专利名称：一种直流换流阀阻尼电阻间接式水冷装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种带散热装置的电阻，具体涉及一种直流换流阀阻尼电阻采用 间接式水冷的散热装置。
背景技术：
自20世纪80年代中期以来，所有的换流阀就采用了纯水或水/乙二醇混 合的液 体冷却，阻尼电阻是换流阀中一个主要的散热元件，其散热性能的好坏直接关系到换流阀 的正常运行。如何将阻尼电阻的热量快速带走，以及在某个电阻出现问题时，保证整个换流 阀的正常工作都是在设计时需要考虑的。
实用新型内容为解决现有技术中直流换流阀的阻尼电阻可靠性低、散热效果慢的问题，本方案 提供一种水冷与电阻各自独立的间接散热装置，具体方案如下一种直流换流阀阻尼电阻 间接水冷式装置，包括散热器和阻尼电阻，其特征在于，所述散热器包括散热板和水冷循环 管，水冷循环管穿过散热板表面，所述阻尼电阻安装在散热板表面上。本实用新型的另一优选方式所述散热板表面由多道水冷循环管隔成多个安装 区，所述阻尼电阻有多个且在同一个散热板上组成多级阻尼电路。本实用新型的另一优选方式所述阻尼电路中由不同的阻尼电阻接电路正、负极， 其中接正、负极的不同阻尼电阻安装在同一个水冷循环管的两边。本实用新型的另一优选方式所述阻尼电阻上有两个接线端子，所述接线端子结 构为伞裙形状。本实用新型的另一优选方式所述伞裙形状指接线端子四壁有多道与接线端子轴 线垂直的凹槽，接线端子的轴心线上有固定孔。本实用新型的另一优选方式所述散热板上每一级阻尼电路包括阻尼电阻I和阻 尼电阻II两个阻尼电阻，其中阻尼电阻I的接线端子A与电路的负极连接，接线端子B与 阻尼电阻II的接线端子A连接，阻尼电阻II的接线端子B与电路的正极连接。本实用新型的另一优选方式所述阻尼电阻上两个接线端子之间安装有纵向弹簧 片，弹簧片的两端有定位孔与固定孔重合，其中弹簧片的中间有弧形的凸起，所述凸起顶在 阻尼电阻上。本实用新型的另一优选方式所述阻尼电阻为圆角。本方案的阻尼电阻采用间接冷却的方式进行散热，水冷系统和电阻是独立分离 的，电阻设计比较灵活，可以根据阻尼电阻值采用多个间接水冷式电阻器通过串并联组合， 得到不同电阻值。将电阻固定在同一个水冷散热器上，每个晶闸管级的阻尼电阻可由多个 间接水冷式电阻器通过串并联组成，即使某个电阻损坏，对阻尼电阻的整体阻值影响不大， 提高了可靠性，便于维护。每个阻尼电阻可以直接贴在晶闸管散热器外壳，使换流阀结构设 计得非常紧凑，利用阻尼电阻中间的弹簧片使阻尼电阻与散热板的接触更紧密，散热效果进一步增强，阻尼电阻到晶闸管控制单元(TCU)的引线很短，有效地降低了引线电感，提高 了换流阀可靠性。本方案的间接水冷式阻尼电阻，具有功率大、性能稳定可靠等优点。
图1本实用新型结构示意图图2本实用新型阻尼电阻结构示意图图3本实用新型阻尼电阻接线端子结构示意图
具体实施方式
在电路中电阻的阻值是会随着温度变化发生变化的，但是在直流换流阀电路中不 允许出现电阻值随温度变化过大的情况，需要阻值变化越小越好，本方案设计间接冷却散 热，使阻尼电路温度系数很小，电阻值稳定。将每个晶闸管级的阻尼电阻用多个无感厚膜 电阻器通过串并联组成，即使某个电阻损坏，对阻尼电阻的整体阻值影响不大，提高了可靠 性。在阻尼电阻之间留有空隙，可以降低空间热辐射和热对流。将阻尼电阻固定在一个大的 铝质水冷散热器上，增加了阻尼电阻的散热面积，改善了散热效果，同时又可以减小电阻通 流时的机械震动，降低噪声。阻尼电阻采用弹簧式压紧结构，使阻尼电阻与散热器接触较牢 靠，有更好的散热性能。阻尼电阻在高电压下会产生一定的局放，局放过大将影响其寿命， 本方案的阻尼电阻设计时采用圆角，使表面光滑，电阻的加工工艺保证电阻内部也光滑，使 阻尼电阻局放值最小。阻尼回路在测量晶闸管电压dv/dt时起的杂散电容和自感应该足够 小，保证低频至高频测量电压不发生畸变，本方案采用厚膜技术制成的电阻由辅助吸热器 冷却，低辐射，非感应非压缩，体积很小，使杂散电容和自感非常小，完全满足换流阀使用要 求。换流阀遭受操作冲击电压、雷电冲击电压、陡波冲击电压并且正向过电压保护和 dv/dt保护动作后，产生短时大功率，因此阻尼电阻短时峰值功率越大越好，本方案的特殊 设计使电阻不会产生局部过热点，极大地提高了其峰值功率。如图1所示，本方案的散热器包括散热板1和水冷循环管2，其中水冷循环管2将 散热板1贯穿，在散热板1的表面形成多道拱形散热管，水冷循环管2将散热板1表面分成 多个安装区，每个安装区内可以安装两块阻尼电阻3，阻尼电阻3的底部与散热板1紧密接 触，阻尼电阻3的两端与水冷循环管2接触，这样阻尼电阻3就受到三个方向的散热，而散 热板1的热量在水冷循环管2内的介质流动时，一并带走，保证了整个散热系统一个较低的 温度。如图3所示，阻尼电阻3表面有两个接线端子4，接线端子4采用伞裙结构，伞裙结 构指接线端子四壁有多道与接线端子轴线垂直的凹槽，接线端子的轴心线上有固定孔，各 凹槽宽度相等，这样可以增加两端子之间的爬距，降低电压击穿危险。如图2所示，每个阻尼电阻3两个接线端子之间安装有弹簧片6，弹簧片的两端有 定位孔，定位孔与阻尼电阻上固定孔5重合，当拧入螺栓固定阻尼电阻3时可以一并固定住 弹簧片6，用来将阻尼电阻3固定在散热板1上，在凹槽内安装有弹簧片6，弹簧片6的中间 有个弧形的凸起，凸起顶在阻尼电阻3表面，弹簧片6固定后，凸起对阻尼电阻3有一个向 下压的弹力，作用是将阻尼电阻3顶在散热板1的表面，此方式使阻尼电阻与平板散热器的接触更加紧密，增强了散热效果。 本方案的阻尼电阻3安装方式采用串并联方式，如图1所示，在散热板上安装了多个阻尼电阻3，每两个阻尼电阻I、II组成一级阻尼电路，一共有五级阻尼电路，其中阻尼电 阻中接负极的电阻和接正极的电阻分别位于水冷循环管的两边，即阻尼电阻I和阻尼电阻 II分别位于同一水冷循环管2的两边，这样可增大每一级阻尼电阻3的有效散热面积，避 免了某一级阻尼电阻集中在一处，导致局部热量过大，不能及时散热的问题，同级中阻尼电 阻I的接线端子A与电路负极连接，接线端子B与阻尼电阻II的接线端子A连接，阻尼电 阻II的接线端子B与电路的正极连接，即同级中的阻尼电阻采用串联方式，而整个换流阀 的阻尼电路中级与级之间采用并联方式连接。
权利要求一种直流换流阀阻尼电阻间接式水冷装置，包括散热器和阻尼电阻(3)，其特征在于，所述散热器包括散热板(1)和水冷循环管(2)，水冷循环管(2)穿过散热板(1)表面，所述阻尼电阻(3)安装在散热板(1)表面上。
2.如权利要求1所述的一种直流换流阀阻尼电阻间接式水冷装置，其特征在于，所述 散热板(1)表面由多道水冷循环管(2)隔成多个安装区，所述阻尼电阻(3)有多个且在同 一个散热板(1)上组成多级阻尼电路。
3.如权利要求2所述的一种直流换流阀阻尼电阻间接式水冷装置，其特征在于，所述 阻尼电路中由不同的阻尼电阻(3)接电路正、负极，其中接正、负极的不同阻尼电阻安装在 同一个水冷循环管(2)的两边。
4.如权利要求3所述的一种直流换流阀阻尼电阻间接式水冷装置，其特征在于，所述 阻尼电阻(3)上有两个接线端子(4)，所述接线端子结构为伞裙形状。
5.如权利要求4所述的一种直流换流阀阻尼电阻间接式水冷装置，其特征在于，所述 伞裙形状指接线端子四壁有多道与接线端子轴线垂直的凹槽，接线端子的轴心线上有固定 孔。
6.如权利要求5所述的一种直流换流阀阻尼电阻间接式水冷装置，其特征在于，所述 散热板(1)上每一级阻尼电路包括阻尼电阻I和阻尼电阻II两个阻尼电阻，其中阻尼电阻 I的接线端子A与电路的负极连接，接线端子B与阻尼电阻II的接线端子A连接，阻尼电阻 II的接线端子B与电路的正极连接。
7.如权利要求6所述的一种直流换流阀阻尼电阻间接式水冷装置，其特征在于，所述 阻尼电阻上两个接线端子之间安装有纵向弹簧片(6)，弹簧片(6)的两端有定位孔与固定 孔(5)重合，其中弹簧片(6)的中间有弧形的凸起，所述凸起顶在阻尼电阻上。
8.如权利要求7所述的一种直流换流阀阻尼电阻间接式水冷装置，其特征在于，所述 阻尼电阻(3)为圆角。
专利摘要本实用新型公开一种直流换流阀阻尼电阻间接式水冷装置，具体涉及一种直流换流阀阻尼电阻采用间接式水冷的散热装置。本方案包括散热器和阻尼电阻，水冷循环管穿过散热板表面，阻尼电阻安装在散热板表面上，散热板表面由多道水冷循环管隔成多个安装区，阻尼电阻有多个且在同一个散热板上组成多级阻尼电路，阻尼电阻的中间有道纵向凹槽，凹槽内安装有弹簧片。本方案电阻设计比较灵活，可以根据阻尼电阻值采用多个间接水冷式电阻器通过串并联组合，得到不同电阻值，利用阻尼电阻中间的弹簧片使阻尼电阻与散热板的接触更紧密，散热效果进一步增强，本方案的间接水冷式阻尼电阻，具有功率大、性能稳定可靠等优点。
文档编号H01C1/08GK201570334SQ20092027748
公开日2010年9月1日 申请日期2009年11月27日 优先权日2009年11月27日
发明者孙倩, 杨晓楠, 汤广福 申请人:中国电力科学研究院