ABB 5SHY35L4503 | 高压大功率晶闸管模块

描述

产品概述

在电力电子领域，尤其是超大功率应用中，晶闸管(Thyristor)仍是不可替代的“功率基石”。ABB 5SHY35L4503 正是这一技术巅峰的代表作——一款专为高压直流输电（HVDC）、静止无功补偿器（SVC） 及动态滤波系统设计的水冷式高压晶闸管模块。其核心价值不在于“智能”，而在于极端工况下的确定性导通与关断能力。在一条±500 kV HVDC联络线中，成百上千只 ABB 5SHY35L4503 协同工作，每秒完成数十次换流操作，将数千兆瓦电能跨区域高效传输，任何单只器件的失效都可能引发系统级扰动。

从工程实践角度看，ABB 5SHY35L4503 的设计体现了ABB在功率半导体领域数十年的积累。其采用双面水冷结构，热阻极低，确保在3500 A RMS持续电流下结温稳定;4500 V断态电压裕度则有效应对电网操作过电压与雷电冲击。更重要的是，该模块具备优异的di/dt 和 dv/dt 耐受能力，可承受换流过程中陡峭的电流上升沿和电压瞬变——这在基于电网换相(LCC)的HVDC阀厅中至关重要。正因如此，ABB 5SHY35L4503 成为全球多个特高压工程(如中国向家坝—上海±800 kV工程)中晶闸管阀的标准选型。

技术规格

产品型号：5SHY35L4503

制造商：ABB

产品类型：水冷式高压晶闸管模块(单管)

额定通态电流(IT(RMS)) ：3500 A

断态重复峰值电压(VDRM) ：4500 V

通态峰值电压(VTM) ：≤2.0 V @ 6000 A

门极触发电流(IGT) ：≤300 mA

门极触发电压(VGT) ：≤3.0 V

最大结温(Tj max) ：115°C

冷却方式 ：双面直接水冷(去离子水)

热阻(Rth(j-c)) ：典型值 0.0035 K/W

dv/dt 耐受能力 ：≥1000 V/μs(非导通状态)

di/dt 耐受能力 ：≥500 A/μs(导通初始阶段)

封装形式 ：平板压接式(Hockey-Puck)

主要特点和优势

在参与多个跨国HVDC项目调试时，我深刻体会到：晶闸管的“一致性”比单体性能更重要。ABB 5SHY35L4503 的核心优势不仅在于其高电压大电流参数，更在于ABB对器件批次间参数离散性的严格控制。在串联阀臂中，若晶闸管的VDRM或开通特性差异过大，将导致电压分配不均，加速个别器件老化。ABB通过精密的芯片制造与筛选工艺，确保同一批次 5SHY35L4503 的关键参数高度一致，从而大幅降低均压电路复杂度，提升系统长期可靠性。

平板压接式(Press-Pack)结构，无焊接点，抗机械振动与热疲劳能力强

双面水冷设计，热循环寿命远超风冷或单面冷器件，适用于连续满负荷运行

高dv/dt与di/dt耐受能力，减少对缓冲电路(Snubber)的依赖，简化阀结构

与ABB晶闸管控制单元(TCU)深度匹配，实现精确的BOD保护与状态监测

符合IEC 60747-6及CIGRE TB系列标准，适用于国际大型能源基础设施

The ABB 5SHY35L4503 is a high-power thyristor module engineered for the most demanding applications in power transmission and industrial drive systems. Designed for water-cooled valve stacks in HVDC and SVC installations, it delivers exceptional robustness under continuous high-current stress and rapid voltage transients. Its press-pack construction eliminates wire bonds, enhancing reliability in high-vibration environments and enabling efficient double-sided cooling for minimal thermal resistance. With a 4500 V blocking capability and 3500 A RMS current rating, the 5SHY35L4503 provides ample design margin for grid disturbances. Critically, ABB’s stringent binning process ensures tight parameter matching across thousands of units in a single project, which is essential for balanced voltage sharing in series-connected thyristor valves—directly contributing to system availability and lifetime.

应用领域

ABB 5SHY35L4503 几乎专用于超大功率电能变换场景，其身影遍布全球骨干电网的关键节点。在我参与的某跨国背靠背HVDC联网工程中，该模块被用于构建12脉动换流阀，承担两国电网间的异步互联与潮流控制。其高可靠性使得该联络线年可用率超过99.8%，成为区域能源安全的“电力桥梁”。

高压直流输电(HVDC)：电网换相型(LCC-HVDC)换流阀核心器件

柔性交流输电(FACTS)：晶闸管控制电抗器(TCR)与晶闸管投切电容器(TSC)

工业大功率驱动：轧钢机、矿井提升机、船舶推进等兆瓦级交交变频系统

电能质量治理：大型动态无功补偿(SVC/STATCOM)装置

可再生能源并网：风电场/光伏电站的集中式无功支撑系统

尤其值得注意的是，在老旧SVC装置升级改造中，5SHY35L4503 因其高功率密度和兼容性，常被用于替换早期风冷晶闸管，显著提升装置响应速度与过载能力。

集成与配置要点

将ABB 5SHY35L4503 集成到阀塔中，远不止“安装到位”那么简单。关键在于热管理、电气连接与保护协同三大环节。首先，水冷系统必须保证去离子水电阻率 >1 MΩ·cm，否则漏电流将导致误触发;其次，主回路母排需低感设计，避免换流时产生过高L·di/dt过电压;最后，必须与晶闸管监控单元（TCU） 精确配合，实现BOD(反向恢复保护)与dv/dt保护。

安装时使用ABB指定的液压工具，施加精确的压接力(通常15–20 kN)，确保接触电阻最小

冷却水流量与温度需严格监控，任一模块水温超限应触发系统降功率或跳闸

门极驱动电缆必须屏蔽并双绞，长度尽量一致，防止触发脉冲畸变

在阀控系统(VBE)中正确设置BOD阈值，避免正常换相时误动作

投运前执行静态均压试验与动态触发测试，验证整阀一致性

经验之谈：在高海拔地区(>2000 m)，需校核空气绝缘距离与水冷系统沸点，必要时降额使用。

生命周期与采购建议

ABB 5SHY35L4503 目前处于成熟期（Mature），虽非最新一代(如IGCT或IGBT已用于VSC-HVDC)，但在LCC-HVDC与SVC领域仍是主力器件，ABB持续生产且广泛应用于全球在建项目。对于新建LCC-HVDC或大型SVC工程，它仍是首选;对于存量装置，更是关键备件。

深圳长欣针对ABB 5SHY35L4503 建立了专项供应链保障：所有模块均为ABB原厂全新品，附带完整出厂测试报告;入库前执行外观检查、静态参数复测(VDRM、IGT)及批次追溯;提供12个月质保与HVDC/SVC应用技术支持。我们理解，一块晶闸管的价值不在其价格，而在其守护的电网安全。

Shenzhen Changxin provides assured supply of genuine ABB 5SHY35L4503 thyristor modules for critical power infrastructure projects worldwide. Each unit is sourced directly from ABB or authorized channels, accompanied by original test certificates and traceable batch codes. Prior to release, we perform visual inspection and key parameter verification—including blocking voltage and gate trigger characteristics—to ensure compliance with ABB specifications. Backed by a 12-month warranty and expert engineering support in HVDC and FACTS applications, our service minimizes procurement risk for your high-availability power systems. As a trusted partner, we deliver authentic components with rapid global logistics, so your grid stays resilient.