接，所述电容器组3的外壳设计接口与所述控制单元及所述供能单元连接，所述IGBT压装单元2、所述电容器组3、所述层叠母排4、所述控制单元和所述供能单元位于所述支撑框架8上；层叠母排4采用普通的铜母排，可有效降低杂散参数对于模块电气性能的影响。
[0032]所述IGBT压装单元2由四只压接式IGBT、水冷板式散热器、门极单元1、出线母排6和压装结构件组成，所述压接式IGBT与所述水冷板式散热器交替叠放安装，所述门极单元I安装在所述水冷板式散热器的专用接口上，所述出线母排6采用普通的铜母排，叠放在所述水冷板散热器的水冷板上，所述压装结构件通过四根金属拉杆提供压装力，所述之金属拉杆连接紧固在两端法兰上；所述门极单元I采用插接和侧方紧固的方式固定在所述水冷板式散热器的专用接口上，可提高电气接触可靠性，便于快速安装更换；所述压接式IGBT由于其自身设计形式，可以在故障产生时形成短路故障状态，完全避免了传统焊接式器件断路式故障所导致的爆胀现象。
[0033]压接型IGBT与层叠母排4的结合应用大幅降低了回路中的杂散电感，所述IGBT压装单元经由出线母排6引至模块外部，所述出线母排6之间并联旁路晶闸管5以备故障切除之需，所述门极单元I及模块控制系统通过供能系统7提供所需能量，将所有部件固定于支撑框架8上，所述支撑框架8为铝金属焊接结构框架，为整体模块提供安装固定接口及有效支撑，从而形成完整的模块整体。
[0034]所述压装结构件的四个角上设置有横穿所述四个角的四根金属拉杆，通过四根金属拉杆提供压装力，所述之金属拉杆连接紧固在两端法兰上。
[0035]图4为本发明图直流断路器桥式模块的电气结构图。参照图2，直流断路器模块拓扑为H桥结构，包括四个大功率IGBT器件，以及一只转移换相用电容器，所述之大功率IGBT与电容器组成H桥拓扑结构。
[0036]采用本结构的断路器模块因为采用压接式IGBT而避免了故障状态下的爆胀现象，可以在极大程度上提高模块集成度，减小模块总体积；IGBT之间由于采用压装的实现直接连接形式极大程度的减小了器件间的杂散参数，可以将模块杂散电感控制在40nH以下，有效降低了模块在关断大电流时的电压尖峰；同时在增加通流容量的同时提高模块的集成度，使相同模块体积内的功率大大提升；所述模块的集成化紧凑设计可以实现在相同模块体积内更大的换流功率或者在相同换流功率下大大减小模块体积，电容器与控制单元及供能单元的结构集成，同时还可以为控制单元提供较大的散热面积。
[0037]最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员依然可以对本发明的【具体实施方式】进行修改或者等同替换，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，均在申请待批的权利要求保护范围之内。
【主权项】
1.一种直流断路器桥式模块，所述直流断路器桥式模块包括IGBT压装单元(2)、电容器组(3)、层叠母排(4)、控制单元、供能单元(7)和支撑框架(8)，所述电容器组(3)通过所述层叠母排(4)与所述IGBT压装单元(2)连接，所述电容器组(3)的外壳与所述控制单元及所述供能单元(7)连接，其特征在于，所述IGBT压装单元(2)、所述电容器组(3)、所述层叠母排(4)、所述控制单元和所述供能单元(7)位于所述支撑框架(8)上。
2.根据权利要求1所述的直流断路器桥式模块，其特征在于，所述IGBT压装单元由四只压接式IGBT、水冷板式散热器、门极单元(I)、出线母排(6)和压装结构件组成，所述压接式IGBT与所述水冷板式散热器交替设置，所述门极单元(I)与所述水冷板式散热器连接，所述出线母排(6)叠放在所述水冷板散热器的水冷板上，所述压装结构件通过四根金属拉杆连接。
3.根据权利要求2所述的直流断路器桥式模块，其特征在于，所述门极单元(I)采用插接方式与所述水冷板式散热器连接。
4.根据权利要求2所述的直流断路器桥式模块，其特征在于，所述出线母排(6)之间接入旁路晶闸管(5)。
5.根据权利要求2所述的直流断路器桥式模块，其特征在于，所述压装结构件为两个，所述四根金属拉杆用连接件固定在所述两个压装结构件的外表面。
6.根据权利要求2所述的直流断路器桥式模块，其特征在于，所述四只压接式IGBT与所述电容器组拓扑为H桥结构。
7.根据权利要求2所述的直流断路器桥式模块，其特征在于，所述出线母排(6)和所述叠放母排(4)为铜母排。
8.根据权利要求2所述的直流断路器桥式模块，其特征在于，所述支撑框架(8)为铝金属焊接结构框架。
9.根据权利要求1-8任意一项权利要求所述的直流断路器桥式模块，其特征在于，所述直流断路器桥式模块的电感值在40nH以下。
【专利摘要】本发明公开了一种直流断路器桥式模块，所述直流断路器桥式模块包括IGBT压装单元、电容器组、层叠母排、控制单元、供能单元和支撑框架，所述电容器组通过所述层叠母排与所述IGBT压装单元电气连接，所述电容器组与所述控制单元及所述供能单元连接，所述IGBT压装单元、所述电容器组、所述层叠母排、所述控制单元和所述供能单元位于所述支撑框架上。通过本发明提供的技术方案消除了传统焊接式模块在故障状态下的爆胀隐患，极大提高了模块集成度，减小了模块总体积；有效降低了模块在关断大电流时的电压尖峰，同时还为控制单元提供较大的散热面积。
【IPC分类】H01H71-00
【公开号】CN104701096
【申请号】CN201410848772
【发明人】王成昊, 张升, 汤广福, 贺之渊, 魏晓光, 高冲
【申请人】国家电网公司, 国网智能电网研究院, 中电普瑞电力工程有限公司, 华北电网有限公司
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2014年12月29日