DE202016104469U1

DE202016104469U1 - Voltage-controlled converter with a ferrite attenuator

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Publication number: DE202016104469U1
Application number: DE202016104469.3U
Authority: DE
Original assignee: ABB Schweiz AG
Current assignee: Hitachi Energy Ltd
Priority date: 2016-08-12
Filing date: 2016-08-12
Publication date: 2016-09-02
Anticipated expiration: 2026-08-13

Abstract

Spannungsgeführte Stromrichteranordnung, umfassend: einen spannungsgeführten Stromrichter, der angeordnet ist, um zwischen einem Hochspannungsgleichstrom (High-Voltage Direct Current, HVDC) und einem Wechselstrom umzurichten; eine elektrische Leiterbahn, die angeordnet ist, um mindestens einen Teil des Wechselstroms des spannungsgeführten Stromrichters zu transportieren; und eine Hülle, die ein Ferritmaterial umfasst, wobei die Hülle eine Öffnung umfasst, die sich entlang einer Längsrichtung der Hülle erstreckt und wobei die elektrische Leiterbahn so angeordnet ist, dass sie die Hülle durch die Öffnung durchquert.A voltage-driven power conversion apparatus comprising: a voltage-driven power converter arranged to convert between a high-voltage direct current (HVDC) and an alternating current; an electrical trace arranged to carry at least a portion of the AC current of the voltage-commutated power converter; and a shell comprising a ferrite material, the shell including an opening extending along a longitudinal direction of the shell, and wherein the electrical circuit is arranged to traverse the shell through the opening.

Description

Technisches Gebiet Technical area

Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf das Gebiet spannungsgeführter Stromrichter. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Offenbarung auf ein Abschwächen einer Hochfrequenzkomponente in spannungsgeführten Stromrichtern. The present disclosure relates to the field of live power converters. More particularly, the present disclosure relates to mitigating a high frequency component in live power converters.

Technischer Hintergrund Technical background

In Hochspannungssystemen können spannungsgeführte Stromrichter (Voltage Source Converters, VSCs) verwendet werden, um zwischen einem Hochspannungsgleichstrom (Direct Current power, DC-Strom) und einem Wechselstrom (Alternating Current power, AC-Strom) umzurichten. Wenn eine Einrichtung in der Nähe von oder zusammen mit anderen Einrichtungen verwendet wird, können die Anforderungen an eine elektromagnetische Verträglichkeit (ElectroMagnetic Compatibility, EMC) Begrenzungen für die erlaubte Menge an elektromagnetischen Störungen (ElectroMagnetic Interference, EMI) festlegen, die während des Umrichtens verursacht werden dürfen. In high-voltage systems, Voltage Source Converters (VSCs) can be used to convert between direct current power (DC) and alternating current (AC) power. When a device is used in the vicinity of or in conjunction with other devices, the ElectroMagnetic Compatibility (EMC) requirements may set limits on the amount of ElectroMagnetic Interference (EMI) allowed during the conversion allowed to.

Obwohl die VSCs eine geringere AC-Filterung erfordern können als ihre älteren Entsprechungen wie zum Beispiel netzgeführte Stromrichter (Line-Commutated Converters, LLCs), können wachsende Anforderungen in Bezug auf die EMC und Leistungsfähigkeit ein Filtern unerwünschter Hochfrequenzoberschwingungen erforderlich machen. Although the VSCs may require lower AC filtering than their older counterparts such as Line Commutated Converters (LLCs), growing EMC and performance requirements may require filtering unwanted high frequency harmonics.

Kurzdarstellung Summary

Ein Ziel der vorliegenden Offenbarung ist es daher, die obigen Anforderungen mindestens teilweise zu erfüllen. Dieses und andere Ziele werden mittels einer spannungsgeführten Stromrichteranordnung erreicht, wie sie in dem Hauptanspruch definiert wird. Weitere Ausführungsformen werden in den Unteransprüchen definiert. It is therefore an object of the present disclosure to at least partially satisfy the above requirements. These and other objects are achieved by means of a voltage-driven power converter arrangement as defined in the main claim. Further embodiments are defined in the subclaims.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann die spannungsgeführte Stromrichteranordnung einen spannungsgeführten Stromrichter (Voltage-Source Converter, VSC) umfassen, der angeordnet werden kann, um zwischen einem Hochspannungsgleichstrom (High-Voltage Direct Current, HVDC oder HVDC-Strom) und einem Wechselstrom (Alternating Current, AC oder AC-Strom) umzurichten. According to one aspect of the present disclosure, the voltage-driven power converter assembly may include a voltage-source converter (VSC) that may be arranged to switch between a high-voltage direct current (HVDC or HVDC) and an alternating current Current, AC or AC current).

Die spannungsgeführte Stromrichteranordnung kann eine elektrische Leiterbahn (z.B. ein Kabel oder eine Stromschiene) umfassen, die angeordnet sein kann, um mindestens einen Teil des AC-Stroms von dem VSC oder des durch den VSC erzeugten AC-Stroms zu transportieren. The voltage-guided power converter assembly may include an electrical trace (e.g., a cable or a bus bar) that may be arranged to carry at least a portion of the AC current from the VSC or the AC current generated by the VSC.

Die spannungsgeführte Stromrichteranordnung kann eine Hülle umfassen, die ein Ferritmaterial enthält. Die Hülle kann eine Öffnung besitzen, die sich entlang einer Längsrichtung der Hülle erstrecken kann und die elektrische Leiterbahn kann so angeordnet sein, dass sie die Hülle durch die Öffnung durchquert. The voltage-driven power converter assembly may comprise a shell containing a ferrite material. The sheath may have an opening that may extend along a longitudinal direction of the sheath, and the electrical trace may be arranged to traverse the sheath through the opening.

Bei dem vorliegenden Aspekt kann die Anordnung der elektrischen Leiterbahn und der Hülle, die das Ferritmaterial enthält, dazu dienen, eine Hochfrequenzkomponente des AC-Stroms in der elektrischen Leiterbahn zu verringern oder abzuschwächen. Die Impedanz des Ferritmaterials kann bei höheren Frequenzen größer sein und die Hülle und die elektrische Leiterbahn können als Tiefpassfilter funktionieren, der eine oder mehrere Hochfrequenzkomponenten des AC-Stroms blockiert, sodass sie nicht weiter entlang der elektrischen Leiterbahn transportiert werden. Das Ferritmaterial der Hülle kann in seiner Impedanz bei hohen Frequenzen eine Widerstandskomponente umfassen (die z.B. eine Blindkomponente dominieren kann) und die Energie der Hochfrequenzkomponente kann abgeschwächt werden und z.B. als Wärme abgeleitet werden. In the present aspect, the arrangement of the electrical trace and sheath containing the ferrite material may serve to reduce or attenuate a high frequency component of the AC current in the electrical trace. The impedance of the ferrite material may be greater at higher frequencies, and the sheath and electrical trace may function as a low pass filter blocking one or more high frequency components of the AC current so that they are not further transported along the electrical trace. The ferrite material of the cladding may include in its impedance at high frequencies a resistive component (which may, for example, dominate a reactive component) and the energy of the high frequency component may be attenuated and e.g. be derived as heat.

Durch ein Abschwächen der Hochfrequenzkomponente in der elektrischen Leiterbahn kann die spannungsgeführte Stromrichteranordnung ein elektromagnetisches (EM) Hochfrequenzfeld bereits an seinem Ursprung beseitigen oder zumindest abschwächen. Anders ausgedrückt, kann eine leitfähige elektromagnetische Störung (ElectroMagnetic Interference, EMI) abgeschwächt oder beseitigt werden, bevor sie als eine Strahlungs-EMI abgestrahlt wird. Dies kann zum Beispiel eine Abschirmungsanforderung verringern, z.B. eines Gehäuses, das eine Stromrichteranordnung umgibt, in der eine spannungsgeführte Stromrichteranordnung verwendet wird, wodurch z.B. die Komplexität und/oder die Kosten verringert werden. Außerdem ist ein Verringern hochfrequenter Strahlungen (EM-Strahlung) dadurch vorteilhaft, dass die umgebende Umwelt verbessert werden kann und z.B. gesundheitsbezogene Auswirkungen können auf ein Mindestmaß herabgesetzt oder verringert werden. By attenuating the high-frequency component in the electrical conductor track, the voltage-controlled converter arrangement can eliminate or at least attenuate an electromagnetic (EM) high-frequency field already at its origin. In other words, electro-magnetic interference (EMI) may be mitigated or eliminated before being emitted as a radiation EMI. This may, for example, reduce a shielding requirement, e.g. a housing surrounding a power converter arrangement in which a voltage-driven power converter arrangement is used, whereby e.g. complexity and / or costs are reduced. In addition, reducing high frequency radiation (EM radiation) is advantageous in that the surrounding environment can be improved and e.g. Health-related effects can be minimized or reduced.

Bei einer Ausführungsform kann die spannungsgeführte Stromrichteranordnung ein Widerstandselement umfassen, das zwischen einem Punkt der elektrischen Leiterbahn, an dem die elektrische Leiterbahn in die Öffnung eintritt, und einem Punkt der elektrischen Leiterbahn, an dem die elektrische Leiterbahn die Öffnung verlässt, parallel zu der elektrischen Leiterbahn geschaltet ist. Das Widerstandselement kann mindestens einen Teil der Energie einer Hochfrequenzkomponente aus dem von der elektrischen Leiterbahn transportierten AC-Strom ableiten. In one embodiment, the voltage-carrying power converter arrangement may comprise a resistance element that is parallel to the electrical trace between a point of the electrical trace at which the electrical trace enters the aperture and a point of the electrical trace at which the electrical trace exits the aperture is switched. The resistive element may comprise at least a portion of the energy of a high frequency component from that of the electrical conductor conveyed transported AC power.

Bei einer Ausführungsform kann die Hülle eine Vielzahl von Ferritschichten umfassen, die in einer Längsrichtung der Hülle gestapelt sind. Jede Schicht kann unabhängig hergestellt und installiert werden, was den gesamten Installations- und Herstellungsprozess vereinfachen kann. In one embodiment, the sheath may comprise a plurality of ferrite layers stacked in a longitudinal direction of the sheath. Each layer can be manufactured and installed independently, which can simplify the entire installation and manufacturing process.

Bei einer Ausführungsform kann die Hülle mindestens einen Abschnitt umfassen, der sich von der Öffnung bis zu einem äußeren Rand der Hülle erstreckt. Der mindestens eine Abschnitt kann mit einem nichtmagnetischen Material (z.B. einem Feststoff, einem Gel oder zum Beispiel Luft) gefüllt sein. Der mindestens eine Spalt erlaubt es, größere Ströme (in der Größenordnung von einem bis zu mehreren Kiloampere) durch die elektrische Leiterbahn mit einem verringerten Risiko einer Sättigung der magnetischen Flussdichte in der Hülle zu transportieren. In one embodiment, the sheath may include at least a portion that extends from the opening to an outer edge of the sheath. The at least one portion may be filled with a non-magnetic material (e.g., a solid, a gel, or, for example, air). The at least one gap allows larger currents (on the order of one to several kilo-amperes) to be carried through the electrical trace with a reduced risk of saturation of the magnetic flux density in the envelope.

Bei einer Ausführungsform kann eine Wand der Öffnung mit einem elektrisch isolierenden Material bereitgestellt werden, das den technischen Effekt eines Isolierens der elektrischen Leiterbahn von dem Ferritmaterial bereitstellt. Dies erlaubt, dass elektrisch leitende Ferritmaterialien verwendet werden können. In one embodiment, a wall of the opening may be provided with an electrically insulating material that provides the technical effect of isolating the electrical trace from the ferrite material. This allows electrically conductive ferrite materials to be used.

Bei einer Ausführungsform kann die elektrische Leiterbahn eine metallische Stromschiene umfassen. In one embodiment, the electrical trace may include a metallic bus bar.

Bei einer Ausführungsform kann das Ferritmaterial aus Nickel und Zink zusammengesetzt sein, d.h., das Ferritmaterial kann NiZn umfassen. In one embodiment, the ferrite material may be composed of nickel and zinc, that is, the ferrite material may comprise NiZn.

Bei einer Ausführungsform kann die Hülle angeordnet sein, um eine Frequenzkomponente des AC-Stroms abzuschwächen, der von der elektrischen Leiterbahn transportiert wird, wobei die Frequenzkomponente gleich oder größer als 800 kHz und gleich oder kleiner als 5 MHz ist. In one embodiment, the shell may be arranged to attenuate a frequency component of the AC current carried by the electrical trace, the frequency component being equal to or greater than 800 kHz and equal to or less than 5 MHz.

Bei einer Ausführungsform kann die Hülle abgerundete Ecken aufweisen. In anderen Worten kann mindestens ein Teil eines Umfangs eines Querschnitts senkrecht zu einer Längsrichtung der Hülle abgerundet sein. Dies kann einen magnetischen Pfad innerhalb des Ferritmaterials verbessern und eine elektrische Spannung und kapazitive Effekte beseitigen oder verringern. Abgerundete Ecken können auch weniger Ferritmaterial erforderlich machen, das zur Herstellung der Hülle benötigt wird, und sie können die Kosten und/oder das Gewicht der Hülle verringern. In one embodiment, the shell may have rounded corners. In other words, at least a part of a circumference of a cross section perpendicular to a longitudinal direction of the sheath may be rounded. This can improve a magnetic path within the ferrite material and eliminate or reduce voltage and capacitive effects. Rounded corners may also require less ferrite material needed to make the sheath and may reduce the cost and / or weight of the sheath.

Bei einer Ausführungsform kann mindestens ein Teil einer Außenfläche der Hülle mit einem Polymermaterial bereitgestellt werden. Das Polymermaterial kann das Ferritmaterial schützen, die mechanische Widerstandsfähigkeit der Hülle verbessern und Vibrationen verringern. In one embodiment, at least a portion of an outer surface of the sheath may be provided with a polymeric material. The polymer material can protect the ferrite material, improve the mechanical resistance of the sheath and reduce vibration.

Bei einer Ausführungsform kann die elektrische Leiterbahn so dimensioniert sein, dass sie während des Betriebs der spannungsgeführten Stromrichteranordnung ein Gewicht der Hülle tragen kann. In one embodiment, the electrical trace may be sized to support a weight of the sheath during operation of the voltage-guided power converter assembly.

Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf alle möglichen Kombinationen von hier erwähnten Merkmalen, einschließlich der oben aufgelisteten sowie anderer Merkmale, die nachfolgend in Bezug auf verschiedene Ausführungsformen beschrieben werden. Jede hier beschriebene Ausführungsform kann mit anderen ebenfalls hier beschriebenen Ausführungsformen kombinierbar sein und die vorliegende Offenbarung bezieht sich auch auf alle diese Kombinationen. The present disclosure relates to all possible combinations of features mentioned herein, including those listed above as well as other features that are described below with respect to various embodiments. Each embodiment described herein may be combined with other embodiments also described herein, and the present disclosure also applies to all of these combinations.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen Brief description of the drawings

Die obigen sowie zusätzliche Gegenstände, Merkmale, Vorteile und Anwendungen der erfinderischen, spannungsgeführten Stromrichteranordnung werden besser verständlich anhand der nachfolgenden, anschaulichen und nicht einschränkenden, detaillierten Beschreibung von Ausführungsformen. Es wird Bezug genommen auf die angefügten Zeichnungen, in denen: The above and additional objects, features, advantages, and applications of the inventive voltage guided power converter assembly will be better understood by reference to the following illustrative and non-limiting detailed description of embodiments. Reference is made to the attached drawings, in which:

1 eine spannungsgeführte Stromrichteranordnung gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung darstellt; 1 FIG. 4 illustrates a voltage-driven power converter assembly according to one or more embodiments of the present disclosure; FIG.

2 eine Stromschiene und eine Hülle gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung darstellt; 2 FIG. 10 illustrates a power rail and a shell according to one or more embodiments of the present disclosure; FIG.

3 eine Stromschiene und eine Hülle gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung darstellt; und 3 FIG. 10 illustrates a power rail and a shell according to one or more embodiments of the present disclosure; FIG. and

die 4a und 4b Ferritschichtenanordnungen gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung darstellen. the 4a and 4b Ferrite layer arrangements according to one or more embodiments of the present disclosure.

In den Zeichnungen werden gleiche Bezugszeichen für die jeweils gleichen Elemente verwendet, ausgenommen wenn dies anderweitig angegeben wird. Die Zeichnungen zeigen nur solche Elemente, die notwendig sind, um die beispielhaften Ausführungsformen darzustellen, außer wenn dies ausdrücklich angegeben wird, während andere Elemente der Deutlichkeit halber weggelassen werden können oder nur angedeutet werden können. In the drawings, like reference numerals are used for the same elements, except as otherwise indicated. The drawings only show elements which are necessary to illustrate the exemplary embodiments, unless expressly stated, while other elements may be omitted for purposes of clarity or may be indicated only.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DETAILED DESCRIPTION

Veranschaulichende Ausführungsformen werden jetzt nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ausführlicher beschrieben. Die Zeichnungen zeigen aktuell bevorzugte Ausführungsformen, aber die Erfindung kann jedoch in vielen verschiedenen Formen ausgeführt werden und sollte nicht als auf die hier dargelegten Ausführungsformen begrenzt betrachtet werden; vielmehr werden diese Ausführungsformen aus Gründen der Sorgfältigkeit und Vollständigkeit bereitgestellt und vermitteln dem Fachmann den Umfang der Erfindung. Illustrative embodiments will now be described in more detail below with reference to the accompanying drawings. The drawings show currently preferred embodiments, but the invention may be embodied in many different forms and should not be considered as limited to the embodiments set forth herein; rather, these embodiments are provided for the sake of thoroughness and completeness, and will convey the scope of the invention to those skilled in the art.

Eine Ausführungsform einer spannungsgeführten Stromrichteranordnung gemäß der vorliegenden Offenbarung wird jetzt unter Bezugnahme auf 1 beschrieben. An embodiment of a voltage-driven power conversion apparatus according to the present disclosure will now be described with reference to FIG 1 described.

1 stellt eine spannungsgeführte Anordnung 100 dar, die einen spannungsgeführten Stromrichter 110 umfasst. Der spannungsgeführte Stromrichter 110 empfängt auf einer DC-Seite 112 einen HDVC-Strom, den der spannungsgeführte Stromrichter in eine AC-Stromausgabe auf einer AC-Seite 114 z.B. für eine elektrische Leiterbahn 120 wandelt. Die elektrische Leiterbahn 120 transportiert mindestens einen Teil des AC-Stroms weg von dem spannungsgeführten Stromrichter 110. 1 provides a voltage-controlled arrangement 100 which is a voltage-controlled power converter 110 includes. The voltage-controlled converter 110 receives on a DC side 112 a HDVC power that the voltage controlled power converter puts into an AC power output on an AC side 114 eg for an electrical conductor 120 converts. The electrical conductor 120 transports at least a portion of the AC power away from the live converter 110 ,

Der spannungsgeführte Stromrichter 110 kann zum Beispiel ein modularer Mehrpunktstromrichter (Modular Multi-level Converter, MMC) sein, der eine Anzahl von Stromrichterzellen umfasst, die in Armen angeordnet sind, die jeweils eine DC-Klemme auf der DC-Seite 112 mit einer AC-Klemme auf der AC-Seite 114 verbinden. Der spannungsgeführte Stromrichter 110 kann abhängig von der Anzahl an Phasen, die ausgegeben werden müssen, eine oder mehrere AC-Klemmen auf der AC-Seite 114 enthalten. In 1 werden eine einzige AC-Phase und eine einzige elektrische Leiterbahn 120 dargestellt. Wenn mehrere Phasen vorhanden sind, ist vorgesehen, dass zusätzliche elektrische Leiterbahnen mit dem spannungsgeführten Stromrichter 110 verbunden werden können. The voltage-controlled converter 110 For example, a modular multi-level converter (MMC) may comprise a number of power converter cells arranged in arms, each having a DC terminal on the DC side 112 with an AC terminal on the AC side 114 connect. The voltage-controlled converter 110 may have one or more AC terminals on the AC side, depending on the number of phases that need to be output 114 contain. In 1 be a single AC phase and a single electrical trace 120 shown. If several phases are present, it is envisaged that additional electrical tracks with the voltage-controlled converter 110 can be connected.

Eine Stromrichterzelle des MMC kann mehrere Halbleiterschaltelemente und z.B. einen Zellenkondensator umfassen. Ein Halbleiterschaltelement kann zum Beispiel ein Bipolartransistor mit isolierter Gate-Elektrode (Insulated-Gate Bipolar Transistor, IGBT) sein. Durch das Ein- und Ausschalten der Halbleiterschaltelemente gemäß einem geeigneten Steuerschema kann ein AC-Ausgangssignal synthetisiert werden. A power converter cell of the MMC may include a plurality of semiconductor switching elements and e.g. comprise a cell capacitor. A semiconductor switching element may be, for example, an insulated-gate bipolar transistor (IGBT). By turning on and off the semiconductor switching elements according to a suitable control scheme, an AC output signal can be synthesized.

Obwohl das Verwenden vieler Stromrichterzellen in jedem Arm die Ähnlichkeit des ausgegebenen AC-Signals zu einem idealen AC-Signal (z.B. einer idealen Sinuswelle) verbessern kann, kann das synthetisierte ausgegebene AC-Signal diskrete Spannungsstufen enthalten. Die Steigung zwischen verschiedenen Stufen kann groß sein und das AC-Ausgangssignal kann Oberschwingungen enthalten, die eine oder mehrere Hochfrequenzkomponenten enthalten. Eine Hochfrequenzkomponente kann zum Beispiel eine Frequenz aufweisen, die gleich mehreren kHz oder MHz ist, und es kann schwierig sein, das entsprechende EM-Feld innerhalb z.B. einer einhüllenden Umgebung zurückzuhalten, insbesondere wenn es diesem EM-Feld erlaubt ist, von z.B. Leiterbahnen oder anderen Elementen abgestrahlt zu werden, die sich wie Antennen verhalten können. Although using many power converter cells in each arm may improve the similarity of the output AC signal to an ideal AC signal (e.g., an ideal sine wave), the synthesized output AC signal may include discrete voltage levels. The slope between different stages may be large and the AC output signal may include harmonics that include one or more high frequency components. For example, a high frequency component may have a frequency equal to several kHz or MHz, and it may be difficult to match the corresponding EM field within e.g. an enveloping environment, in particular if this EM field is allowed, e.g. Conductors or other elements to be radiated, which can behave like antennas.

Zum Bewältigen dieser EMI umfasst die Stromrichter-Ventil-Anordnung 100 eine Hülle 130. Die Hülle 130 weist eine (in 1 nicht gezeigte) Öffnung auf, die sich entlang einer Längsrichtung der Hülle 130 erstreckt und die elektrische Leiterbahn 120 ist so angeordnet, dass sie die Hülle 130 durch die Öffnung durchquert. To master this EMI includes the power converter valve assembly 100 a case 130 , The case 130 has a (in 1 not shown) extending along a longitudinal direction of the sheath 130 extends and the electrical trace 120 is arranged so that it covers the case 130 through the opening.

Die Hülle 130 umfasst ein Ferritmaterial, das z.B. eine Zusammensetzung aus Nickel und Zink (NiZn) enthält. Das Ferritmaterial kann eine dielektrische Leitfähigkeit aufweisen, die größer als die von Luft ist (z.B. in der Größenordnung von zehn oder hundert Mal größer). Aufgrund des Vorhandenseins der Hülle 130 kann der Teil der elektrischen Leiterbahn 120, der die Hülle 130 durchquert, spüren, dass seine Selbstinduktivität aufgrund der hohen relativen dielektrischen Leitfähigkeit des Ferritmaterials in der Hülle 130 verstärkt wird. Diese vergrößerte Selbstinduktivität kann als ein Tiefpassfilter funktionieren, der höhere Frequenzkomponenten für einen weiteren Transport in dem AC-Strom durch die elektrische Leiterbahn 120 blockieren (zurückweisen) kann. In anderen Worten kann das Ferritmaterial in der Hülle 130 das magnetische Feld aufrechterhalten, das durch den AC-Strom geschaffen wurde, und eine Induktivität erzeugen, die für eine Hochfrequenzzurückweisung geeignet ist. Das Ferritmaterial kann eine Widerstandskomponente aufweisen, welche die Impedanz des Ferritmaterials für eine oder mehrere hohe Frequenzen (z.B. in einem Intervall hoher Frequenzen) dominiert. The case 130 comprises a ferrite material containing, for example, a composition of nickel and zinc (NiZn). The ferrite material may have a dielectric conductivity greater than that of air (eg, on the order of ten or one hundred times larger). Due to the presence of the shell 130 can be the part of the electrical trace 120 that's the shell 130 traverses, sensing that its self-inductance due to the high relative dielectric conductivity of the ferrite material in the sheath 130 is reinforced. This increased self-inductance may function as a low-pass filter that has higher frequency components for further transport in the AC current through the electrical trace 120 can block (reject). In other words, the ferrite material in the shell 130 maintain the magnetic field created by the AC current and produce an inductance suitable for high frequency rejection. The ferrite material may include a resistive component that dominates the impedance of the ferrite material for one or more high frequencies (eg, at a high frequency interval).

Eine Hochfrequenzkomponente kann zum Beispiel eine Frequenz in der Größenordnung von 1 MHz z.B. zwischen 800 kHz und 5 MHz aufweisen. Eine normale Frequenzkomponente des AC-Stroms, d.h. nicht eine unerwünschte Hochfrequenzkomponente, kann zum Beispiel eine Frequenz von 50 Hz oder 60 Hz aufweisen. For example, a high frequency component may have a frequency of the order of 1 MHz, e.g. between 800 kHz and 5 MHz. A normal frequency component of the AC current, i. not an unwanted high frequency component, may, for example, have a frequency of 50 Hz or 60 Hz.

Bei dieser und weiteren Ausführungsformen kann ein Widerstandselement 140 parallel zu der elektrischen Leiterbahn 120 enthalten sein. Es ist vorgesehen, dass das Widerstandselement 140 in der Hülle 130 enthalten sein kann oder dass das Widerstandselement 140 ein eigenständiges Bauteil ist. In 1 ist das Widerstandselement 140 zwischen einen Punkt 142 der elektrischen Leiterbahn 120, an dem die elektrische Leiterbahn 120 in die Öffnung der Hülle 130 eintritt, und einen Punkt 144 der elektrischen Leiterbahn 120 geschaltet, an dem die elektrische Leiterbahn 120 die Öffnung der Hülle 130 verlässt. In this and other embodiments, a resistive element 140 parallel to the electrical trace 120 be included. It is envisaged that the resistance element 140 in the shell 130 may be contained or that the resistance element 140 is an independent component. In 1 is the resistance element 140 between a point 142 the electrical conductor 120 at which the electrical conductor 120 in the opening of the case 130 enters, and a point 144 the electrical conductor 120 switched, where the electrical conductor 120 the opening of the shell 130 leaves.

Eine Hochfrequenzkomponente in dem AC-Strom kann durch die Induktivität zurückgewiesen werden, die durch die elektrische Leiterbahn 120 und die Hülle 130 erzeugt wird, und die Hochfrequenzkomponente 140 kann einen parallelen Pfad für die zurückgewiesene Hochfrequenzkomponente in dem AC-Strom bereitstellen und mindestens einen Teil der Energie der zurückgewiesenen Hochfrequenzkomponente z.B. in Form von Wärme ableiten. Eine normale Frequenzkomponente des AC-Stroms kann die Leiterbahn 120 und die Hülle 130 durch die Öffnung passieren, ohne zurückgewiesen zu werden. A high frequency component in the AC current may be rejected by the inductance passing through the electrical trace 120 and the shell 130 is generated, and the high-frequency component 140 may provide a parallel path for the rejected high frequency component in the AC current and derive at least a portion of the energy of the rejected high frequency component eg in the form of heat. A normal frequency component of the AC current may be the trace 120 and the shell 130 pass through the opening without being rejected.

Das Ferritmaterial in der Hülle 130 kann so ausgewählt werden, dass seine Eigenschaften einen ausreichenden Widerstandsverlust für Frequenzen in der Größenordnung von 1 MHz aufweisen und/oder dass seine Eigenschaften einen ausreichend hohen Sättigungspegel einer magnetischen Flussdichte aufweisen. Bei einem Beispiel kann das Ferritmaterial in der Hülle 130 so ausgewählt werden, dass es das NiZn-Ferritmaterial DN120L ist. Es ist auch vorgesehen, andere Ferritmaterialien auszuwählen, die ähnliche Eigenschaften aufweisen. The ferrite material in the shell 130 can be chosen so that its properties have sufficient resistance loss for frequencies on the order of 1 MHz and / or that its properties have a sufficiently high saturation level of magnetic flux density. In one example, the ferrite material may be in the shell 130 be selected to be the NiZn ferrite material DN120L. It is also envisaged to select other ferrite materials having similar properties.

Weitere Einzelheiten der erfinderischen, spannungsgeführten Stromrichteranordnung 100 werden jetzt unter Bezugnahme auf die 2 und 3 beschrieben. Further details of the inventive, voltage-guided converter arrangement 100 are now referring to the 2 and 3 described.

2 stellt eine Anordnung einer elektrischen Leiterbahn 220 und einer Hülle 230 dar. Die elektrische Leiterbahn 220 ist eine metallische Stromschiene und erstreckt sich entlang einer Längsrichtung L. Die Stromschiene 220 ist wie ein massiver Stab geformt und weist einen kreisförmigen Querschnitt auf, wenn er in der Längsrichtung L (d.h. in einer Ebene senkrecht zu der Längsrichtung L) betrachtet wird. Die Hülle 230 weist eine Öffnung 232 auf, die sich entlang der Längsrichtung L der Hülle 230 erstreckt. Die Stromschiene 220 ist so angeordnet, dass sie die Hülle 230 durch die Öffnung 232 durchquert. Die Hülle 230 kann ein Ferritmaterial, z.B. NiZn, umfassen und kann einteilig hergestellt werden. Wenn das Ferritmaterial nicht elektrisch leitfähig ist, kann ein physischer Kontakt zwischen der Hülle 230 und der Stromschiene/Leiterbahn 220 bestehen. Wenn das Ferritmaterial elektrisch leitfähig ist oder wenn ein physischer Kontakt aus anderen Gründen nicht erwünscht ist, können die Hülle 230 und die Stromschiene/Leiterbahn 220 durch einen Abstand voneinander getrennt sein. Der Abstand kann dann z.B. ein Luftspalt sein, ein isolierendes (festes) Material enthalten oder eine Kombination aus beidem sein. 2 represents an arrangement of an electrical conductor 220 and a shell 230 dar. The electrical trace 220 is a metallic bus bar and extends along a longitudinal direction L. The bus bar 220 is shaped like a solid rod and has a circular cross-section when viewed in the longitudinal direction L (ie, in a plane perpendicular to the longitudinal direction L). The case 230 has an opening 232 on, extending along the longitudinal direction L of the shell 230 extends. The busbar 220 is arranged so that it covers the case 230 through the opening 232 crosses. The case 230 may comprise a ferrite material, eg NiZn, and may be made in one piece. If the ferrite material is not electrically conductive, there may be physical contact between the shell 230 and the busbar / trace 220 consist. If the ferrite material is electrically conductive or if physical contact is not desired for other reasons, the sheath may 230 and the busbar / trace 220 be separated by a distance. The distance may then be eg an air gap, contain an insulating (solid) material or a combination of both.

3 stellt eine Anordnung einer elektrischen Leiterbahn 320 und einer Hülle 330 dar. Die elektrische Leiterbahn 320 kann eine metallische Stromschiene sein und kann sich entlang einer Längsrichtung L erstrecken. Die Stromschiene 320 ist wie ein Rohr oder ein Hohlträger geformt und weist einen rechteckigen Querschnitt auf, wenn er in der Längsrichtung L (d.h. in einer Ebene senkrecht zu der Längsrichtung L) betrachtet wird. Die Stromschiene 320 kann bei weiteren Ausführungsformen z.B. einen quadratischen Querschnitt aufweisen oder z.B. wie ein I-Träger oder ähnlich geformt sein. Die Hülle 330 weist eine Öffnung 332 auf, die sich durch die Hülle 330 entlang der Längsrichtung L erstreckt. Die Stromschiene 320 ist so angeordnet, dass sie die Hülle 330 durch die Öffnung 332 durchquert. 3 represents an arrangement of an electrical conductor 320 and a shell 330 dar. The electrical trace 320 may be a metallic bus bar and may extend along a longitudinal direction L. The busbar 320 is shaped like a pipe or a hollow beam and has a rectangular cross-section when viewed in the longitudinal direction L (ie, in a plane perpendicular to the longitudinal direction L). The busbar 320 In other embodiments, for example, they may have a square cross-section or, for example, be shaped like an I-beam or similar. The case 330 has an opening 332 up, extending through the shell 330 extends along the longitudinal direction L. The busbar 320 is arranged so that it covers the case 330 through the opening 332 crosses.

Die Hülle 330 kann mehrere Ferritschichten 334 umfassen, die entlang der Längsrichtung L gestapelt sind. In 3 umfasst die Hülle achtzehn Ferritschichten 334, aber es ist vorgesehen, dass die Hülle 330 weniger oder mehr als achtzehn Ferritschichten enthalten kann. Das Verwenden einer geschichteten Struktur kann die Herstellung und die Installation der Hülle 330 vereinfachen. Einzelne Ferritschichten 334 können zum Beispiel eine nach der anderen installiert werden, ohne das es erforderlich ist, das gesamte Gewicht der ganzen Hülle 330 z.B. gleichzeitig anzuheben oder zu tragen. The case 330 can have multiple ferrite layers 334 include, which are stacked along the longitudinal direction L. In 3 the shell comprises eighteen ferrite layers 334 but it is intended that the shell 330 may contain fewer or more than eighteen ferrite layers. Using a layered structure can facilitate the manufacture and installation of the envelope 330 simplify. Single ferrite layers 334 For example, they can be installed one after the other, without the need for the entire weight of the whole shell 330 eg lift or carry at the same time.

Außerdem können einzelne Ferritschichten 334 bei Bedarf ersetzt oder repariert werden, was die Wartung vereinfacht. In addition, individual ferrite layers 334 If necessary, they can be replaced or repaired, which simplifies maintenance.

Die Stromschiene 320 kann so dimensioniert werden, dass sie die Hülle 330 tragen kann. Die Stromschiene 320 kann dann sowohl für mechanische Belastungen als auch für ein elektrisches Leiten verwendet werden. Eine trägerförmige (oder rohrförmige) Stromschiene 320 kann die mechanische Stabilität verbessern. The busbar 320 can be sized to fit the shell 330 can carry. The busbar 320 can then be used both for mechanical loads and for electrical conduction. A carrier-shaped (or tubular) busbar 320 can improve the mechanical stability.

Der äußere Rand des Querschnitts der Hülle 330 senkrecht zur Längsrichtung L kann abgerundet sein (z.B. kann die Hülle 330 abgerundete Ecken aufweisen). Das Verwenden abgerundeter Ecken kann den magnetischen Pfad in der Hülle 330 verbessern. Elektrische Spannungen und kapazitive Effekte können beseitigt oder verringert werden und die abgerundete Form der Hülle 330 kann weniger Ferritmaterial benötigen, das während der Herstellung verwendet wird, und daher auch die Kosten und das Gewicht verringern. The outer edge of the cross section of the shell 330 perpendicular to the longitudinal direction L may be rounded (eg, the shell 330 have rounded corners). Using rounded corners can change the magnetic path in the shell 330 improve. Electrical voltages and capacitive effects can be eliminated or reduced and the rounded shape of the envelope 330 may require less ferrite material used during manufacture and therefore also reduce cost and weight.

Bei einigen Ausführungsformen kann es vorgesehen sein, dass mehr als eine Hülle verwendet wird. Wenn bei einem Beispiel ein Abschnitt der elektrischen Leiterbahn (Stromschiene) nicht das gesamte Gewicht der Hülle tragen kann, kann die Hülle in zwei kleinere Hüllen geteilt werden, die an verschiedenen Abschnitten der elektrischen Leiterbahn platziert werden. In some embodiments, it may be contemplated that more than one shell is used. In one example, if a portion of the electrical trace (bus bar) can not support the entire weight of the envelope, the envelope may be divided into two smaller envelopes placed at different portions of the electrical trace.

Weitere Ausführungsformen von Hüllen, die mehrere Ferritschichten umfassen, werden jetzt unter Bezugnahme auf die 4a und 4b beschrieben. Other embodiments of sheaths comprising multiple ferrite layers will now be described with reference to FIGS 4a and 4b described.

4a stellt einen Querschnitt einer Hülle in einer Ebene senkrecht zu einer Längsrichtung dar, entlang der sich die Hülle erstreckt. Von daher stellt 4a auch ein Beispiel einer Ferritschicht 434 dar. 4a Fig. 12 illustrates a cross section of a shell in a plane perpendicular to a longitudinal direction along which the shell extends. From therefore presents 4a also an example of a ferrite layer 434 represents.

Die Ferritschicht 434 kann eine Öffnung 432 aufweisen, und wenn mehrere Ferritschichten 434 in einer Längsrichtung der Hülle gestapelt werden, bilden die Öffnungen 432 der Ferritschichten 434 gemeinsam die Öffnung der Hülle, durch welche die elektrische Leiterbahn angeordnet werden kann. Die Wand der Hülle, welche die Öffnung 432 definiert, kann mit einem elektrisch isolierenden Material 436 bereitgestellt werden. Abhängig von dem Ferritmaterial, das in der Ferritschicht verwendet wird, kann das isolierende Material 436 verwendet werden, um ein Bilden eines elektrischen Kontakts zwischen der Ferritschicht 434 und einer elektrischen Leiterbahn zu vermeiden, welche die Öffnung 432 durchquert. Es kann vorgesehen sein, dass das Ferritmaterial der Ferritschicht 434 nicht elektrisch leitfähig ist und das isolierende Material 436 kann dann optional sein. The ferrite layer 434 can an opening 432 have, and if multiple ferrite layers 434 are stacked in a longitudinal direction of the sheath, forming the openings 432 the ferrite layers 434 together the opening of the shell, through which the electrical conductor can be arranged. The wall of the shell showing the opening 432 Defined can be made with an electrically insulating material 436 to be provided. Depending on the ferrite material used in the ferrite layer, the insulating material 436 used to form an electrical contact between the ferrite layer 434 and an electrical trace to avoid the opening 432 crosses. It may be provided that the ferrite material of the ferrite layer 434 is not electrically conductive and the insulating material 436 can then be optional.

Die Ferritschicht 434 oder vielmehr die Hülle kann einen Abschnitt 438 aufweisen, der sich von einem Rand der Öffnung 432 bis zu einem äußeren Rand der Hülle erstreckt. Der Abschnitt 438 kann ein nichtmagnetisches Material umfassen, das es erlaubt, dass größere Ströme (z.B. in der Größenordnung von einigen Kiloampere) durch die elektrische Leiterbahn übertragen werden, ohne die magnetische Flussdichte in dem Ferritmaterial und der Hülle zu sättigen. Das nichtmagnetische Material kann z.B. ein Feststoff, ein Gel oder z. B. Luft sein. The ferrite layer 434 or rather the shell may have a section 438 exhibit, extending from one edge of the opening 432 extends to an outer edge of the shell. The section 438 may include a nonmagnetic material that allows larger currents (eg, on the order of a few kiloamperes) to be transmitted through the electrical trace without saturating the magnetic flux density in the ferrite material and cladding. The non-magnetic material may, for example, a solid, a gel or z. B. be air.

Die Öffnung 432 kann einen quadratischen, rechteckigen oder kreisförmigen Querschnitt oder andere Querschnitte mit einer Öffnung in einer Ebene senkrecht zu der Längsrichtung aufweisen. Der Querschnitt kann zum Beispiel abgerundete Ecken oder scharfe Ecken aufweisen. Eine Dicke der Hülle kann durch den Abstand zwischen dem äußeren Rand der Hülle und dem Rand der Öffnung definiert werden (oder sie kann in anderen Worten durch den Abstand zwischen dem äußeren Rand der Hülle und dem Durchmesser/der Größe der Öffnung definiert werden). The opening 432 may have a square, rectangular or circular cross-section or other cross-sections with an opening in a plane perpendicular to the longitudinal direction. The cross section may have, for example, rounded corners or sharp corners. A thickness of the sleeve may be defined by the distance between the outer edge of the sleeve and the edge of the aperture (or, in other words, may be defined by the distance between the outer edge of the sleeve and the diameter / size of the aperture).

4b stellt eine Ferritschicht 444 dar, die ihrerseits durch kleinere Ferritkacheln 450 gebildet wird. Die Ferritkacheln 450 werden in einer „U-Form“ plus einer „Deckel“-Konfiguration montiert und ein Spalt 448 wird zwischen der U-Form 452 und dem Deckel 454 gebildet. Der Spalt 448 kann mit einem nichtmagnetischen Material gefüllt werden, wenn die U-Form 452 und der Deckel 454 miteinander verbunden werden. 4b represents a ferrite layer 444 in turn, through smaller ferrite tiles 450 is formed. The ferrite tiles 450 are mounted in a "U-shape" plus a "lid" configuration and a gap 448 will be between the U-shape 452 and the lid 454 educated. The gap 448 can be filled with a non-magnetic material when the U-shape 452 and the lid 454 be connected to each other.

Eine Öffnung 442 wird in der Ferritschicht 444 gebildet und ein Polymermaterial 456 kann auf der Außenseite der Ferritschicht 444 bereitgestellt werden. Mit einem Polymermaterial 456 wie zum Beispiel einem Epoxidharz kann die mechanische Widerstandsfähigkeit einer Hülle verbessert werden, die durch ein Stapeln mehrerer Ferritschichten 444 in einer Längsrichtung gebildet wird, und z.B. können Vibrationen verringert werden. Eine Polymermaterialbeschichtung kann auch dabei helfen, das Ferritmaterial vor seiner Umgebung zu schützen. Es ist vorgesehen, dass das gleiche Polymermaterial 456 auch verwendet werden kann, um bei Bedarf eine elektrische Isolation zwischen einer Wand der Öffnung 442 und einer elektrischen Leiterbahn bereitzustellen, welche die Öffnung 442 durchquert. An opening 442 is in the ferrite layer 444 formed and a polymer material 456 can be on the outside of the ferrite layer 444 to be provided. With a polymer material 456 such as an epoxy resin, the mechanical resistance of a shell can be improved by stacking a plurality of ferrite layers 444 is formed in a longitudinal direction, and for example, vibrations can be reduced. A polymeric material coating can also help protect the ferrite material from its environment. It is envisaged that the same polymer material 456 also can be used to provide electrical insulation between a wall of the opening when needed 442 and an electrical trace providing the opening 442 crosses.

Die Form der einzelnen Kacheln 450 kann optional die gleiche für alle Kacheln 450 sein. Dies kann die Herstellung vereinfachen und die Kosten verringern. Die Form der einzelnen Kacheln 450 kann auch verschieden sein und die Form jeder einzelnen Kachel 450 kann maßgefertigt sein, um eine spezifische äußere Form der vollständigen Ferritschicht und damit der Hülle zu schaffen. Zum Erreichen einer abgerundeten äußeren Form der vollständigen Hülle kann bei einem Beispiel eine einzelne, in einer Eckpostion angebrachte Kachel 450 abgerundet sein. The shape of the individual tiles 450 Optionally the same for all tiles 450 be. This can simplify manufacturing and reduce costs. The shape of the individual tiles 450 can also be different and the shape of each tile 450 may be tailored to provide a specific outer shape of the complete ferrite layer and thus the sheath. To achieve a rounded outer shape of the completed envelope, in one example, a single tile attached in a corner position may be used 450 be rounded.

Die Dimensionen der Hülle können in Hinblick auf die Anforderungen bei z.B. der Abschwächung angepasst werden. Die Dimensionen der elektrischen Leiterbahn können im Hinblick auf die Anforderungen bei z.B. der elektrischen Leitung und/oder den mechanischen Belastungen angepasst werden. Zum Beispiel kann eine trägerförmige Stromschiene mit einem rechteckigen Querschnitt eine Höhe von ungefähr zwanzig Zentimetern und eine Breite von ungefähr zehn Zentimetern aufweisen. Eine entsprechende Hülle kann so dimensioniert sein, dass ihre Hülle die Stromschiene aufnehmen kann, und sie kann eine Dicke von ungefähr 10 Zentimetern aufweisen. Eine Länge der Hülle kann zum Beispiel ungefähr zwei Meter betragen. Wenn das Gewicht einer Hülle, die zwei Meter lang ist, zu groß ist (damit sie z.B. von der Stromschiene getragen wird), können stattdessen zwei Stromschienen verwendet werden, die eine Länge von ungefähr einem Meter aufweisen. The dimensions of the envelope may be adjusted to the requirements of e.g. be adapted to the weakening. The dimensions of the electrical trace can be adjusted to the requirements of e.g. adapted to the electrical line and / or the mechanical loads. For example, a carrier-shaped bus bar having a rectangular cross section may have a height of about twenty centimeters and a width of about ten centimeters. A corresponding sheath may be sized so that its sheath can receive the bus bar, and it may have a thickness of about 10 centimeters. For example, a length of sheath may be about two meters. If the weight of a shell that is two meters long is too large (for example, to be carried by the bus bar), two bus bars having a length of about one meter may be used instead.

Es wird darauf hingewiesen, dass die obigen Dimensionen nur als ein Beispiel angegeben werden und dass vorgesehen ist, dass die elektrischen Leiterbahnen und Stromschienen unterschiedlich dimensioniert werden können. It should be understood that the above dimensions are given by way of example only and that it is intended that the electrical traces and bus bars be sized differently.

Obwohl oben Merkmale und Elemente in speziellen Kombinationen beschrieben werden, kann jedes Merkmal oder Element allein oder ohne die anderen Merkmale und Elemente oder in verschiedenen Kombinationen ohne oder mit anderen Merkmalen und Elementen verwendet werden. Although features and elements are described above in specific combinations, each feature or element may be used alone or without the other features and elements or in various combinations without or with other features and elements.

Aus dem Studium der Zeichnungen, der Offenbarung und der angefügten Ansprüche können für den Fachmann außerdem Variationen der offenbarten Ausführungsformen selbstverständlich sein und von ihm beim Umsetzen der beanspruchten Erfindung in die Praxis ausgeführt werden. In den Ansprüchen schließt das Wort „umfassen“ keine weiteren Elemente aus und der unbestimmte Artikel „ein“, „eine“ oder „eines“ schließt eine Mehrzahl nicht aus. Die reine Tatsache, dass bestimmte Merkmale in gegenseitig unterschiedlichen Unteransprüchen wiedergegeben werden, bedeutet nicht, dass eine Kombination dieser Merkmale nicht vorteilhaft verwendet werden kann. From the study of the drawings, the disclosure and the appended claims, variations of the disclosed embodiments may, of course, be obvious to those skilled in the art and practiced by him in putting the claimed invention into practice. In the claims, the word "comprising" does not exclude further elements, and the indefinite article "a," "an," or "an" does not exclude a plurality. The mere fact that certain features are reproduced in mutually different subclaims does not mean that a combination of these features can not be used to advantage.

Claims

A voltage guided power converter arrangement comprising: a voltage-driven power converter arranged to convert between a high-voltage direct current (HVDC) and an alternating current; an electrical trace arranged to carry at least a portion of the AC current of the voltage-commutated power converter; and a shell comprising a ferrite material, wherein the shell includes an opening extending along a longitudinal direction of the shell and wherein the electrical circuit is arranged to traverse the shell through the opening.

A voltage-guided power converter assembly according to claim 1, comprising a resistive element which is connected between a point of the electrical trace at which the electrical trace enters the aperture and a point of the electrical trace at which the electrical trace exits the aperture, parallel to the electrical trace is switched.

A voltage-guided power conversion apparatus according to claim 1 or 2, wherein the shell comprises a plurality of ferrite layers stacked in the longitudinal direction of the shell.

A voltage-guided power conversion assembly according to any one of the preceding claims, wherein the shell comprises at least a portion extending from an edge of the opening to an outer edge of the shell, the at least one portion being provided with a non-magnetic material.

A voltage guided power converter assembly according to any one of the preceding claims, wherein a wall of the opening is provided with an electrically insulating material.

A voltage-guided power converter arrangement according to one of the preceding claims, wherein the electrical conductor track comprises a metallic busbar.

A voltage guided power converter assembly according to any one of the preceding claims, wherein the ferrite material comprises NiZn.

A voltage-driven power conversion apparatus according to any one of the preceding claims, wherein the shell is arranged to attenuate a frequency component of the alternating current carried by the electrical wiring, the frequency component being equal to or greater than 800 kHz and equal to or less than 5 MHz.

A voltage guided power converter assembly as claimed in any one of the preceding claims, wherein the shell comprises rounded corners.

A voltage guided power converter assembly according to any one of the preceding claims, wherein at least a portion of an outer surface of the shell is provided with a polymeric material.

A voltage-driven power converter assembly according to any preceding claim, wherein the electrical trace is dimensioned to support a weight of the sheath during operation of the voltage-guided power conversion assembly.