Силовой высоковольтный полупроводниковый штыревой прибор

Область применения: высоковольтные управляемые и полууправляемые выпрямительные мосты и другая высоковольтная аппаратура.

Техническим результатом полезной модели является конструкция тиристора, обеспечивающая повышение рабочего напряжения прибора.

Это достигается за счет использования для увеличения напряжения ионизации электрических промежутков изоляционной трубки со ступенчатым Т-образным концом, изоляционной шайбы с Т-образным пазом и изоляционным буртиком по периферии выпрямительного элемента высотой не менее высоты отбортовки компенсационной прокладки.

Предлагаемая полезная модель позволяет увеличить рабочее напряжение тиристора до 4,5 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 тиристоров штыревого типа и может быть использована в высоковольтных управляемых и полууправляемых выпрямительных мостах и другой высоковольтной аппаратуре.

Известна конструкция штыревых тиристоров [1], состоящая из основания и корпуса, внутри которых в двух прочных стальных фланцах размещены выпрямительный элемент, внутренний силовой вывод, на который надеты трубка электроизоляционная гибкая, изоляционная прокладка, компенсационная прокладка, опорная и изоляционная шайбы и тарельчатые пружины, усилием последних все элементы конструкции сжимаются до образования надежного электрического контакта между ними. Сжимающее усилие тарельчатых пружин удерживается завальцовкой одного прочного фланца на другой. Данная конструкция рассчитана на максимальные рабочие напряжения до 2000 В.

Недостатком конструкции прототипа является то обстоятельство, что из-за ограниченного свободного пространства внутри прочных стальных фланцев, минимальные расстояния между разнополярными деталями конструкции, а именно, между опорной шайбой и внутренним силовым выводом, а также между фланцем, припаянным на основание, и внутренним силовым выводом становятся меньше минимального расстояния ионизации уже при напряжениях порядка 2,5 кВ. Это обстоятельство ограничивает максимальное рабочее напряжение для конструкции прототипа до значения 2 кВ.

Целью полезной модели является увеличение рабочих напряжений тиристора.

Это достигается за счет того, что предлагаемая конструкция состоит из основания и корпуса, внутри которых в двух фланцах размещен на основании выпрямительный элемент с изоляционным буртиком по периферии, к элементу через компенсационную прокладку с отбортовкой с помощью тарельчатых пружин прижат внутренний силовой вывод, который изолирован от металлических поверхностей прокладкой из изоляционного материала, изоляционной шайбой и трубкой, причем изоляционная трубка имеет ступенчатый Т-образный конец, который вставлен в Т-образный паз изоляционной шайбы, а высота изоляционного буртика на выпрямительном элементе должна быть не менее высоты отбортовки компенсационной прокладки.

Тиристор (Фиг.1) состоит из основания 1, корпуса 2, фланца 3, 4, выпрямительного элемента 5 с изоляционным буртиком 6, компенсационной прокладки 7 с отбортовкой 8, тарельчатых пружин 9, опорной шайбы 10, внутреннего силового вывода 11, изоляционной прокладки 12, изоляционной шайбы с Т-образным пазом 13, изоляционной трубки со ступенчатым Т-образным концом 14, управляющего вывода 15.

Выпрямительный элемент с изолированным буртиком размещается внутри фланца на основании. Внутренний силовой вывод с надетыми на него компенсационной прокладкой с отбортовкой, изоляционной прокладкой, изоляционной трубкой со ступенчатым Т-образным концом, изоляционной шайбой с Т-образным пазом, опорной шайбой и тарельчатыми пружинами ставится на выпрямительный элемент. Все элементы конструкции сжимаются до образования надежного электрического контакта между ними усилием тарельчатых пружин, которое удерживается завальцовкой верхнего фланца на нижний и затем герметизируются в корпус.

Данная конструкция тиристора позволяет удлинить пути ионизации воздушных зазоров и таким образом увеличить напряжение изоляции между разнополярными деталями конструкции до 6000 В.

На основе предложенной полезной модели изготовлены штыревые тиристоры на средний ток 320 А с рабочим напряжением до 4500 В.

Источники информации

[1] Тиристоры штыревой конструкции.

Технические условия ТУ16-2006 ИЕАЛ.432000.053 ТУ

Паспорт ДЖИЦ.432000.071 ПС

Производитель ОАО "Электровыпрямитель", г.Саранск

Силовой высоковольтный полупроводниковый штыревой прибор, состоящий из основания и корпуса, внутри которых в двух фланцах размещен выпрямительный элемент с изоляционным буртиком по периферии, к элементу через компенсационную прокладку с отбортовкой с помощью тарельчатых пружин и опорной шайбы прижат внутренний силовой вывод, изолированный от металлических поверхностей изоляционной прокладкой, изоляционной шайбой и трубкой, отличающийся тем, что изоляционная трубка имеет ступенчатый Т-образный конец, который вставлен в Т-образный паз изоляционной шайбы, а изоляционный буртик на выпрямительном элементе имеет высоту не менее высоты отбортовки компенсационной прокладки.