CN114447659A - 一种机车输入单元用层叠铜排 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及机车变流柜内电气连接领域，具体是一种机车输入单元用层叠铜排。包括铜排本体，所述铜排本体的一端具有至少一个能够与主接触器相连接的第一连接孔，所述铜排本体的另外一端具有至少一个能够与穿墙端子穿置配合的第二连接孔。本发明所述机车输入单元用层叠铜排，实现了机车牵引变流器输入单元模块高压电气连接，由于使它具有一个扁平的截面，使导电层面积在相同的电流截面下增大，大幅增加了散热面，提升了载流量。同时也降低了导电层之间的间隔距离，因为相邻的导电层流过的电流方向相反，产生了相互抵消的磁场，从而大幅降低了线路中的分布电感，经济效益十分显著。
Description
技术领域
本发明涉及机车变流柜内电气连接领域，具体是一种机车输入单元用层叠铜排。
背景技术
目前机车变流器柜体内各类电器主要通过铜排实现电气连接，电连接是电力电子设备安装连接的核心，铜排连接是电气部件连接中经常使用的导电产品，主要适用于牵引辅助变流器、高低压电器、配电设备等电器项目，在电路中可以起输送电流以及连接电气设备的作用，其设计质量直接影响电连接的稳定性和可靠性。
现有的变流器采用单层铜排进行电气部件的电连接，是一种大电流导电产品，其电阻率低和可折弯强度大，被广泛用于电气设备中，是牵引辅助变流器、高低压电器、开关触头、配电设备等变压器等设备电连接的重要零部件。
1）由于输入电路输入电流过大，造成单层铜排局部发热，增大单层铜排发热功率，容易导致柜内温升过高，引起电气部件机械性能和绝缘性能下降。
2）变流器产品在设计和制造过程中由于没有明确的铜排载流量数据，铜排选型不当会造成铜排电阻率大，能量损失随之增大。
3）铜排产品的性能和质量主要由尺寸精度、表面质量、电阻率、强度等方面决定。在变流器柜体内部，由于电气数量较多，且空间有限等因素，导致单层铜排电流密度受到影响，而电流密度的增大会造成局部温升过高。
发明内容
本发明为了解决单层铜排造成局部温升过高、引起电气部件机械性能和绝缘性能下降的问题，提供了一种机车输入单元用层叠铜排。
本发明是通过以下技术方案实现的：一种机车输入单元用层叠铜排，包括铜排本体，所述铜排本体的一端具有至少一个能够与主接触器相连接的第一连接孔，所述铜排本体的另外一端具有至少一个能够与穿墙端子穿置配合的第二连接孔。
作为本发明技术方案的进一步改进，靠近第一连接孔的铜排本体上具有与主接触器外部相适配的第一弯折部。
作为本发明技术方案的进一步改进，靠近第二连接孔的铜排本体上具有与穿墙端子连接方向相适配的第二弯折部和第三弯折部。
作为本发明技术方案的进一步改进，所述铜排本体中部具有至少一个与输入单元部件避让配合的第一弯部。
作为本发明技术方案的进一步改进，所述铜排本体包括至少三层绝缘层以及夹持于相邻绝缘层之间的导体。
作为本发明技术方案的进一步改进，所述导体是采用紫铜材料制成的。
作为本发明技术方案的进一步改进，所述绝缘层与导体之间设有胶粘剂。
作为本发明技术方案的进一步改进，所述第一连接孔通过螺栓与接口铜排的一端相连接，接口铜排的另一端与主接触器相连接。
本发明所述机车输入单元用层叠铜排，实现了机车牵引变流器输入单元模块高压电气连接，由于使它具有一个扁平的截面，使导电层面积在相同的电流截面下增大，大幅增加了散热面，提升了载流量。同时也降低了导电层之间的间隔距离，因为相邻的导电层流过的电流方向相反，产生了相互抵消的磁场，从而大幅降低了线路中的分布电感，经济效益十分显著。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为所述机车输入单元用层叠铜排在输入单元的安装示意图。
图2为其中一个机车输入单元用层叠铜排的结构示意图。
图3为所述铜排本体的结构示意图。
图中：1-铜排本体，101-第一连接孔，102-第二连接孔，103-第一弯折部，104-第二弯折部，105-第三弯折部，106-第一弯部，107-绝缘层，108-导体，2-主接触器，3-穿墙端子，4-接口铜排。
具体实施方式
下面对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语 “第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图2所示，本发明提供了一种机车输入单元用层叠铜排的具体实施例，包括铜排本体1，所述铜排本体1的一端具有两个能够与主接触器2相连接的第一连接孔101，所述铜排本体1的另外一端具有两个能够与穿墙端子3穿置配合的第二连接孔102。
如图1所示，机车变流器柜体内输入单元设置有三个层叠铜排，本实施例所述的层叠铜排能够实现输入单元模块内部高压电气连接，由于叠层铜排具有低杂感特性，有效抑制开关器件的尖峰电压，利用层叠母排的空间设计特点，使得结构设计更紧凑，连接更简洁。
以图1中最左边的一个层叠铜排为例，如图1和2所示，靠近第一连接孔101的铜排本体1上具有与主接触器2外部相适配的第一弯折部103，第一弯折部103使得铜排本体1与机车变流器柜体内的空间更加适配。
进一步的，靠近第二连接孔102的铜排本体1上具有与穿墙端子3连接方向相适配的第二弯折部104和第三弯折部105。第二弯折部104和第三弯折部105使得铜排本体1与穿墙端子3之间的连接更加方便。
以图1中最左边的一个层叠铜排为例，如图1和2所示，，所述铜排本体1中部具有至少一个与输入单元部件避让配合的第一弯部106。
如图1所示，具体使用时，所述第一连接孔101通过螺栓与接口铜排4的一端相连接，接口铜排4的另一端与主接触器2相连接。
如图3所示，所述铜排本体1包括三层绝缘层107以及夹持于相邻绝缘层107之间的导体108。
牵引变流器额定输入电压V=970V，额定输入电流I=1587A，最大输入电流I=1811A。变流器柜体内输入单元采用本发明所述叠层铜排，要求绝缘电阻≥100MΩ（DC1800V,相对湿度小于90%），耐压值是AC 6.6kV，60s无击穿。所述铜排本体1包括三层绝缘层107以及夹持于相邻绝缘层107之间的导体108。所述导体108是采用紫铜材料制成的，通过层与层之间用绝缘层107进行电气隔离，绝缘层107和导体108间采用胶粘剂热压后完全贴合，无气隙，消除局部放电，保证产品使用寿命。叠层铜排采用高新技术材料经过热压和成型，高强度整体粘接保证产品经受长期冲击振动不松动,同时采用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可能。叠层铜排采用较薄的导体材料，并通过局部加厚，加大载流截面积，保证产品能够利用较小的空间实现大电流、高电压元器件之间的连接，降低***成本，提高变流器可靠性和质量。同时将连接线做成扁平的截面，同样的电流截面下增大了导电层的表面积，同时导电层之间磁场相互抵消，从而有效降低铜排自身杂散电感。另外由于其扁平的结构特点，其散热面积增加，有效了提升了载流能力。叠层铜排（图3所示）上层导体108与下层导体108构成一个换流回路，流经上层导体108与下层导体108的电流I1和I2（输入单元工作时）在两导体邻近导体层形成镜像电流。由于集肤效应，电流主要分布在两块铜排相邻的内侧平面上。这对方向相反的电流在一定程度上彼此抵消其对外辐射的磁场，从而降低换流回路的寄生电感。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (8)
1.一种机车输入单元用层叠铜排，其特征在于，包括铜排本体（1），所述铜排本体（1）的一端具有至少一个能够与主接触器（2）相连接的第一连接孔（101），所述铜排本体（1）的另外一端具有至少一个能够与穿墙端子（3）穿置配合的第二连接孔（102）。
2.根据权利要求1所述的一种机车输入单元用层叠铜排，其特征在于，靠近第一连接孔（101）的铜排本体（1）上具有与主接触器（2）外部相适配的第一弯折部（103）。
3.根据权利要求1所述的一种机车输入单元用层叠铜排，其特征在于，靠近第二连接孔（102）的铜排本体（1）上具有与穿墙端子（3）连接方向相适配的第二弯折部（104）和第三弯折部（105）。
4.根据权利要求1所述的一种机车输入单元用层叠铜排，其特征在于，所述铜排本体（1）中部具有至少一个与输入单元部件避让配合的第一弯部（106）。
5.根据权利要求1所述的一种机车输入单元用层叠铜排，其特征在于，所述铜排本体（1）包括至少三层绝缘层（107）以及夹持于相邻绝缘层（107）之间的导体（108）。
6.根据权利要求5所述的一种机车输入单元用层叠铜排，其特征在于，所述导体（108）是采用紫铜材料制成的。
7.根据权利要求5所述的一种机车输入单元用层叠铜排，其特征在于，所述绝缘层（107）与导体（108）之间设有胶粘剂。
8.根据权利要求1所述的一种机车输入单元用层叠铜排，其特征在于，所述第一连接孔（101）通过螺栓与接口铜排（4）的一端相连接，接口铜排（4）的另一端与主接触器（2）相连接。
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