专利名称：一种复合母排及其组装方法
技术领域：
本发明涉及一种复合母排及其组装方法，尤其是涉及一种应用于电力电子技术的 采用铝合金材料代替紫铜材料作为导体材料的复合母排及其组装方法，广泛应用在电力及 混合牵引、电力牵引设备、蜂窝通讯基站、电话交换系统、大型网络设备、大中型计算机等电 力领域。
背景技术：
复合母排是采用薄板导体材料与绝缘材料逐层叠加(导体材料与绝缘材料之间有 粘接层)，通过热压使粘接层融化将导体与绝缘材料粘接成为一体，其中薄板导体板面根据 需要有安装点方便与其他器件进行安装连接。随着电力电子技术的快速发展，复合母排被越来越广泛的应用于各种场合。复合 母排主要由导体材料、绝缘材料、粘接材料组成，现有复合母排采用紫铜作为导体材料。由 于铜密度大、价格高，导致整个产品质量重，成本高，对于成本比较敏感的项目及对产品重 量有限定的场合，此种复合母排都不能满足使用要求，限制了复合母排在很多领域的推广 使用。
发明内容
本发明提供一种复合母排及其组装方法，该复合母排及其组装方法将复合母排中 的导体材料由紫铜替换为铝合金材料，大幅减轻了复合母排重量，降低了成本。同时通过对 结构进行改进设计，解决了铝板与铜板的导电性能差异问题。本发明提供一种复合母排的具体实施方式
，一种复合母排，包括导体排、绝缘层、 粘接层，导体排和绝缘层通过粘结层粘结复合，复合母排按照绝缘层一，粘结层一，导体排 一，粘结层二，绝缘层二，粘结层三，导体排二，粘结层四，绝缘层三的顺序逐层叠合，导体排 一和导体排二采用铝合金材料，复合母排还包括绝缘填充物和绝缘塞块，绝缘填充物和绝 缘塞块位于导体排一和导体排二预先加工好的孔内。作为本发明一种复合母排进一步的实施方式，铝合金的导体排一和导体排二上的 安装点进一步采用铆接或焊接结构。作为本发明一种复合母排进一步的实施方式，绝缘填充物放置在复合母排周边的 孔内。作为本发明一种复合母排进一步的实施方式，导体排一包括铝合金板，铜塞，铜 圈，铜塞和铜圈铆接在铝合金板上。本发明还提供一种复合母排组装方法的具体实施方式
，包括以下步骤
a、将铜塞、铜圈铆接在铝合金板上组装成导体排一；
b、按照绝缘层一、粘结层一、导体排一、粘结层二、绝缘层二、粘结层三、导体排二、绝缘 填充物、绝缘塞块、粘结层四、绝缘层三的顺序依次在模具上将复合母排逐层叠装起来；
C、将经过叠装后的复合母排进行热压；d、热压完成后，将经过热压后复合母排周边灌封液态绝缘胶进行绝缘处理，待绝缘胶 固化后即完成复合母排的加工。通过应用本发明实施方式所描述的一种复合母排及组装方法，由于采用了铝合金 作为导体材料，密度小、成本低，大大降低了加工成本，减轻了复合母排整体重量，更加方便 安装与运输，使复合母排应用领域得以拓宽。同时通过对结构进行改进设计，提升了铝合金 复合母排的导电性能和散热性能。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 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，下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例，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为本发明一种实施方式的复合母排的正面结构示意图； 图2为本发明一种实施方式的复合母排的侧剖面结构示意图； 图3为本发明一种实施方式的复合母排的A-A向剖面示意图4为本发明一种实施方式的复合母排的图3中C部分局部放大示意图； 图5为本发明一种实施方式的复合母排的B-B向剖面示意图； 图6为本发明一种实施方式的复合母排的图3中D部分局部放大示意图； 图7为本发明一种实施方式的复合母排的组装示意其中，1-绝缘层一，2-粘结层一，3-导体排一，4-粘结层二，5-绝缘层二，6-粘结层三， 7_导体排二，8-粘结层四，9-绝缘层三，10-绝缘填充物，11-绝缘塞块，12-安装点，13-孔， 3-1-铝合金板，3-2-铜塞，3-3-铜圈。
具体实施例方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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作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。作为本发明一种复合母排的具体实施方式
，如图1所示，复合母排包括绝缘层一 1、粘结层一 2、导体排一 3、粘结层二 4、绝缘层二 5、粘结层三6、导体排二 7、粘结层四8、绝 缘层三9。其中，导体排一 3和导体排二 7采用铝合金材料，复合母排还进一步包括绝缘填 充物10和绝缘塞块11。如图7所示，导体排一 3和导体排二 7预先加工有安装点12和孔 13，绝缘填充物10和绝缘塞块11位于导体排一 3和导体排二 7预先加工好的孔13内。导 体排一 3包括铝合金板3-1，铜塞3-2，铜圈3-3，铜塞3-2和铜圈3_3铆接在铝合金板3_1 上，铆接后效果如图6所示。复合母排按照绝缘层一 1、粘结层一 2、导体排一 3、粘结层二 4、绝缘层二 5、粘结层三6、导体排二 7、粘结层四8、绝缘层三9的顺序逐层叠合。铝合金的导体排一 3和导体排二 7上的安装点12进一步采用铆接或焊接结构。为 了进一步加强复合母排的绝缘能力，采用绝缘填充物10放置在复合母排周边四个角上的 定位孔内，绝缘填充物10可以采用绝缘塞块或灌封绝缘胶的方式。绝缘塞块11则放置在
4复合母排中部4X4的16个孔内。将复合母排中的导体材料由紫铜替换为铝合金材料，由于铝合金材料的密度不到 铜板的1/3，而相同质量的铝合金材料成本也比紫铜低很多；另一方面就是解决铝板与铜 板的导电性能差异问题，同时对比铜复合母排与铝复合母排，影响导电性的主要指标为回 路的电阻。通过公式R=PL/S (其中R-电阻，P-电阻率，L-回路长度，S-横截面积)可以 看出，决定回路电阻的因素有三方面，分别为电阻率(紫铜电阻率0. 018 Ω . mm2/m，铝电阻率 0. 027 Ω . mm2/m,黄铜电阻率0. 07 Ω . mm2/m)、回路长度、导电横截面积，电阻率是固定参数 无法改变，回路长度由于两种复合母排结构相同也是固定的，所以只需适当增加铝合金板 料横截面积就可使铝复合母排导电性能达到紫铜复合母排，而相同情况下黄铜复合母排导 电性能远不及铝复合母排；增加了横截面积的铝复合母排在相同冷却条件下，更有利于散 热。一种复合母排组装方法，包括以下步骤
a、将铜塞3-2、铜圈3-3铆接在铝合金板3-1上组装成导体排一3 ；
b、按照绝缘层一1、粘结层一 2、导体排一 3、粘结层二 4、绝缘层二 5、粘结层三6、导体 排二 7、绝缘填充物10、绝缘塞块11、粘结层四8、绝缘层三9的顺序依次在模具上将复合母 排逐层叠装起来；
C、经过叠装后的复合母排进行热压；
d、热压成后，将经过热压后复合母排周边灌封液态绝缘胶进行绝缘处理，待绝缘胶固 化后即完成复合母排的加工。本发明实施方式的复合母排由于采用了铝合金作为导体材料，密度小、成本低，大 大降低了加工成本，同时减轻了复合母排整体重量，更加方便安装与运输，使复合母排应用 领域得以拓宽。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人 员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应 视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种复合母排，其特征在于，包括导体排、绝缘层、粘接层，导体排和绝缘层通过粘 结层粘结复合，所述的复合母排按照绝缘层一(1)、粘结层一(2)、导体排一(3)、粘结层二 (4)、绝缘层二(5)、粘结层三(6)、导体排二(7)、粘结层四(8)、绝缘层三(9)的顺序逐层叠 合，导体排一(3 )和导体排二( 7 )采用铝合金材料，复合母排还包括绝缘填充物(10 )和绝缘 塞块(11)，绝缘填充物(10)和绝缘塞块(11)位于导体排一(3)和导体排二(7)预先加工好 的孔内。
2.根据权利要求1所述的一种复合母排，其特征在于所述铝合金的导体排一(3)和导 体排二(7)上的安装点(12)采用铆接或焊接结构。
3.根据权利要求1或2所述的一种复合母排，其特征在于所述的绝缘填充物(10)放 置在复合母排周边的孔内。
4.根据权利要求3所述的一种复合母排，其特征在于所述的导体排一(3)包括铝合金 板(3-1)，铜塞(3-2 )，铜圈(3-3 )，铜塞(3-2 )和铜圈(3-3 )铆接在铝合金板(3_1)上。
5.一种对权利要求1所述的复合母排进行组装的方法，其特征在于，包括以下步骤a、铜塞(3-2)、铜圈(3-3 )铆接在铝合金板(3-1)上组装成导体排一(3 )；b、按照绝缘层一(1)、粘结层一(2)、导体排一(3)、粘结层二(4)、绝缘层二(5)、粘结层 三(6)、导体排二(7)、绝缘填充物(10)、绝缘塞块(11)、粘结层四(8)、绝缘层三(9)的顺序 依次在模具上将复合母排逐层叠装起来；C、将经过叠装后的复合母排进行热压；d、热压完成后，将经过热压后复合母排周边灌封液态绝缘胶进行绝缘处理，待绝缘胶 固化后即完成复合母排的加工。
全文摘要
本发明公开了一种采用铝合金导体排材料的复合母排及其组装方法，包括导体排、绝缘层、粘接层，导体排和绝缘层通过粘结层粘结复合，所述的复合母排按照绝缘层一，粘结层一，导体排一，粘结层二，绝缘层二，粘结层三，导体排二，粘结层四，绝缘层三的顺序逐层叠合，导体排一和导体排二采用铝合金材料，复合母排包括绝缘填充物和绝缘塞块，绝缘填充物和绝缘塞块位于导体排一和导体排二预先加工的孔内。通过应用本发明实施方式所描述的技术方案，复合母排密度小、成本低，加工简单，减轻了复合母排整体重量，更加方便安装与运输，使复合母排应用领域得以拓宽。同时通过对结构进行改进设计，提升了铝合金复合母排的导电性能和散热性能。
文档编号H01B13/012GK102122537SQ201110008050
公开日2011年7月13日 申请日期2011年1月15日 优先权日2011年1月15日
发明者张强, 李江胜, 王忠民, 绍国平 申请人:株洲南车时代电气股份有限公司