JPS6030198A - 半導体ユニツト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 本発明はキユービクル内に収納され半導体変換装置など
を構成する半導体ユニットに関する。この種の半導体ユ
ニットは収納された際にキユービクル内で占有する容積
が可及的に小で点検保守の容易であることが要求される
。

〔従来技術とその問題点〕

一般にサイリスタあるいはダイオードなどを主体とする
この種の半導体ユニットとして、例えば第１図に示す如
く、複数個の半導体素子２．その冷却体３並びに保護回
路４からなる構成体にそれぞれの半導体素子２のだめの
主端子５と制御端子６とが設けられたものが知られてい
る。この種の半導体ユニット１をキユービクル内に収納
してその交流側あるいは直流側の母線８に接続する場合
には、半導体ユニット１の側面に治って配置された接続
導体７の一端に前記ユニット内の半導体素子２それぞれ
の主端子５を接続するとともに、前記接続導体７の他端
をキユービクル内の前記交流側あるいは直流側の母線８
に接続し、その際相互の接続部分には通常ボルトなどを
使用する一般的な結合手段が用いられることは第１図に
示す如くである。

前記の如く半導体ユニット１をキユービクル内に収納す
る場合交流側あるいは直流側の母線が通常キユービクル
内で背面内側に配置される関係上、前記の如くボルトな
どを使用する前記接続導体７と前記母線８との接続時の
結合作業、並びに保守時における例えば前記結合部の増
締め作業などに必要とするスペースをキユービクルの背
面側に確保することが要件となるから、結局この場合の
キユービクルの占有床面積が大になって経済的に非常に
不利になる。

その上に前記の如く接続導体マと前記母線８との接合部
にボルトなどが使用される関係から当該キユービクルを
含むプラントの運転中は前記接合部が充電部となシ、半
導体ユニツ）ｌ内で複数個の半導体素子２が直並列に接
続されてスタックを構成する場合にそのうちの半導体素
子の１個が事故を生じても、少くとも当該キユービクル
の運転を停止するか、場合によっては前記プラントその
ものの運転を停止し、回路の上位の遮断器を釈放した上
でなければ前記事故を生じた半導体素子を交換すること
ができないから、一般に産業プラント、特に電力の安定
供給をめられる発電設備においてはその生産性に対する
障害となる虞れがある。

〔発明の目的〕

本発明は前記の如くその主端子がボルトなどの通常の結
合手段を介してキユービクル内の交流側あるいは直流側
の母線に接続される半導体素子群からなる半導体ユニッ
トの有する前記の如き欠点に鑑み、前記母線との接続に
際しての結合作業あるいは該接続部の点検保守作業のた
めのスペースを特に必要とせず、したがってそれを収納
するキユービクルの占有床面積を実質的に節減すること
ができるとともに、万が一半導体素子に事故を生じても
キユービクルの運転を停止することなく簡単かつ短時間
に該半導体素子とその附属品のみを交換し得る半導体ユ
ニットを提供することを目的とする。

〔発明の要点〕

前記の目的を達成するために本発明では首記の半導体ユ
ニットにおいて、それぞれが前記キユービクルの内部に
相互に隣接して所定の個数配置された適宜の案内装置に
より該キユービクルに自由に出入し得る如くにされたケ
ースの内部に１個の半導体素子とその冷却体、保護回路
などの附属品とを収容し、前記ケースの背面外側に前記
半導体素子の主端子に連結される接続用ソケットを設け
るとともに、前記キユービクル内部に交゛流側あるいは
直流側母線に連結された接続用プラグを設け、前記ケー
スが前記案内装置に案内されて前記キユービクル内に進
入した際に前記プラグが前記ソケットに接合して前記半
導体素子が前記母線に接続される如くにすることによシ
、何れかの半導体ユニットの半導体素子に事故が生じた
場合当該半導体ユニットを収容する前記ケースのみをキ
ユービクルの外部に引き出し、健全な半導体素子からな
る半導体ユニットと交換することを可能にするものであ
る。

〔発明の実施例〕

第２図において半導体素子２．該素子の冷却体３並びに
保護回路４などを収容したケース１０には背面外側に接
続用ソケット１２が設けられ、接続導体ｎを介して半導
体素子２の主端子に接続されている。接続用ンケツ）　
１２は第３図によシ明らかな如く、接続用プラグとの接
合時にその接合面を自己調節し得る如き感触子片を備え
る所謂チューリップ形ソケットで、前記接触子片の外周
には前記プラグとの接合を一層緊密にする緊締用ばね２
０が複数個設けられる。またケース１０には案内装置上
を自由に出入するための車輪１６が設けられる。

一方キュービクル内には前記ケース１０に対応して該ケ
ース１０を収納し得る如くに形成されたケースカバー１
３が所定の個数相互に隣接して配置され、前記ケース１
ｏの車輪１６を案内するレール１４とジャンプ止め１５
とがケースカバー１３の底面に敷設されているから、ケ
ース１０は第２図の矢印の示す方向に自由に出入するこ
とができる。その際ケースカバー１３の背面内側に設け
られ接続導体１９を介してキユービクル内の交流側ある
いは直流側の母線８に接続導体１９を介して連結する接
続用プラグ１７とケース１０の背面外側に突出する接続
用ソケット１２とが接合し半導体素子２は母線８に接続
される。

その際接続用プラグ１′７と接続用ソケット１２との接
合距離を規正するためケースカバー１３のレール１４の
末端にストッパ２１が形成されている。

前記の如く１個の半導体素子２とその附属品３゜４とか
らなる半導体ユニット１を隣接して所定の個数配置され
たケースカバー１３にそれぞれ個別に収納し母線８に接
続して構成される半導体変換装置などにおいて、何れか
の半導体素子２に事故が生じた場合には当該半導体素子
からなる半導体ユニットの拳をケースカバーから引出し
て健全な半導体ユニットと容易に交換し得るから、キユ
ービクルの運転の停止、したがって、またそれによって
生じ得るプラントそのものの休止を回避することが可能
になる。それとともに半導体ユニットと母線との接続が
接続用プラグとソケットとにより構成され半導体ユニッ
トのケースをケースカッく−に挿入するだけで自動的に
母線との接続が行なわれるから、従来の場合の如く半導
体ユニットとキユービクル内母線との接続のため、更に
は該接続部の点検保守のため、のスペースをキユービク
ルの背面部分に必要とせず実質的にキユービクルの占有
床面積の節減を図ることができる。

更に前記の接続用プラグ１７をケースカバー１３の背面
内側に設けるならば、第２図に示す如くケースカバー１
３の上下両面に適宜の通風口羽を形成し図面の矢印の方
向に強制通風して半導体素子２の冷却を行なう際に該半
導体素子のみならず接続用プラグ１７とソケット１２と
の接合部分をも同時に冷却することができる利点がある
。その際、前記の如く何れかの半導体ユニットのケース
を当該ケースカバーから引き出す必要が生じた場合には
、第２図に示す如き適宜のふた１８を該ケースカバーの
開口部に当てて封鎖する如くにすればケースカバー内を
貫流する冷却風量の損失を防止することができる。

〔発明の効果〕

本発明は以上に説明した如くキユービクル内に収納され
半導体変換装置などを構成する半導体ユニットにおいて
、それぞれが前記キユービクルの内部に相互に隣接して
所定の個数配置された適宜の案内装置によシ該キユービ
クル内に自由に出入し得る如くにされたケースの内部に
１個の半導体素子とその冷却体、保護回路などの附属品
とを収容し、前記ケースの背面外側に前記半導体素子の
主端子に連結される接続用ソケットを設けるとともに、
前記キユービクル内部に交流側あるいは直流側の母線に
連結される接続用プラグを設け、前記ケースが前記案内
装置に案内されて前記キユービクル内に進入した際に前
記プラグが前記ソケットに接合して前記半導体素子が前
記母線に接続される如くにすることにより、半導体ユニ
ットをキユービクル内の母線に接続するため、あるいは
該接続部を点検保守するためのスペースをキユービクル
の背面部分に必要としないから実質的にキユービクルの
占有床面積が節減されるとともに、半導体ユニットの半
導体素子が事故を生じても当該半導体ユニットを収容す
るケースをキユービクル内から引き出し健全な半導体ユ
ニットと簡単に交換し得るからキユービクルの運転を停
止することを必要としない効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の半導体ユニットの側面の外形とキユービ
クル内母線との接続を示す概略図、第２図は本発明の半
導体ユニットのケース及びケースカバーの構成を示す概
略斜視図、並びに第３図は本発明の半導体ユニットとキ
ユービクル内母線との接続を示す概略図をそれぞれに表
わす。 １・・半導体ユニット、２・・・半導体素子、３・・冷
却体、４・・・保護回路、８・・・母線、１０・・・ケ
ース、１２・・・接続用ソケット、１３・・ケースカバ
ー、１４・・案内用レール、１６・・・車輪、ｌツ・・
・接続用プラグ、２２・・・第１図 ユ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）キユービクル内に収納され半導体変換装置などを構
   成する半導体ユニットにおいて、それぞれが前記キユー
   ビクルの内部に相互に隣接して所定の個数配置された適
   ゛宜の案内装置により該キユービクル内に自由に出入し
   得る如くされたケースの内部に１個の半導体素子とその
   冷却体、保護回路などの附属品とを収容し、前記ケース
   の背面外側に前記半導体素子の主端子に連結される接続
   用ソケットを設けるとともに、前記キユービクル内部に
   交流側あるいは直流側の母線に連結される接続用プラグ
   を設け、前記ケースが前記案内装置に案内されて前記キ
   ユービクル内に進入した際に前記プラグが前記ソケット
   に接合して前記半導体素子が前記母線に接続される如く
   にしてなることを特徴とする半導体ユニット。 ２、特許請求の範囲第１項に記載の装置において、前記
   接続用ソケットが前記接続用プラグとの接合の際に該プ
   ラグとの相互接合面を自己調節し得る如き複数個の接触
   子片を〜備えるチューリップ形ソケットからなることを
   特徴とする半導体ユニット。 ３）特許請求の範囲第１項並びに第２項に記載の装置に
   おいて、前記案内装置が前記半導体ユニットのケースを
   収納する如くに構成されたケースカバーの内部に敷設さ
   れ、かつ前記接続用プラグが前記ケースカバーの背面内
   側に設けられてなることを特徴とする半導体ユニット。 ４）特許請求の範囲第１項ないし第３項の何れかに記載
   の装置において、前記半導体ユニットと前記接続用プラ
   グとソケットとの接合部とが同時に強制通風されること
   を特徴とする半導体ユニット。