一種複合母排及其組裝方法

2023-06-12 03:35:21 1

專利名稱：一種複合母排及其組裝方法
技術領域：
本發明涉及一種複合母排及其組裝方法，尤其是涉及一種應用於電力電子技術的 採用鋁合金材料代替紫銅材料作為導體材料的複合母排及其組裝方法，廣泛應用在電力及 混合牽引、電力牽引設備、蜂窩通訊基站、電話交換系統、大型網絡設備、大中型計算機等電 力領域。
背景技術：
複合母排是採用薄板導體材料與絕緣材料逐層疊加(導體材料與絕緣材料之間有 粘接層)，通過熱壓使粘接層融化將導體與絕緣材料粘接成為一體，其中薄板導體板面根據 需要有安裝點方便與其他器件進行安裝連接。隨著電力電子技術的快速發展，複合母排被越來越廣泛的應用於各種場合。複合 母排主要由導體材料、絕緣材料、粘接材料組成，現有複合母排採用紫銅作為導體材料。由 於銅密度大、價格高，導致整個產品質量重，成本高，對於成本比較敏感的項目及對產品重 量有限定的場合，此種複合母排都不能滿足使用要求，限制了複合母排在很多領域的推廣 使用。

發明內容
本發明提供一種複合母排及其組裝方法，該複合母排及其組裝方法將複合母排中 的導體材料由紫銅替換為鋁合金材料，大幅減輕了複合母排重量，降低了成本。同時通過對 結構進行改進設計，解決了鋁板與銅板的導電性能差異問題。本發明提供一種複合母排的具體實施方式
，一種複合母排，包括導體排、絕緣層、 粘接層，導體排和絕緣層通過粘結層粘結複合，複合母排按照絕緣層一，粘結層一，導體排 一，粘結層二，絕緣層二，粘結層三，導體排二，粘結層四，絕緣層三的順序逐層疊合，導體排 一和導體排二採用鋁合金材料，複合母排還包括絕緣填充物和絕緣塞塊，絕緣填充物和絕 緣塞塊位於導體排一和導體排二預先加工好的孔內。作為本發明一種複合母排進一步的實施方式，鋁合金的導體排一和導體排二上的 安裝點進一步採用鉚接或焊接結構。作為本發明一種複合母排進一步的實施方式，絕緣填充物放置在複合母排周邊的 孔內。作為本發明一種複合母排進一步的實施方式，導體排一包括鋁合金板，銅塞，銅 圈，銅塞和銅圈鉚接在鋁合金板上。本發明還提供一種複合母排組裝方法的具體實施方式
，包括以下步驟
a、將銅塞、銅圈鉚接在鋁合金板上組裝成導體排一；
b、按照絕緣層一、粘結層一、導體排一、粘結層二、絕緣層二、粘結層三、導體排二、絕緣 填充物、絕緣塞塊、粘結層四、絕緣層三的順序依次在模具上將複合母排逐層疊裝起來；
C、將經過疊裝後的複合母排進行熱壓；d、熱壓完成後，將經過熱壓後複合母排周邊灌封液態絕緣膠進行絕緣處理，待絕緣膠 固化後即完成複合母排的加工。通過應用本發明實施方式所描述的一種複合母排及組裝方法，由於採用了鋁合金 作為導體材料，密度小、成本低，大大降低了加工成本，減輕了複合母排整體重量，更加方便 安裝與運輸，使複合母排應用領域得以拓寬。同時通過對結構進行改進設計，提升了鋁合金 複合母排的導電性能和散熱性能。


為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現 有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以 根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發明一種實施方式的複合母排的正面結構示意圖； 圖2為本發明一種實施方式的複合母排的側剖面結構示意圖； 圖3為本發明一種實施方式的複合母排的A-A向剖面示意圖4為本發明一種實施方式的複合母排的圖3中C部分局部放大示意圖； 圖5為本發明一種實施方式的複合母排的B-B向剖面示意圖； 圖6為本發明一種實施方式的複合母排的圖3中D部分局部放大示意圖； 圖7為本發明一種實施方式的複合母排的組裝示意其中，1-絕緣層一，2-粘結層一，3-導體排一，4-粘結層二，5-絕緣層二，6-粘結層三， 7_導體排二，8-粘結層四，9-絕緣層三，10-絕緣填充物，11-絕緣塞塊，12-安裝點，13-孔， 3-1-鋁合金板，3-2-銅塞，3-3-銅圈。
具體實施例方式下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基 於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其 他實施例，都屬於本發明保護的範圍。作為本發明一種複合母排的具體實施方式
，如圖1所示，複合母排包括絕緣層一 1、粘結層一 2、導體排一 3、粘結層二 4、絕緣層二 5、粘結層三6、導體排二 7、粘結層四8、絕 緣層三9。其中，導體排一 3和導體排二 7採用鋁合金材料，複合母排還進一步包括絕緣填 充物10和絕緣塞塊11。如圖7所示，導體排一 3和導體排二 7預先加工有安裝點12和孔 13，絕緣填充物10和絕緣塞塊11位於導體排一 3和導體排二 7預先加工好的孔13內。導 體排一 3包括鋁合金板3-1，銅塞3-2，銅圈3-3，銅塞3-2和銅圈3_3鉚接在鋁合金板3_1 上，鉚接後效果如圖6所示。複合母排按照絕緣層一 1、粘結層一 2、導體排一 3、粘結層二 4、絕緣層二 5、粘結層三6、導體排二 7、粘結層四8、絕緣層三9的順序逐層疊合。鋁合金的導體排一 3和導體排二 7上的安裝點12進一步採用鉚接或焊接結構。為 了進一步加強複合母排的絕緣能力，採用絕緣填充物10放置在複合母排周邊四個角上的 定位孔內，絕緣填充物10可以採用絕緣塞塊或灌封絕緣膠的方式。絕緣塞塊11則放置在
4複合母排中部4X4的16個孔內。將複合母排中的導體材料由紫銅替換為鋁合金材料，由於鋁合金材料的密度不到 銅板的1/3，而相同質量的鋁合金材料成本也比紫銅低很多；另一方面就是解決鋁板與銅 板的導電性能差異問題，同時對比銅複合母排與鋁複合母排，影響導電性的主要指標為回 路的電阻。通過公式R=PL/S (其中R-電阻，P-電阻率，L-迴路長度，S-橫截面積)可以 看出，決定迴路電阻的因素有三方面，分別為電阻率(紫銅電阻率0. 018 Ω . mm2/m，鋁電阻率 0. 027 Ω . mm2/m,黃銅電阻率0. 07 Ω . mm2/m)、迴路長度、導電橫截面積，電阻率是固定參數 無法改變，迴路長度由於兩種複合母排結構相同也是固定的，所以只需適當增加鋁合金板 料橫截面積就可使鋁複合母排導電性能達到紫銅複合母排，而相同情況下黃銅複合母排導 電性能遠不及鋁複合母排；增加了橫截面積的鋁複合母排在相同冷卻條件下，更有利於散 熱。一種複合母排組裝方法，包括以下步驟
a、將銅塞3-2、銅圈3-3鉚接在鋁合金板3-1上組裝成導體排一3 ；
b、按照絕緣層一1、粘結層一 2、導體排一 3、粘結層二 4、絕緣層二 5、粘結層三6、導體 排二 7、絕緣填充物10、絕緣塞塊11、粘結層四8、絕緣層三9的順序依次在模具上將複合母 排逐層疊裝起來；
C、經過疊裝後的複合母排進行熱壓；
d、熱壓成後，將經過熱壓後複合母排周邊灌封液態絕緣膠進行絕緣處理，待絕緣膠固 化後即完成複合母排的加工。本發明實施方式的複合母排由於採用了鋁合金作為導體材料，密度小、成本低，大 大降低了加工成本，同時減輕了複合母排整體重量，更加方便安裝與運輸，使複合母排應用 領域得以拓寬。以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人 員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應 視為本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種複合母排，其特徵在於，包括導體排、絕緣層、粘接層，導體排和絕緣層通過粘 結層粘結複合，所述的複合母排按照絕緣層一(1)、粘結層一(2)、導體排一(3)、粘結層二 (4)、絕緣層二(5)、粘結層三(6)、導體排二(7)、粘結層四(8)、絕緣層三(9)的順序逐層疊 合，導體排一(3 )和導體排二( 7 )採用鋁合金材料，複合母排還包括絕緣填充物(10 )和絕緣 塞塊(11)，絕緣填充物(10)和絕緣塞塊(11)位於導體排一(3)和導體排二(7)預先加工好 的孔內。
2.根據權利要求1所述的一種複合母排，其特徵在於所述鋁合金的導體排一(3)和導 體排二(7)上的安裝點(12)採用鉚接或焊接結構。
3.根據權利要求1或2所述的一種複合母排，其特徵在於所述的絕緣填充物(10)放 置在複合母排周邊的孔內。
4.根據權利要求3所述的一種複合母排，其特徵在於所述的導體排一(3)包括鋁合金 板(3-1)，銅塞(3-2 )，銅圈(3-3 )，銅塞(3-2 )和銅圈(3-3 )鉚接在鋁合金板(3_1)上。
5.一種對權利要求1所述的複合母排進行組裝的方法，其特徵在於，包括以下步驟a、銅塞(3-2)、銅圈(3-3 )鉚接在鋁合金板(3-1)上組裝成導體排一(3 )；b、按照絕緣層一(1)、粘結層一(2)、導體排一(3)、粘結層二(4)、絕緣層二(5)、粘結層 三(6)、導體排二(7)、絕緣填充物(10)、絕緣塞塊(11)、粘結層四(8)、絕緣層三(9)的順序 依次在模具上將複合母排逐層疊裝起來；C、將經過疊裝後的複合母排進行熱壓；d、熱壓完成後，將經過熱壓後複合母排周邊灌封液態絕緣膠進行絕緣處理，待絕緣膠 固化後即完成複合母排的加工。
全文摘要
本發明公開了一種採用鋁合金導體排材料的複合母排及其組裝方法，包括導體排、絕緣層、粘接層，導體排和絕緣層通過粘結層粘結複合，所述的複合母排按照絕緣層一，粘結層一，導體排一，粘結層二，絕緣層二，粘結層三，導體排二，粘結層四，絕緣層三的順序逐層疊合，導體排一和導體排二採用鋁合金材料，複合母排包括絕緣填充物和絕緣塞塊，絕緣填充物和絕緣塞塊位於導體排一和導體排二預先加工的孔內。通過應用本發明實施方式所描述的技術方案，複合母排密度小、成本低，加工簡單，減輕了複合母排整體重量，更加方便安裝與運輸，使複合母排應用領域得以拓寬。同時通過對結構進行改進設計，提升了鋁合金複合母排的導電性能和散熱性能。
文檔編號H01B13/012GK102122537SQ201110008050
公開日2011年7月13日 申請日期2011年1月15日 優先權日2011年1月15日
發明者張強, 李江勝, 王忠民, 紹國平 申請人:株洲南車時代電氣股份有限公司