專利名稱：一種用于特高壓直流換流閥的一體化水冷阻尼電阻的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)器件，更具體涉及一種用于特高壓直流換流閥的一體化水冷阻尼電阻。
背景技術(shù)：
特高壓直流輸電由于在遠(yuǎn)距離、大容量輸電工程中展現(xiàn)了獨(dú)特的優(yōu)勢，故是解決我國能源分布不均和優(yōu)化資源配置的有效途徑。目前已投入工程運(yùn)行的特高壓直流換流閥均采用晶閘管換流技術(shù)，從上世紀(jì)中葉至今晶閘管研究和制造已趨于成熟，但受其功率因素的限制，單個晶閘管的耐壓能力相較于特高壓工程的電壓等級依舊相差甚遠(yuǎn)，所以在工程中使用的晶閘管閥需要由大量的晶閘管器件串聯(lián)構(gòu)成。由于構(gòu)成閥的各個晶閘管很難具有完全一致的電氣特性，所以實(shí)現(xiàn)串聯(lián)晶閘管器件的均壓便成為了晶閘管閥必須解決的問題。而并聯(lián)于各晶閘管兩端阻尼回路，很好的解決了晶閘管閥關(guān)斷過程中的均壓問題。阻尼電容在保障串聯(lián)各晶閘管兩端電壓均衡同時其自身也積累了一定的能量，大部分都會消耗在與之串聯(lián)的阻尼電阻上，且以脈沖的性質(zhì)釋放。因此，阻尼電阻需要具備良好脈沖功率耐受能力以及散熱性。目前投入使用的換流閥阻尼電阻大多采用間接水冷方式，首先將熱量傳至與阻尼電阻接觸的散熱器表面，后由散熱器內(nèi)部循環(huán)冷卻水將熱量帶走。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于特高壓直流換流閥的一體化直接水冷阻尼電阻，電阻絲體與冷卻水直接接觸，通過強(qiáng)迫方式使水循環(huán)，迅速達(dá)到冷卻效果。此外，為了減小換流閥整體的體積，還創(chuàng)造性的將阻尼回路中兩電阻合并于一個殼體中，簡化了換流閥的結(jié)構(gòu)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采`用以下技術(shù)方案一種用于特高壓直流換流閥的一體化水冷阻尼電阻，所述阻尼電阻為絕緣材料制的內(nèi)設(shè)有通道的阻尼件，所述阻尼件包括輸入端輸出端為耐腐蝕端的電阻絲體，設(shè)置在所述阻尼件兩側(cè)所述兩電阻端子經(jīng)所述耐腐蝕端與電阻絲體連接；所述通道呈螺旋形，所述電阻絲體設(shè)置于所述通道的軸線上，所述阻尼件底端設(shè)有排水口。本發(fā)明提供的一種用于特高壓直流換流閥的一體化水冷阻尼電阻，所述通道轉(zhuǎn)角處有弧度。本發(fā)明提供的一種用于特高壓直流換流閥的一體化水冷阻尼電阻，所述電阻絲體分為電阻絲體I和電阻絲體2，所述最外層通道的軸線上放置電阻絲體1，所述剩余部分通道的軸線上放置電阻絲體2，所述電阻絲體2呈螺旋形；所述電阻絲體I兩端通過帶孔密封墊與所述耐腐蝕端連接；所述電阻絲體2兩端通過焊接與所述耐腐蝕端連接。本發(fā)明提供的另一優(yōu)選的一種用于特高壓直流換流閥的一體化水冷阻尼電阻，所述電阻絲體包括電阻帶和電阻絲，所述電阻帶表面光滑并分成若干等距段，在每個分段處兩側(cè)對稱設(shè)有絕緣塑料突起，所述電阻帶上下沿設(shè)有等距不對稱凹槽，所述電阻帶兩端設(shè)有小孔；所述電阻絲表面鍍上一薄層絕緣包絡(luò)線，并沿著電阻帶的上下沿凹槽、均勻傾斜纏繞于長方形絕緣塑料電阻帶上，所述電阻絲兩端分別固定在電阻帶兩的小孔上。本發(fā)明提供的再一優(yōu)選的一種用于特高壓直流換流閥的一體化水冷阻尼電阻，所述電阻絲體1連接的耐腐蝕端與至少一塊耐腐蝕端經(jīng)貼合、固定和/或壓緊形成密封。本發(fā)明提供的再一優(yōu)選的一種用于特高壓直流換流閥的一體化水冷阻尼電阻，在所述電阻絲體2連接的耐腐蝕端的頂端設(shè)置一個半圓型中空不銹鋼金屬罩，將電阻絲體2中的電阻絲與耐腐蝕端的焊接點(diǎn)置于金屬罩內(nèi)，在所述耐腐蝕端上開孔并通過阻尼件外部的螺栓固定在通道內(nèi)。本發(fā)明提供的又一優(yōu)選的一種用于特高壓直流換流閥的一體化水冷阻尼電阻，所述絕緣塑料阻尼件通過焊接絕緣塑料阻尼件殼體和絕緣塑料面板密封而成。本發(fā)明提供的又一優(yōu)選的一種用于特高壓直流換流閥的一體化水冷阻尼電阻，所述電阻絲體1和電阻絲體2通過串聯(lián)方式水冷。本發(fā)明提供的又一優(yōu)選的一種用于特高壓直流換流閥的一體化水冷阻尼電阻，所述阻尼件底端的兩個排水口分別為出水口和入水口。本發(fā)明提供的又一優(yōu)選的一種用于特高壓直流換流閥的一體化水冷阻尼電阻，其特征在于所述耐腐蝕端為刀把式結(jié)構(gòu)。由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明得到的有益效果是1、本發(fā)明中通過采用將阻尼電阻與冷卻水直接接觸的冷卻方式，較大程度提升了冷卻的效果；2、本發(fā)明中通過將兩電阻合并于一個阻尼件的方式，節(jié)省了特高壓直流換流閥換流閥內(nèi)部空間,簡化了內(nèi)部結(jié)構(gòu)，減小了閥總體積；3、本發(fā)明中通過采用螺旋型類似于“蚊香”結(jié)構(gòu)的水道，轉(zhuǎn)角地方均有明顯弧度，不存在突兀的拐點(diǎn)，使得水冷阻尼電阻流阻小，使得水流通暢，死角少，不易發(fā)生堵塞；4、本發(fā)明通過采用焊接方式完成電阻殼體密封，簡便易行，節(jié)省成本；5、本發(fā)明中通過電阻絲體兩端均裝設(shè)了耐腐蝕端，并將連接處密封的方式，實(shí)現(xiàn)電阻絲與完全水隔離，有效防止了電阻絲在冷卻水中發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)；6、本發(fā)明中通過將電阻絲傾斜纏繞于電阻件后嵌夾于一體化水冷電阻水道中的方式，增加了電阻絲與冷卻水的接觸面積，降低了對冷卻水的阻力，達(dá)到了更好的冷卻效果，提供了簡單便捷的固定方式；7、本發(fā)明中通過在電阻絲表面鍍絕緣包絡(luò)線，既能保證良好的冷卻效果，又有效防止電阻絲在冷卻水中發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，保障了使用壽命；8、本發(fā)明中電阻絲體2采用兩側(cè)對稱單側(cè)均為似字母“ Ω ”結(jié)構(gòu)，有助于自身在水道中的固定，有助于降低對冷卻水阻力，有助于提高水冷效果；9、本發(fā)明中電阻帶分為若干段，便于電阻絲的纏繞，穩(wěn)固電阻絲的形態(tài)。10、本發(fā)明中耐腐蝕端通過外阻尼件外的螺栓進(jìn)行固定，既起到了引出電阻端子的作用，還能夠?qū)δ透g端提供一定的保護(hù)；11、本發(fā)明中通過采用金屬罩屏蔽電阻絲與耐腐蝕端焊點(diǎn)方式，有效的保護(hù)了電阻與耐腐蝕端連接點(diǎn)。


圖1為本發(fā)明阻尼電阻結(jié)構(gòu)示意圖2為本發(fā)明電阻絲側(cè)面示意圖3為本發(fā)明的刀把式耐腐蝕端示意圖4為本發(fā)明電阻絲體I與耐腐蝕端連接示意圖5為本發(fā)明的電阻絲體2的耐腐蝕端側(cè)面示意其中，1-阻尼件，2-通道，3-電阻絲體，4-刀把式耐腐蝕端，5-電阻端子，6-水口，
7-電阻帶，8-小孔，9-突起，10-凹槽，11-密封墊，12-金屬罩，13-焊點(diǎn)，。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。實(shí)施例1 :如圖1所示，本例的發(fā)明的所述通道呈螺旋形，所述電阻絲體設(shè)置于所述通道的軸線上，所述阻尼件底端設(shè)有排水口。阻尼電阻為絕緣塑料制備的內(nèi)設(shè)有通道2的阻尼件1，阻尼件I包括輸入端輸出端為耐腐蝕端4的電阻絲體3，設(shè)置在所述阻尼件兩側(cè)所述兩電阻端子5經(jīng)所述耐腐蝕端4與電阻絲體3連接；所述通道2呈螺旋形，這種結(jié)構(gòu)的溝道2為流線型，轉(zhuǎn)角地方均有明顯弧度，不存在突兀的拐點(diǎn)。所述電阻絲體3設(shè)置于所述通道2軸線上，電阻絲體3分為電阻絲體I和電阻絲體2，所述最外層通道2軸線上放置電阻絲體1，電阻絲體I繞置于帶有電阻帶7上，以便將其固定于水道2中。由于電阻絲直徑較小，通過采用電阻率高的冷卻水和其兩端的耐腐蝕端，能夠保障其使用壽命，所述剩余部分通道2軸線上放置電阻絲體2，所述電阻絲體2兩側(cè)對稱單 側(cè)均為似字母“ Ω ”結(jié)構(gòu)，整體放置呈螺旋形，將阻尼回路中兩電阻絲體3放入同一個阻尼件中的方式，簡化了阻尼回路，節(jié)省了換流閥內(nèi)部空間；此外將兩電阻絲體置于同一水路中，間隔一段距離，通過串聯(lián)方式水冷，簡化了冷卻回路，節(jié)省了成本。所述耐腐蝕端4焊接在電阻絲首尾端上，所述殼體底端設(shè)有兩個水口 6，分別為冷卻水的進(jìn)、出口。工作中冷卻水從入水口以適當(dāng)流量進(jìn)入阻尼件中，直接與因消耗能量而發(fā)熱的電阻絲體3接觸，迅速帶走電阻絲產(chǎn)生的熱量，然后從出水口流出，冷卻效果較通過散熱器帶走電阻熱量的方式要優(yōu)良很多。緣塑料阻尼件I通過焊接絕緣塑料阻尼件殼體和絕緣塑料面板密封而成，分別將阻尼件殼體和面板固定，然后通過高溫平板對塑料進(jìn)行加熱至其融化后，施加外力將融化后的殼體和面板壓緊一段時間，達(dá)到密封效果。如圖2所示，電阻絲體I包括電阻帶7和電阻絲，所述電阻帶7表面光滑并分成若干等距段，在每個分段處兩側(cè)對稱設(shè)有絕緣塑料突起9，以便能夠讓電阻帶7通過其兩側(cè)的突起9嵌夾于水冷電阻通道2軸線上，同時固定電阻絲。所述電阻帶7上下沿設(shè)有等距凹槽10且所述上下沿凹槽10相互錯開，所述電阻帶7首尾端設(shè)有小孔8。由于一體化水冷電阻采用直接水冷方式，電阻絲與冷卻水直接接觸，電阻絲中流過電流時，冷卻水中同樣會有電流流過，將會導(dǎo)致電化學(xué)反應(yīng)發(fā)生，電阻絲本身極細(xì)，電化學(xué)反應(yīng)極易導(dǎo)致其斷裂。為了防止電阻絲在冷卻水中發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，在電阻絲表面鍍上一層極薄且導(dǎo)熱優(yōu)良的絕緣包絡(luò)線，既使得電阻絲與水隔離，又能保障快速散熱。且電阻絲沿著電阻帶的上下沿凹槽10、均勻傾斜纏繞于長方形絕緣塑料電阻帶7上，降低電阻絲對冷卻水的阻力。同時電阻絲首尾端分別固定在電阻帶首尾端的小孔8上。如圖3所示，為防止電阻絲在冷卻水中發(fā)生電化學(xué)腐蝕，電阻絲兩端均裝設(shè)了刀把式耐腐蝕端4，使得電化學(xué)反應(yīng)發(fā)生在金屬電極與水接觸面上。所選用的刀把式耐腐蝕端4為結(jié)構(gòu)分為刀身和刀柄。將電阻絲首、末端與刀把式耐腐蝕端4連接，刀把式耐腐蝕端4上開有孔洞，同時在外殼背部相應(yīng)位置開個孔，通過外殼外部的螺栓從外殼背部的孔穿過耐腐蝕端的孔并固定子通道2中。該螺栓既起到了引出電阻端子的作用，還能夠?qū)δ透g端提供一定的保護(hù)。如圖4所示，在刀把式耐腐蝕端4中部裝有開孔的密封墊11，將電阻絲體I的電阻絲首末端分別置于密封墊孔洞中，然后與另外一塊刀把式耐腐蝕端4貼合、固定、壓緊，形成密封。如此便實(shí)現(xiàn)了電阻絲與冷卻水的完全隔離，電化學(xué)反應(yīng)將會在刀把式耐腐蝕端4與冷卻水的接觸面上發(fā)生，有效保護(hù)電阻絲體I中的電阻絲。如圖5所示，電阻絲體2的電阻絲兩端分別通過焊接與刀把式耐腐蝕端4連接，并在刀把式耐腐蝕端4頂端設(shè)計(jì)一個半圓型中空不銹鋼金屬罩12，將電阻絲體2的電阻絲兩端與刀把式耐腐蝕端4焊接而成的焊點(diǎn)13置于金屬罩12內(nèi)，金屬罩12對外電場起到屏蔽作用，內(nèi)部場強(qiáng)為零，不會存在電流，能有效防止電化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生。最后應(yīng)該說明的是以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對其限制，盡管參照上述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì) 說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解依然可以對本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)行修改或者等同替換，而未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改或者等同替換，其均應(yīng)涵蓋在本權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種用于特高壓直流換流閥的一體化水冷阻尼電阻，其特征在于所述阻尼電阻為絕緣材料制的內(nèi)設(shè)有通道的阻尼件，所述阻尼件包括輸入端輸出端為耐腐蝕端的電阻絲體，設(shè)置在所述阻尼件兩側(cè)所述兩電阻端子經(jīng)所述耐腐蝕端與電阻絲體連接；所述通道呈螺旋形，所述電阻絲體設(shè)置于所述通道的軸線上，所述阻尼件底端設(shè)有排水口。
2.如權(quán)利要求1所述的一種用于特高壓直流換流閥的一體化水冷阻尼電阻，其特征在于所述通道轉(zhuǎn)角處有弧度。
3.如權(quán)利要求1所述的一種用于特高壓直流換流閥的一體化水冷阻尼電阻，其特征在于所述電阻絲體分為電阻絲體I和電阻絲體2，所述最外層通道的軸線上放置電阻絲體1，所述剩余部分通道的軸線上放置電阻絲體2，所述電阻絲體2呈螺旋形； 所述電阻絲體I兩端通過帶孔密封墊與所述耐腐蝕端連接； 所述電阻絲體2兩端通過焊接與所述耐腐蝕端連接。
4.如權(quán)利要求3所述的一種用于特高壓直流換流閥的一體化水冷阻尼電阻，其特征在于所述電阻絲體I包括電阻帶和電阻絲，所述電阻帶表面光滑并分成若干等距段，在每個分段處兩側(cè)對稱設(shè)有絕緣塑料突起，所述電阻帶上下沿設(shè)有等距不對稱凹槽，所述電阻帶兩端設(shè)有小孔； 所述電阻絲表面鍍上一薄層絕緣包絡(luò)線，并沿著電阻帶的上下沿凹槽、均勻傾斜纏繞于長方形絕緣塑料電阻帶上，所述電阻絲兩端分別固定在電阻帶兩的小孔上。
5.如權(quán)利要求3所述的一種用于特高壓直流換流閥的一體化水冷阻尼電阻，其特征在于所述電阻絲體I連接的耐腐蝕端與至少一塊耐腐蝕端經(jīng)貼合、固定和/或壓緊形成密封。
6.如權(quán)利要求3所述的一種用于特高壓直流換流閥的一體化水冷阻尼電阻，其特征在于在所述電阻絲體2連接的耐腐蝕端的頂端設(shè)置一個半圓型中空不銹鋼金屬罩，將電阻絲體2中的電阻絲與耐腐蝕端的焊接點(diǎn)置于金屬罩內(nèi)，在所述耐腐蝕端上開孔并通過阻尼件外部的螺栓固定在通道內(nèi)。
7.如權(quán)利要求1所述的一種用于特高壓直流換流閥的一體化水冷阻尼電阻，其特征在于所述絕緣塑料阻尼件通過焊接絕緣塑料阻尼件殼體和絕緣塑料面板密封而成。
8.如權(quán)利要求3所述的一種用于特高壓直流換流閥的一體化水冷阻尼電阻，其特征在于所述電阻絲體I和電阻絲體2通過串聯(lián)方式水冷。
9.如權(quán)利要求1所述的一種用于特高壓直流換流閥的一體化水冷阻尼電阻，其特征在于所述阻尼件底端的兩個排水口分別為出水口和入水口。
10.如權(quán)利要求1所述的一種用于特高壓直流換流閥的一體化水冷阻尼電阻，其特征在于所述耐腐蝕端為刀把式結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于特高壓直流換流閥的一體化水冷阻尼電阻，所述阻尼電阻為絕緣材料制的內(nèi)設(shè)有通道的阻尼件，所述阻尼件包括輸入端輸出端為耐腐蝕端的電阻絲體，所述電阻絲體設(shè)置于所述通道的軸線上，所述阻尼件底端設(shè)有排水口。本發(fā)明的阻尼電阻中的電阻絲體與冷卻水直接接觸，通過強(qiáng)迫方式使水循環(huán)，迅速達(dá)到冷卻效果。此外，為了減小換流閥整體的體積，還創(chuàng)造性的將阻尼回路中兩電阻合并于一個殼體中，簡化了換流閥的結(jié)構(gòu)。
文檔編號H01C3/16GK103050203SQ201210540760
公開日2013年4月17日 申請日期2012年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月13日
發(fā)明者邱宇峰, 魏曉光, 查鯤鵬 申請人:國網(wǎng)智能電網(wǎng)研究院, 中電普瑞電力工程有限公司, 國家電網(wǎng)公司