[go: up one dir, main page]

RU2475911C1 - Low-inductance three-pole busbar assembly - Google Patents

Low-inductance three-pole busbar assembly Download PDF

Info

Publication number
RU2475911C1
RU2475911C1 RU2011140231/07A RU2011140231A RU2475911C1 RU 2475911 C1 RU2475911 C1 RU 2475911C1 RU 2011140231/07 A RU2011140231/07 A RU 2011140231/07A RU 2011140231 A RU2011140231 A RU 2011140231A RU 2475911 C1 RU2475911 C1 RU 2475911C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
busbar assembly
buses
bus
central bus
conductive
Prior art date
Application number
RU2011140231/07A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Роман Николаевич Бердников
Валерий Иванович Кочкин
Сергей Васильевич Крайнов
Юрий Александрович Горюшин
Юрий Александрович Дементьев
Евгений Владимирович Малыгин
Original Assignee
Открытое Акционерное Общество "Федеральная Сетевая Компания Единой Энергетической Системы" (Оао "Фск Еэс")
Открытое Акционерное Общество "Научно-Технический Центр Электроэнергетики" (Оао "Нтц Электроэнергетики")
Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственный центр "Энерком-Сервис"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое Акционерное Общество "Федеральная Сетевая Компания Единой Энергетической Системы" (Оао "Фск Еэс"), Открытое Акционерное Общество "Научно-Технический Центр Электроэнергетики" (Оао "Нтц Электроэнергетики"), Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственный центр "Энерком-Сервис" filed Critical Открытое Акционерное Общество "Федеральная Сетевая Компания Единой Энергетической Системы" (Оао "Фск Еэс")
Priority to RU2011140231/07A priority Critical patent/RU2475911C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2475911C1 publication Critical patent/RU2475911C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

FIELD: electrical engineering.
SUBSTANCE: busbar assembly contains the central bus 1 and two outer buses 2 and 3, fixed with non-conductive tension pieces. Buses 2 and 3 are separated from the central bus 1 with dielectric gaskets 4 all along the busbar assembly extension. The current conductive buses 1, 2 and 3 are positioned parallel to each other and together with the gaskets 4 are fixed with the help of several non-conductive tension pieces installed along the busbar assembly. The non-conductive tension pieces are made of a polymer material and designed in the form of adjustable clamps 5 tensioned with the help of bolts 6 and nuts 7. Each of buses 2 and 3 includes an extended part 8 of rectangular cross-section while bus 1 contains two extended parts 9 and 10 of rectangular cross-section that are separated with an air gap. Electrical interconnection of parts 9 and 10 is performed at the end of the busbar assembly located next to the capacitor banks 13, 14. All the current conductive buses are equipped with tap leads for connection of the converter circuit power elements: capacitor tanks and switching elements (thyristors or IGBT transistors). The tap leads 11 of the central bus 1 and the tap leads 12 of the outer buses 2 and 3 are positioned within mutually perpendicular planes.
EFFECT: enhancement of the busbar assembly output capacity without inductance increase.
2 dwg

Description

Область техникиTechnical field

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть применено при монтаже силовых токоведущих шин мощных статических преобразователей напряжения.The invention relates to the electric power industry and can be used in the installation of power current-carrying buses of powerful static voltage converters.

Уровень техникиState of the art

Протяженные шинные сборки малой индуктивности используют в мощных статических преобразователях для соединения конденсаторных батарей с удаленными от них коммутирующими элементами инвертора.Long busbar assemblies of small inductance are used in powerful static converters for connecting capacitor banks with inverter switching elements remote from them.

Известна выбранная в качестве прототипа трехполюсная малоиндуктивная шинная сборка, предназначенная для мощных статических преобразователей напряжения и содержащая параллельно зафиксированные непроводящими стяжками токоведущие шины: центральную шину и две крайние шины, отделенные на всем протяжении шинной сборки от центральной шины диэлектрическими прокладками, при этом каждая шина снабжена отводами для подключения конденсаторных батарей и коммутирующих элементов преобразователя [заявка РСТ WO 2002/080324]. Благодаря близкому параллельному расположению токоведущих шин и отделению крайних шин от центральной шины диэлектрическими прокладками на всем протяжении шинной сборки токоведущие шины прототипа обладают малой индуктивностью.Known as a prototype is a three-pole low-inductance busbar assembly designed for high-power static voltage converters and containing conductive busbars in parallel fixed by non-conductive couplers: a central bus and two outer buses separated by dielectric spacers throughout the busbar assembly, each bus having taps for connecting capacitor banks and switching elements of the converter [PCT application WO 2002/080324]. Due to the close parallel arrangement of the current-carrying tires and the separation of the outermost tires from the central bus with dielectric spacers throughout the busbar assembly, the current-carrying tires of the prototype have low inductance.

Недостаток известного устройства - плохие условия охлаждения закрытой диэлектрическими прокладками центральной шины, несущей наибольшую токовую нагрузку.A disadvantage of the known device is the poor cooling conditions of the central bus, which is covered by dielectric gaskets, which carries the greatest current load.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Технический результат изобретения - повышение нагрузочной способности шинной сборки без увеличения ее индуктивности.The technical result of the invention is to increase the load capacity of the tire assembly without increasing its inductance.

Предметом изобретения является трехполюсная малоиндуктивная шинная сборка, содержащая параллельно зафиксированные непроводящими стяжками центральную шину и две крайние шины, отделенные от центральной шины диэлектрическими прокладками на всем протяжении шинной сборки, при этом каждая шина снабжена отводами для подключения конденсаторных батарей и коммутирующих элементов преобразователя напряжения, а центральная шина выполнена из двух параллельных частей, разделенных воздушным промежутком и имеющих электрическое соединение на конце шинной сборки, расположенном у конденсаторных батарей.The subject of the invention is a three-pole low-inductance busbar assembly, comprising a central bus and two outer buses parallel to the central bus, separated from the central bus by dielectric spacers throughout the busbar assembly, each bus having taps for connecting capacitor banks and switching elements of the voltage converter, and the central the bus is made of two parallel parts separated by an air gap and having an electrical connection to tse busbar located in capacitor banks.

Эта совокупность признаков позволяет получить указанный выше технический результат.This set of features allows you to get the above technical result.

Краткое описание чертежей Brief Description of the Drawings

На фиг.1 представлена шинная сборка в поперечном разрезе. Фиг.2 иллюстрирует использование шинной сборки в мощном статическом преобразователе.Figure 1 shows the tire assembly in cross section. Figure 2 illustrates the use of busbar assembly in a powerful static Converter.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

Показанная на фиг.1 шинная сборка содержит параллельно зафиксированные непроводящими стяжками центральную шину 1 и две крайних шины 2 и 3. Шины 2 и 3 отделены от центральной шины 1 диэлектрическими прокладками 4 на всем протяжении шинной сборки. Шины 1, 2 и 3 расположены параллельно друг другу и вместе с прокладками 4 фиксированы с помощью нескольких непроводящих стяжек, установленных вдоль шинной сборки.The busbar assembly shown in FIG. 1 comprises a central bus 1 and two outermost busbars 2 and 3 parallel to the non-conductive couplers. Tires 2 and 3 are separated from the central bus 1 by dielectric spacers 4 throughout the bus assembly. Tires 1, 2 and 3 are parallel to each other and together with gaskets 4 are fixed using several non-conductive couplers installed along the tire assembly.

Непроводящие стяжки выполнены из полимерного материала в виде струбцин 5, стянутых с помощью болтов 6 и гаек 7. Каждая из шин 2 и 3 включает протяженную часть 8 прямоугольного сечения, а шина 1 - две протяженные части 9 и 10 прямоугольного сечения, которые разделены воздушным промежутком. Для уменьшения индуктивности электрическое соединение частей 9 и 10 выполняется только на одном конце шинной сборки, вблизи конденсаторных батарей.Non-conductive screeds are made of polymeric material in the form of clamps 5, tightened with bolts 6 and nuts 7. Each of tires 2 and 3 includes an extended part 8 of rectangular cross-section, and tire 1 - two extended parts 9 and 10 of rectangular cross-section, which are separated by an air gap . To reduce the inductance, the electrical connection of parts 9 and 10 is performed only at one end of the busbar assembly, near the capacitor banks.

Токопроводящие шины 1, 2 и 3 снабжены отводами для подключения силовых элементов схемы преобразователя: конденсаторных батарей и коммутирующих элементов (тиристоров или транзисторов IGBT). Отводы 11 центральной шины 1 и отводы 12 крайних шин 2 и 3, показанные на фиг.1, расположены во взаимно перпендикулярных плоскостях.Conducting buses 1, 2 and 3 are equipped with taps for connecting power elements of the converter circuit: capacitor banks and switching elements (thyristors or transistors IGBT). The bends 11 of the central tire 1 and the bends 12 of the outermost tires 2 and 3 shown in FIG. 1 are located in mutually perpendicular planes.

Фиг.2 иллюстрирует использование шинной сборки в мощном силовом инверторе, являющемся частью преобразователя напряжения. В инвертор, схема которого показана на фиг.2, входят две последовательно соединенные конденсаторные батареи 13 и 14, средняя точка 15 которых подключена к нейтральной шине 1, имеющей нулевой потенциал. Точка 15 может быть заземлена. К второму выводу батареи 13, заряжаемой до положительного потенциала, подсоединена шина 2, а к второму выводу батареи 14, заряжаемой до отрицательного потенциала, подсоединена шина 3. Цепи заряда батарей 13 и 14 на фиг.2 не показаны.Figure 2 illustrates the use of a busbar assembly in a powerful power inverter that is part of a voltage converter. The inverter, the circuit of which is shown in figure 2, includes two series-connected capacitor banks 13 and 14, the midpoint 15 of which is connected to a neutral bus 1 having zero potential. Point 15 may be grounded. A bus 2 is connected to the second terminal of the battery 13 being charged to a positive potential, and a bus 3 is connected to the second terminal of the battery 14 being charged to negative potential. The battery charging circuits 13 and 14 are not shown in FIG. 2.

Инвертор с помощью ключей 16, установленных в каждой фазе, формирует переменный ток требуемой частоты. Формирование осуществляется методом широтно-импульсной модуляции (ШИМ) путем переключения фазы между тремя уровнями постоянного напряжения, поступающего от батарей 13 и 14. При этом рабочая частота коммутации ключей 16 обычно близка к 3,0 кГц. С учетом больших значений токов, протекающих при этом по шинам 1, 2 и 3, к шинной сборке предъявляются жесткие требования по индуктивности, позволяющие избежать больших перенапряжений при коммутации ключей 16. Как в прототипе, так и в предлагаемой конструкции низкая индуктивность обеспечивается благодаря малым промежуткам и наличию изоляции между любой из крайних шин и центральной шиной на всем протяжении шинной сборки.The inverter using the keys 16 installed in each phase, generates an alternating current of the required frequency. The formation is carried out by the method of pulse width modulation (PWM) by switching the phase between the three levels of constant voltage coming from the batteries 13 and 14. In this case, the operating switching frequency of the keys 16 is usually close to 3.0 kHz. Given the large currents flowing along the buses 1, 2 and 3, stringent inductance requirements are imposed on the busbar assembly to avoid large overvoltages when switching keys 16. Both in the prototype and in the proposed design, low inductance is ensured due to small gaps and insulation between any of the outermost tires and the central tire throughout the tire assembly.

При этом в конструкции прототипа единая центральная шина на всем протяжении шинной сборки заключена между диэлектрическими пластинами, отделяющими ее от крайних шин, и поэтому большая часть ее поверхности не охлаждается воздухом.Moreover, in the design of the prototype, a single central tire throughout the busbar assembly is enclosed between the dielectric plates separating it from the outermost tires, and therefore most of its surface is not cooled by air.

Выполнение центральной шины из двух параллельных частей, разделенных воздушным промежутком и имеющих электрическое соединение между параллельными частями только на конце шинной сборки, расположенном у конденсаторных батарей, существенно улучшает тепловой режим центральной шины с сохранением ее малоиндуктивного характера. Поскольку центральная шипа наиболее нагружена (ее средний ток в два раза превышает средний ток каждой крайней шины), это позволяет повысить нагрузочную способность предлагаемой шинной сборки в целом.The execution of the Central bus of two parallel parts separated by an air gap and having an electrical connection between the parallel parts only at the end of the bus assembly located at the capacitor banks, significantly improves the thermal regime of the Central bus while maintaining its low inductance character. Since the central stud is most loaded (its average current is twice the average current of each extreme bus), this allows to increase the load capacity of the proposed tire assembly as a whole.

Claims (1)

Трехполюсная шинная сборка, содержащая параллельно зафиксированные непроводящими стяжками центральную шину и две крайние шины, отделенные от центральной шины диэлектрическими прокладками на всем протяжении шинной сборки, при этом каждая шина снабжена отводами для подключения конденсаторных батарей и коммутирующих элементов преобразователя напряжения, а центральная шина выполнена из двух параллельных частей, разделенных воздушным промежутком и имеющих электрическое соединение на конце шинной сборки, расположенном у конденсаторных батарей. A three-pole busbar assembly containing a central bus and two end buses parallel to the central bus and insulated by dielectric spacers throughout the busbar assembly, while each bus is equipped with taps for connecting capacitor banks and switching elements of the voltage converter, and the central bus is made of two parallel parts separated by an air gap and having an electrical connection at the end of the busbar assembly located at the capacitor batteries.
RU2011140231/07A 2011-10-04 2011-10-04 Low-inductance three-pole busbar assembly RU2475911C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011140231/07A RU2475911C1 (en) 2011-10-04 2011-10-04 Low-inductance three-pole busbar assembly

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011140231/07A RU2475911C1 (en) 2011-10-04 2011-10-04 Low-inductance three-pole busbar assembly

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2475911C1 true RU2475911C1 (en) 2013-02-20

Family

ID=49121164

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011140231/07A RU2475911C1 (en) 2011-10-04 2011-10-04 Low-inductance three-pole busbar assembly

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2475911C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB178605A (en) * 1921-02-04 1922-04-27 Thomas Owston Wilton Improvements in or relating to furnace grates
RU2003409C1 (en) * 1992-06-01 1993-11-30 Yablochnikov Boris A Apparatus for magnetic-pulse treatment
US5854445A (en) * 1996-08-06 1998-12-29 General Electric Company Thermally efficient power busway system with integral clamping mechanism
WO2002080324A1 (en) * 2001-03-30 2002-10-10 Abb Ab A insulated bus bar assembly in a voltage source converter
RU2325748C2 (en) * 2002-12-20 2008-05-27 Сименс Акциенгезелльшафт Device for busbar system protection against emergency electric arc

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB178605A (en) * 1921-02-04 1922-04-27 Thomas Owston Wilton Improvements in or relating to furnace grates
RU2003409C1 (en) * 1992-06-01 1993-11-30 Yablochnikov Boris A Apparatus for magnetic-pulse treatment
US5854445A (en) * 1996-08-06 1998-12-29 General Electric Company Thermally efficient power busway system with integral clamping mechanism
WO2002080324A1 (en) * 2001-03-30 2002-10-10 Abb Ab A insulated bus bar assembly in a voltage source converter
RU2325748C2 (en) * 2002-12-20 2008-05-27 Сименс Акциенгезелльшафт Device for busbar system protection against emergency electric arc

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110710341B (en) Power phase modules for converters, converters and vehicles
RU2642548C2 (en) Protective electronic module for hvdc converter
CN106134059B (en) multistage converter
US8253044B2 (en) Configurable electrical switching apparatus including a plurality of separable contacts and a plurality of field-configurable jumpers to provide a number of poles
US9685883B2 (en) Three-level rectifier
GB2533212A (en) Power conversion device and railway vehicle including the same
CN105763089A (en) Self-blocking sub-module with energy-consuming resistor and application thereof
CN112242791B (en) Transformer assembly with intermediate frequency transformer
CN111095758A (en) Power converter unit and power conversion device
US10270366B2 (en) Device and method for generating a negative voltage for a high side switch in an inverter
CN104167934A (en) Three-phase inversion composite busbar suitable for half-bridge module
US9979165B2 (en) Bus bar used for fuel cell system
US10284111B2 (en) Power conversion apparatus having connection conductors having inductance which inhibits ripple current
RU2475911C1 (en) Low-inductance three-pole busbar assembly
US20210218326A1 (en) Power converter
RU113430U1 (en) POWER BUS ASSEMBLY FOR VOLTAGE CONVERTER
CN218633720U (en) Three-phase inverter power modules and three-phase inverter power devices
RU2701870C1 (en) Phase module for semiconductor power converter
RU2842711C1 (en) Coplanar bus of dc link of three-level low-voltage frequency converter
Jung et al. Layout of IGBT-based Current Source Converter for low stray inductance
WO2021149707A1 (en) Power conversion device and power supply device for substation
JP6293913B2 (en) Apparatus and method for contacting electrical components
KR101611885B1 (en) Inverter Stack
CN217240578U (en) Drive circuit for power electronic switch of solid-state circuit breaker
RU2739590C1 (en) Short-circuits resistant system of busbars