Силовой высоковольтный диод штыревого типа
Область применения: высоковольтные неуправляемые и полууправляемые выпрямительные мосты и другая высоковольтная аппаратура. Техническим результатом полезной модели являются изменения конструкции диода для повышения технических параметров диода. Это достигается за счет использования системы перегородок, расположенных в промежутках между разнополярными деталями конструкции, а именно за счет изолятора держателя пружин из высокопрочного диэлектрика, например, фторопласта, втулки (изолятор внутреннего вывода) из высокопрочного диэлектрика, например, пресс-материала ДСВ-2-0, плоской пластинчатой перегородки из полиамидной пленки для увеличения напряжения ионизации электрических промежутков. Предлагаемая полезная модель позволяет увеличить рабочее напряжение диода до 6,0 кВ по сравнению с аналогами на максимальное рабочее напряжение 2,0 кВ.
Полезная модель относится к конструкции силовых полупроводниковых приборов, а именно к конструкции силовых высоковольтных диодов штыревого типа и может быть использована в высоковольтных неуправляемых и полууправляемых выпрямительных мостах и другой высоковольтной аппаратуре.
Известна конструкция штыревых диодов [1] (рассчитанные на средние рабочие напряжения до 2000 В), состоящая из двух прочных цилиндрических стаканов, соединенных методом завальцовки, внутри которых размещены: полупроводниковый элемент, медный силовой катодный вывод и пакет тарельчатых пружин, усилием которых все элементы конструкции сжимаются до образования надежного электрического контакта между ними. Сжимающее усилие тарельчатых пружин удерживается завальцовкой одного прочного стакана на другой.
Недостатком конструкции является то обстоятельство, что из-за ограниченного свободного пространства внутри прочных стальных стаканов минимальные расстояния между разнополярными деталями конструкции становятся меньше минимального расстояния ионизации уже при напряжениях порядка 2,5 кВ. Это обстоятельство определяет максимальное рабочее напряжение для конструкции значение 2 кВ.
Цель полезной модели устранение указанного выше недостатка.
Поставленная цель достигается за счет того, что для увеличения напряжения ионизации электрических промежутков используется система перегородок, расположенных в промежутках между разнополярными деталями конструкции.
На чертеже изображена конструкция предлагаемого силового высоковольтного диода штыревого типа - общий вид.
Диод (Фиг.1) состоит из держателя пружин 4 (прочный стальной стакан) с шайбой байонетного замка 5, изолятора держателя пружин 10 из высокопрочного диэлектрика, например, фторопласта, втулки (изолятор внутреннего вывода) 7 из высокопрочного диэлектрика, например, пресс-материала ДСВ-2-0, плоской пластинчатой перегородки 11 из полиамидной пленки.
Пластинчатая перегородка из полиамидной пленки 11, изолятор держателя пружин 10 и втулка 7 собраны с перекрытием по краям элементов для увеличения пути ионизации воздушных зазоров, внутрь которых они входят.
Предлагаемая полезная модель позволяет реализовать рабочее напряжение до 6,0 кВ внутри объема диода Д151 вплоть до рабочих температур 140°С.
Предложенная полезная модель реализована в конструкции диода Д172 на постоянный ток 125 А с рабочим напряжением до 6,0 кВ (Фиг.2).
На основе предложенной полезной модели разработан трехфазный, неуправляемый выпрямительный мост с максимальной выходной мощностью 320 кВт.
Источники информации
[1] Диоды штыревой конструкции.
Технические условия ТУ 16-2006 ИЕАЛ.432000.058ТУ
Производитель ОАО «Электровыпрямитель», г.Саранск
Силовой высоковольтный диод штыревого типа, состоящий из держателя пружин (прочный стальной стакан) с шайбой байонетного замка, изолятора держателя пружин из высокопрочного диэлектрика, отличающийся тем, что в нем используется система перегородок, расположенных в промежутках между разнополярными деталями конструкции, а именно изолятор держателя пружин из высокопрочного диэлектрика - фторопласта и втулка (изолятор внутреннего вывода) из высокопрочного диэлектрика - пресс-материала, собираемые с перекрытием по краям элементов.
