Tiristori SCR a controllo di fase ad alta tensione 6500V – Caratteristiche, Panoramica della serie, Schede tecniche

Cos'è l'alta tensione dei SCR Tiristori 6500V?

I disco tiristori da 6500V sono progettati per soddisfare i requisiti speciali delle applicazioni di soft starter a media tensione. I tiristori di potenza da 6.5 kV sono progettati per garantire un'elevata capacità di corrente di picco. Il comportamento di commutazione ottimizzato consente di scalare facilmente gli avviatori statici per diverse tensioni di funzionamento in base al numero di dispositivi collegati in serie.

I tiristori di controllo di fase ad alta tensione da 6500V sono molto utilizzati negli avviatori morbidi a media tensione, negli azionamenti dei motori CA e nei convertitori ad alta potenza, ecc.

Le applicazioni tipiche per i dispositivi di media tensione sono gli escavatori minerari, le pompe per gas e petrolio, i compressori per le stazioni di raffreddamento. I tiristori SCR da 6500 V sono utilizzati anche per il modulo di avviamento dolce ad alta tensione MSS e per il compensatore statico a varici (SVC). I tiristori SCR sono adatti anche per applicazioni generiche di raddrizzamento della tensione di linea, ad esempio per alimentatori e azionamenti standard.

Di seguito sono riportate le specifiche e le schede tecniche dei tiristori ad alta potenza da 6500V di vari produttori, nonché le opzioni di sostituzione.

I tiristori a controllo di fase SCR 6500V sono disponibili con corrente nominale in avanti I_TAV compresa tra 280A e 6800A.

Tutti i tiristori a disco presentati in questo sito hanno un alloggiamento ceramico standard di tipo press-pack. Vengono pressati con una forza relativamente elevata in dissipatori di calore che fungono anche da contatti elettrici con i terminali del tiristore.

I tiristori SCR AS ENERGI^TM hanno le seguenti caratteristiche: basse perdite statiche e dinamiche, elevati valori di V_DRM/V_RRM, ampia esperienza nell'utilizzo dei dispositivi in vari settori industriali, range di tensione da 100V a 9000V e range di corrente da 100A a 15000A, elevata resistenza ai cicli termici ed elettrici, raffreddamento naturale o ad aria forzata.

Vedi anche gli articoli: Tiristori a controllo di fase, Tiristori veloci, Tiristori a commutazione veloce, Tiristori SCR 6500V.

Serie di tiristori a controllo di fase ad alta potenza da 6500V (6.5kV) in contenitore a disco

SCR Tiristori 6500V T serie AS ENERGI^TM

I tiristori a controllo di fase ad alta potenza 6500V serie T AS ENERGI^TM sono disponibili con correnti nominali da 320A a 2000A. L'intervallo di frequenza ottimale per l'utilizzo dei tiristori SCR è fino a 500 Hz.

Type	IT(AV)M (TCASE)	VDRM VRRM	ITSM	I2t	VT0	rT	tq	Tvj max	Rth(j-c)	Fm	W	Package	Dimensions ØDxØdxH	Data sheet
	A (°C)	V	kA	kA2·s	V	mΩ	µs	°C	°C/W	kN	kg		mm	PDF
Tiristori 320A
T143-320-65	346 (85)	6500	4.5	100	1.30	1.700	630	125	0.042	14-16	0.28	PT43	60x35x26
T643-320-65	320 (89)	6500	4.0	80	1.338	2.351	800	125	0.035	14-16	0.28	PT43	60x35x26
T743-320-65	320 (79)	6500	4.0	80	1.338	2.351	800	125	0.045	14-16	0.40	T.C5	56x34x35
Tiristori 500A
T253-500-65	500 (101)	6500	9.5	450	1.27	1.125	800	125	0.018	22-26	0.55	PT53	75x51x26
T353-500-65	588 (85)	6500	9.0	405	1.35	1.200	800	125	0.022	22-26	0.72	PT54	75x51x35
T653-500-65	550 (85)	6500	12	720	1.54	1.300	1000	125	0.022	22-26	0.72	PT54	75x51x35
T853-500-65	500 (98)	6500	9.5	410	1.272	1.125	800	125	0.022	22-26	0.72	PT54	75x51x35
Tiristori 800A
T653-800-65	800 (79)	6500	10	500	1.269	0.981	630	125	0.018	22-26	0.55	PT53	75x51x26
T953-800-65	685 (85)	6500	10	500	1.269	0.981	630	125	0.022	22-26	0.72	PT54	75x51x35
T163-800-65	910 (85)	6500	15	720	1.30	0.650	1000	125	0.017	30-36	0.60	PT63	87x60x26
Tiristori 1000A
T173-1000-65	1020 (85)	6500	20	2000	1.40	0.750	500	125	0.012	40-60	1.2	PT73	112x75x26
T273-1000-65	1420 (70)	6500	22	2600	1.30	0.550	1000	125	0.012	40-60	1.2	PT73	112x75x26
Tiristori 1250A
T173-1250-65	1240 (85)	6500	26	3400	1.30	0.450	1000	125	0.012	40-60	1.2	PT73	112x75x26
Tiristori 1600A
T183-1600-65	1807 (85)	6500	38	7300	1.25	0.34	1000	125	0.008	60-80	1.8	PT83	120x86x26
T383-1600-65	1740 (85)	6500	35	6200	1.20	0.39	1000	125	0.0080	60-80	2.0	PT84	120x86x35
Tiristori 2000A
T193-2000-65	2025 (85)	6500	45	10200	1.25	0.42	1000	125	0.0059	80-90	3.0	PT94	147x100x35
T293-2000-65	2377 (85)	6500	54	14700	1.20	0.29	1000	125	0.0058	80-90	3.0	PT94	147x100x35
T393-2000-65	2162 (85)	6500	45	10200	1.25	0.42	1000	125	0.0053	80-90	2.2	PT93	147x98x26

SCR Tiristori 6500V KP serie AS ENERGI^TM

I tiristori a controllo di fase ad alta potenza 6500V della serie KP AS ENERGI^TM sono tiristori a disco di potenza per uso generale. I tiristori KP 6500V sono disponibili con correnti nominali da 300A a 6800A.

Series	IT(AV) (TC=70°C)	VDRM VRRM	ITSM	I2t	dv/dt	di/dt	tq	Tvj max	Rth(j-c)	Fm ±10%	W	Outline	Dimensions ØDxØdxH	Data-sheet
	A	V	kA	kA2·s	V/µs	A/µs	µs	ºC	ºC/W	kN	kg		mm	PDF
KP300-65	350	6500	4.5	101	2000	100	800	125	0.045	15	0.26	A-2	58x34x26
KP400-65	420	6500	4.5	101	2000	100	800	125	0.045	15	0.26	A-2	58x34x26
KP600-65	610	6500	12.1	732	1500	50	1200	125	0.020	22	0.47	A-5	74x47x26
KP700-65	730	6500	11.8	696	2000	100	800	125	0.020	22	0.47	A-5	74x47x26
KP800-65	850	6500	11.8	696	2000	100	800	125	0.020	22	0.47	A-5	74x47x26
KP1000-65	1010	6500	14	980	2000	200	800	125	0.020	22	0.47	A-5	74x47x26
KP1300-65	1360	6500	21.9	2400	2000	200	800	125	0.020	22	0.47	A-5	74x47x26
KP1900-65	1800	6500	32	5000	1000	200	700	125	0.0125	45	1.0	A-8	100x63x26
KP2400-65	2400	6500	40	8000	2000	100	1200	125	0.01	56	1.44	A-9	110x73x26
KP2800-65	2800	6500	45	10130	2000	200	800	125	0.01	56	1.44	A-9	110x73x26
KP3000-65	3070	6500	45	10130	2000	200	800	125	0.008	70	1.3	A-10	120x80x26
KP3400-65	3400	6500	71	25210	2000	200	1000	125	0.008	70	1.3	A-10	120x80x26
KP5700-65	5720	6500	75	34000	1000	250	500	125	0.0045	120	2.8	A-13	170x110x26
KP6800-65	6810	6500	100	58000	1000	200	800	125	0.0045	120	2.8	A-13	170x110x26

SCR Tiristori 6500V ABB Power Grids (Hitachi Energy)

SCR Tiristori 6500V 5STP serie ABB Power Grids (Hitachi Energy) e i suoi sostituti sono disponibili con valori nominali di corrente in avanti I_TAV da 340A a 4300A.

Nello stato di conduzione, i tiristori presentano perdite molto basse, che li rendono dispositivi interessanti per controllare in modo efficiente correnti ed energie molto elevate.

Type	IT(AV)M (TC=70°C)	VDRM VRRM	ITSM	VT0	rT	Tvj max	Rth(j-c)	Rth(c-h)	Fm ±10%	Package	Replacement AS ENERGITM	Data sheet
	A	V	kA	V	mΩ	ºC	K/kW	K/kW	kN			PDF
5STP 03X6500	340	6500	4.7	1.20	2.30	125	45	7.5	10	X	ATP 300-65-X-00
5STP 03D6500	390	6500	4.7	1.20	2.30	125	36	7.5	10	D	ATP 300-65-D-00
5STP 08G6500	730	6500	15.1	1.20	1.046	125	22	4.0	22	G	ATP 800-65-G-00
5STP 08F6500	850	6500	15.1	1.20	1.046	125	17	4.0	22	F	ATP 800-65-F-00
5STP 12K6500	1430	6500	31.5	1.15	0.647	125	11	2.0	50	K	ATP 1200-65-K-00
5STP 18M6500	1830	6500	47.5	1.21	0.431	125	9.0	1.5	70	M	ATP 1800-65-M-00
5STP 26N6500	2880	6500	65.0	1.12	0.29	125	5.7	1.0	90	N	ATP 2600-65-N-00
5STP 40N6500	3780	6500	75.0	1.14	0.255	135	4.8	1.0	90	N	ATP 4000-65-N-00
5STP 42U6500	4300	6500	86.0	1.17	0.181	125	4.0	0.8	135	U	ATP 4200-65-U-00

SCR Tiristori 6500V Infineon Technologies

I tiristori a dischi per il controllo di fase 6500V Infineon ad alte prestazioni e i relativi sostituti sono disponibili con valori nominali di corrente di accensione I_TAV da 280A a 1620A.

Type	IT(AV)M (TC=85°C)	VDRM VRRM	ITSM	I2t	VT0	rT	Tvj max	Rth(j-c)	Fm	Package	Replacement AS ENERGITM	Data sheet
	A	V	A	kA2·s	V	mΩ	ºC	K/kW	kN			PDF
T280N65TOF	280	6500	5800	115	1.35	2.800	125	43.0	5-9	T58.27K0	ATD280N65TOF
T570N65TOF	540	6500	10500	442	1.35	1.400	125	21.0	13-23	T75.26K0	ATD570N65TOF
T1060N65TOF	1053	6500	22500	2530	1.35	0.720	125	11.0	27-45	T100.26K0	ATD1060N65TOF
T1081N65TOH	1300	6500	34000	5780	1.18	0.759	125	8.6	36-52	T120.26K	ATD1081N65TOH
T1620N65TOF	1613	6500	32000	5120	1.35	0.430	125	8.1	40-65	T111.26K0	ATD1620N65TOF

SCR Tiristori 6500V Westcode (IXYS UK Westcode, Littelfuse Technology)

SCR Tiristori 6500V Littelfuse Technology (Westcode Semiconductors), noto anche come tiristori di media tensione IXYS WESTCODE, e i suoi sostituti sono disponibili con correnti nominali da 450A a 3745A. Questi dispositivi sono ottimizzati per garantire basse perdite di conduzione e sono destinati principalmente ad applicazioni con frequenze di linea fino a 400Hz.

Type	IT(AV)M (TC=55°C)	VDRM VRRM	ITSM	I2t	tq	VT0	rT	Tvj max	Rth(j-c)	Case	Dimensions ØDxØdxH	Replacement AS ENERGITM	Data sheet
	A	V	A	A2·s	µs	V	mΩ	ºC	K/W		mm		PDF
K0445LG650	450	6500	6400	200x103	700-1000	1.560	2.270	125	0.0380	W56	58x34x35	ATDK0445LG650
K0500LC650	500	6500	6400	200x103	700-1000	1.560	2.270	125	0.0320	W10	58x34x27	ATDK0500LC650
K0560QE650	575	6500	7700	296x103	1000-1100	1.460	1.750	125	0.0310	W76	60x38x35	ATDK0560QE650
K0625QA650	640	6500	7700	296x103	1000-1100	1.460	1.750	125	0.0260	W75	60x38x26	ATDK0625QA650
K0900ME650	1010	6500	12600	794x103	850-1150	1.610	0.900	125	0.0180	W78	75x50x35	ATDK0900ME650
K1000MA650	1000	6500	12500	781x103	700-1000	1.390	0.860	125	0.0200	W77	75x50x26	ATDK1000MA650
K1000ME650	1000	6500	12500	781x103	700-1000	1.390	0.860	125	0.0200	W78	75x50x35	ATDK1000ME650
K1010MA650	1130	6500	12600	794x103	850-1150	1.610	0.900	125	0.0150	W77	75x50x26	ATDK1010MA650
K1495HE650	1495	6500	21800	2.38x106	1200-1500	1.496	0.606	125	0.0125	W80	100x66x35	ATDK1495HE650
K1670HA650	1670	6500	21800	2.38x106	1200-1500	1.496	0.606	125	0.0105	W79	100x66x26	ATDK1670HA650	-
K2085TE650	2145	6500	33000	5.45x106	1450-1800	1.260	0.410	125	0.0095	W82	112x75x35	ATDK2085TE650
K2325TJ650	2380	6500	33000	5.45x106	1450-1800	1.260	0.410	125	0.0080	W81	112x75x26	ATDK2325TJ650
K2359TC650	2359	6500	27000	3.65x106	1100-1500	1.391	0.360	115	0.0085	W14	112x75x26	ATDK2359TC650
K2359TD650	2359	6500	27000	3.65x106	1100-1500	1.391	0.360	115	0.0085	W51	112x75x35	ATDK2359TD650
K2973FC650	2973	6500	35400	6.27x106	1100-1500	1.581	0.207	115	0.0065	W15	144x100x36	ATDK2973FC650
K2973FD650	2973	6500	35400	6.27x106	1100-1500	1.581	0.207	115	0.0065	W48	150x100x26	ATDK2973FD650
K3745EA650	3745	6500	35400	6.26x106	1500-1800	1.320	0.270	125	0.0050	W107	124x85x26	ATDK3745EA650

SCR Tiristori 6500V Dynex Semiconductor

I tiristori a controllo di fase della serie 6500V DCR Dynex ed equivalenti sono disponibili con correnti nominali da 490A a 4660A. L'elevata capacità di sovraccarico garantisce che i tiristori siano adatti ad applicazioni senza fusibili. Funzionando a frequenze di linea in cui le perdite di commutazione sono ridotte, le basse perdite di conduzione dei tiristori a controllo di fase aumentano l'efficienza del sistema.

Type	IT(AV)M (TC=60°C)	VDRM VRRM	ITSM	dv/dt	di/dt	Rth(j-c)	Fm	Case	Dimensions ØDxØdxH	Replacement AS ENERGITM	Data sheet
	A	V	kA	V/µs	A/µs	ºC/kW	kN		mm		PDF
Tiristori fino a 6500V
DCR490J65	490	6500	6.6	1500	200	38	10 - 13	J	57x33.95x35.15	ATCR490J65
DCR590G65	595	6500	6.6	1500	200	27	10 - 13	G	58.5x34x27.1	ATCR590G65
DCR820N65	820	6500	12	1500	200	22	20 - 25	N	73x47x35.15	ATCR820N65
DCR890F65	894	6500	12	1500	200	18	20 - 25	F	73x47x27.1	ATCR890F65
DCR1570L65	1568	6500	22	1500	300	12	33 - 41	L	98.9x62.85x35.2	ATCR1570L65
DCR1650C65	1650	6500	22	1500	300	10	33 - 41	C	98.9x62.9x27.1	ATCR1650C65
DCR2220Y65	2220	6500	30	1500	300	8	48 - 59	Y	112.5x73x35.73	ATCR2220Y65
DCR2290V65	2290	6500	30	1500	500	7	48 - 59	V	110x73x27.95	ATCR2290V65
DCR2880B65	2840	6500	38.9	1500	300	7	68 - 84	B	120x84.6x35.3	ATCR2880B65
DCR2950W65	2940	6500	38.9	1500	300	6	68 - 84	W	120x84.6x28	ATCR2950W65
DCR3220A65	3220	6500	43	2000	500	6	74 - 91	A	148x100x35.9	ATCR3220A65
DCR3480M65	3480	6500	43	2000	500	5	74 - 91	M	148x100x26.5	ATCR3480M65
Tiristori fino a 6500V - Bassa perdita di conduzione
DCR3360A65	3360	6500	44.7	2000	500	6	74 - 91	A	148x100x35.9	ATCR3360A65
DCR3620M65	3620	6500	44.7	2000	500	5	74 - 91	M	148x100x26.5	ATCR3620M65
DCR4660H65	4660	6500	69.1	2000	500	4	120 - 155	H	170x115x35.7	ATCR4660H65
Tiristori fino a 6500V - Bassa perdita di commutazione
DCR3120A65	3120	6500	41.5	2000	500	6	74 - 91	A	148x100x35.9	ATCR3120A65
DCR3370M65	3370	6500	41.5	2000	500	5	74 - 91	M	148x100x26.5	ATCR3370M65
DCR4420H65	4420	6500	64.6	2000	500	4	120 - 155	H	170x115x35.7	ATCR4420H65

Dissipatori raffreddati ad aria e ad acqua per tiristori a disco

Il funzionamento dei dispositivi a semiconduttore ad alte correnti e alte tensioni inverse è accompagnato da un'elevata potenza nella giunzione p-n del chip di silicio.

Per il raffreddamento dei tiristori SCR di potenza si utilizzano dissipatori di calore ad aria e ad acqua.

Il dissipatore di calore è caratterizzato dal valore della potenza dissipata e dall'area della superficie di raffreddamento e viene scelto in base alla dissipazione di calore richiesta alla potenza di funzionamento del tiristore.

Nei tiristori a disco, la necessaria compressione dei contatti della pressa è assicurata solo se sono assemblati con dissipatori di calore.

Per mantenere le perdite elettriche al minimo e la dissipazione del calore al massimo, durante il montaggio è necessario garantire la necessaria forza di serraggio Fm.

L'intervallo di valori della forza assiale sul tiristore Fm, cioè la forza di compressione del tiristore, va da 10 kN a 100 kN a seconda del diametro del contenitore (tipo di alloggiamento) ed è specificato nella scheda tecnica.

I dissipatori sono utilizzati per semiconduttori a disco con diametro della superficie di contatto da Ø19 mm a Ø100 mm.

Per ulteriori informazioni sui dissipatori per tiristori SCR a disco, consultare la sezione "Dissipatori":
"Dissipatori raffreddati ad aria serie O", "Dissipatore ad aria serie SF", "Dissipatore ad acqua serie SS".

Raccomandazioni per l'installazione di tiristori a disco

L'affidabilità del trasferimento di calore e del contatto elettrico tra le superfici di accoppiamento del tiristore e del raffreddatore per l'intero intervallo di temperatura è garantita da una coppia di serraggio adeguata (forza di serraggio).

Prima del montaggio è necessario eseguire un'ispezione visiva (1) delle superfici di contatto per verificare l'assenza di danni meccanici e pulire con uno straccio (2), imbevendo di alcol (toluene, benzina, acetone).

Dopo l'ispezione, fissare i contatti di corrente, installare un perno per fissare l'allineamento della struttura.

Per migliorare i parametri di trasferimento del calore si consiglia di lubrificare (3) un sottile strato di pasta termoconduttiva al silicone prima del montaggio, che non è una condizione obbligatoria per l'installazione.

Installare il tiristore (3), la seconda parte del raffreddatore, l'isolatore in fibra di vetro e la rondella di spinta.

Infilare la traversa (4) e serrare uniformemente i dadi. Assicurarsi che non vi siano disallineamenti e che le superfici di contatto siano uniformi.

Quando le parti sono sufficientemente bloccate ma mobili, si consiglia di posizionare il raffreddatore su una superficie piana e di controllare la tolleranza di parallelismo del piano complessivo adiacente delle superfici (5).

Ruotare ciascun dado (di circa un quarto di giro) fino all'arresto (6). L'entità della deflessione della traversa determina se la forza di serraggio ottenuta corrisponde alla forza di serraggio richiesta.

Dopo l'installazione, gli elementi di fissaggio (dadi e rondelle) devono essere ulteriormente protetti dalla corrosione.

Suggerimenti e raccomandazioni per i tiristori di potenza:

I tiristori di potenza non dovrebbero funzionare per lunghi periodi di tempo al loro carico limite per tutti i parametri. In questo caso, il fattore di sicurezza è determinato dal grado di affidabilità richiesto del dispositivo.

Sostituire un tiristore di potenza guasto con un tiristore che corrisponda ai parametri di quello da sostituire.

Il processo di funzionamento in un ambiente con un alto livello di temperatura deve essere accompagnato da un raffreddamento forzato.

Per garantire una corretta dissipazione del calore, si raccomanda la pulizia periodica dei tiristori di potenza e dei raffreddatori per rimuovere polvere e contaminanti.

Per equalizzare le correnti tra i tiristori di potenza collegati in parallelo è necessario utilizzare dei divisori di corrente induttivi (spesso fili toroidali intrecciati). I metodi di collegamento più diffusi sono il circuito chiuso, il circuito a bobina comune o il tiristore di potenza. L'efficienza dei divisori di corrente in questo caso è determinata dalla sezione del filo magnetico.

La prevenzione dello squilibrio di tensione quando i tiristori di potenza sono collegati in serie si ottiene utilizzando resistenze shunt collegate in parallelo a ciascun tiristore. L'equalizzazione della tensione in condizioni transitorie si ottiene collegando condensatori in parallelo a ciascun tiristore.

È severamente vietato toccare i tiristori di potenza sotto tensione.