 예컨대, 제1 스위칭모듈(100)은 지지모듈(400)의 제1 영역 상에 배치되고, 제2 스위칭모듈(200)은 지지모듈(400)의 제2 영역 상에 배치될 수 있다.
제2 스위칭모듈(200)은 다수의 스위치(201), 다수의 냉각판(204), 제1 및 제2 전극판(207, 210), 제1 및 제2 단자(213, 216), 제1 및 제2 지지부재(225, 228), 다수의 지지봉(235, 236, 237, 238), 제1 및 제2 가압부재(231, 234) 및 신호생성유닛(240)을 포함할 수 있다.
제2 스위칭모듈(200)의 스위치(201)는 제1 스위칭모듈(100)의 스위치(201)와 동일한 구조를 가질 수 있다. 제2 스위칭모듈(200)의 냉각판(204)은 제1 스위칭모듈(100)의 냉각판(104)과 동일한 구조를 가질 수 있다. 제2 스위칭모듈(200)의 제1 및 제2 전극판(207, 210)은 제1 스위칭모듈(100)의 제1 및 제2 전극판(107, 110)과 동일한 구조를 가질 수 있다. 제2 스위칭모듈(200)의 제1 및 제2 단자(213, 216)는 제1 스위칭모듈(100)의 제1 및 제2 단자(113, 116)와 동일한 구조를 가질 수 있다. 제2 스위칭모듈(200)의 제1 및 제2 지지부재(225, 228)는 제1 스위칭모듈(100)의 제1 및 제2 지지부재(125, 128)와 동일한 구조를 가질 수 있다. 제2 스위칭모듈(200)의 지지봉은 제1 스위칭모듈(100)의 지지봉과 동일한 구조를 가질 수 있다. 제2 스위칭모듈(200)의 제1 및 제2 가압부재(231, 234)는 제1 스위칭모듈(100)의 제1 및 제2 가압부재(131, 134)와 동일한 구조를 가질 수 있다. 제2 스위칭모듈(200)의 신호생성유닛(240)은 제1 스위칭모듈(100)의 신호생성유닛(140)과 동일한 구조를 가질 수 있다. 따라서, 제2 스위칭모듈(200)의 각 구성 요소는 앞서 상세히 기재된 제1 스위칭모듈(100)의 각 구성 요소로부터 용이하게 이해될 수 있으므로, 이하에서는 제2 스위칭모듈(200)의 각 구성 요소에 대해 간략히 설명하기로 한다.
다수의 냉각판(204)이 구비되고, 냉각판(204) 사이에 스위치(201)가 배치될 수 있다. 다시 말해, 제2 스위칭모듈(200)은 다수의 냉각판(204)과 다수의 스위치(201)가 지지모듈(400)에 대해 수직 방향을 따라 적층된 제2 스택 구조를 가질 수 있다.
냉각판(204)과 스위치(201)는 면 접촉될 수 있다. 이와 같이, 스위치(201)의 하면 및 상면 각각이 스위치(201)의 아래 및 위에 배치되는 냉각판(204)과 면 접촉됨으로써, 냉각판(204)에 의해 스위치(201)가 냉각되어 스위치(201)에서 발생되는 열이 용이하게 방출될 수 있다.
제1 전극판(207)은 수직으로 배치되는 다수의 스위치(201) 중에서 맨 위에 위치되는 스위치 위에 배치될 수 있다. 예컨대, 제2 전극판(210)은 수직으로 배치되는 다수의 스위치(201) 중에서 맨 아래에 위치되는 스위치 아래에 배치될 수 있다.
제1 전극판(207)과 스위치(201) 사이에 냉각판(204)이 위치될 수 있다.
제1 단자(213)는 제1 전극판(207)에 전기적으로 접속되고, 제1 전극판(207)으로부터 적어도 한번 이상 절곡되어 측 방향을 따라 돌출될 수 있다. 제2 단자(216)는 제2 전극판(210)에 전기적으로 접속되고, 제2 전극판(210)으로부터 적어도 한번 이상 절곡되어 측 방향을 따라 돌출될 수 있다. 제1 및 제2 단자(213, 216)는 서로 반대인 측방향을 따라 돌출될 수 있다.
제1 지지부재(225)는 다수의 냉각판(204) 중 맨 위의 냉각판 위에 배치되고, 제2 지지부재(228)는 다수의 냉각판(204) 중 맨 아래의 냉각판 아래에 배치될 수 있다. 이에 따라, 제1 지지부재(225)와 제2 지지부재(228)에 의해 제1 지지부재(225)와 제2 지지부재(228) 사이에 배치되는 다수의 스위치(201) 및 다수의 냉각판(204)이 지지될 수 있다.
다수의 지지봉이 제1 지지부재(225)와 제2 지지부재(228)에 체결되어 제1 및 제2 지지부재를 지지하여 줄 수 있다.
제1 및 제2 가압부재(231, 234)에 의해 제1 및 제2 가압부재(231, 234) 사이에 배치되는 다수의 스위치(201) 및 다수의 냉각판(204)이 가압될 수 있다.
신호생성유닛(240)은 기판(241)와 기판(241) 상에 실장되는 다수의 구동부(243)을 포함할 수 있다. 신호생성유닛(240)은 구동부(243)와 각 스위치(201)를 전기적으로 연결하는 신호라인(245)를 더 포함할 수 있다. 신호생성유닛(240)은 각 스위치(201)를 스위칭하기 위한 게이트신호를 생성하는 부재로서, 다수의 스위치(201)와 다수의 냉각판(204)의 측면 상에 배치되고 제1 지지부재(225)와 제2 지지부재(228)에 체결될 수 있다.
< 연결냉각판(105)>
실시예에 따른 무효전력보상장치의 스위치어셈블리는 제1 스위칭모듈(100)의 냉각부와 제2 스위칭모듈(200)의 냉각부를 연결시키기 위한 연결냉각판(105)를 포함할 수 있다.
연결냉각판(105)은 제1 스위칭모듈(100)의 냉각부와 제2 스위칭모듈(200)의 냉각부와 동일한 재질로 이루어질 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
연결냉각판(105)은 제1 스위칭모듈(100)의 냉각부와 제2 스위칭모듈(200)의 냉각부로부터 탈착이 가능하다. 즉, 연결냉각판(105)은 제1 스위칭모듈(100)의 냉각부와 제2 스위칭모듈(200)의 냉각부와 체결 또는 체결해제될 수 있다.
< 연결전극(117, 118)>
실시예에 따른 무효전력보상장치의 스위치어셈블리는 제1 및 제2 연결전극(117, 118)을 포함할 수 있다.
제1 연결전극(117)은 제1 스위칭모듈(100)의 제1 단자(113)와 제2 스위칭모듈(200)의 제1 단자(213)를 체결시킬 수 있다. 이에 따라, 제1 스위칭모듈(100)의 제1 단자(113)와 제2 스위칭모듈(200)의 제1 단자(213)는 제1 연결전극(117)에 전기적으로 연결될 수 있다.
제2 연결전극(118)은 제1 스위칭모듈(100)의 제2 단자(116)와 제2 스위칭모듈(200)의 제2 단자(216)를 체결시킬 수 있다. 이에 따라, 제1 스위칭모듈(100)의 제2 단자(116)와 제2 스위칭모듈(200)의 제2 단자(216)는 제2 연결전극(118)에 전기적으로 연결될 수 있다.
< 제1 및 제2 부스바(119, 122)>
실시예에 따른 무효전력보상장치의 스위치어셈블리는 제1 및 제2 부스바(119, 122)를 포함할 수 있다.
제1 부스바(119)는 제1 연결전극(117)에 체결될 수 있다. 제1 연결전극(117)에 적어도 하나 이상의 제1 부스바가 체결될 수 있다. 제1 부스바(119)는 제1 연결전극(117)으로부터 적어도 한번 이상 절곡되어 측 방향을 따라 돌출될 수 있다. 제2 부스바(122)는 제2 연결전극(118)에 체결될 수 있다. 제2 연결전극(118)에 적어도 하나 이상의 제2 부스바가 체결될 수 있다. 제2 부스바(122)는 제2 연결전극(118)으로부터 적어도 한번 이상 절곡되어 측 방향을 따라 돌출될 수 있다.
제1 및 제2 부스바(119, 122)는 서로 반대인 측방향을 따라 돌출될 수 있다.
실시예에서, 제1 전극판(107, 207), 제2 전극판(110, 210), 제1 단자(113, 213), 제2 단자(116, 216), 제1 연결전극(117), 제2 연결전극(118), 제1 부스바(119), 제2 부스바(122)는 전기 전도도가 우수한 금속 재질로 이루어질 수 있다. 제1 전극판(107, 207), 제2 전극판(110, 210), 제1 단자, 제2 단자, 제1 연결전극(117), 제2 연결전극(118), 제1 부스바(119), 제2 부스바(122)는 동일한 금속 재질로 이루어질 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
< 스너버(snubber)회로(300, 310, 320, 330)>
실시예에 따른 무효전력보상장치의 스위치어셈블리는 스너버(snubber)회로(300, 310, 320, 330)를 포함할 수 있다.
스너버회로는 제1 저항모듈(300), 제2 저항모듈(310), 제1 커패시터모듈(320) 및 제2 커패시터모듈(330)을 포함할 수 있다.
제1 저항모듈(300)은 기판(301)과 기판(301) 상에 실장되는 다수의 제1 저항소자(303)을 포함할 수 있다. 예컨대, 다수의 제1 저항소자(303)는 직렬로 접속될 수 있다. 제2 저항모듈(310)은 기판(311)과 기판(311) 상에 실장되는 다수의 제2 저항소자(313)을 포함할 수 있다. 예컨대, 다수의 제2 저항소자(313)는 직렬로 접속될 수 있다.
제1 커패시터모듈(320)은 기판(321)과 기판(321) 상에 실장되는 다수의 제1 커패시터소자(323)을 포함할 수 있다. 예컨대, 다수의 제1 커패시터소자(323)은 병렬로 접속될 수 있다. 제2 커패시터모듈(330)은 기판(331)과 기판(331) 상에 실장되는 다수의 제2 커패시터소자(333)을 포함할 수 있다. 예컨대, 다수의 제2 커패시터소자(333)는 병렬로 접속될 수 있다.
전기회로 측면에서 설명하면, 제1 저항소자(303)와 제2 저항소자(313)가 직렬로 접속되고, 제1 저항소자(303)와 제2 저항소자(313) 사이에 제1 및 제2 커패시터소자(321, 333)가 접속될 수 있다. 제1 및 제2 커패시터소자(321, 333)는 서로 병렬로 접속될 수 있다.
배치 구조 측면에서 설명하면, 제1 저항모듈(300)의 기판(301)은 일측이 제1 지지부재(125)에 체결되고 타측이 제2 지지부재(128)에 체결될 수 있다. 제2 저항모듈(310)의 기판(311)은 일측이 제1 지지부재(225)에 체결되고 타측이 제2 지지부재(228)에 체결될 수 잇다. 제1 커패시터모듈(320)의 기판(321)은 일측이 제1 지지부재(125)에 체결되고 타측이 제2 지지부재(128)에 체결될 수 있다. 제2 커패시터모듈(330)의 기판(331)은 일측이 제1 지지부재(225)에 체결되고 타측이 제2 지지부재(228)에 체결될 수 있다. 아울러, 제1 저항모듈(300)은 제1 스위칭모듈(100)의 일측 상에 배치되고, 제2 저항모듈(310)은 제2 스위칭모듈(200)의 일측 상에 배치될 수 있다. 제1 및 제2 커패시터모듈(320)은 제1 스위칭모듈(100)의 타측 상에 배치되고, 제2 커패시터모듈(330)은 제2 스위칭모듈(200)의 타측 상에 배치될 수 있다.
냉각 측면에서 설명하면, 제1 메인관(380)으로부터 분기된 제1 분기관(381, 383)이 제1 스위칭모듈(100)의 냉각판(104)과 제2 스위칭모듈(200)의 냉각판(204)에 접속될 수 있다. 제1 연결관(411)이 제1 스위칭모듈(100)의 냉각판(104)과 제1 저항모듈(300)의 저항소자(303) 사이에 접속될 수 있다. 제2 연결관(413)이 제2 스위칭모듈(200)의 냉각판(204)과 제2 저항모듈(310)의 저항소자(313) 사이에 접속될 수 있다. 제2 메인관(390)으로부터 제2 분기관(391, 393)이 제1 저항모듈(300)의 저항소자(303)와 제2 저항모듈(300)의 저항소자(313)에 접속될 수 있다. 따라서, 냉각수가 제1 메인관(380) 및 제1 분기관(381, 383)을 통해 제1 스위칭모듈(100)의 냉각판(104)과 제2 스위칭모듈(200)의 냉각판(204)으로 공급되어 상기 제1 스위칭모듈(100)의 스위치(101)과 제2 스위칭모듈(200)의 스위치(201)를 냉각시킨 후, 상기 제1 및 제2 연결관(411, 413), 제2 분기관(391, 393) 및 제2 메인관(390)을 통해 배출될 수 있다.
< 제1 및 제2 지지부재(360, 370)>
실시예에 따른 무효전력보상장치의 스위치어셈블리는 제1 및 제2 스위칭모듈(100, 200) 위/아래에 배치되는 제1 및 제2 지지부재(360, 370)을 포함할 수 있다.
제1 지지부재(360)와 제2 지지부재(370) 사이에 제1 및 제2 스위칭모듈(100, 200)이 배치될 수 있다. 제1 및 제2 스위칭모듈(100, 200)은 제1 지지부재(360)와 제2 지지부재(370)에 의해 지지될 수 있다. 예컨대, 제1 및 제2 스위칭모듈(100, 200)의 상측은 제1 지지부재(360)에 체결되고, 제1 및 제2 스위칭모듈(100, 200)의 하측은 제2 지지부재(370)에 체결될 수 있다. 제2 지지부재(370)는 지지모듈(400)의 상측에 체결될 수 있다.
< 제1 및 제2 코로나실드(340, 350)>
실시예에 따른 무효전력보상장치의 스위치어셈블리는 제1 및 제2 코로나실드(340, 350)을 포함할 수 있다.
제1 및 제2 코로나실드(340, 350)는 제1 및 제2 지지부재(360, 370) 각각의 사이즈보다 큰 링 형상을 가질 수 있다. 제1 및 제2 코로나실드(340, 350) 각각은 제1 및 제2 지지부재(360, 370)를 둘러싸도록 배치되며, 제1 및 제2 지지부재(360, 370)의 적어도 하나 이상의 영역에 체결될 수 있다. 제1 및 제2 코로나실드(340, 350)는 제1 및 제2 지지부재(360, 370) 각각의 사이즈보다 크기 때문에, 제1 및 제2 코로나실드(340, 350)은 제1 및 제2 지지부재(360, 370) 각각으로부터 외측 방향으로 이격되어 배치될 수 있다. 따라서, 제1 및 제2 코로나실드(340, 350)가 제1 및 제2 지지부재(360, 370)에 체결되도록 중간 연결부재로서, 다수의 체결 연결부가 구비될 수 있다.
< 제1 및 제2 메인관(380, 390), 제1 및 제2 분기관(381, 383, 391, 393) 및 제1 및 제2 연결관(411, 413)>
실시예에 따른 무효전력보상장치는 제1 및 제2 메인관(380, 390), 제1 및 제2 분기관(381, 383, 391, 393) 및 제1 및 제2 연결관(411, 413)를 포함할 수 있다.
제1 메인관(380)은 제1 및 제2 스위칭모듈(100, 200) 중 하나의 스위칭모듈의 일 측면 상에 배치될 수 있다. 제2 메인관(390)은 제1 및 제2 스위칭모듈(100, 200) 중 하나의 스위칭모듈의 타측면 상에 배치될 수 있다.
제1 분기관(381, 383)은 제1 메인관(380)으로부터 양 방향으로 분기되어 제1 및 제2 스위칭모듈(100, 200) 각각의 냉각판(104, 204)에 접속될 수 있다. 제2 분기관(391, 393)은 제 2 메인관(390)으로부터 양 방향으로 분기되어 제1 및 제2 저항모듈(300, 310) 각각의 저항소자(303, 313)에 접속될 수 있다.
제1 연결관(411)은 제1 스위칭모듈(100)의 냉각판(104)과 제1 저항모듈(300)의 저항소자(303) 사이에 접속될 수 있다. 제2 연결관(413)은 제2 스위칭모듈(200)의 냉각판(204)과 제2 저항모듈(310)의 저항소자(313) 사이에 접속될 수 있다.
이에 따라, 냉각수가 제1 메인관(380) 및 제1 분기관(381, 383)을 통해 제1 스위칭모듈(100)의 냉각판(104)과 제2 스위칭모듈(200)의 냉각판(204)으로 공급되어 상기 제1 스위칭모듈(100)의 스위치(101)과 제2 스위칭모듈(200)의 스위치(201)를 냉각시킨 후, 상기 제1 및 제2 연결관(411, 413), 제2 분기관(391, 393) 및 제2 메인관(390)을 통해 배출될 수 있다.
예컨대, 제1 및 제2 메인관(380, 390), 제1 및 제2 분기관(381, 383, 391, 393) 및 제1 및 제2 연결관(411, 413)은 상이한 재질로 이루어질 수 있다. 예컨대, 제1 및 제2 메인관(380, 390)과 제1 및 제2 분기관(381, 383, 391, 393)은 수지 재질로 이루어지고, 제1 및 제2 연결관(411, 413)은 구리(Cu) 재질로 이루어질 수 있다.
제1 및 제2 연결관(411, 413)은 제1 및 제2 스위칭모듈(100, 200)의 스위치(101, 201)에 인접하여 배치된다. 제1 및 제2 스위칭모듈(100, 200)의 스위치(101, 201)에 상당한 열이 발생되므로, 제1 및 제2 연결관(411, 413)은 내열성이 우수한 재질로 형성되어야 한다. 따라서, 제1 및 제2 연결관(411, 413)이 구리 재질로 이루어지므로, 제1 및 제2 스위칭모듈(100, 200)의 스위치(101, 201)에 의해 발생되는 열에 영향을 받지 않는다.
제1 및 제2 메인관(380, 390) 및 제1 및 제2 분기관(381, 383, 391, 393)은 제1 및 제2 스위칭모듈(100, 200)의 외측면 상에 배치되므로, 제1 및 제2 스위칭모듈(100, 200)의 스위칭에 의해 발생된 열에 영향을 거의 받지 않는다. 따라서, 제1 및 제2 메인관(380, 390) 및 제1 및 제2 분기관(381, 383, 391, 393)으로는 구리(Cu)보다 비용이 저렴한 수지 재질이 사용될 수 있다.
이상의 설명에서, 제1 스위칭모듈(100)은 제2 스위칭모듈로 지칭되고, 제2 스위칭모듈(200)은 제1 스위칭모듈로 지칭될 수 있다. 제1 전극판(107, 207)은 제2 전극판으로 지칭되고, 제2 전극판(110, 210)은 제1 전극판으로 지칭될 수 있다. 제1 단자(113, 213)은 제2 단자로 지칭되고, 제2 단자(116, 216)으로 지칭될 수 있다. 제1 연결전극(117)은 제2 연결전극으로 지칭되고, 제2 연결전극(118)은 제1 연결전극으로 지칭될 수 있다. 제1 부스바(119)는 제2 부스바로 지칭되고, 제2 부스바(122)는 제1 부스바로 지칭될 수 있다. 제1 지지부재(125, 225, 360)은 제2 지지부재로 지칭되고, 제2 지지부재(128, 228, 370)은 제1 지지부재로 지칭될 수 있다. 제1 가압부재(131, 231)은 제2 가압부재로 지칭되고, 제2 가압부재(134, 234)는 제1 가압부재로 지칭될 수 있다. 제1 저항모듈(300)은 제2 저항모듈로 지칭되고, 제2 저항모듈(313)은 제1 저항모듈로 지칭될 수 있다. 제1 메인관(380)은 제2 메인관으로 지칭되고, 제2 메인관(390)은 제1 메인관으로 지칭될 수 있다. 제1 연결관(411)은 제2 연결관으로 지칭되고, 제2 연결관(413)은 제1 연결관으로 지칭될 수 있다.
상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 실시예의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 실시예의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 실시예의 범위에 포함된다.
100, 200: 스위칭모듈
101, 201: 스위치
104, 204: 냉각판
105: 연결냉각판
107, 207: 제1 전극판
110, 210: 제2 전극판
113, 213: 제1 단자
116, 216: 제2 단자
117, 118: 연결전극
119, 122: 부스바
125, 128, 225, 228, 360, 370: 지지부재
131, 134, 231, 234: 가압부재
135, 136, 137, 138, 235, 236, 237, 238: 지지봉
140, 240: 신호생성유닛
141, 241, 301, 311, 321, 331: 기판
143, 243: 구동부
145, 245: 신호라인
300, 310: 저항모듈
303, 313: 저항소자
320, 330: 커패시터모듈
323, 333: 커패시터소자
340, 350: 코로나실드
380, 390: 메인관
381, 383, 391, 393: 분기관
397: 광케이블
400: 지지모듈
401: 프레임
403: 절연부재
411, 413: 연결관

Claims (15)

  1. 지지모듈;
    상기 지지모듈에 대해 수직인 제1 스택 구조를 갖는 제1 스위칭모듈;
    상기 지지 모듈에 대해 수직인 제2 스택 구조를 가지며, 상기 제1 스위칭 모듈과 병렬로 접속되는 제2 스위칭모듈; 및
    상기 제1 및 제2 스위칭모듈 위/아래에 배치되는 제1 및 제2 지지부재를 포함하는 무효전력보상장치의 스위치어셈블리.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 스위칭모듈에 접속되고, 상기 제1 스위칭모듈의 일 측면 상에 배치되는 제1 저항모듈;
    상기 제2 스위칭모듈에 접속되고, 상기 제2 스위칭모듈의 일 측면 상에 배치되는 제2 저항모듈;
    상기 제1 저항모듈과 접속되고, 상기 제1 스위칭모듈의 타 측면 상에 배치되는 제1 커패시터모듈; 및
    상기 제2 저항모듈과 접속되고, 상기 제2 스위칭모듈의 타 측면 상에 배치되는 제2 커패시터모듈을 더 포함하는 무효전력보상장치의 스위치어셈블리.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 저항모듈 각각은,
    제1 기판; 및
    상기 제1 기판 상에 실장되고 서로 접속되는 다수의 저항소자를 포함하고,
    상기 제1 기판은,
    일측이 상기 제1 지지부재에 체결되고 타측이 상기 제2 지지부재에 체결되는 무효전력보상장치의 스위치어셈블리.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 커패시터모듈 각각은,
    제2 기판; 및
    상기 제2 기판 상에 실장되제1고 서로 접속되는 다수의 커패시터소자를 포함하고,
    상기 제2 기판은,
    일측이 상기 제1 지지부재에 체결되고 타측이 상기 제2 지지부재에 체결되는 무효전력보상장치의 스위치어셈블리.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 지지부재 각각의 사이즈보다 큰 링 형상을 가지며, 상기 제1 및 제2 지지부재 각각의 적어도 하나 이상의 영역과 체결되는 제1 및 제2 코로나실드를 더 포함하는 무효전력보상장치의 스위치어셈블리.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 스위칭모듈 각각은,
    상기 지지모듈에 대해 수직 방향을 따라 적층되는 다수의 냉각판;
    상기 다수의 냉각판 사이에 배치되는 다수의 스위치; 및
    상기 다수의 냉각판 중 맨 위의 냉각판 위 및 맨 아래의 냉각판 아래에 배치되는 제1 및 제2 전극판을 포함하는 무효전력보상장치의 스위치어셈블리.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 스위칭모듈 각각은,
    상기 지지모듈에 대해 수직 방향을 따라 적층되는 다수의 냉각판;
    상기 다수의 냉각판 사이에 배치되는 다수의 스위치;
    상기 다수의 냉각판 중 맨 위의 냉각판 위 및 맨 아래의 냉각판 아래에 배치되는 제1 및 제2 전극판; 및
    상기 제1 스위칭모듈의 냉각판과 상기 제2 스위칭모듈의 냉각판을 연결하기 위한 다수의 연결냉각판을 더 포함하는 무효전력보상장치의 스위치어셈블리.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 스위칭모듈 중 하나의 스위칭모듈의 일 측면 상에 배치되는 제1 메인관;
    상기 제1 메인관으로부터 양 방향으로 분기되어 상기 제1 및 제2 스위칭모듈 각각의 상기 냉각판에 접속되는 다수의 제1 분기관;
    상기 제1 스위칭모듈의 상기 냉각판과 상기 제1 저항모듈의 상기 저항소자 사이에 접속되는 다수의 제1 연결관;
    상기 제2 스위칭모듈의 상기 냉각판과 상기 제2 저항모듈의 상기 저항소자 사이에 접속되는 다수의 제2 연결관;
    상기 제1 및 제2 스위칭모듈 중 하나의 스위칭모듈의 타 측면 상에 배치되는 제2 메인관; 및
    상기 제2 메인관으로부터 양 방향으로 분기되어 상기 제1 및 제2 저항모듈 각각의 상기 저항소자에 접속되는 다수의 제2 분기관을 더 포함하는 무효전력보상장치의 스위치어셈블리.
  9. 제8항에 있어서,
    냉각수는,
    상기 제1 메인관 및 제1 분기관을 통해 상기 냉각판으로 공급되어 상기 스위치를 냉각시킨 후, 상기 제1 및 제2 연결관, 상기 제2 분기관 및 상기 제2 메인관을 통해 배출되는 무효전력보상장치의 스위치어셈블리.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 스위칭모듈 각각은,
    상기 제1 및 제2 전극판 각각으로부터 측 방향을 따라 돌출되는 제1 및 제2 단자를 더 포함하는 무효전력보상장치의 스위치어셈블리.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 스위칭모듈의 제1 단자와 상기 제2 스위칭모듈의 제1 단자에 체결된 제1 연결전극; 및
    상기 제1 스위칭모듈의 제2 단자와 상기 제2 스위칭모듈의 제2 단자에 체결된 제2 연결전극을 더 포함하고,
    상기 제1 및 제2 전극판, 상기 제1 및 제2 단자 및 상기 제1 및 제2 연결전극은 판 형상을 갖는 무효전력보상장치의 스위치어셈블리.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 단자는 서로 반대인 측방향을 따라 돌출되는 무효전력보상장치의 스위치어셈블리.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 스위칭모듈 각각은,
    상기 다수의 스위치 및 상기 다수의 냉각판을 지지하기 위해 상기 다수의 냉각판 중 맨 위의 냉각판 위와 맨 아래의 냉각판의 아래에 배치되는 제3 및 제4 지지부재; 및
    상기 제1 지지부재와 상기 제2 지지부재 각각에 체결되는 다수의 지지봉을 더 포함하는 무효전력보상장치의 스위치어셈블리.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 스위칭모듈 각각은,
    상기 제1 지지부재와 상기 맨 위의 냉각판 사이와 상기 제2 지지부재와 상기 맨 아래의 냉각판 사이에 배치되는 제1 및 제2 가압부재를 더 포함하는 무효전력보상장치의 스위치어셈블리.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 스위칭모듈 각각은,
    일측이 제1 지지부재에 체결되고 타측이 제2 지지부재에 체결되는 신호생성유닛을 더 포함하는 무효전력보상장치의 스위치어셈블리.
KR1020180037094A 2018-03-30 2018-03-30 무효전력보상장치의 스위치어셈블리 KR102094223B1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180037094A KR102094223B1 (ko) 2018-03-30 2018-03-30 무효전력보상장치의 스위치어셈블리
EP19158112.3A EP3547484A1 (en) 2018-03-30 2019-02-19 Switch assembly for a reactive power compensation apparatus
US16/279,521 US10727652B2 (en) 2018-03-30 2019-02-19 Switch assembly of reactive power compensation apparatus
CN201910141951.3A CN110323752B (zh) 2018-03-30 2019-02-26 无功功率补偿装置的开关组件

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180037094A KR102094223B1 (ko) 2018-03-30 2018-03-30 무효전력보상장치의 스위치어셈블리

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190114416A true KR20190114416A (ko) 2019-10-10
KR102094223B1 KR102094223B1 (ko) 2020-03-27

Family

ID=65529292

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180037094A KR102094223B1 (ko) 2018-03-30 2018-03-30 무효전력보상장치의 스위치어셈블리

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10727652B2 (ko)
EP (1) EP3547484A1 (ko)
KR (1) KR102094223B1 (ko)
CN (1) CN110323752B (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114844222A (zh) * 2022-06-08 2022-08-02 科畅电气有限公司 一种无功补偿监测短信报警系统
CN114944297A (zh) * 2022-06-14 2022-08-26 常州博瑞电力自动化设备有限公司 一种有载分接开关的分体式切换开关
CN116387984B (zh) * 2023-06-07 2023-08-08 深圳市耐斯特能源科技有限公司 一种双向光伏储能逆变器电能交互系统及其控制方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06343267A (ja) * 1993-05-31 1994-12-13 Toshiba Corp サイリスタバルブ
JPH08308214A (ja) * 1995-05-11 1996-11-22 Toshiba Corp サイリスタバルブ
JPH09131061A (ja) * 1995-11-02 1997-05-16 Toshiba Corp 水冷式半導体変換器
KR20100121522A (ko) * 2008-03-20 2010-11-17 에이비비 테크놀로지 아게 전압 소스 컨버터
JP2011211771A (ja) * 2010-03-29 2011-10-20 Denso Corp 電力変換装置及びその製造方法
KR20140115185A (ko) * 2013-03-20 2014-09-30 엘에스산전 주식회사 초고압 직류송전용 밸브모듈의 싸이리스터 게이지

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3864607A (en) * 1972-03-16 1975-02-04 Programmed Power Stackable heat sink assembly
SE441047B (sv) * 1983-10-06 1985-09-02 Asea Ab Halvledarventil for hogspenning med spenningsdelarsektioner innefattande motstand
SE467809B (sv) * 1991-01-15 1992-09-14 Asea Brown Boveri Ventilstapel foer hoega spaenningar innefattande brandskaermar anordnade mellan ovanfoer varandra belaegna ventilmoduler
US7042086B2 (en) * 2002-10-16 2006-05-09 Nissan Motor Co., Ltd. Stacked semiconductor module and assembling method of the same
JP4050160B2 (ja) * 2003-02-04 2008-02-20 株式会社東芝 半導体モジュール、半導体モジュール組体、主回路構成部品及び電力変換回路
EP2216892B1 (en) * 2003-08-21 2012-01-18 Denso Corporation Mounting structure of a semiconductor device
US7746649B2 (en) * 2007-01-08 2010-06-29 Rockwell Automation Technologies, Inc. Modular soft starter
JP4293246B2 (ja) * 2007-02-19 2009-07-08 株式会社日立製作所 電力変換装置
JP4580967B2 (ja) * 2007-09-04 2010-11-17 株式会社東芝 電力変換回路
CN101667822A (zh) * 2009-09-29 2010-03-10 河北省电力研究院 一种固态复合开关结构
CN102097809B (zh) 2010-11-23 2013-04-17 株洲变流技术国家工程研究中心有限公司 一种静止无功补偿器晶闸管阀组
WO2012088676A1 (zh) 2010-12-29 2012-07-05 荣信电力电子股份有限公司 66kv光控水冷晶闸管阀组
CN102340256B (zh) * 2011-09-20 2014-01-22 北京金自天正智能控制股份有限公司 一种门极可关断晶闸管水冷逆变功率模块
JP5488638B2 (ja) * 2012-04-11 2014-05-14 株式会社デンソー 電力変換装置
CN102760729B (zh) * 2012-07-06 2014-11-12 株洲南车时代电气股份有限公司 一种脉冲功率开关装置
CN102868166B (zh) * 2012-07-31 2016-01-20 国家电网公司 一种卧式水冷静止无功补偿器用晶闸管阀模块
KR101463047B1 (ko) * 2013-08-02 2014-11-18 엘에스산전 주식회사 병렬 냉각 방식 hvdc 밸브의 전극 연결 구조
CN203883667U (zh) * 2013-09-27 2014-10-15 中冶赛迪电气技术有限公司 一种晶闸管自冷功率模块
CN203590187U (zh) * 2013-11-19 2014-05-07 国家电网公司 一种用于固态复合开关装置的模块化晶闸管阀组
CN103618529A (zh) 2013-11-19 2014-03-05 国家电网公司 一种用于固态复合开关装置的模块化晶闸管阀组
DE102013113222A1 (de) * 2013-11-29 2015-06-03 Eaton Industries Austria Gmbh Schaltschrank mit einer kühlenden verbindungsplatte zur verbindung mehrerer stromsammelschienen
JP2016208706A (ja) * 2015-04-24 2016-12-08 株式会社日立製作所 電力変換装置
CN105450044B (zh) * 2015-06-08 2017-03-29 南车株洲电力机车研究所有限公司 三联对称三电平igct相模块
CN104917499B (zh) * 2015-06-24 2019-02-05 国家电网公司 一种110kV等级晶闸管阀体
JP6631431B2 (ja) * 2016-07-21 2020-01-15 株式会社デンソー 電力変換装置
CN207021691U (zh) * 2017-06-22 2018-02-16 江苏方程电力科技有限公司 Svg模块单元

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06343267A (ja) * 1993-05-31 1994-12-13 Toshiba Corp サイリスタバルブ
JPH08308214A (ja) * 1995-05-11 1996-11-22 Toshiba Corp サイリスタバルブ
JPH09131061A (ja) * 1995-11-02 1997-05-16 Toshiba Corp 水冷式半導体変換器
KR20100121522A (ko) * 2008-03-20 2010-11-17 에이비비 테크놀로지 아게 전압 소스 컨버터
JP2011211771A (ja) * 2010-03-29 2011-10-20 Denso Corp 電力変換装置及びその製造方法
KR20140115185A (ko) * 2013-03-20 2014-09-30 엘에스산전 주식회사 초고압 직류송전용 밸브모듈의 싸이리스터 게이지

Also Published As

Publication number Publication date
US10727652B2 (en) 2020-07-28
US20190305525A1 (en) 2019-10-03
CN110323752B (zh) 2023-09-12
EP3547484A1 (en) 2019-10-02
CN110323752A (zh) 2019-10-11
KR102094223B1 (ko) 2020-03-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101950442B1 (ko) 서브모듈
KR102094223B1 (ko) 무효전력보상장치의 스위치어셈블리
US8437113B2 (en) Cooling and shielding of a high voltage converter
Humpert Long distance transmission systems for the future electricity supply–Analysis of possibilities and restrictions
CN107919657B (zh) 一种超高压直流断路器电力电子支路阀塔结构
US11368104B2 (en) Power converter having a power converter path
KR102011307B1 (ko) 무효전력보상장치의 스위치어셈블리
KR101266629B1 (ko) 전력변환장치
KR102042041B1 (ko) 가압장치, 스위칭모듈의 가압 방법 및 스위칭모듈의 조립 방법
CN104917499B (zh) 一种110kV等级晶闸管阀体
US10819114B2 (en) Submodule that is capable of connecting capacitor and power pack easily
KR102020317B1 (ko) 가압장치 및 스위칭모듈에서의 스위치 교체 방법
KR102013774B1 (ko) 무효전력보상장치의 스위치어셈블리
Huang et al. Application of high power thyristors in HVDC and FACTS systems
CN219892630U (zh) 一种带ups柜的低压成套开关设备
KR101958804B1 (ko) 오픈 마름모형 애자 패드, 및 오픈 마름모형 애자 패드 기반의 직각 배열 모선 구조를 갖는 dc 배전반
CN103051313B (zh) 一种实现电子开关器件均衡并联的方法及其结构
CN2777837Y (zh) 一种无金属柜体式结构大电流电力电子装置
CN115940665A (zh) 一种大功率四象限变流器系统
CN105140784A (zh) 一种开关柜内三相母线

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant