具有与热转移管路热性及电性连接的汇流条导体的汇流条组合件制造技术

本发明专利技术公开一种汇流条组合件，其包括：汇流条12，其包括用于电传导的一个或多个导体层20、22、24；以及导电热转移管路40，其被配置成传送穿过其中的冷却流体，其中所述热转移管路热连接和电连接到所述汇流条12的导体层20、22、24，使得在使用时，在所述热转移管路40与所述汇流条12的所述相应导体层20、22、24之间不存在电压差。

Bus bar assembly with heat conductor and heat transfer connection of conductor bar conductor

The present invention discloses a confluence bar combination, which comprises a confluence bar 12, which includes one or more conductor layers 20, 22, 24 for electrical conduction, and a guide electric heating transfer line 40, which is configured to transmit a cooling fluid through which the heat transfer line is hot connected and electrically connected to the conductor layer 20 of the flow bar 12. 22, 24, so that there is no voltage difference between the heat transfer pipeline 40 and the corresponding conductor layer 20, 22 and 24 of the bus bar when used.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有与热转移管路热性及电性连接的汇流条导体的汇流条组合件本专利技术涉及一种汇流条组合件(busbarassembly)。汇流条通常在多种行业中用于电连接部件，尤其是在其中存在大电流和/或电压负载的情况下。汇流条的一个实例用途是在高压直流电(high-voltagedirectcurrent，HVDC)电力传输和转换设备中。HVDC电力传输使用直流电以供电力传输。这是更普遍的交流电电力传输的替代方案。使用HVDC电力传输存在许多益处。HVDC对远距离电力传输和/或在不同频率下操作的互连交流电(alternatingcurrent，AC)网络特别有用。越来越多地提出将电压源转换器(voltagesourceconverter，VSC)用于HVDC传输。VSC使用例如绝缘栅双极晶体管(InsulatedGateBipolarTransistor，IGBT)等开关元件，它们可独立于任何连接的AC系统而进行可控制的接通和关断。在被称为模块化多电平转换器(modulemultilevelconverter，MMC)的一种VSC形式中，将AC端连接到DC端的每个阀包括串联连接的一系列子模块(或单元)，每个子模块包括储能元件如电容器，以及开关布置，所述开关布置可进行控制以便在子模块的端子之间串联连接储能元件或绕过储能元件。阀的子模块经控制以在不同时间连接或旁路(bypass)其相应的储能元件，以便随着时间推移使整个阀中的电压差变化。通过使用相对较大数目的子模块和适当定时所述开关，所述阀可以合成近似正弦波且包括低水平谐波失真的步进波形。实例子模块包括层压汇流条，其至少具有正极板、负极板和交流电(AC)板。在半桥式布置中，呈电容器形式的储能元件连接到汇流条上的端子，并且两个开关元件如IGBT连接到汇流条上的端子。因穿过子模块的在此实例中可高达2000安培(Ampere，A)的高电流负载而使用汇流条，并且对汇流条进行层压以使电感最小化。在其它实例中，电流负载可能更高。然而，当新HVDCVSC的额定功率增加时，设备处于不断增加的电负载下。高电负载可在汇流条、电容器、IGBT以及它们之间的连接器中产生高热负载。汇流条的传导材料以及部件之间的连接器(或端子)内的电阻损失(热功率消散)引起热负载。举例来说，在操作期间，汇流条可达到高达100℃。因此需要将热量从汇流条消散开，这可使用流体冷却布置来完成。此外，需要将汇流条组合件设计为紧凑的，以便减小其电感(即，针对效率和热负载问题)，以及便于安装。然而，汇流条组合件的紧凑布置可使得从汇流条的热消散更加困难。汇流条不充分冷却可不利地影响其操作，或导致对其安装在的系统的限制。在供电力转换器模块使用的层压汇流条的实例中，需要限制汇流条的传导层的电感以减少半导体开关损耗，这可通过以下获得：将所述传导层放置为极为贴近(即为邻近层)且通过绝缘体板分隔开，所述绝缘体板用以限制邻近导体板之间的电场交互。所述或每个绝缘体板可包括例如玻璃强化塑料(GlassReinforcedPlastic，GRP)或陶瓷材料。由绝缘体材料形成的薄膜层也可设置在传导层的外部表面上，并且通过热活性胶粘剂保持于传导层上。薄膜层可增加爬电距离并且使导体电隔绝。典型薄膜层可包括电绝缘材料，例如聚对苯二甲酸伸乙酯(polyethyleneterephthalate，PET)。然而，此类薄膜绝缘体的耐久性、绝缘和机械特性通常依附于温度。由于必须维持薄膜绝缘体的机械完整性和绝缘性能，因此薄膜绝缘体实际上可对汇流条的温度施加操作上限，并且进而对汇流条组合件的载流量施加操作限制。这可导致子模块或其它设备的额定电流基于汇流条的性能而受限。因此，需要提供一种改进的汇流条组合件。根据本专利技术的第一方面，提供一种汇流条组合件(busbarassembly)，其包括：汇流条，其包括用于电传导的一个或多个导体层(conductorlayers)；以及导电热转移管路(heattransferline)，其被配置成传送穿过其的冷却流体，其中所述热转移管路热连接和电连接到所述汇流条的导体层，使得在使用中时，在所述热转移管路和所述汇流条的所述相应导体层之间不存在电压差。在热转移管路和收容于其中的冷却流体之间可能不存在绝缘材料。热转移管路可机械连接到导体层。热转移管路可直接机械连接到导体层。热转移管路可通过煨接(braising)或焊接直接机械连接到导体层，使得热转移管路与导体层连续。所述煨接或焊接结合可形成汇流条的导体层和热转移管路之间的导电路径(electricallyconductivepathway)的至少一部分。热转移管路可通过机械紧固件(mechanicalfastener)机械连接到导体层，且所述紧固件可形成汇流条的导体层和热转移管路之间的导电路径的至少一部分。所述紧固件可使导体层和热转移管路的凸缘直接连接。机械紧固件选自由铆钉、螺柱、螺钉或螺栓组成的群组中的一个。热转移管路借由保持元件(retainingelement)抵靠所述汇流条而固持，其中保持元件通过机械连接和电连接到汇流条的导体层。在热转移管路和导体层之间存在不延伸穿过保持元件的电路径，所述保持元件可为不导电的。保持元件可围绕热转移管路的相对侧延伸到抵靠汇流条固持的侧。保持元件可为导电的并且可由具有至少105S/m(10-5Ohm.m)的导电率的材料制成。机械紧固件可在导体层与保持元件之间延伸。保持元件可呈弯曲板形式。换句话说，保持元件可呈模制的薄片状材料形式，如弯曲或折弯的薄片铜形式。热转移管路可呈管道形式。热转移管路可由具有至少105S/m的导电率的导电材料如不锈钢(1.45*106S/m)或铝(4.5*107S/m)形成。热转移管路可由具有至少12W/(m.k)的导热率的导热材料形成。保持元件可由具有至少105S/m的导电率的导电材料形成。保持元件可由具有至少12W/(m.k)的导热率的导热材料形成。保持元件可由铝或不锈钢形成。所述汇流条组合件可进一步包括：绝缘材料薄膜层，其安置于所述热转移管路的至少一部分和相应导体层之间，以及电路径，其在热转移管路和相应导体层之间穿过或围绕所述薄膜层延伸。用于热转移管路的相应导体层是热转移管路热连接和电连接到的导体层。在汇流条组合件包括保持元件的情况下，可在保持元件的至少一部分和相应导体层之间存在由绝缘材料形成的薄膜层，且可在热转移管路和导体层之间存在穿过或围绕薄膜层延伸的电路径。所述电路径可由在导体层和保持元件或热转移管路之间延伸的机械紧固件形成。所述电路径可由导体层和保持元件或热转移管路的其中不存在中间薄膜层的一部分之间的连接形成，所述连接例如由抵靠导体层固持或结合(例如，通过煨接或焊接)到所述导体层的保持元件或热转移管路形成或由机械紧固件形成的连接。热转移管路可连接到电绝缘套管(conduit)以用于附接到流体冷却网络，使得在使用时，所述套管使热转移管路与流体冷却网络电绝缘。所述汇流条组合件可进一步包括流体冷却网络(fluidcoolingnetwork)，且其中所述热转移管路连接到流体冷却网络以从冷却网络收容冷却流体。热转移管路可通过一个或多个电绝缘套管连接到流体冷却网络，使得在使用中时，热转移管路与流体冷却网络电绝缘。电绝本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种汇流条组合件，其包括：汇流条(12)，其包括用于电传导的一个或多个导体层(20、22、24)；导电性的热转移管路(40)，其被配置成传送穿过其的冷却流体，其中所述热转移管路(40)热连接和电连接到所述汇流条(12)的导体层(20、22、24)，使得在使用时，在所述热转移管路(40)与所述汇流条(12)的所述相应导体层(20、22、24)之间不存在电压差。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.15 GB 1516309.01.一种汇流条组合件，其包括：汇流条(12)，其包括用于电传导的一个或多个导体层(20、22、24)；导电性的热转移管路(40)，其被配置成传送穿过其的冷却流体，其中所述热转移管路(40)热连接和电连接到所述汇流条(12)的导体层(20、22、24)，使得在使用时，在所述热转移管路(40)与所述汇流条(12)的所述相应导体层(20、22、24)之间不存在电压差。2.根据权利要求1所述的汇流条组合件，其中，所述热转移管路(40)机械连接到所述导体层(20、22、24)。3.根据权利要求2所述的汇流条组合件，其中，所述热转移管路(40)直接机械连接到所述导体层(20、22、24)。4.根据权利要求3所述的汇流条组合件，其中，所述热转移管路(40)通过煨接或焊接直接机械连接到所述导体层(20、22、24)，使得所述热转移管路(40)与所述导体层(20、22、24)连续。5.根据任一前述权利要求所述的汇流条组合件，其中，所述热转移管路(40)通过机械紧固件(48)机械连接到所述导体层(20、22、24)，且其中所述紧固件(42)形成处于所述汇流条(12)的所述导体层(20、22、24)与所述热转移管路(40)之间的导电路径的至少一部分。6.根据权利要求5所述的汇流条组合件，其中，所述机械紧固件(48)选自由铆钉、螺柱、螺钉或螺栓组成的群组中的一个。7.根据任一前述权利要求所述的汇流条组合件，其中，所述热转移管路(40)通过导电性的保持元件(48)抵靠所述汇流条(12)固持，所述保持元件(48)机械连接和电连接到所述汇流条(12)的所述导体层(20、22、24)。8.根据权利要求7所述的汇流条组合件，其中，所述机械紧固件在所述导体层(20、22、24)与所述保持元件(46)之间延伸。9.根据权利要求7或8所述的汇流条组合件，其中，所述保持元件(46)呈弯曲板形式。10.根据任一前述权利要求所述的汇流条组合件，其中，所述热转移管路(40)呈管道形式。11.根据任一前述权利要求所述的汇流条组合件，其中，所述热转移管路(40)由具有至少105S/m的导电率的导电材料形成。12.根据任一前述权利要求所述的汇流条组合件，其中，所述热转移管路(40)由具有至少12W/(m.K)的导热率的导热材料形成。1...

【专利技术属性】
技术研发人员：J格雷瓜尔，
申请(专利权)人：通用电器技术有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH