新型三相輸出復合母排的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及輔助變流器連接技術，具體為一種新型三相輸出復合母排。解決了目前用于牽引輔助變流器的輸出母排回路雜散電感大、安裝不便以及設計成本高的技術問題。一種新型三相輸出復合母排，包括由下而上層疊設置、表面均采用熱敷處理且長度遞減的T、S、R三層銅排；銅排厚度均為2mm，銅排表面電解鍍錫，錫層厚度5-15微米；每層銅排表面采用靜電噴涂工藝噴涂塑粉，塑粉的厚度小于0.8mm；相鄰銅排之間粘附有聚酯薄膜；所述T、S、R三層銅排均通過一端上下對齊。本發(fā)明采用新型熱敷和疊層相結合的三相輸出復合母排取代電纜、銅排、熱敷母或疊層復合母排排進行電氣連接，減少了以往接線的繁雜，使得布局簡單，方便主電路的維修和維護。
【專利說明】新型三相輸出復合母排

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及輔助變流器連接技術，具體為一種新型三相輸出復合母排。

【背景技術】
[0002]隨著中國鐵路重載技術的發(fā)展，一方面需要繼續(xù)提升單機功率，另一方面又要保持或減小單位功率的體積，這就需要運用新技術、新材料來優(yōu)化系統(tǒng)結構，來滿足高壓、大電流牽引輔助變流器的高速發(fā)展。目前牽引輔助變流器的三相交流輸出無非采用兩種方式連接，一種是采用電纜、裸銅排或者用絕緣材料將裸銅排覆蓋的傳統(tǒng)方式，另一種是采用目前較為流行的層壓式聚酯薄膜復合母排，但上述技術都存在一些缺點，不能滿足一些產品設計要求，具體分析如下:若采用傳統(tǒng)方式連接時，一方面連接時電氣間隙增大，導致整個功率單元體積增大，占用變流器的空間增大，影響列車整個空間減小和總質量的減少，不能滿足機車重載高密度的發(fā)展；另一方面安裝不方便、損耗大、散熱差、溫升高。若三相交流輸出回路采用層壓式的聚酯薄膜復合母排，則設計成本高，不經濟；同時，由于為了保證絕緣耐壓、局部放電要求，母排邊緣的壓合處至少滿足7mm以上，占用空間尺寸大，因此在一些產品中不適用。綜上所述，現(xiàn)有技術大大限制了這些產品朝著高頻小型化、智能化、高可靠性、高經濟性的方向發(fā)展。


【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明為解決目前用于牽引輔助變流器的輸出母排回路雜散電感大、安裝不便以及設計成本高的技術問題，提供一種新型三相輸出復合母排。
[0004]本發(fā)明是采用如下技術方案實現(xiàn)的:一種新型三相輸出復合母排，包括由下而上層疊設置、表面均采用熱敷處理且長度遞減的T、S、R三層銅排；每層銅排厚度均為2mm，銅排表面電解鍍錫，錫層厚度5-15微米；每層銅排表面采用靜電噴涂工藝噴涂塑粉，塑粉的厚度小于0.8mm ;相鄰銅排之間粘附有聚酯薄膜；所述T、S、R三層銅排均通過一端上下對齊；所述T層銅排的一端在靠近其下角的位置水平向外側延伸且延伸段上開有T相輸出端連接孔，T層銅排上在靠近另一端下角的部分水平向下突出且突出部分開有一對IGBT V3連接孔；S層銅排的一端中部向外側延伸且延伸段上開有S相輸出端連接孔，S層銅排上在靠近另一端下角的部分水平向下突出且突出部分上開有一對IGBT V2連接孔；所述R層銅排的一端在靠近其上角的位置水平向外側延伸且延伸段上開有R相輸出端連接孔，R層銅排上在靠近另一端下角的部分水平向下突出且其上開有一對IGBT Vl連接孔；所述T、S、R層銅排上的延伸段在水平面上的投影互不重疊；所述IGBT Vl連接孔、IGBT V2連接孔、IGBTV3連接孔在水平面上的投影互不重疊。
[0005]本發(fā)明從實際應用需求出發(fā)，并充分利用熱敷母排和層壓式母排的優(yōu)點，設計出一種新型三相輸出復合母排，主要解決了以下方面問題:I)解決了主電路采用電纜、銅排、熱敷母排連接多，布局復雜，方便主電路的安裝、維修和維護；2)解決了主電路采用普通連接方式時載流小、損耗大、溫升高、電路可靠性差的問題；3)有效地減小了系統(tǒng)體積，重量，滿足機車重載高密度的發(fā)展；4)有效地降低了設計成本、提高產品的市場競爭力。
[0006]圖1為輔助逆變三相輸出和輸出端子排通過本發(fā)明所述復合母排實現(xiàn)電氣連接的電路原理圖。由原理圖可知，DC+、DC-為直流輸入端，RST輸出母排R、S、T為模塊三相交流輸出；V1、V2、V3為雙管IGBT功率器件，通過A⑶進行控制，從而實現(xiàn)直流800V到三相交流400V逆變。
[0007]本發(fā)明所述的新型復合母排融合了主電路原理圖中網格線部分標識的電路功能，將三相交流輸出與輸出端子排之間通過本復合母排實現(xiàn)了電氣連接，本復合母排采用3塊2mm厚的銅排，銅排表面電解鍍錫(100%錫)，厚度5_15微米；每根銅排表面采用靜電噴涂工藝噴涂塑粉，塑粉的厚度〈0.8mm,并且均勻分布；每兩根銅排之間采用聚酯薄膜進行高溫粘合，這樣既能將三根母排組成一個整體、減小空間，方便安裝，又能夠起到絕緣作用，能夠滿足AC3500V/50Hz/60s耐壓試驗和1100V/50Hz局部放電試驗，延長母排的使用壽命。
[0008]本發(fā)明采用新型熱敷和疊層相結合的三相輸出復合母排取代電纜、銅排、熱敷母或疊層復合母排排進行電氣連接，減少了以往接線的繁雜，使得布局簡單，質量更可靠；減小了系統(tǒng)的體積及重量，方便主電路的維修和維護；更為重要的是有效減小了設計成本，并提高了單位體積上的功率，滿足機車重載高密度的發(fā)展，提高了產品的市場競爭力。
[0009]本發(fā)明克服了目前常用的兩種方式連接的缺點，并充分利用其優(yōu)點，采用新工藝、新材料設計出一種新型三相輸出復合母排，集成度好，滿足了產品高頻小型化、智能化、高可靠性、高經濟性的要求。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1輔助逆變三相輸出和輸出端子排通過本發(fā)明所述復合母排實現(xiàn)電氣連接的電路原理圖。
[0011]圖2本發(fā)明三維結構示意圖一。
[0012]圖3本發(fā)明三維結構示意圖二。
[0013]圖4本發(fā)明的主視結構示意圖。
[0014]圖5本發(fā)明三維結構示意圖三。
[0015]1-T相輸出端連接孔，2-S相輸出端連接孔，3-R相輸出端連接孔，4-1GBT V3連接孔，5-1GBT V2連接孔，6-1GBT Vl連接孔，7-聚酯薄膜。

【具體實施方式】
[0016]一種新型三相輸出復合母排，包括由下而上層疊設置、表面均采用熱敷處理且長度遞減的T、S、R三層銅排；銅排厚度均為2mm，銅排表面電解鍍錫，錫層厚度5_15微米；每層銅排表面采用靜電噴涂工藝噴涂塑粉，塑粉的厚度小于0.8mm ;相鄰銅排之間粘附有聚酯薄膜7 ;所述T、S、R三層銅排均通過一端上下對齊；所述T層銅排的一端在靠近其下角的位置水平向外側延伸且延伸段上開有T相輸出端連接孔I，T層銅排上在靠近另一端下角的部分水平向下突出且突出部分開有一對IGBT V3連接孔4 4層銅排的一端中部向外側延伸且延伸段上開有S相輸出端連接孔2，S層銅排上在靠近另一端下角的部分水平向下突出且突出部分上開有一對IGBT V2連接孔5 ;所述R層銅排的一端在靠近其上角的位置水平向外側延伸且延伸段上開有R相輸出端連接孔3，R層銅排上在靠近另一端下角的部分水平向下突出且其上開有一對IGBT Vl連接孔6 ;所述T、S、R層銅排上的延伸段在水平面上的投影互不重疊；所述IGBT Vl連接孔6、IGBT V2連接孔5、IGBT V3連接孔4在水平面上的投影互不重疊。
[0017]相鄰銅排之間采用0.25mm聚酯薄膜進行高溫粘合。
[0018]從圖3、4所示可以明確的看出T、S、R層銅排上的延伸段在水平面上的投影相互交錯且順次排列；IGBT Vl連接孔6、IGBT V2連接孔5、IGBT V3連接孔4在水平面上的投影相互不重疊，互不干涉，且順次排列。
[0019]根據(jù)電路原理，將復合母排設計為“R”、“S”、“T”三層，三相之間電壓為400Vac，相位之間相差120度；考慮整個母排的占據(jù)空間大小，所以每層之間的距離在滿足電壓電流的條件下要盡量小，每層銅排表面根據(jù)相應標準要求采用靜電噴涂工藝噴涂塑粉，塑粉的厚度〈0.8mm,并且均勻分布；每兩層銅排之間必須用高絕緣強度的材料隔離，絕緣材料的選擇與所承受的電壓和層間距離有關，該復合母排交流回路額定電壓為交流400V，同時結合主電路情況，耐壓值為3500V。
[0020]選擇0.25 mm聚酯薄膜進行高溫粘合，這種材料在高濕下電氣性能好，具有阻燃性、耐電弧。為防止三層導體端面之間發(fā)生起弧現(xiàn)象，根據(jù)系統(tǒng)要求的爬電距離和環(huán)境條件進行選擇，該復合母排采用熱敷和壓模相結合的方式。為了提高端子間的爬電能力，在端子間開槽和相互錯位(圖3、4所示)以提高爬電能力。
[0021]R、S、T三層導體與IGBT輸出端子之間連接不采用焊接或冷壓端子處理，而是采用鍍錫的裸銅排直接連接，其優(yōu)點主要是:可以減輕母排的重量、降低由于焊接或焊接端子松動造成接觸不良、鍍錫處理接觸電阻小、工藝相對簡單并且設計成本低。
[0022]通過本發(fā)明的設計，該新型三相輸出復合母排寄生電感小于50nH、重量輕、占用空間小、可以承受交流3500V的絕緣耐壓，引出接線端子最大能承受30Nm力矩，選用的絕緣材料及粘合劑可以使復合母排工作在_25°C?+75°C，存儲在-40°C?+85°C的環(huán)境中，能夠滿足產品的設計要求。
【權利要求】
1.一種新型三相輸出復合母排，其特征在于，包括由下而上層疊設置、表面均采用熱敷處理且長度遞減的T、S、R三層銅排；每個銅排厚度均為2mm，銅排表面電解鍍錫，錫層厚度5-15微米；每層銅排表面采用靜電噴涂工藝噴涂塑粉，塑粉的厚度小于0.8mm ;相鄰銅排之間粘附有聚酯薄膜(7);所述T、S、R三層銅排均通過一端上下對齊；所述T層銅排的一端在靠近其下角的位置水平向外側延伸且延伸段上開有T相輸出端連接孔(I )，T層銅排上在靠近另一端下角的部分水平向下突出且突出部分開有一對IGBT V3連接孔(4);S層銅排的一端中部向外側延伸且延伸段上開有S相輸出端連接孔(2)，S層銅排上在靠近另一端下角的部分水平向下突出且突出部分上開有一對IGBT V2連接孔(5);所述R層銅排的一端在靠近其上角的位置水平向外側延伸且延伸段上開有R相輸出端連接孔(3)，R層銅排上在靠近另一端下角的部分水平向下突出且其上開有一對IGBT Vl連接孔(6);所述T、S、R層銅排上的延伸段在水平面上的投影互不重疊；所述IGBT Vl連接孔(6)、IGBT V2連接孔(5)、IGBTV3連接孔(4)在水平面上的投影互不重疊。
2.如權利要求1所述的新型三相輸出復合母排，其特征在于，相鄰銅排之間采用0.25mm聚酯薄膜(7)進行高溫粘合。
【文檔編號】H02M7/00GK104167935SQ201410448004
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年9月4日 優(yōu)先權日:2014年9月4日
【發(fā)明者】陳宏 , 牛勇, 張丹, 冷麗英, 朱杭杭 申請人:永濟新時速電機電器有限責任公司