CN113424275A - 用于高电流和/或电压的连接线，测试装置和用于创建补偿区域的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于高电流和/或电压的连接线(100)，其中所述连接线(100)具有由电绝缘的电缆护套(104)包围的导电的绞线束(110)和至少一个补偿区域(102)，所述补偿区域用于补偿在连接线的两个子区域(106、108)之间的角度公差、位置公差以及相对运动，其中所述电缆护套(104)在补偿区域(102)内被剥断并且绞线束(110)以纺锤形加宽形成至少三个弧形的绞线(112)。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于高电流和/或高电压的连接线，一种具有这样的连接线的测试装置和一种用于创建补偿区域的方法，所述补偿区域用于补偿在这样的连接导线的两个子区域之间的角度公差、位置公差以及相对运动。
背景技术
用于高的电流和/或高电压的连接线具有大的导线横截面，以便能够传输高的电流。此外连接线具有足够厚的护皮，以便可靠绝缘高电压。由于大的导线横截面和绝缘的厚度，连接导线非常硬。具有以绞线形式的电导体的连接线具有高的弯曲阻力。
为了补偿在连接导线的两个子区域之间的角度公差、位置公差和相对运动，可以将连接线按照环、圈或盘卷敷设，以便将连接线的所需的弯曲分布到大的长度上。
发明内容
因此，本发明所要解决的技术问题是，在采用结构上尽可能简单的装置的情况下，提供一种用于高电流和/或高电压的连接线，具有这样的连接线的测试装置和用于创建补偿区域的方法，所述补偿区域用于补偿在这样的连接线的两个子区域之间的角度公差、位置公差以及相对运动。
此技术问题通过独立权利要求1的内容来解决。本发明的有利扩展在从属权利要求、说明书和附图中给出。特别地，一种权利要求类别的从属权利要求可以类似于另一种权利要求类别的从属权利要求来扩展。
本发明介绍了用于高电流和/或高电压的连接线，其中连接线具有由电绝缘的电缆护套和必要时电磁屏蔽包围的导电的绞线束以及至少一个补偿区域，所述补偿区域用于补偿在连接线的两个子区域之间的角度公差、位置公差以及相对运动，其中电缆护套和屏蔽在补偿区域中被剥断并且绞线束以纺锤形加宽形成至少三个弧形绞线。
此外，还介绍了一种使用高电流和高电压测试高压部件的测试装置，其中该测试装置具有在支承装置上可移动地安装的用于接触高压部件的电接触元件和用于提供高电流和/或电压的测试电子器件，其中根据这里所介绍的方案至少一根具有补偿区域的用于高电流和/或电压的连接线将接触元件与测试电子器件导电连接并且设计为用于补偿接触元件和支承装置之间的角度公差、位置公差和相对运动。
此外介绍了一种用于创建补偿区域的方法，所述补偿区域用于补偿在用于高电流和/电压的连接线的两个子区域之间的角度公差、位置公差和相对运动，其中连接线的电绝缘的电缆护套在子区域之间被剥断，并且导电的绞线束以纺锤形加宽形成至少三个弧形绞线。
用于高电流和/高电压的连接线由此被设计为可靠地传输在300V和5000V之间的电压。连接线的绝缘具有与高压匹配的电击穿强度。连接线具有如下的导线横截面，其尺寸定为，以高压传输至少部分电力驱动的车辆的电驱动功率、充电功率和制动功率的电分量。
连接线的导体能够被构造为由至少三条绞线组成的绞线束。绞线互相不绝缘。通过一个共同的电缆护套为绞线束的所有绞线提供绝缘。电缆护套可以是多层的。在电缆护套内，绞线没有明显的间隙而直接互相紧靠。绞线束通过屏防来屏蔽电磁辐射和反射。
连接线的补偿区域能够具有比带有绝缘电缆护套的相邻区域明显更小的抗弯强度、抗剪强度和耐压强度。在补偿区域能够去除电缆护套。电缆护套也可以被加工出对应于补偿区域的剥断。剥断能够例如通过如下方式来制成，即，通过短时暂停挤出电缆护套，同时将绞线束进一步从挤出机拉出。也可以通过例如机械、化学或热去除电缆护套来制造剥断。绞线束的绞线能够在补偿区域上连续。在补偿区域，绞线在不同的空间方向上弧形地弯曲离开连接线的中间轴。在补偿区域中绞线可以共同具有洋葱形或纺锤形。在补偿区域中绞线可以互相隔开。
在补偿区域中，在绞线之间可以形成间隙。在补偿区域的边缘，绞线能够会聚形成封闭的绞线束。连接线的可能存在的屏蔽可以在补偿区域中被剥断。
在测试装置中，能够在测试装置的测试电子器件和接触元件或者说测试装置的测试头之间使用连接线。例如，接触元件可以具有可移动安装的弹簧接触销和/或配合插接件。补偿区域于是允许在补偿区域的运动范围内部接触元件相对于支承装置的旋转运动和线性运动。运动范围取决于补偿区域的长度。接触元件的移动性在此例如可以通过具有或没有自定心功能的弹性悬挂装置，或分别具有一个或多个自由度的浮动支撑在所定义的区域中实现。
绞线束可以在补偿区域中逆着绞线束的捻向被解捻。在电缆护套内，绞线可以在捻向被扭绞成绞线束。连接线的与补偿区域相邻的子区域可以相互旋转，以支持纺锤形的形成。通过解捻，能够形成绞线的弧形。
绞线束可以在补偿区域中轴向压缩。弧形的绞线可以具有比补偿区域更大的长度。为了创建补偿区域，可以将补偿区域的边缘朝向彼此移动。在绞线之间的内部空间中可以形成空腔。
补偿区域可以具有比连接线的长度明显更短的长度。例如补偿区域可以具有小于连接线的直径10倍、小于5倍或甚至小于2倍的长度。此外补偿区域可以具有加宽的最大直径，其明显大于补偿区域旁边的区域中连接线的直径，特别是大至少50％或大至少100％。
绞线束可以按照1/6到1/2之间的压缩系数被压缩。压缩系数可以代表在补偿区域的未压缩长度和补偿区域的压缩长度之间的关系。
绞线可以在补偿区域中单独绝缘。例如可以将液态绝缘层施加到绞线上并且交联绞线。绞线例如可以通过浸渍或喷涂被涂覆绝缘层。补偿区域的区域内绝缘层与补偿区域外绝缘相比可以具有相同或不同、特别是更小的层厚和/或由相同或不同的材料构造而成。
绞线可以被设计为具有大量线材的股线。股线可以被扭绞。股线可以按捻向或者说顺捻扭绞，或与捻向相反或者说逆捻被扭绞。当股线逆着捻向扭绞时，补偿区域特别有效，因为通过绞线束的纺锤形鼓胀消除了绞线之间的机械互锁。
补偿区域可以由电绝缘的弹性护罩包围。护罩可以具有比补偿区域的外径更大的内径。护罩可以通过弹性变形参与补偿运动。在该护罩中可以包含弹性的电磁屏蔽。该屏蔽例如可以由裹箔或金属编织网构成。
弹性护罩可以被设计波纹管。波纹管可以具有特别小的抗弯强度并且很少或根本不妨碍补偿运动。
绞线束可以具有3到30根绞线。在此介绍的方案在具有三条或更多绞线的连接线的情况下工作，因为从三条绞线起不会形成补偿区域的首选弯曲方向。
绞线束可以具有小于100cm2的导线横截面。超过100cm2，补偿区域的抗弯强度会太大。
绞线束可以各自具有在1mm2和50mm2之间的绞线横截面。在该范围中，单个绞线具有有利的抗弯强度并且可以被毫不费力地被成型为弧形。
附图说明
以下借助附图解释本发明的优选实施例。附图示出：
图1是示出了根据实施例的具有补偿区域的连接线的图示；
图2是示出了根据实施例的粗连接线的图示；
图3是示出了根据实施例的角度偏移的连接线的图示；图4是示出了根据实施例的侧向偏移的连接线的图示。
附图是示意性的图示并且仅用于解释本发明。相同或作用相同的元件始终具有相同的附图标记。
具体实施方式
为了便于理解，以下描述中保留图1-4的附图标记作为参考。
图1示出了根据实施例的具有补偿区域102的连接线100的图示。连接线100被构造为传输高电流和/或高电压。连接线100也可以称为高压电缆。在补偿区域102中缺少连接线100的电缆护套。在与补偿区域102相邻的、连接线100的子区域106、108中，连接线100的导体由电缆护套104包围并且电绝缘。电导体被构造为由八条相同的导电绞线112构成的绞线束110。在补偿区域102中绞线112弧形地侧向弯曲并且与相邻的绞线112间隔，由此绞线束110总体上具有纺锤形形状。在此，绞线束110的绞线112在补偿区域102中包围处于内部的空腔。
由于绞线112在补偿区域102中互相不紧靠并且侧向弯曲，由此连接线100在补偿区域102中具有相对于绝缘的子区域106、108明显减小的抗弯强度、抗压强度和抗拉强度。连接导线100可以在补偿区域102中不费力地在公差范围内被弯曲和缩短或拉长。
在一个实施例中绞线112在补偿区域102中单独地通过绝缘层114电绝缘。
图2示出了根据实施例的粗连接线100的图示。连接线100在此基本上对应于图1中的连接线。与之相反，在此示出的连接线100具有明显更大的导线横截面。为此绞线束110具有明显更多单条绞线112。绞线也比图1中的绞线粗。在此绞线束110具有18条绞线112。
图3示出了根据实施例的角度偏移的连接线100的图示。连接线100在此基本上对应于图1和图2中示出的连接线。绞线束110在此具有12条绞线112。附加地，绞线112作为股线实施。股线由若干单条细的线材组成并且比具有相同导线横截面的单条线材更柔韧。
子区域106、108互相具有角度偏移和侧向偏移。补偿区域102由此不对称地成形，但是角度偏移和侧向偏移可以被容易地补偿。补偿区域可以弯曲例如多达30度。
图4示出了根据实施例的侧向偏移的连接线的图示。连接线100基本上对应于图3中的连接线。子区域106、108在此彼此侧向偏移而没有角度偏移。补偿区域102可以容易地补偿高达高压线100的三倍直径的侧向偏移。
换言之，为电连接设置补偿元件。
在此介绍的方案用于，避免由于导体的刚度出现的在电插接连接中的机械应力。特别地，在用于高电流的测试适配器中，与具有高公差的止动部件形成接触。为此将接触元件弹性地或浮动地安置在测试适配器壳体中。由于用于高电流的连接线的部分取决于方向的刚度，接触元件的移动性受限并且导致会使与止动部件的接触变差的应力。在此介绍的方案允许接触元件的更自由的运动。此外，接触元件的两端相对于彼此的这种更自由的运动，可以通过弹性地吸收位移，特别地在高电流情况下，防止由于热膨胀导致的应力。
为了创建补偿区域102，可以将具有对于呈现的电流强度所需的横截面的电缆小心地剥开绝缘并且借助部分地解捻和压缩来以洋葱形地张开。由此腹部区域中各条股线不再接触并且导线在该区域中抵抗径向和轴向位移时，以及抵抗弯曲和扭绞时，明显更加柔软。由于(径向)对称结构，恢复力的方向依赖性最小。
在高电流所需的横截面和有限的安装空间方面遇到自然限制的(高度)柔性的导线，可选地可以以张紧方式敷设或以松弛方式敷设。但是在测试适配器中由于空间原因，这一点是不可能的。在高电流测试适配器中也可以应用松散编织的带状导线，但是与让接触元件毫无困难地移动所需的应用相比，其刚性更高。此外其刚性具有很强的方向依赖性。
在母线情况下，由薄铜板拼接而成的母线局部可以不焊接，以通过破坏结合体来创建所限定的、高弹性的区域。在此最多可以实现平面自由度。在“宽度方向”上，板总是刚性的。
粗的(由此硬的)导线也可以通过彼此具有间隔的若干细的导线代替。但是这由于许多所需的连接点而在结构上非常麻烦。
在此介绍的方案改善了从高电流区域(例如BJB)可靠接触产品的可能性，并且因此可以有助于避免耗时的人工干预和重复测试。
压缩的补偿区域102可以配备相应的屏蔽和绝缘。
通过在此介绍的方案，能够实现在接触部件位置具有粗公差的测试样本的过程可靠的接触。这在较小的安装空间的情况下也是可能的。
在此介绍的方案，即便在大面积的大导体横截面和具有小的恢复力的情况下，也能够实现可移动安装的电接触部件的移动性。恢复力由此表现为径向对称，从而能够实现所有方向上的均匀的移动性。这易于具有不同的接触部件位置偏差和角度偏差的测试样本的过程可靠的接触，特别是对于测试触点。
该广泛的和均匀的移动性，不仅在测试技术领域是有利的，而且可以在应当允许电相连的部件之间相对运动的所有地方被使用。
由于导体绞线的鼓胀，作为有用的副作用，扩大了导线的外表面。只要没有设置(例如以波纹管形式的)广泛的绝缘，则由此可以实现明显改善的散热。因为电缆绝缘本来被打开，所以可以更轻松地接触所有种类(例如电压、温度)的测量传感器。在此也可以进行四极测量和/或开尔文测量。
通过鼓胀，得到局部降低的刚度，由此可以大大减少电缆的弯曲半径。
在创建补偿区域102时，可以在不损坏电线的情况下在几厘米的长度上(例如用刀)小心地从具有所需横截面的电缆上去除绝缘层和屏蔽层(如果存在)。然后电缆的暴露部分被压缩并逆着捻向扭曲，从而使各个股线/缆索相互突出。电缆被继续压缩，直到导体被塑性变形为所需的洋葱形状。为了构造洋葱形状，如有必要，可以将单个股线稍微拉直，以实现导体的均匀分布。
由于以上详细描述的装置和方法是示例性实施例，因此本领域技术人员可以在不脱离本发明的范围的情况下以通常的方式在广泛的范围内对其进行修改。特别地，仅示例性地选择了各个元件的机械布置和彼此之间的尺寸比例。
附图标记列表
100 连接线
102 补偿区域
104 电缆护套
106 子区域
108 子区域
110 绞线束
112 绞线
114 绝缘层
Claims (13)
1.一种用于高电流和/或高电压的连接线(100)，其中，所述连接线(100)具有由电绝缘的电缆护套(104)包围的导电的绞线束(110)和至少一个补偿区域(102)，所述补偿区域用于补偿在连接线的两个子区域(106、108)之间的角度公差、位置公差以及相对运动，其中所述电缆护套(104)在补偿区域(102)内被剥断并且绞线束(110)以纺锤形加宽形成至少三个弧形的绞线(112)。
2.根据权利要求1所述的连接线(100)，其中，所述绞线束(110)在所述补偿区域(102)中逆着绞线束(110)的捻向解捻。
3.根据前述权利要求中任一项所述的连接线(100)，其中，所述绞线束(110)在所述补偿区域(102)中轴向压缩。
4.根据权利要求3所述的连接线(100)，其中，所述绞线束(110)按照1/6到1/2之间的压缩系数被压缩。
5.根据前述权利要求中任一项所述的连接线(100)，其中，所述绞线(112)在所述补偿区域(102)中单独绝缘。
6.根据前述权利要求中任一项所述的连接线(100)，其中，所述绞线(112)被设计为具有大量线材的股线。
7.根据前述权利要求中任一项所述的连接线(100)，其中，所述补偿区域(102)由电绝缘的弹性护罩包围。
8.根据权利要求7所述的连接线(100)，其中，所述弹性护罩被设计为波纹管。
9.根据前述权利要求中任一项所述的连接线(100)，其中，所述绞线束(110)具有3到30根绞线(112)。
10.根据前述权利要求中任一项所述的连接线(100)，其中，所述绞线束(110)具有小于100cm2的导线横截面。
11.根据前述权利要求中任一项所述的连接线(100)，其中，所述绞线(112)各自具有在1mm2和50mm2之间的绞线横截面。
12.一种使用高电流和高电压测试高压部件的测试装置，具有以可移动的方式支承在支承装置上的用于接触高压部件的电接触元件和用于提供高电流和/或高电压的测试电子器件，其中，根据前述权利要求1至11中任一项所述的至少一根用于高电流和/或高电压的连接线(100)将所述电接触元件与测试电子器件相连接并且设计为，用于补偿在接触元件和支承装置之间的角度公差、位置公差和相对运动。
13.一种用于创建补偿区域(102)的方法，所述补偿区域用于补偿在用于高电流和/高电压的连接线(100)的两个子区域(106、108)之间的角度公差、位置公差和相对运动，其中，连接线(100)的电绝缘的电缆护套(104)在所述子区域(106、108)之间被剥断，并且导电的绞线束(110)以纺锤形加宽形成至少三个弧形的绞线(112)。
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