一种可控直流高压浪涌电流撬棒装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及大功率直流高电压电源保护装置领域，具体为一种可控直流高压浪涌电流撬棒装置。
【背景技术】
[0002]在高温等离子体研究领域，特别是托卡马克系统的高压电源装置中，需要撬棒保护，例如它的中性束注入系统的直流高压电源在运行过程中，其负载会经常性短路，这时需要在几微秒内关断高压电源，短路瞬间浪涌电流可能超过10kA，并且电源输出电压达到80kV，普通的机械开关无法满足要求，因此需要采用一种新型高速开关。在20世纪的高温等离子体研究领域，这种撬棒装置通常采用含水银的引燃管，来实现高速短路功能；由于当前环保标准的引入，这种产品已不允许生产，并且高压引燃管只能进口，价格昂贵，容易损坏，不能通过控制断开。为了更好的保护高压电源的负载和高压电源装置，并且保证撬棒本体的安全，需要一种能够可控的高速高压浪涌电流短路撬棒设备；在我国高温等离子体研究领域尚未有这种设备。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种可控直流高压浪涌电流撬棒装置，用于直流高压电源输出短路保护，使直流高压电源输出端能够在几微秒内短路，切断通向负载的能量供应通道，保护负载的安全。
[0004]为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为:
一种可控直流高压浪涌电流撬棒装置，其特征在于:包括竖向设置的绝缘环氧板，绝缘环氧板一侧板面紧贴绝缘环氧板设置有相互上、下对称的阀体金属固定压件，两金属压件左端之间、右端之间分别连接有金属拉杆，靠近上方的金属压件底部、下方的金属压件顶部的金属拉杆上分别安装有绝缘压件，上方的绝缘压件底部水平安装有撬棒的正输入端子，下方的绝缘压件顶部水平安装有撬棒的负输入端子，正、负输入端子之间设置有由多个集成门极换流晶闸管沿竖向依次串联构成的晶闸管串联电路，所述晶闸管串联电路两端分别电接入撬棒的正、负输入端子上，且晶闸管串联电路中各个集成门极换流晶闸管被上、下方的金属压件压紧在两金属拉杆之间；还包括分别安装在绝缘环氧板板面上的高压隔离供电变压器、电源控制板、电源驱动器、多路均压电路，以及光纤驱动器，所述高压隔离供电变压器通过电源驱动器供电至电源控制板，所述光纤驱动器通过控制光纤与电源控制板控制端连接，所述电源控制板输出端接入有多路驱动信号电缆，多路驱动信号电缆一一对应接入各个集成门极换流晶闸管的管脚，多路均压电路分别一一对应通过均压连接电缆接入各个集成门极换流晶闸管的管脚，所述的电源驱动器为各电源控制板提供高频电源。
[0005]所述的一种可控直流高压浪涌电流撬棒装置，其特征在于:所述绝缘环氧板上还设置一对绝缘固定夹件，其中一个绝缘固定夹件固定多路驱动信号电缆，另一个绝缘固定夹件固定多路均压连接电缆。
[0006]所述的一种可控直流高压浪涌电流撬棒装置，其特征在于:两金属拉杆中间位置与晶闸管串联电路中中间位置的集成门极换流晶闸管阴极之间连接有导线。
[0007]本发明采用可控的集成门极换流晶闸管串联，通过由阀体金属固定压件、绝缘压件构成的紧固压件使这些集成门极换流晶闸管串联压接在一起，这些集成门极换流晶闸管都配备特定的动态和静态均压电路，集成门极换流晶闸管的控制电源由多副边绕组的高压隔离供电变压器提供，集成门极换流晶闸管的驱动信号由多模的控制光纤提供；集成门极换流晶闸管的触发逻辑是:有光断开，无光导通。撬棒控制信号由光纤驱动器发出，通过光纤送入到集成门极换流晶闸管。
[0008]本发明的有益效果:利用可控半导体器件集成门极换流晶闸管及其辅助设备的集成，制造出高压快速可控的撬棒装置，能够在几微秒内导通，并且能够通过控制信号断开。在高温等离子体研究领域托卡马克装置中，需要微秒量级的高压撬棒装置；到目前为止，我国尚未有可控的微秒级高压浪涌电流撬棒装置；本发明的设备能满足这种需求，电压等级可以超过10kV,浪涌电流超过30kA;为价格昂贵的中性束注入系统的安全运行提供有效保护。
【附图说明】
[0009]图1为本发明整体结构散视图。
[0010]图2为本发明的主视图。
【具体实施方式】
[0011]如图1所示。一种可控直流高压浪涌电流撬棒装置，包括竖向设置的绝缘环氧板13，绝缘环氧板13 —侧板面紧贴绝缘环氧板13设置有相互上、下对称的阀体金属固定压件4，两金属压件4左端之间、右端之间分别连接有金属拉杆3，靠近上方的金属压件底部、下方的金属压件顶部的金属拉杆上分别安装有绝缘压件5，上方的绝缘压件底部水平安装有撬棒的正输入端子8，下方的绝缘压件顶部水平安装有撬棒的负输入端子9，正、负输入端子8、9之间设置有由多个集成门极换流晶闸管7沿竖向依次串联构成的晶闸管串联电路，晶闸管串联电路两端分别电接入撬棒的正、负输入端子8、9上，且晶闸管串联电路中各个集成门极换流晶闸管7被上、下方的金属压件4压紧在两金属拉杆3之间；还包括分别安装在绝缘环氧板13板面上的高压隔离供电变压器11、电源控制板10、多路均压电路1，以及设置在绝缘环氧板13外的光纤驱动器14，高压隔离供电变压器11通过供电电缆6和电源驱动器17供电至电源控制板10，光纤驱动器14通过控制光纤12与电源控制板10控制端连接，电源控制板10的输出是驱动信号电缆16，驱动信号电缆16—一对应接入各个集成门极换流晶闸管7的管脚，多路均压电路I分别一一对应通过均压连接电缆15接入各个集成门极换流晶闸管7的管脚。
[0012]绝缘环氧板13上还设置一对绝缘固定夹件2，其中一个绝缘固定夹件固定多路驱动信号电缆，另