CN203747194U - 一种层叠母排 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及汇流排技术领域，具体是一种层叠母排，所述的层叠母排还包括正极板、负极板、绝缘层、串接板，正极板和负极板上设有相对应的导电孔和铜柱，正极板上沿导电孔周围设有绝缘垫，铜板与正极板之间设有绝缘层与串接板，其中串接板设在铜板与绝缘层之间。本实用新型可一次性安装，防止出错。其量身定做的模块式结构,便于安装和现场服务，容易散热冷却,温升也更小。其次，本实用新型结构紧密，杂散电感值小，可以更低的电压降实现高电流承载能力。另外，本实用新型的高强度整体粘结保证长期不松动，同等电流下可以使铜排尽量减薄，全密闭结构防止潮气渗入，消除了爬电击穿的威胁，提高母排可靠性和质量，寿命长，成本低。

Description

一种层叠母排

[技术领域]

本实用新型涉及汇流排技术领域，具体是一种层叠母排。

[背景技术]

叠层母排又称复合母排，层叠母排，层叠母线排，复合铜排，英文叫Laminated Busbar，是一种多层复合结构连接排，可算是配电系统的高速公路。与传统的、笨重的、费时和麻烦的配线方法相比，使用复合母线排可以提供现代的、易于设计、安装快速和结构清晰的配电系统。具有可重复电气性能、低阻抗、抗干扰、可靠性好、节省空间、装配简洁快捷等特点的大功率模块化连接结构部件。

随着电力牵引设备和电力及混合牵引系统的广泛应用，市场对大功率交流器的需求与日俱增。而交流器使用的IGBT（绝缘栅双极晶体管）越来越短的开关时间也导致过高的dv/dt和di/dt。由于IGBT的过电压与di/dt和分布杂散电感成正比，传统的分离式母排寄生电感量过大，在功率开关关断瞬间产生瞬态电压与直流回路电压叠加，对功率开关和电机绝缘构成威胁。分布电感量越大，负载电流越大，功率开关的电流下降越短，这种危害就越严重。

现有技术中的传统母排主要存在着以下不足之处：1.传统母排由多个零件装配拼接组成，加工工艺不易达到要求，需要多次安装，容易出错。2.传统母排绝缘层与铜板件有间隙，杂散电感值大，电容设计无法优化。3.传统母排受振动、盐雾和粉尘影响会严重威胁设备的安全；而且长期振动可能会造成连接处松动解体；潮湿的空气如渗入绝缘将导致层之间击穿；粉尘累计可能导致爬电击穿；大大影响母排寿命，所以传统母排寿命仅三年左右。4.传统母排结构不紧凑，设备整体尺寸较大，整体设备成本较高。

[实用新型内容]

本实用新型的目的就是为了解决现有技术中安装不方便，设计不够完善等不足之处，提供一种结构新颖、安全可靠，安装方便，使用寿命长且稳定有效的层叠母排，包括绝缘栅双极晶体管、铜板，其特征在于所述的层叠母排还包括正极板1、负极板2、绝缘层、串接板3，所述的正极板和负极板上设有相对应的导电孔和铜柱，正极板上沿导电孔周围设有绝缘垫5，所述的铜板与正极板之间设有绝缘层与串接板，其中串接板设在铜板与绝缘层之间。

所述的正极板上设有两排导电孔，两排导电孔中最左端导电孔的左部及最右端导电孔的右部各设有一铜柱。

所述的铜柱包括正极铜柱和负极铜柱，正极铜柱为焊接铜柱，负极铜柱为压铆铜柱。

所述的绝缘层为绝缘纸4。

所述绝缘纸的数量为6张，相邻绝缘纸之间通过胶水粘结。

所述的绝缘纸采用PET绝缘纸。

所述的绝缘垫采用环氧树脂材料。

所述的正极板、负极板和串接板的材料为T2紫铜。

本实用新型同现有技术相比，其优点在于：

1.结构工艺更合理。传统母排由多个零件装配拼接组成，加工工艺不易达到要求，需要多次安装，容易出错。本实用新型的叠层母排通过压合工艺加工成一个整体，一次性安装，防止出错。其量身定做的模块式结构,便于安装和现场服务。容易散热冷却,温升也更小。

2.电学性能更好。传统母排绝缘层与铜板件有间隙，杂散电感值大，电容设计无法优化。本实用新型的叠层母排叠层结构紧密，杂散电感值小，可以通过改变叠层、材料优化电容量，增加分布电容，降低尖峰电压保护IGBT，以更低的电压降实现高电流承载能力。

3.更安全可靠。传统母排受振动、盐雾和粉尘影响会严重威胁设备的安全；而且长期振动可能会造成连接处松动解体；潮湿的空气如渗入绝缘将导致层之间击穿；粉尘累计可能导致爬电击穿；大大影响母排寿命，所以传统母排寿命仅三年左右。本实用新型的叠层母排为完全包覆结构，高强度整体粘结保证长期不松动，同等电流下可以使铜排尽量减薄，用弹性补偿振动影响，全密闭结构防止潮气渗入，绝缘材料封装消除了爬电击穿的威胁，提高了母排可靠性和质量，寿命可达数十年。

4.总体成本低。传统母排结构不紧凑，设备整体尺寸较大，整体设备成本较高。本实用新型的叠层母排结构紧凑，减小设备整体尺寸，整体成本较低。

[附图说明]

图1是本实用新型的主要结构示意图；

图2是本实用新型层叠母排的正极板和负极板结构示意图；

图3是本实用新型图2中的B-B向仰视图；

图4是本实用新型图3中I部局部结构示意图；

图5是本实用新型图3中Ⅱ部局部结构示意图；

如图所示，图中：1.正极板2.负极板3.串接板4.绝缘纸5.绝缘垫；

指定图1为本实用新型的摘要附图。

[具体实施方式]

下面结合附图对本实用新型作进一步说明，这种装置的结构和原理对本专业的人来说是非常清楚的。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型为一种层叠母排，如图1所示，其主要包括正极板、负极板、绝缘层、串接板。其中，正极板和负极板上设有相对应的导电孔和铜柱，正极板上沿导电孔周围设有绝缘垫，绝缘垫优选采用环氧树脂材料。铜板与正极板之间设有绝缘层与串接板，串接板设在铜板与绝缘层之间。正极板、负极板和串接板的材料优选为T2紫铜。绝缘层优选为绝缘纸，数量优选为6张并采用PET绝缘纸，相邻绝缘纸之间采用胶水粘结。如图2、图3所示，正极板上设有两排导电孔，两排导电孔中最左端导电孔的左部及最右端导电孔的右部各设有一铜柱，其中正极铜柱为焊接铜柱，如图4所示；负极铜柱为压铆铜柱，如图5所示。

由于电极注入的电子和放电过程中电离的电子、正负离子其能量能达到10eV以上而一般的绝缘材料的分子键很小，如C=H键能为3.5Ev,C=C键能为6.2eV，当这些带电粒子撞击气隙壁上时，就能打断绝缘材料的分子键，破坏其分子结构。带点粒子不断轰击，绝缘层不断被腐蚀，最后导致击穿。故叠层母排需采用真空层压机压合，在关闭压机密闭舱门后的3min内可使压机密闭仓内真空度达到20mbar，且在母排压合工程中全程抽真空。这样压合出的叠层母排，即使中间绝缘层之间有间隙，间隙内部也基本处于真空状态，不提供电力所需的空气，可以有效避免绝缘材料的老化，提高产品的长期可靠性。

当绝缘母排绝缘层内存在杂质时，将导致介质厚度不均匀，杂质所处的位置电场集中。当电场升高到击穿场强时，这些区域便会发生击穿，形成深坑。击穿造成深坑端部电场集中，炭化的狭窄通道很快在介质中发展，最后介质完全击穿。故叠层母排生产车间要达到十万级无尘净化间，配备风淋室及空调系统，每小时换气次数打10至15次，车间内≥0.5μm颗粒物数量<300000个/立方英尺，≥5μm颗粒物数量<100000个/立方英尺。这一生产环境有效减少叠板过程中进入叠层母排绝缘层中的杂质数量，提高母排耐压性能和长期可靠性。

加工完成后的叠层母排还要经过超声波检测，为了发现叠层母排加工过程中的材料或制件中影响其性能的缺陷和特性，从而对母排的使用寿命进行评价并对引起局部放电的缺陷位置进行定位。完成这一检测任务后，可根据检测结果对材料和制件是否符合要求进行判定，确保叠层母排合格可靠。

Claims (8)

1.一种层叠母排，包括绝缘栅双极晶体管、铜板，其特征在于所述的层叠母排还包括正极板（1）、负极板（2）、绝缘层、串接板（3），所述的正极板和负极板上设有相对应的导电孔和铜柱，正极板上沿导电孔周围设有绝缘垫（5），所述的铜板与正极板之间设有绝缘层与串接板，其中串接板设在铜板与绝缘层之间。

2.如权利要求1所述的一种层叠母排，其特征在于所述的正极板上设有两排导电孔，两排导电孔中最左端导电孔的左部及最右端导电孔的右部各设有一铜柱。

3.如权利要求2所述的一种层叠母排，其特征在于所述的铜柱包括正极铜柱和负极铜柱，正极铜柱为焊接铜柱，负极铜柱为压铆铜柱。

4.如权利要求1所述的一种层叠母排，其特征在于所述的绝缘层为绝缘纸（4）。

5.如权利要求4所述的一种层叠母排，其特征在于所述绝缘纸的数量为6张，相邻绝缘纸之间通过胶水粘结。

6.如权利要求4所述的一种层叠母排，其特征在于所述的绝缘纸采用PET绝缘纸。

7.如权利要求1所述的一种层叠母排，其特征在于所述的绝缘垫采用环氧树脂材料。

8.如权利要求1所述的一种层叠母排，其特征在于所述的正极板、负极板和串接板的材料为T2紫铜。