一種直流輸電換流閥及其水冷散熱裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種直流輸電換流閥及其水冷散熱裝置，水冷散熱裝置包括散熱裝置本體，散熱裝置本體的上側面和/或下側面形成用于對晶閘管進行散熱的散熱面，所述散熱裝置本體內設有用于供冷卻水流進和流出的散熱水道，散熱裝置本體內設有與所述散熱水道隔離開的用于封裝阻尼電阻的電阻安裝腔。本發(fā)明利用絕緣導熱材料將阻尼電阻封裝在散熱裝置本體內，利用散熱水道中冷卻水的流動對阻尼電阻進行冷卻，阻尼電阻采用封裝的安裝方式相對于插裝的方式熱傳導更快，散熱效果更好。同時阻尼電阻與散熱水道隔開設置，避免了阻尼電阻與冷卻水的直接接觸，防止阻尼電阻被腐蝕。
【專利說明】
一種直流輸電換流閥及其水冷散熱裝置
技術領域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種直流輸電換流閥及其水冷散熱裝置。
【背景技術】
[0002]特高壓直流技術的快速發(fā)展對我國能源的優(yōu)化配置起到了重要作用，工程中特高壓直流換流閥采用多個晶閘管串聯(lián)的方式進行換流，使用阻尼回路并聯(lián)于晶閘管兩端很好地解決了其均壓的問題。換流閥通常由晶閘管、阻尼電阻、均壓電阻、飽和電抗器、晶閘管控制單元等零部件組成。其中，晶閘管是換流閥的核心部件，它決定換流閥的通流能力，通過將多個晶閘管元件串聯(lián)可得到希望的系統(tǒng)電壓。晶閘管和阻尼電阻是水冷系統(tǒng)的核心冷卻對象之一。
[0003]現(xiàn)有的阻尼電阻的散熱方式主要有兩種:(1)、間接冷卻法，利用水冷散熱器間接對晶閘管散熱進行散熱，阻尼電阻插裝在散熱器內，晶閘管和阻尼電阻將熱量傳遞到水冷散熱器內，通過水冷散熱器內的冷卻水間接帶走熱量實現(xiàn)散熱。這種方法的缺點是:阻尼電阻插裝在散熱器內，熱傳導效率低;阻尼電阻需要占用較大的散熱器面積，導致水冷散熱器的整體體積較大。(2)、直接水冷法，晶閘管通過散熱器間接冷卻，阻尼電阻采用直接水冷的方式，電阻直接布置在PVDF殼體的水路中，冷卻水和阻尼電阻直接接觸實現(xiàn)冷卻。例如中國專利CN 104282642 A(申請公布日2015.01.14)公開的一種水冷散熱裝置，該水冷散熱裝置包括鋁質晶閘管散熱器、PVDF阻尼電阻散熱器和鋁質連接體，鋁質晶閘管散熱器包括一個晶閘管散熱器腔體、晶閘管散熱器水道、兩個晶閘管散熱器面板和一個進水口。PVDF阻尼電阻散熱器包括一個阻尼電阻散熱器腔體、阻尼電阻散熱器水道，阻尼電阻布置在阻尼電阻散熱器水道中，與冷卻水直接接觸散熱。直接冷卻方式較間接方式效率提高，但也存在金屬電阻與水接觸會有腐蝕、水路連接穩(wěn)定性降低等弊端。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種水冷散熱裝置，以解決現(xiàn)有的水冷散熱裝置采用直接水冷的方式存在金屬電阻與水接觸會有腐蝕的技術問題。同時本發(fā)明還提供使用該水冷散熱裝置的直流輸電換流閥。
[0005]為了實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明中水冷散熱裝置的技術方案如下:水冷散熱裝置，包括散熱裝置本體，散熱裝置本體的上側面和/或下側面形成用于對晶閘管進行散熱的散熱面，所述散熱裝置本體內設有用于供冷卻水流進和流出的散熱水道，所述散熱裝置本體內設有與所述散熱水道隔離開的用于封裝阻尼電阻的電阻安裝腔。
[0006]所述電阻安裝腔內通過絕緣導熱材料封裝有一個阻尼電阻，阻尼電阻的兩端分別設有用于與外界電氣連接的進線端子和出線端子，所述進線端子和出線端子均處于所述散熱裝置本體的外側。
[0007]所述散熱水道包括進水水道和出水水道，進水水道和出水水道均沿左右方向延伸，所述散熱水道還包括連通所述進水水道和出水水道的連通水道，所述連通水道設有至少兩個且沿前后方向延伸。
[0008]所述連通水道上下分層設置，所述連通水道包括上連通水道和下連通水道，所述上連通水道位于電阻安裝腔的上方，所述下連通水道位于所述電阻安裝腔的下方。
[0009]所述散熱裝置本體上還封裝有均壓電阻和取能電阻。
[0010]本發(fā)明直流輸電換流閥采用如下技術方案:包括水冷散熱裝置，水冷散熱裝置包括散熱裝置本體，散熱裝置本體的上側面和/或下側面形成用于對晶閘管進行散熱的散熱面，所述散熱裝置本體內設有用于供冷卻水流進和流出的散熱水道，所述散熱裝置本體內設有與所述散熱水道隔離開的用于封裝阻尼電阻的電阻安裝腔。
[0011]所述電阻安裝腔內通過絕緣導熱材料封裝有一個阻尼電阻，阻尼電阻的兩端分別設有用于與外界電氣連接的進線端子和出線端子，所述進線端子和出線端子均處于所述散熱裝置本體的外側。
[0012]所述散熱水道包括進水水道和出水水道，進水水道和出水水道均沿左右方向延伸，所述散熱水道還包括連通所述進水水道和出水水道的連通水道，所述連通水道設有至少兩個且沿前后方向延伸。
[0013]所述連通水道上下分層設置，所述連通水道包括上連通水道和下連通水道，所述上連通水道位于電阻安裝腔的上方，所述下連通水道位于所述電阻安裝腔的下方。
[0014]所述散熱裝置本體上還封裝有均壓電阻和取能電阻。
[0015]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明水冷散熱裝置在其內部設置電阻安裝腔，利用絕緣導熱材料將阻尼電阻封裝在散熱裝置本體內，利用散熱水道中冷卻水的流動，可以對阻尼電阻進行冷卻，阻尼電阻采用封裝的安裝方式相對于插裝的方式熱傳導更快，散熱效果更好。同時阻尼電阻與散熱水道隔開設置，避免了阻尼電阻與冷卻水的直接接觸，防止阻尼電阻被腐蝕。
【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明水冷散熱裝置的結構示意圖；
圖2是圖1的俯視圖；
圖3是本發(fā)明水冷散熱裝置的安裝上阻尼電阻后的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0017]本發(fā)明水冷散熱裝置的實施例:如圖1-3所示，水冷散熱裝置，包括散熱裝置本體I，散熱裝置本體I呈長方體狀并采用高強度鋁合金材質，具有良好的導熱性，而且具有優(yōu)良的機械加工性能和焊接性能。散熱裝置本體I內設有用于供冷卻水流進和流出的散熱水道，散熱裝置本體內設有與散熱水道隔離開的用于封裝阻尼電阻的電阻安裝腔2。散熱水道包括進水水道6和出水水道7，進水水道6和出水水道7均沿前后方向延伸，進水水道6的右端形成進水口 5，出水通道7的右端形成出水口 8，進水口 5、出水口 8開設在散熱裝置本體I的右側壁上。散熱水道還包括連通進水水道和出水水道的連通水道，連通水道沿左右方向延伸。連通水道采用上下分層設置，連通水道包括上連通水道3和下連通水道4，上連通水道3位于電阻安裝腔2的上方，下連通水道4位于所述電阻安裝腔2的下方。上連通水道3和下連通水道4均是包括多個的成排設置的，各上連通水道平行間隔設置，各下連通水道4平行間隔設置。進水水道6為不等徑的腔體，靠近進水口 5—側的為小徑段，遠離進水口的一側由于要同時與多個上連通水道3和下連通水道4進行連通，因此遠離進水口的一側為大徑段，該大徑段所占的腔體體積相對小徑段較大。出水水道7的結構與進水水道6相同。散熱裝置本體I的上側面和下側面形成用于對晶閘管進行散熱的散熱面，分別為上散熱面14和下散熱面15。采用雙列直通式水道，水道可以直接機械加工，加工簡便，水道尺寸的一致性和可靠性大大提升。而且采用雙列直通式水道增加了散熱面積，提升了散熱效率，而且可以有效避免內部水道堵塞。
[0018]電阻安裝腔內通過絕緣導熱樹脂封裝有一個阻尼電阻11，阻尼電阻11的兩端分別設有用于與外界電氣連接的進線端子12和出線端子13，進線端子12和出線端子13均處于散熱裝置本體I的外側。散熱裝置本體上還通過絕緣導熱樹脂封裝有均壓電阻9和取能電阻10，均壓電阻9和取能電阻10均是通過絕緣導熱樹脂實現(xiàn)電氣絕緣，電氣連接通過相應的端子引出。
[0019]阻尼電阻11集成在散熱裝置本體內，不僅散熱效率提升，而且消除了單獨阻尼電阻水壓耐受的缺陷和水管接頭漏水的隱患。均壓電阻、取能電阻均集成在同一散熱裝置上，消除了電阻固定螺栓松動帶來的隱患，結構十分緊湊，電氣連接十分簡便，電氣接頭數(shù)量少。
[0020]在其它實施例中，散熱水道也可單層設置，這樣散熱裝置本體的上側面或下側面形成對晶閘管進行散熱的散熱面。此時，散熱水道也可采用蛇形管或螺旋形的管道。在其它實施例中，散熱水道的進水口和出水口也可左右設置，例如進水口處于散熱裝置本體的右側，出水口設置在散熱裝置本體的左側。
[0021]在其它實施例中，絕緣導熱材料也可采用塑料、陶瓷粉末等。
[0022]本發(fā)明直流輸電換流閥的實施例，直流輸電換流閥包括水冷散熱裝置，水冷散熱裝置與上述實施例中的水冷散熱裝置的結構相同，【具體實施方式】不再詳述。
【主權項】
1.水冷散熱裝置，包括散熱裝置本體，散熱裝置本體的上側面和/或下側面形成用于對晶閘管進行散熱的散熱面，所述散熱裝置本體內設有用于供冷卻水流進和流出的散熱水道，其特征在于:所述散熱裝置本體內設有與所述散熱水道隔離開的用于封裝阻尼電阻的電阻安裝腔。2.根據(jù)權利要求1所述的水冷散熱裝置，其特征在于:所述電阻安裝腔內通過絕緣導熱材料封裝有一個阻尼電阻，阻尼電阻的兩端分別設有用于與外界電氣連接的進線端子和出線端子，所述進線端子和出線端子均處于所述散熱裝置本體的外側。3.根據(jù)權利要求1所述的水冷散熱裝置，其特征在于:所述散熱水道包括進水水道和出水水道，進水水道和出水水道均沿左右方向延伸，所述散熱水道還包括連通所述進水水道和出水水道的連通水道，所述連通水道設有至少兩個且沿前后方向延伸。4.根據(jù)權利要求3所述的水冷散熱裝置，其特征在于:所述連通水道上下分層設置，所述連通水道包括上連通水道和下連通水道，所述上連通水道位于電阻安裝腔的上方，所述下連通水道位于所述電阻安裝腔的下方。5.根據(jù)權利要求1至4任一項所述的水冷散熱裝置，其特征在于:所述散熱裝置本體上還封裝有均壓電阻和取能電阻。6.直流輸電換流閥，包括水冷散熱裝置，水冷散熱裝置包括散熱裝置本體，散熱裝置本體的上側面和/或下側面形成用于對晶閘管進行散熱的散熱面，所述散熱裝置本體內設有用于供冷卻水流進和流出的散熱水道，其特征在于:所述散熱裝置本體內設有與所述散熱水道隔離開的用于封裝阻尼電阻的電阻安裝腔。7.根據(jù)權利要求6所述的直流輸電換流閥，其特征在于:所述電阻安裝腔內通過絕緣導熱材料封裝有一個阻尼電阻，阻尼電阻的兩端分別設有用于與外界電氣連接的進線端子和出線端子，所述進線端子和出線端子均處于所述散熱裝置本體的外側。8.根據(jù)權利要求6所述的直流輸電換流閥，其特征在于:所述散熱水道包括進水水道和出水水道，進水水道和出水水道均沿左右方向延伸，所述散熱水道還包括連通所述進水水道和出水水道的連通水道，所述連通水道設有至少兩個且沿前后方向延伸。9.根據(jù)權利要求8所述的直流輸電換流閥，其特征在于:所述連通水道上下分層設置，所述連通水道包括上連通水道和下連通水道，所述上連通水道位于電阻安裝腔的上方，所述下連通水道位于所述電阻安裝腔的下方。10.根據(jù)權利要求6至9任一項所述的直流輸電換流閥，其特征在于:所述散熱裝置本體上還封裝有均壓電阻和取能電阻。
【文檔編號】H01L23/473GK105915075SQ201610269347
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年4月27日
【發(fā)明人】朱新華, 王艷, 任成才, 于麗陽, 張承, 李華君, 肖晉, 孫占華, 謝云龍
【申請人】許繼集團有限公司, 國網遼寧省電力有限公司電力科學研究院, 許繼電氣股份有限公司, 國家電網公司