一種直流換流閥阻尼電阻間接式水冷裝置的製作方法

2023-06-01 13:16:41

專利名稱：一種直流換流閥阻尼電阻間接式水冷裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種帶散熱裝置的電阻，具體涉及一種直流換流閥阻尼電阻採用 間接式水冷的散熱裝置。
背景技術：
自20世紀80年代中期以來，所有的換流閥就採用了純水或水/乙二醇混 合的液 體冷卻，阻尼電阻是換流閥中一個主要的散熱元件，其散熱性能的好壞直接關係到換流閥 的正常運行。如何將阻尼電阻的熱量快速帶走，以及在某個電阻出現問題時，保證整個換流 閥的正常工作都是在設計時需要考慮的。

實用新型內容為解決現有技術中直流換流閥的阻尼電阻可靠性低、散熱效果慢的問題，本方案 提供一種水冷與電阻各自獨立的間接散熱裝置，具體方案如下一種直流換流閥阻尼電阻 間接水冷式裝置，包括散熱器和阻尼電阻，其特徵在於，所述散熱器包括散熱板和水冷循環 管，水冷循環管穿過散熱板表面，所述阻尼電阻安裝在散熱板表面上。本實用新型的另一優選方式所述散熱板表面由多道水冷循環管隔成多個安裝 區，所述阻尼電阻有多個且在同一個散熱板上組成多級阻尼電路。本實用新型的另一優選方式所述阻尼電路中由不同的阻尼電阻接電路正、負極， 其中接正、負極的不同阻尼電阻安裝在同一個水冷循環管的兩邊。本實用新型的另一優選方式所述阻尼電阻上有兩個接線端子，所述接線端子結 構為傘裙形狀。本實用新型的另一優選方式所述傘裙形狀指接線端子四壁有多道與接線端子軸 線垂直的凹槽，接線端子的軸心線上有固定孔。本實用新型的另一優選方式所述散熱板上每一級阻尼電路包括阻尼電阻I和阻 尼電阻II兩個阻尼電阻，其中阻尼電阻I的接線端子A與電路的負極連接，接線端子B與 阻尼電阻II的接線端子A連接，阻尼電阻II的接線端子B與電路的正極連接。本實用新型的另一優選方式所述阻尼電阻上兩個接線端子之間安裝有縱向彈簧 片，彈簧片的兩端有定位孔與固定孔重合，其中彈簧片的中間有弧形的凸起，所述凸起頂在 阻尼電阻上。本實用新型的另一優選方式所述阻尼電阻為圓角。本方案的阻尼電阻採用間接冷卻的方式進行散熱，水冷系統和電阻是獨立分離 的，電阻設計比較靈活，可以根據阻尼電阻值採用多個間接水冷式電阻器通過串並聯組合， 得到不同電阻值。將電阻固定在同一個水冷散熱器上，每個晶閘管級的阻尼電阻可由多個 間接水冷式電阻器通過串並聯組成，即使某個電阻損壞，對阻尼電阻的整體阻值影響不大， 提高了可靠性，便於維護。每個阻尼電阻可以直接貼在晶閘管散熱器外殼，使換流閥結構設 計得非常緊湊，利用阻尼電阻中間的彈簧片使阻尼電阻與散熱板的接觸更緊密，散熱效果進一步增強，阻尼電阻到晶閘管控制單元(TCU)的引線很短，有效地降低了引線電感，提高 了換流閥可靠性。本方案的間接水冷式阻尼電阻，具有功率大、性能穩定可靠等優點。

圖1本實用新型結構示意圖圖2本實用新型阻尼電阻結構示意圖圖3本實用新型阻尼電阻接線端子結構示意圖
具體實施方式
在電路中電阻的阻值是會隨著溫度變化發生變化的，但是在直流換流閥電路中不 允許出現電阻值隨溫度變化過大的情況，需要阻值變化越小越好，本方案設計間接冷卻散 熱，使阻尼電路溫度係數很小，電阻值穩定。將每個晶閘管級的阻尼電阻用多個無感厚膜 電阻器通過串並聯組成，即使某個電阻損壞，對阻尼電阻的整體阻值影響不大，提高了可靠 性。在阻尼電阻之間留有空隙，可以降低空間熱輻射和熱對流。將阻尼電阻固定在一個大的 鋁質水冷散熱器上，增加了阻尼電阻的散熱面積，改善了散熱效果，同時又可以減小電阻通 流時的機械震動，降低噪聲。阻尼電阻採用彈簧式壓緊結構，使阻尼電阻與散熱器接觸較牢 靠，有更好的散熱性能。阻尼電阻在高電壓下會產生一定的局放，局放過大將影響其壽命， 本方案的阻尼電阻設計時採用圓角，使表面光滑，電阻的加工工藝保證電阻內部也光滑，使 阻尼電阻局放值最小。阻尼迴路在測量晶閘管電壓dv/dt時起的雜散電容和自感應該足夠 小，保證低頻至高頻測量電壓不發生畸變，本方案採用厚膜技術製成的電阻由輔助吸熱器 冷卻，低輻射，非感應非壓縮，體積很小，使雜散電容和自感非常小，完全滿足換流閥使用要 求。換流閥遭受操作衝擊電壓、雷電衝擊電壓、陡波衝擊電壓並且正向過電壓保護和 dv/dt保護動作後，產生短時大功率，因此阻尼電阻短時峰值功率越大越好，本方案的特殊 設計使電阻不會產生局部過熱點，極大地提高了其峰值功率。如圖1所示，本方案的散熱器包括散熱板1和水冷循環管2，其中水冷循環管2將 散熱板1貫穿，在散熱板1的表面形成多道拱形散熱管，水冷循環管2將散熱板1表面分成 多個安裝區，每個安裝區內可以安裝兩塊阻尼電阻3，阻尼電阻3的底部與散熱板1緊密接 觸，阻尼電阻3的兩端與水冷循環管2接觸，這樣阻尼電阻3就受到三個方向的散熱，而散 熱板1的熱量在水冷循環管2內的介質流動時，一併帶走，保證了整個散熱系統一個較低的 溫度。如圖3所示，阻尼電阻3表面有兩個接線端子4，接線端子4採用傘裙結構，傘裙結 構指接線端子四壁有多道與接線端子軸線垂直的凹槽，接線端子的軸心線上有固定孔，各 凹槽寬度相等，這樣可以增加兩端子之間的爬距，降低電壓擊穿危險。如圖2所示，每個阻尼電阻3兩個接線端子之間安裝有彈簧片6，彈簧片的兩端有 定位孔，定位孔與阻尼電阻上固定孔5重合，當擰入螺栓固定阻尼電阻3時可以一併固定住 彈簧片6，用來將阻尼電阻3固定在散熱板1上，在凹槽內安裝有彈簧片6，彈簧片6的中間 有個弧形的凸起，凸起頂在阻尼電阻3表面，彈簧片6固定後，凸起對阻尼電阻3有一個向 下壓的彈力，作用是將阻尼電阻3頂在散熱板1的表面，此方式使阻尼電阻與平板散熱器的接觸更加緊密，增強了散熱效果。 本方案的阻尼電阻3安裝方式採用串並聯方式，如圖1所示，在散熱板上安裝了多個阻尼電阻3，每兩個阻尼電阻I、II組成一級阻尼電路，一共有五級阻尼電路，其中阻尼電 阻中接負極的電阻和接正極的電阻分別位於水冷循環管的兩邊，即阻尼電阻I和阻尼電阻 II分別位於同一水冷循環管2的兩邊，這樣可增大每一級阻尼電阻3的有效散熱面積，避 免了某一級阻尼電阻集中在一處，導致局部熱量過大，不能及時散熱的問題，同級中阻尼電 阻I的接線端子A與電路負極連接，接線端子B與阻尼電阻II的接線端子A連接，阻尼電 阻II的接線端子B與電路的正極連接，即同級中的阻尼電阻採用串聯方式，而整個換流閥 的阻尼電路中級與級之間採用並聯方式連接。
權利要求一種直流換流閥阻尼電阻間接式水冷裝置，包括散熱器和阻尼電阻(3)，其特徵在於，所述散熱器包括散熱板(1)和水冷循環管(2)，水冷循環管(2)穿過散熱板(1)表面，所述阻尼電阻(3)安裝在散熱板(1)表面上。
2.如權利要求1所述的一種直流換流閥阻尼電阻間接式水冷裝置，其特徵在於，所述 散熱板(1)表面由多道水冷循環管(2)隔成多個安裝區，所述阻尼電阻(3)有多個且在同 一個散熱板(1)上組成多級阻尼電路。
3.如權利要求2所述的一種直流換流閥阻尼電阻間接式水冷裝置，其特徵在於，所述 阻尼電路中由不同的阻尼電阻(3)接電路正、負極，其中接正、負極的不同阻尼電阻安裝在 同一個水冷循環管(2)的兩邊。
4.如權利要求3所述的一種直流換流閥阻尼電阻間接式水冷裝置，其特徵在於，所述 阻尼電阻(3)上有兩個接線端子(4)，所述接線端子結構為傘裙形狀。
5.如權利要求4所述的一種直流換流閥阻尼電阻間接式水冷裝置，其特徵在於，所述 傘裙形狀指接線端子四壁有多道與接線端子軸線垂直的凹槽，接線端子的軸心線上有固定 孔。
6.如權利要求5所述的一種直流換流閥阻尼電阻間接式水冷裝置，其特徵在於，所述 散熱板(1)上每一級阻尼電路包括阻尼電阻I和阻尼電阻II兩個阻尼電阻，其中阻尼電阻 I的接線端子A與電路的負極連接，接線端子B與阻尼電阻II的接線端子A連接，阻尼電阻 II的接線端子B與電路的正極連接。
7.如權利要求6所述的一種直流換流閥阻尼電阻間接式水冷裝置，其特徵在於，所述 阻尼電阻上兩個接線端子之間安裝有縱向彈簧片(6)，彈簧片(6)的兩端有定位孔與固定 孔(5)重合，其中彈簧片(6)的中間有弧形的凸起，所述凸起頂在阻尼電阻上。
8.如權利要求7所述的一種直流換流閥阻尼電阻間接式水冷裝置，其特徵在於，所述 阻尼電阻(3)為圓角。
專利摘要本實用新型公開一種直流換流閥阻尼電阻間接式水冷裝置，具體涉及一種直流換流閥阻尼電阻採用間接式水冷的散熱裝置。本方案包括散熱器和阻尼電阻，水冷循環管穿過散熱板表面，阻尼電阻安裝在散熱板表面上，散熱板表面由多道水冷循環管隔成多個安裝區，阻尼電阻有多個且在同一個散熱板上組成多級阻尼電路，阻尼電阻的中間有道縱向凹槽，凹槽內安裝有彈簧片。本方案電阻設計比較靈活，可以根據阻尼電阻值採用多個間接水冷式電阻器通過串並聯組合，得到不同電阻值，利用阻尼電阻中間的彈簧片使阻尼電阻與散熱板的接觸更緊密，散熱效果進一步增強，本方案的間接水冷式阻尼電阻，具有功率大、性能穩定可靠等優點。
文檔編號H01C1/08GK201570334SQ20092027748
公開日2010年9月1日 申請日期2009年11月27日 優先權日2009年11月27日
發明者孫倩, 楊曉楠, 湯廣福 申請人:中國電力科學研究院