CN114944575A - 电气连接器、包括这种连接器的电气系统和包括这种系统的轨道车辆 - Google Patents
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Abstract
该电气连接器(10)包括一对板(20),该对板具有第一导电板(12)和第二导电板(14),每个板均具有中心部分(24)和两个连接凸耳(32,34)。每个板的所述连接凸耳均从所述中心部分的相对边缘(28,30)纵向延伸,并且在侧向上相互偏移。所述第一和第二板相互堆叠,所述中心部分叠加并由间隙(36)分开。所述第一和第二板的在每个所述相对边缘侧的所述连接凸耳彼此侧向偏移。所述电气连接器进一步包括绝缘结构,该绝缘结构包括容纳在所述第一和第二板的所述中心部分之间的间隙(36)中的电绝缘材料的夹层。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种电气连接器,其配置为使用至少两个连接端子将两个电气装置相互连接。本发明还涉及一种包括这种电气连接器的电气系统以及包括这种电气系统的轨道车辆(railway vehicle)。
【背景技术】
在功率转换器领域中,特别是在轨道车辆的车载功率转换器领域中,公知使一些电气装置相互连接,以确保将从外部来源(如接触网(catenary))接收的电能转换为轨道车辆中其他设备可用的能量。一些电气设备(例如在轨道车辆的车顶上)可以暴露于天气而不需要特别的保护,而其他更敏感的设备则需要特别的保护,以避免水和/或灰尘之害。更为普遍的是,此类电气设备可能会受到各种防水和/或防尘的保护措施的影响。为了便利于接近这些电气装置(特别是在维护操作过程中),优选功率转换器的模块化结构。于是,这些电气装置被容纳在一些不同的隔间里,每个隔间均提供适于容纳在其中的电气装置的保护水平,这些电气装置被防水隔板隔开,同时彼此共同电气连接,这种连接是可逆的。
公知的是,使用的连接器包括嵌入刚性绝缘材料(如聚合塑料)块中的导电杆(conductive rod)。导电杆与隔板两侧的电气设备连接,并具有与所携载电流相适应的横截面。绝缘材料块借助密封元件紧密安装在墙壁上。
然而,现在的电气转换器在更高的频率(例如高于10千赫)下工作以限制转换过程中的能量损失。在这些10千赫和150千赫之间的所谓“中频”范围内,电导体会受到所谓“趋肤效应(skin effect)”的影响,即电子只通过导体的表面层,这降低了电导体的有效横截面,导致发热,并降低了功率转换器的性能。此外,当两个独立的导体相互靠近放置并在同一方向上携载相同的电流时,在趋肤效应的基础上又增加了被称为“邻近效应(proximityeffect)”的效应,这就更加限制了电导体的有用横截面。
为了限制趋肤效应,公知使用具有几根相互绝缘的小截面双绞线(twistedwires)的电缆。这种电缆有时被称为“利兹(Litz)线”。为了穿过不漏水的隔板,Litz线的两端分别压接到特定的端盖上,隔板通道的不漏水性由安装在电缆压盖上的另一个端盖来确保。这些端盖结构复杂,相对脆弱,而这种系统的组装和拆卸(例如在维护期间)是耗时的,而且Litz线也比传统电缆更笨重和脆弱。
例如,FR-1 423 398-A描述了焊接机电极,其包括导电条(conductive strips),导电条成对关联,每个导电条均包括中心部分以及分布在中心部分相对两侧的连接凸耳(connection lugs)。中心部分是重叠的,并由绝缘片隔开。电极是暴露的,没有提供特殊的密封装置。
【发明内容】
本发明具体解决了这些问题,提供一种坚固的电气连接器,该电气连接器允许密封的壁通道易于与电气装置的端子连接和断开,同时在某些频率下操作时限制趋肤效应和邻近效应。
为此,本发明涉及一种电气系统,包括第一电气装置和第二电气装置,所述第一电气装置和所述第二电气装置被平行于横向平面的隔板隔开,所述第一和第二装置中的每一者均包括至少两个连接端子,所述第一电气装置经由电气连接器与所述第二电气装置电连接,其中所述电气连接器包括一对板,所述一对板包括第一导电板和第二导电板,每个板均具有中心部分和两个连接凸耳。每个板的所述连接凸耳均从所述中心部分的相对边缘与所述中心部分一致地纵向延伸,所述相对边缘是所述中心部分的轮廓的一部分,所述轮廓的所述部分位于所述横向平面的任一侧,每个板的所述连接凸耳均在侧向相互偏移。所述第一和第二板相互堆叠,所述中心部分叠加并由间隙分开。所述第一和第二板的在每个所述相对边缘侧的所述连接凸耳彼此侧向偏移。所述电气连接器进一步包括绝缘结构,该绝缘结构包括容纳在所述第一和第二板的所述中心部分之间的间隙中的电绝缘材料的夹层。
根据本发明,所述电气连接器配置成与密封构件配合,以便以密封方式穿过所述隔板,所述第一装置的两个所述端子与所述电气连接器的位于所述相应隔板一侧的两个所述连接端子连接,而所述第二装置的两个所述端子与所述电气连接器的位于所述隔板的另一侧的两个所述连接端子连接。
通过本发明,由于板中的导电元件,趋肤效应得以减少。连接凸耳可以与任何类型的电缆或连接杆连接,不限于Litz电缆。易于组装和拆卸。导体元件的连接凸耳的交叉配置,结合两个连续的导体元件的连接凸耳的交替配置,最大限度地减少了邻近效应,减少了连接的电感,从而减少了电气损失。
根据流经电气连接器的电功率情况,提供几对导电元件。
根据本发明有利但非强制性的方面,这样的电气系统可以包含以下以技术上可行的任何组合来进行的一个或多个特征:
-所述电气连接器至少包括第二对板,所述第二对板包括导电的第三板和第四板,所述第二对板的每个板均具有中心部分和两个连接凸耳。每个板的所述连接凸耳均从所述中心部分的相对边缘纵向延伸,并在侧向上相互偏移。所述第三板和所述第四板相互堆叠,所述中心部分叠加并由间隙分开。所述第三和第四板的在每个所述相对边缘侧的所述连接凸耳彼此侧向偏移。所述电气连接器的所有所述板都相互堆叠,所有所述中心部分都叠加,同时所述绝缘结构包括容纳在两个紧邻的中心部分之间的每个间隙中的电绝缘材料的夹层,并且对于两个紧邻的板,所述相对边缘之一侧的所述连接凸耳在侧向上相互偏移。
-位于所述相对边缘之一侧并属于彼此相隔奇数板的板的所有所述连接凸耳叠加,并通过连接构件彼此电连接。
-所述绝缘结构包括主体,该主体在一处接收每个板的所述中心部分,该主体是通过将所述板的所述中心部分包覆在电绝缘材料中制成的,只有所述连接凸耳从所述主体伸出。
-所述绝缘结构是由聚合材料一体制成的。
-所述绝缘结构配置为与所述密封构件配合,以便将所述相对边缘侧的所述连接凸耳相互密封地分开。
-所述板彼此具有相同的结构。
-所述板由金属制成,其厚度在0.1毫米至5毫米之间,优选在0.5毫米至2毫米之间,所述金属优选选自铜及其合金或铝及其合金。
根据另一方面,本发明涉及一种轨道车辆,其包括如上所述的电气系统。
【附图说明】
根据下文仅以实施例的方式并参照附图对一种电气连接器、电处理子组件和包括这种电处理子组件的轨道车辆的实施方式的描述,将更好地理解本发明,而且除此之外的优点将更清楚地显现出来,在附图中:
图1是包括具有根据本发明的电气连接器的电气系统的装置的示意图;
图2是根据本发明的属于图1的电气系统的电气连接器的立体图,其中为了便于阅读,省略了一些元件;以及
图3是图1装置的细节示意图,这些细节以图1中的框架III标记,包括图2的电气连接器。
【具体实施方式】
图1示出了电气系统1。该电气系统1可以整合到轨道车辆中。电气系统1包括电气转换器2,该电气转换器是电气系统的一个实施例。电气转换器2设计成将从外部来源(例如:接触网)收集的电能转换成供系统1中的其他电气设备使用的电能。
转换器2包括第一电路4、第二电路6和变压器8。第一电路4、第二电路6和变压器8在图1中示意性地示出。
第一电路4和第二电路6各自具有两个连接端子,而变压器8包括位于铁磁芯周围的两个线圈,每个线圈均包括两个连接端子。变压器8的两个线圈之一通过电气连接器10与第一电路4连接,变压器8的另一个线圈通过另一个电气连接器10与第二电路6连接。
可以理解的是,每个连接器10一方面与第一电路4或第二电路6之一的两个端子共同连接,另一方面与变压器8的各个线圈之一的两个端子连接。在图1中,电气连接器10被示意性地示出。特别是,图1中没有示出第一电路4和第二电路6的端子的连接的细节。第一电路4和第二电路6的端子的连接可以从电气连接器10的结构中推断出来,本说明后面将详细介绍,特别是借助于图2和图3。
第一电路4或第二电路6是包括至少两个端子的第一电气装置的实施例,而变压器8是包括至少两个端子的第二电气装置的实施例。
第一电路4、变压器8和第二电路6均受制于不同的环境保护要求。这些保护要求可能与水和/或灰尘有关,通常以标准化的保护指数的形式表示,称为"IP代码",例如由IEC60529标准定义。IP代码通常伴随着两个数字,一个针对固体的保护,一个针对水的保护。
因此,在图1所示的实施例中,为了说明之目的,第一电路4和第二电路6的保护代码为IP65,而变压器8的保护代码为IP20。
为了确保符合要求的IP代码的保护水平,第一电路4、第二电路6和变压器8分别位于各自的区域Z1、Z3和Z2中,这些区域通过未详细说明的外部手段划定了维持相应IP代码的体积。
为了在区域Z1至Z3的每一者中维持足够的保护水平,区域Z1、Z2和Z3防漏隔板隔开。区域Z2和Z3由隔板56隔开,而区域Z1和Z2由隔板57隔开。隔板56和57在图1和图3中被示意性示出为混合线。
每个连接器10均设计成通过隔板56或57之一连接到两个相应电气装置,每个电气装置均具有至少两个相应的端子。因此,每个连接器10均包括绝缘结构58,该绝缘结构与密封和/或固定构件合作,以确保电气连接器10相对于各个隔板56或57的机械固位。密封和/或固定构件未在图中示出。
例如,所述电气装置的至少两个端子对应于极性,或者在交流信号的情况下对应于相位,极性与所述电气装置的设计和操作有关。
在所示的实施例中,位于图1左侧的一个连接器10将位于区域Z1中的第一电路4连接到位于区域Z2中的变压器8的初级绕组,而位于图1右侧的另一个连接器10将位于区域Z2中的变压器8的次级绕组连接到位于区域Z3中的第二电路6。因此,本实施例中的一个连接器10将第一电路4的两个端子连接到变压器8的初级绕组的两个相应极性,而另一个连接器10将第二电路6的两个端子连接到变压器8的次级绕组的两个相应极性。
每个连接器10均包括四个连接端子,分别标记为46、48、50和52,它们与绝缘结构58是一体的。
下文详细说明电气连接器10的内部结构。
图1中所示的两个电气连接器10以同样地方式具有相同的结构和功能。下文参照图1中右侧的连接器10进行描述。
端子46和48分别与第二电路6的相应端子连接,而端子50和52分别与变压器8的次级绕组的相应端子连接。
换言之,第二电路6的两个端子与连接器10的两个连接端子46和48连接,连接端子46和48位于隔板56的相同的第一侧,而变压器8的两个端子与连接器10的两个连接端子50和52连接,连接端子50和52位于隔板56的相同的第二侧。
图2和图3更详细地显示了根据某些实施方式的连接器10。
该连接器10包括至少两个导电板。有利的是,连接器10包括至少四个导电板,这些板被“交叉”,即在连接到相同端子的两个板之间,插入连接到其他端子的另一个板。交叉的板减少了板之间的邻近效应,从而提高了连接器10的整体效率,其原因将在后面的描述中详细说明。
在这个说明性的实施例中,电气连接器10具有四个导电板,分别标记为12、14、16和18。然而,另选的是,板的数量可以不同。因此,可以理解,这里描述的一切都适用于这些实施方式。
板12至18彼此平行,并与纵向几何平面P1平行。
板12和14彼此相邻,即彼此连续,并限定第一对板20。因此,板12是第一对板20的第一板,而板14是第一对板20的第二板。类似地,板16和18彼此连续,并限定第二对板22。因此,板16是第二对板22的第一板,而板18是第二对板22的第二板。
板12至18由导电材料制成。
有利的是,板12至18由金属制成,如铜或铝,或其合金,或任何其他合适的材料。
有利的是,板12至18彼此具有相同的结构。
每个板12至18均具有中心部分24,该中心部分是平坦的并限定中心26。对于每个中心部分24,轴线A24被定义为与中心部分24正交并穿过中心26的轴线。因此,轴线A24与纵向平面P1正交。
每个中心部分24均具有第一边缘28和第二边缘30,第二边缘30与第一边缘28相对。在所示的实施例中,中心部分24的形状是矩形的,并且也具有侧边缘31。侧边缘31相对并相互平行,而第一边缘28和第二边缘30也相互平行。
几何中间平面P2被定义为与纵向平面P1正交、穿过中心26并与边缘28和30正交的平面。
横向几何平面P3也被定义为穿过中心26并与平面P1和P2共同正交的平面。因此,平面P3与侧边缘31是正交的。
另选地(未示出),每个板12至18的中心部分24的形状可以是圆形或椭圆形的。在这种情况下,上面定义的相对边缘是指中心部分的轮廓位于横向平面P3的任一侧,并由中间平面P2切开的部分。以类似的方式,侧边缘指的是中心部分的轮廓位于中间平面P2的任一侧,并被横向平面P3切开的部分。
如下文所述,板12、14、16和18是成对堆叠的,它们之间有间隔件36。换言之,没有板12至18与紧邻的板有电接触。
例如,每个板12至18的中心部分24均是叠加的,每个板12至18的轴线A24均是重合的,并且每个板12至18的边缘28和30均是相互平行的。
有利的是,板12至18的所有边缘28都位于平行于轴线A24的同一几何平面内。类似地,所有的边缘30也都位于平行于轴线A24的同一几何平面内。类似地,位于中间平面P2同一侧的所有侧边缘31也都位于平行于轴线A24的同一个几何平面内。因此,如图2所示,板12至18的所有中心部分24都包含在具有矩形横截面和平行于轴线A24的生成线的圆柱体中,这使连接器10具有紧凑的结构,同时使板之间的邻近效应减少。
因此,第一对板20和第二对板22平行于轴线A24而叠加。
每个板12至18均进一步包括第一连接凸耳32和第二连接凸耳34。连接凸耳32和34设计成与由连接器10连接的电气装置的端子连接。
在所示的实施例中,连接凸耳32和34具有矩形的形状,其宽度小于中心部分24的宽度。凸耳34比凸耳32长。
对于每个板12至18,连接凸耳32从第一边缘28纵向延伸,与中心部分24一致并与侧边缘31之一一致,而连接凸耳34从第二边缘30纵向延伸,与中心部分24一致并与其中侧边缘31之一一致。
即,每个板12至18的连接凸耳32和34从相对的边缘28和30与板12至18中相应的中心部分24一致地纵向延伸。
换言之,连接凸耳32和34位于横向平面P3的任一侧。
对于每个板12至18,凸耳32和34位于中间平面P2的任一侧。换言之,连接凸耳32和34在与中间平面P2正交的方向上彼此侧向偏移。
对于连续的板12至18中的任何两者,即对于紧邻的板12和14,或14和16,或16和18,连接凸耳34位于中间平面P2的任一侧。换言之,凸耳34在与中间平面P2正交的方向上彼此侧向偏移。
类似地,紧邻的板12至18中的两者的连接凸耳32也位于中间平面P2的任一侧。换言之,凸耳32在与中间平面P2正交的方向上彼此侧向偏移。
更一般地,对于紧邻的板12至18中的两者,位于相应的相对边缘28和30之一的侧的连接凸耳32和34在与平面P2正交的方向上彼此侧向偏移。
可以理解的是,作为第一对板20的第一板的板12的凸耳32和34以及作为第二对板22的第一板的板16的凸耳32和34分别与轴线A24平行叠加。换言之,第二对板22的第一板16是通过平行于第一对板20的第一板12的轴线A24的平移得到的,并且第一对板20和第二对板22的第一板12和16被第一对板20的第二板14彼此分开。
同样地,作为第一对板20的第二板的板14的凸耳32和34以及作为第二对板22的第二板的板18的凸耳32和34分别与轴线A24平行叠加。换言之,第二对板22的第二板18是通过平行于第一对板20的第二板14的轴线A24的平移得到的,并且第一对板20和第二对板22的第二板14和18被第二对板20的第一板16彼此分开。
两个紧邻的中心部分24在它们之间限定有间隙36。间隙36各自具有平坦的平行四边形的形状,其平行于纵向平面P1延伸。
有利的是,绝缘结构58包括电绝缘材料的夹层,这些夹层容纳在两个紧邻的中心部分24之间的每个间隙36中。绝缘结构58的夹层能够使紧邻的中心部分24相互电绝缘。为了便于阅读图而没有示出夹层。
有利的是,容纳在空间36中的夹层能够机械地保持相邻的中心部分24。
位于中间平面P2同一侧的凸耳32在平行于轴线A24的方向上叠加。
同样地,位于中间平面P2同一侧的凸耳34在平行于轴线A24的方向上叠加。
互相叠加的凸耳32和34也通过连接构件38机械地和电气地互连接。
在所示的实施例中,每个连接构件38均包括第一外板40、中间板42和第二外板44。外板40、44和中间板42是长方形形状的,借助位于板40至44的四角的紧固件45附接到相应的凸耳32或34。在非限制性的情况下,紧固件45可以是螺钉或铆钉,优选由金属或至少导电材料制成。
有利的是,板40至44由导电材料(如金属)制成,与板12至18的材料兼容。
通过相应的连接构件38连接的凸耳32和34形成了四个端子46、48、50和52。在图2和图3所示的实施例中,四个端子46至52的形状都是平行四边形的。
有利的是,端子46至52可以有不同的甚至是特定的形状,以便在将连接器10连接到电气装置时便于识别端子。
可以理解,端子48与端子52电连接,而端子46与端子50电连接。
端子48和52位于中间平面P2的任一侧,呈所谓的交叉配置。端子46和50也一起位于中间平面P2的任一侧,呈交叉配置。
另选地(未示出),端子48和52可以位于平面P2的同一侧,在这种情况下,每个板12至18的凸耳32和34也位于平面P2的同一侧,处于所谓的直线配置。
在所示的实施例中,凸耳32和34沿其长度平行于中间平面P2布置。
另选地(未示出),一个或多个凸耳32或34可以远离中心部分24而偏离平面P2,同时维持凸耳32或34的叠加,平行于轴线A24。
每个端子46至52均进一步包括固定孔54。孔54配置为接收连接器10所连接的电气装置的连接构件。这些连接构件(未示出)可以是电缆或导体棒,它们以将所述电气装置与端子46至52可逆连接的方式与端子46至52配合,同时确保良好的电气接触和机械强度。
图3是图2中连接器10的仰视图,其中连接器10示出为与变压器8连接。变压器8的一个线圈(部分和示意性地示出)在本文中与连接器10的端子52和50连接。变压器8是受第一特定IP保护约束的电气装置的实施例,变压器8在本文中容纳在区域Z2中。
连接器10的端子46和48连接到第二电气装置(图3中未示出),第二电气装置受到第二IP保护要求的约束,在本文中容纳在区域Z3中。
区域Z2和Z3被隔板56分开。
绝缘结构58除了容纳在间隙36中的夹层外,还包括主体60、外围舌片62和定位凸起64。
绝缘结构58由电绝缘材料制成。在所示的实施例中,绝缘结构58由聚合塑料制成。主体60完全覆盖板12至18的中心部分24,从而确保中心部分24的电绝缘以及板12至18在空间上的相对固定。换言之,主体60在一处接收每个板12至18的中心部分24。
在所示的实施例中,相互叠加的中心部分24均是矩形形状的,而主体60具有平行四边形的形状。
有利的是,主体60确保与容纳在每个间隙36中的夹层的电绝缘连续性和机械保持连续性。
有利的是,主体60和容纳在每个空间36中的夹层由同一材料制成。更有利的是,主体60和中间层是通过对中心部分24进行包覆成型而制造的,只有凸耳32和34从主体60伸出。在包覆成型过程中,主体60的绝缘材料处于粘稠状态,通过模制(优选在压力下)绕中心部分40成型。主体60的绝缘材料优选是热塑性材料,包覆成型是在加热的情况下进行的。在冷却过程中,绝缘材料凝固。
如图3所示,由于包覆成型过程,板12至18的中心部分24嵌入绝缘结构58的主体60中,只有连接凸耳从绝缘结构58的主体60伸出。
优选的是,绝缘结构58是整体式的。为此,在通过包覆成型制造期间,板12至18保持间隔开,而绝缘结构的处于粘稠状态的绝缘材料渗透到板12至18的中心部分24之间,以便在绝缘材料冷却和凝固后形成绝缘夹层。换言之,主体60和容纳在相应空间36之一中的夹层一起形成整体部件。
外围凸台62在平行于横向平面P3的平面中从主体60的外围伸出。
在所示的实施例中,凸台62横跨防漏隔板56。
凸台62具有封闭且连续的轮廓,并配置为与密封和/或固定构件配合,以便以紧密和可逆的方式将连接器10固定到壁56。未示出密封和/或固定构件。
位于横向平面P2一侧并且也共同位于隔板56一侧的端子46和48以及位于横向平面P2另一侧并且也共同位于隔板56另一侧的端子50和52因此通过与密封构件配合的绝缘结构58而以密封的方式分开。换言之,相对的边缘侧28或30的连接凸耳32或34以密封的方式相互分开。
与主体60和舌片62连接的定位凸起64有利地具有相对于横向平面P3的不对称形状,允许密封构件相对于绝缘结构58良好定位。
可以理解的是,连接器10允许连接位于防漏隔板56任一侧的两个电气装置。当然,连接器10也可以安装在非防漏隔板上。
更一般地,因此,只要中心部分24完全被主体60覆盖,并且只有凸耳32和34突出于主体60,可以自由选择绝缘结构58的形状,特别是为了使连接器10与轨道车辆1的其他部分的整合。
在所示的实施例中,每个连接器10均包括两对板20和22,它们平行于轴线A24叠加,并如上所述布置。
在一个未示出的变体中,只存在第一对板20,即只存在板12和14。
于是,连接构件38只包括外板40和44,并且端子46至52只通过相应的板12或14中的一者相互连接。
在另一个实施方式中,类似于一对板20或22的三对板叠加在一起。
每对板中的第一板(特别是每对板的第一板的凸耳32或34)平行于轴线A24相互叠加,而每对板的第二板(特别是每对板的第二板的凸耳32或34)平行于轴线A24相互叠加。
每个第一板的凸耳32或34从每个第二板的凸耳32或34侧向偏移。
于是,连接构件38包括两个间隔板42类型的间隔板,而端子46至52各自包括三个凸耳32或34。
可以理解的是,根据连接器10的板对20和22类型的板对数量,连接器10的电功率承载能力是不同的。这使得易于设计和制造适用于不同电功率范围的连接器10。
在所考虑的电功率范围内,即对于超过几十千瓦(例如超过50千瓦)的电功率,趋肤效应在10千赫兹及以上的频率开始变得特别明显。由于端子46至52的凸耳32或34分别设置在板中,每个凸耳32或34均具有高周长与面积比的横截面。换言之,凸耳32或34相对于它们的体积有很大的表面积,这有利于在趋肤效应趋于显著的条件下输送电流。
可以理解的是,板12至18越薄,连接器10受趋肤效应的影响就越小。另一方面,太薄的板12至18在机械上是脆弱的,并且不适合在工业环境中(如轨道车辆)使用。
在实践中,板12至18的厚度例如在0.1毫米至5毫米之间,优选在0.5毫米至2毫米之间。
因此可以理解,可以选择板12至18的几何形状(特别是板12至18的厚度)以减少在具体应用中设想的频率和功率下的趋肤效应的影响,而板12至18的类型的板的总数(特别是板对20和22的类型的板对数量)是根据要通过连接器10传输的总电功率来选择的。
在所示的实施例中,端子46至52以交叉的方式连接到电气装置的端子。端子46和50连结在一起,而端子48和52则连结在一起。可以理解的是,当连接器10在操作过程中与电气装置连接时,电流线在连接各个凸耳32和34的对角线上穿过板12至18中每一者的中心部分24。
因此,穿过两个紧邻的中心部分24的电流线在平行于纵向平面P1的平面内交叉,减少了邻近效应(如电感效应),有利地减少了连接的阻抗,从而减少了能量损失。
在所示的实施例中,板12至18的中心部分24各自具有矩形形状,选择矩形形状是为了减少邻近效应,减少连接的电感,从而减少连接器10的加热。另选地,中心部分24可以有其他的形状,例如,选择为了减少漏线的形状。
在所示的实施例中,连接器10将第一电路4和第二电路6连结到变压器8,这些电路4和6以及变压器8在趋肤效应变得明显的交流频率下操作,即在10kHz以上的频率下。当然,连接器10可以用来连接在较低频率下(特别是低频,甚至是直流电)操作的电气装置。
上述操作模式和变体可以结合起来,以产生本发明的新操作模式。
Claims (9)
1.一种电气系统(1),包括第一电气装置(4,6)和第二电气装置(8),所述第一电气装置(4,6)和所述第二电气装置(8)被平行于横向平面(P3)的隔板(56,57)隔开,所述第一和第二装置中的每一者均包括至少两个连接端子,所述第一电气装置经由电气连接器(10)与所述第二电气装置电连接,其中:
-所述电气连接器包括一对板(20),所述一对板包括第一导电板(12)和第二导电板(14),每个板(12,14)均具有中心部分(24)和两个连接凸耳(32,34);
-每个板的所述连接凸耳均从所述中心部分的相对边缘(28,30)与所述中心部分(24)一致地纵向延伸,所述相对边缘是所述中心部分的轮廓的一部分,所述轮廓的所述部分位于所述横向平面(P3)的任一侧,每个板(12,14)的所述连接凸耳(32,34)均在侧向相互偏移;
-所述第一和第二板(12,14)相互堆叠,所述中心部分叠加并由间隙(36)分开;
-所述第一和第二板的在每个所述相对边缘侧的所述连接凸耳(32,34)彼此侧向偏移;
-所述电气连接器(10)进一步包括绝缘结构(58),所述绝缘结构包括容纳在所述第一和第二板的所述中心部分(24)之间的间隙(36)中的电绝缘材料的夹层,
其特征在于,所述电气连接器(10)配置成与密封构件配合,以便以密封方式穿过所述隔板(56,57),所述第一装置(4,6)的两个所述端子与所述电气连接器(10)的位于所述相应隔板一侧的两个所述连接端子(46,48,50,52)连接,而所述第二装置的两个所述端子与所述电气连接器(10)的位于所述隔板的另一侧的两个所述连接端子连接。
2.根据权利要求1所述的电气系统(1),其中所述电气连接器(10)至少包括第二对板(22),所述第二对板包括导电的第三板(16)和第四板(18),所述第二对板(22)的每个板(16,18)均包括中心部分(24)和两个连接凸耳(32,34):
-每个板(16,18)的所述连接凸耳均从所述中心部分的相对边缘(28,30)纵向延伸,并在侧向上相互偏移。
-所述第三板和所述第四板相互堆叠,所述中心部分叠加并由间隙(36)分开;
-所述第三和第四板(16,18)的在每个所述相对边缘侧的所述连接凸耳(32,34)彼此侧向偏移,
所述电气连接器(10)的所有所述板(12、14、16、18)都相互堆叠,所有所述中心部分(24)都叠加,
其中,所述绝缘结构(58)包括容纳在两个紧邻的中心部分之间的每个间隙(36)中的电绝缘材料的夹层,并且
其中,对于两个紧邻的板,所述相对边缘(28,30)之一侧的所述连接凸耳(32,34)在侧向上相互偏移。
3.根据权利要求2所述的电气系统(1),其中,位于所述相对边缘(28,30)之一侧并属于彼此相隔奇数板的板(12,14,16,18)的所有所述连接凸耳(32,34)叠加,并通过连接构件(38)彼此电连接。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的电气系统(1),其中所述绝缘结构(58)包括主体(60),所述主体在一处接收每个板(12、14、16、18)的所述中心部分(24),所述主体是通过将所述板的所述中心部分包覆在电绝缘材料中制成的,只有所述连接凸耳(32、34)从所述主体伸出。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的电气系统(1),其中所述绝缘结构(58)是由聚合材料一体制成的。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的电气系统(1),其中所述绝缘结构(58)配置为与所述密封构件配合,以便将位于所述相对边缘(28、30)侧的所述连接凸耳(32、34)相互密封地分开。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的电气系统(1),其中,所述板(12、14、16、18)彼此具有相同的结构。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的电气系统(1),其中所述板(12、14、16、18)由金属制成,其厚度在0.1毫米至5毫米之间,优选在0.5毫米至2毫米之间,所述金属优选选自铜及其合金或铝及其合金。
9.一种轨道车辆,包括至少一个根据权利要求1至3中任一项所述的电气系统(1)。
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