一种直流断路器的主通流支路结构的制作方法

本发明涉及一种主通流支路结构，具体涉及一种直流断路器的的主通流支路结构，属于高压、超高压直流输电技术领域。

背景技术：

基于柔性直流的多端直流输电和直流电网技术是解决新能源并网和消纳问题的有效技术手段之一，而高压直流断路器是构建直流电网的关键设备，对直流输电系统和直流电网的安全可靠运行有着极其重要的作用。随着直流输电技术的不断发展，高压直流断路器的研制面临诸多新的挑战。

目前，国内外的高压直流断路器均处于研发阶段，尚无成熟的产品。主通流支路作为直流断路器的重要组成部分，需要在直流断路器正常运行时承受长时间的高压直流电流，为满足这一要求其元器件种类、数量均较多。同时其长时间通流的工作特点则要求为其配备水路对关键零部件进行冷却，水路与电路同时存在，其结构布局复杂安全要求也较高。故如何紧凑、合理的布置主通流主路成为直流断路器结构设计的难点。

技术实现要素：

本发明的目的是：提供一种不仅结构紧凑、布局合理，而且又能实现冷却的直流断路器的主通流支路结构。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是：一种直流断路器的的主通流支路结构，其创新点在于：包括框架组件、主支路阀组件、避雷器和冷却组件；

所述主支路阀组件和避雷器均设在框架组件的上方，所述冷却组件设在框架组件的下方；

所述主支路阀组件有多组，且多组主支路阀组件并联连接在框架组件的上方，且多组主支路阀组件并联连接后与避雷器并联连接；

所述主支路阀组件包括rcd组件和igbt组件，且所述rcd组件与igbt组件电连接，所述igbt组件包括散热器，所述散热器设有进水口和出水口；

所述冷却组件包括进水支路管和出水支路管，所述进水支路管和出水支路管均固定在框架组件的下方，且所述进水支路管与散热器的进水口相连通，出水支路管与散热器的出水口相连通。

在上述技术方案中，所述主支路阀组件的igbt组件还包括安装框架和igbt模块，所述安装框架上设有多个igbt模块，且每一个igbt模块的两侧分别设有散热器；每一个散热器上均设有rcd组件，且rcd组件与一个igbt模块并联连接。

在上述技术方案中，所述主支路阀组件的rcd组件包括电容、电阻和二极管，所述电阻与电容并联连接后并与二极管串联连接。

在上述技术方案中，所述冷却组件还包括水管夹，所述进水支路管和出水支路管均通过水管夹固定连接在框架组件上。

在上述技术方案中，还包括供能组件，所述框架组件的两端分别设有绝缘支撑板，所述供能组件与绝缘支撑板固定连接。

在上述技术方案中，所述框架组件上还设有旁路开关，所述多组主支路阀组件并联连接后通过连接铜排与旁路开关并联连接，且旁路开关与框架组件上设有的绝缘支撑板固定连接。

在上述技术方案中，所述绝缘支撑板通过绝缘支撑梁组件与框架组件固定连接，所述绝缘支撑梁组件包括固定连接的金属支撑板和绝缘支撑梁，所述金属支撑板通过螺栓固定连接在框架组件上，所述绝缘支撑板与绝缘支撑梁固定连接。

在上述技术方案中，还包括屏蔽罩组件，所述屏蔽罩组件包括屏蔽罩支撑件和屏蔽罩，所述屏蔽罩通过屏蔽罩支撑件与框架组件的外侧固定连接，所述屏蔽罩有多个，且多个屏蔽罩有间距且呈u形状布置在框架组件的外侧。

在上述技术方案中，所述框架组件包括两个或两个以上金属梁，所述括两个或两个以上金属梁的两端分别与绝缘梁固定连接。

在上述技术方案中，所述框架组件的一个金属梁的外侧设有连接铜排，所述多组主支路阀组件并联连接后通过连接铜排与避雷器并联连接，所述避雷器与框架组件上设有的绝缘支撑板固定连接。

本发明所具有的积极效果是：采用本发明的直流断路器的的主通流支路结构后，由于本发明包括框架组件、主支路阀组件、避雷器和冷却组件；所述主支路阀组件和避雷器均设在框架组件的上方，所述冷却组件设在框架组件的下方；所述主支路阀组件有多组，且多组主支路阀组件并联连接在框架组件的上方，且多组主支路阀组件并联连接后与避雷器并联连接；所述主支路阀组件包括rcd组件和igbt组件，且所述rcd组件与igbt组件电连接，所述igbt组件包括散热器，所述散热器设有进水口和出水口；所述冷却组件包括进水支路管和出水支路管，所述进水支路管和出水支路管均固定在框架组件的下方，且所述进水支路管与散热器的进水口相连通，出水支路管与散热器的出水口相连通；本发明所述主支路阀组件和冷却组件分别设在框架组件的上方和下方，一方面，最大限度地利用了空间，不仅结构布置紧凑，而且占用空间较少；另一方面，实现了电路与冷却的完全分离，排除了电路与冷却二者其一发生故障时对对方的不利影响，同时这种分离式结构方便二者独立检修，为后期维护工作提供便利，减少了工作量。

附图说明

图1是本发明的一种具体实施方式的立体结构示意图；

图2是本发明的一种具体实施方式的结构示意图；

图3是图2的俯视示意图；

图4是本发明的主支路阀组件的结构示意图；

图中标记：框架组件1、主支路阀组件2、供能组件3、绝缘支撑板4、旁路开关组件5、绝缘支撑梁组件6、冷却组件7、连接铜排组8、避雷器9、屏蔽罩组件10、绝缘梁1-1、金属梁1-2、rcd组件2-1、igbt组件2-2、电容2-3、电阻2-4、二极管2-5、igbt模块2-6、散热器2-6、金属支撑板6-1、绝缘支撑梁6-2、水管夹7-1、出水支路管7-2、进水支路管7-3、屏蔽罩支撑10-1、屏蔽罩10-2。

具体实施方式

以下结合附图以及给出的实施例，对本发明作进一步的说明，但并不局限于此。

如图1、2、3、4所示，一种直流断路器的的主通流支路结构，包括框架组件1、主支路阀组件2、避雷器9和冷却组件7；

所述主支路阀组件1和避雷器9均设在框架组件1的上方，所述冷却组件7设在框架组件1的下方；

所述主支路阀组件2有多组，且多组主支路阀组件2通过铜排并联连接在框架组件1的上方，实现电流在各个主支路阀组件之间均匀流过，且多组主支路阀组件2并联连接后与避雷器9并联连接；

所述主支路阀组件2包括rcd组件2-1和igbt组件2-2，所述rcd组件2-1设在igbt组件2-2的一侧，并通过铜排与igbt组件2-2电连接，所述igbt组件2-2包括散热器2-7，所述散热器2-7设有进水口和出水口；

所述冷却组件7包括进水支路管7-3和出水支路管7-2，所述进水支路管7-3和出水支路管7-2均固定在框架组件1的下方，且所述进水支路管7-2与散热器2-7的进水口相连通，出水支路管7-2与散热器2-7的出水口相连通。

如图4所示，为了使得主支路阀组件2的结构更加紧凑、合理，使其为模块化，便于维护，所述主支路阀组件2的igbt组件2-2还包括安装框架和igbt模块2-6，所述安装框架上设有多个igbt模块2-6，且每一个igbt模块2-6的两侧分别设有散热器2-7，多个igbt模块2-6通过夹设在每一个igbt模块两侧的散热器导电连接；每一个散热器2-7上均设有rcd组件2-1，且rcd组件2-1与一个igbt模块2-6并联连接。所述安装框架包括绝缘拉杆和压装板，所述绝缘拉杆的两端分别与压装板固定连接，所述绝缘拉杆一端的压装板的内侧设有垫块，另一端的压装板的内侧设有压紧组件，所述压紧组件包括顶杆、轴套和碟簧，所述顶杆通过锁紧螺母与该压紧板螺纹连接，所述碟簧设在顶杆和轴套之间，且轴套与靠近的一个散热器相抵。

本发明所述主支路阀组件2配有为其igbt模块2-6供电的取能电源，且取能电源布置在框架组件1的下方，这样，不仅路线短接线简单，而且空间较为紧凑。

如图4所示，为了使得本发明结构更加合理，所述主支路阀组件2的rcd组件2-1包括电容2-3、电阻2-4和二极管2-5，所述电阻2-4与电容2-3并联连接后并与二极管2-5串联连接，本发明电容2-3、电阻2-4和二极管2-5通过铜排连接。

如图2、3所示，为了方便固定进水支路管7-3和出水支路管7-4，所述冷却组件7还包括水管夹7-1，所述进水支路管7-3和出水支路管7-2均通过水管夹7-1固定连接在框架组件1上。

如图1所示，为了方便为直流断路器的快速机械开关供电，本发明还包括供能组件3，所述框架组件1的两端分别设有绝缘支撑板4，所述供能组件3与绝缘支撑板4固定连接，所述绝缘支撑板4通过螺栓连接固定在绝缘支撑梁组件6的上方。

如图1所示，当电流过大时，为了能够起到对本发明的保护作用，所述框架组件1上还设有旁路开关5，所述多组主支路阀组件2并联连接后通过连接铜排与旁路开关5并联连接，且旁路开关5与框架组件1上设有的绝缘支撑板4固定连接，该绝缘支撑板4与通过螺栓固定在框架组件1上设有的绝缘支撑梁组件6的上方。

如图2、3所示，所述绝缘支撑板4通过绝缘支撑梁组件6与框架组件1固定连接，所述绝缘支撑梁组件6包括固定连接的金属支撑板6-1和绝缘支撑梁6-2，所述金属支撑板6-1通过螺栓固定连接在框架组件1上，所述绝缘支撑板绝缘支撑梁6-2固定连接，所述金属支撑板6-1有效增强了绝缘支撑梁6-2的支撑强度。

如图1所示，为了防止本发明发生干扰，还包括屏蔽罩组件10，所述屏蔽罩组件10包括屏蔽罩支撑件10-1和屏蔽罩10-2，所述屏蔽罩10-2通过屏蔽罩支撑件10-1与框架组件1的外侧固定连接，所述屏蔽罩10-2有多个，且多个屏蔽罩10-2有间距且呈u形状布置在框架组件1的外侧。可根据实际需要调整屏蔽罩的数量及分布，形式不限。

如图3所示，为了使得本发明的框架组件1结构更加简单，所述框架组件1包括两个或两个以上金属梁1-2，所述括两个或两个以上金属梁1-2的两端分别与绝缘梁1-1固定连接。

如图1所示，为了便于将避雷器9与多组支路阀组件2并联，所述框架组件1的一个金属梁1-2的外侧设有连接铜排8，所述多组主支路阀组件2并联连接后通过连接铜排8与避雷器9并联连接，所述避雷器9与框架组件1上设有的绝缘支撑板4固定连接。

本发明所述供能组件3、旁路开关5和避雷器9分别与框架组件1上相应的绝缘支撑板4连接，每一个绝缘支撑板4均通过螺栓连接固定在框架组件1上相应的绝缘支撑梁组件6的上方。

本发明所述主支路阀组件2和冷却组件7分别设在框架组件1的上方和下方，使得主支路阀组件2与冷却组件7形成整体，并同时存在，一方面，最大限度地利用了空间，不仅结构布置紧凑，而且占用空间较少，使得冷却组件7能为关键零部件实施水冷却；另一方面，实现了电路与冷却的完全分离，排除了电路与冷却二者其一发生故障时对对方的不利影响，同时这种分离式结构方便二者独立检修，为后期维护工作提供便利，减少了工作量。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。