传输汇流条连接到电气部件的连接系统的制作方法

本发明涉及一种用于将电力传输汇流条连接到电气部件的机械和电气连接系统。

本发明更具体地涉及一种用于电气设备的模块的连接系统，其包括安装在印刷电路板上的电流互感器，其通过用于传输大电流的汇流条连接到模块的连接器。

背景技术：

中压电网网络特别地包括由具有不同功能(例如输入/输出、电源、电流/电压通信或获取功能)的多个模块组成的保护单元。这使得可以为中压网络提供广泛的应用。

这些模块中的一个(即电流/电压获取模块)包括电气装置，该电气装置包括作为主要部件的：

电流互感器(ct)、使得其可以连接变压器的初级的客户连接器、模拟转换链和连接到母板的连接器。这些部件安装在印刷电路板上。

变压器的初级电路通过高强度的电流。这意味着使用大截面的导线来产生这个电路。

使用电线形式的导体的模块的布线由操作者手动完成，这涉及误差的风险和运行影响模块的性能的电缆的复杂性，特别是所谓的串扰问题。

此外，这种布线方法具有随着操作的复杂性而增加的成本。

使用汇流条连接组件涉及在布线进行时折叠每个条。

此外，条的刚性使得它们到变压器的连接在实践中困难且技术上复杂，而没有系统地保证机械连接。

本发明的目的是提出一种用于将汇流条连接到任何其他电气部件(例如电流互感器)的机械和电气连接系统，其易于实施并且确保可靠的机械和电气连接。

技术实现要素：

本发明涉及一种机械和电气连接系统，其包括印刷电路板、汇流条和电气部件，

其特征在于，所述板包括第一孔和第二孔，所述条的底部脚容纳在所述第一孔中，所述部件的凸耳被接收在所述第二孔中，

并且在于，所述条包括接收所述部件的凸耳的可弹性变形的夹具。

板的两个孔的组合(其分别与电气部件的条或凸耳和汇流条的夹具配合)使得可以在条和电气部件之间具有机械和电气的连接，所述连接是安全和有效的。

优选地，夹具包括底部，其接收在具有部件的凸耳的第二孔中。

优选地，板包括在孔处形成的连续导电材料层，其至少覆盖板的围绕孔的开口的底面，并且还可以覆盖板的顶面和孔。

优选地，覆盖所述板的底面的导电材料层的一部分覆盖有焊料材料。

优选地，夹具由共同限定圆柱形壳体的至少两个钩构成，并且当凸耳被引入所述壳体中时可以移开。

优选地，每个钩包括平行于壳体的主轴线延伸的至少一个舌部，每个舌部的底端竖直地位于板的底面下方并且相对于钩向外突出。

优选地，汇流条由两个半条组成，这两个半条分布在条的中间竖直纵向平面的任一侧上，并且在其顶端边缘处通过折叠线彼此连接。

优选地，每个半条包括钩和所述脚的一半。

优选地，折叠线形成不连续的线并且包括沿着折叠线纵向分布的多个窗口。

优选地，汇流条通过折叠由导电材料制成的板来制造，该板先前已经被切割和冲压。

附图说明

通过阅读下面的详细描述，本发明的其它特征和优点将变得显而易见，为了理解其将参考附图，其中：

-图1是包括根据本发明的电气结构连接的部件和连接条的模块的示意图；

-图2是图1所示的模块的一部分的透视细节，其示出了根据本发明的结构；

-图3是图2所示细节的放大比例分解图，其示出了电气结构在组装之前的不同部件；

-图4是组装的电气结构的竖直纵向平面上的截面；

-图5和图6是本发明的变型实施例的示意图，其中夹具承载锁定凸耳；

-图7是模块的一部分的示意图，其示出了由绝缘材料层覆盖的汇流条；

-图8a至8c是示出制造汇流条的不同步骤的视图；

-图9是类似于图8c的视图，示出了汇流条的变型实施例。

具体实施方式

对于本发明的描述，根据图中所示的参考系v、l、t的竖直、纵向和横向定向将以非限制性方式采用。

在下面的描述中，相同、相似或类似的元件将由相同的附图标记表示。

图1示出了旨在安装在中压电力网中的用于保护单元的模块10。该模块10例如是电流/电压获取模块。

模块10包括印刷电路板12，其上安装有许多电子部件。

在下面的描述中，将考虑的是，板12沿着纵向方向从前向后的水平主平面延伸，该纵向方向在参考图1时是从右到左的方向。

模块10在此包括用于在单元中安装和连接模块10的前连接器14、电流互感器16、模拟转换链18和用于将模块10连接到单元的母板的后连接器20。

变压器16包括连接到前连接器14的初级电路22和连接到模拟转换链18的次级电路24。在前连接器14和初级电路22之间流动的电流直接从安装在单元中的另一电流互感器(未示出)的次级电路获取，并由导体26传送。

模块10的各种部件在这里被表示为安装在板的同一顶面12s上，其底面12i是空的。

应当理解的是，除了安装在其顶面12s上的那些部件之外，模块10可以包括安装在板12的该底面12i上的其他部件。

该电流的强度可以具有数十安培量级的显著峰值，导体26必须能够支撑该峰值。

从图2和随后的附图中可以看出，每个导体26包括其截面主要为矩形形状的条，其截面的长的长度是竖直的。

根据图2所示的实施例，每个条26纵向延伸。应当理解的是，本发明不限于条26的这种构造，其可以根据不同的角度折叠，例如如图7所示。

条26的每个端部连接到模块10的部件，也就是说，在此，条26的第一纵向端部26a连接到变压器16，条26的第二端部26b连接到前连接器14。

在下面的描述中，将参考产生条26的第一端部26a到变压器16的连接的系统。应当理解的是，本描述也可以应用于第一端部26a或条26的第二端部26b与模块10的另一电气部件的连接。该电气部件可能也是电子部件。

此外，为了简化描述，将考虑的是条26的第一端部26a纵向定向。应当理解，该定向不是限制性的，并且条26的端部可以不同地定向，而不背离本发明的范围，同时保持平行于板12的主平面。

如在图3中更详细地示出的，对于其与条26的连接，这里是变压器16的电气部件包括连接凸耳28。

该凸耳28是旋转圆柱形，并且其主轴线竖直于板12的水平面。

条26的端部26a被制造成实现其与凸耳28和板12的机械连接，并且产生条26与凸耳28的电气连接。

条26的端部26a与板12的机械连接由从条26的底部边缘26i竖直向下延伸的脚30产生。脚30被引入形成在板12中的第一互补孔32中。

优选地，脚30的竖直长度大于板12的厚度。

因此，当条26在板12上的适当位置时，脚30的自由底端30a相对于板12的底面12i竖直向下突出。

该突出部分使得可以提供可用于施加焊料的接触表面，以便特别地将条26固定到板12。

条26的端部26a与凸耳28的机械连接通过夹具34产生，夹具34位于条26的端部26a的端部处并且接收凸耳28。

优选地，夹具34是可弹性变形的，以在凸耳28上产生夹紧。

为此，夹具34由两个钩36构成，其沿着条26的端部26a纵向延伸，并且钩36的自由纵向端部彼此横向地分开。

根据图中所示的实施例，钩36相对于条26的端部26a的中间竖直纵向平面相对于彼此对称地布置。

应当理解，本发明不限于夹具34的这个实施例，所述夹具34可以包括不同数量的钩36，或者钩36可以不相对于条26的端部26a的中间主平面对称。

当夹具34是空的时，特别是如在图3中所示的情况，夹具34限定的壳体38的横向尺寸小于凸耳28的横向宽度，也就是说小于凸耳28的直径因此，当凸耳28被引入夹具34中时，其引起两个钩36在横向方向上的分离。

钩36的这种分离由孔40的直径限制，也就是说钩36抵靠孔40的内表面。

因此，凸耳28被压配到壳体38中。

其结果是孔40、钩36和凸耳28之间的剩余组装间隙实际上为零，这使得可以保持钩36永久地支承在凸耳28上。

这种支承使得可以产生凸耳28与条26的端部26a的机械连接以及电气连接，因为夹具34与条26的端部26a由导电的材料一体地制成。

根据条26的端部26a与凸耳28的连接的另一方面，为了可以保持该连接，板12包括第二孔40，凸耳28容纳在第二孔40中。

根据优选实施例，夹具34的一部分也被接纳在具有凸耳28的孔中。

为此，夹具34的每个钩36竖直向下延伸超过条26的端部26a的底边缘26i，并且每个钩36的底端36i容纳在第二孔40中。

此外，凸耳28插入夹具34中并插入第二孔40中，使得其底端28i相对于板12的底面12i竖直向下突出。突出的凸耳28的该部分可用于由焊料层覆盖，这使得可以将凸耳28、板12和夹具34固定在一起。

优选地，当第二孔40接收凸耳28时，第二孔40的直径基本上等于夹具34的外径。

因此，当凸耳28被引入夹具34中时，在事先将条26的端部26a安装在板上之后，钩36彼此分离并且抵靠第二孔40的内壁。

这参与了通过夹具34夹持凸耳28。

根据在图4中可以看到的组装结构的另一方面，连续的焊料层42沉积在板12的底面12i上。该焊料层42覆盖了条26的端部26a的底部30和凸耳28的底端28i。

这里，焊料层42也与每个钩36的底端36i接触。

如已知的，焊料层42由导电材料制成。

因此，该焊料层42产生脚30(和因此的条26的端部26a)和凸耳28在板12上的固定。条26的端部26a与凸耳28的间接机械连接28通过夹具34补充了条26的端部26a与凸耳28的机械连接。

焊料层还产生条26的端部26a与凸耳28的第二电气连接，该第二电气连接补充了条26的端部26a与凸耳28在夹具34处产生的电气连接。

为了进一步改进条26的端部26a与凸耳28之间的电气连接，板12包括连续的导电材料层44，其覆盖板12的底面12i，该底面12i围绕第一孔32和第二孔40。作为变型，导电材料层44还覆盖第一孔32的内圆柱形壁、第二孔40的内圆柱形壁以及板12的顶面12s的一部分。

然后，该导电材料层44同时与条26的端部26a、其脚部30、夹具34的钩36和焊料层42电接触。

图5和图6示出了汇流条的变型实施例，根据该变型实施例，夹具34包括用于将条26的端部26a锁定在板12上的锁定舌46。

每个锁定舌46从夹具34的钩36竖直向下延伸，并且每个锁定舌46的自由底端48向后弯曲以相对于相关联的钩36横向向外突出，如在图6中可更具体地看到的。

每个锁定舌46包括将锁定舌46的底端48连接到钩36的其余部分的竖直臂50，其优选地通过臂50的切割或成形而产生。

当条26的端部26a安装在板12上时，锁定舌片46朝向壳体38的内部横向变形，以允许夹具34穿过第二孔40。

然后，锁定舌46相对于钩36恢复其初始形状。

如图6所示，当条26处于安装在板12上的位置时，锁定舌46的底端48位于板12的底面12i下方。

接下来，部件的凸耳28被引入夹具34中。

从该时刻起，构件的凸耳28防止锁定舌46横向于壳体38的内部变形。

当条26的端部26a被向上拉时，锁定舌46然后向上抵靠板12的底面12i，从而防止条26的端部26a向上移位。

根据优选实施例，每个条26由两个对称和平行的半条52制成，这些半条通过它们相对的竖直面彼此抵靠，并且通过它们各自的顶部边缘连接。

因此，当条26是直线的时，或者在其被折叠在板12上之前，如根据图3所示的实施例的情况，两个半条52相对于条26的中间竖直纵向平面对称，并且通过它们的面对的纵向竖直面彼此附接。

根据变型，在两个半条52之间存在微小的横向间隙。该间隙允许空气在半条52之间循环，并且因此改善条26的冷却。

两个半条52在它们的纵向顶边缘处通过折叠线54连接在一起。

如图8a至8c所示，根据该变型的优选实施例，条26通过切割和折叠或成形导电材料片而制成。

因此，根据图8a所示的第一步骤，通过切割钢板形成侧板56。该侧板相对于将成为折叠线54的纵向线对称。位于纵向线的任一侧上的侧板56的两个部分旨在形成半条52。

该侧板已经包括用于形成脚30的两个部分58。

接下来，根据由图8b表示的第二步骤，侧板56经受冲压或雕镂，特别是使钩36成形。然后形成两个半条52，并且分布在折叠线54的任一侧上。

最后，根据由图8c表示的第三步骤，条26通过沿着折叠线54折叠在第二步骤结束时获得的部分而形成。

两个半条52然后彼此附接，两个钩相关联以形成夹具34，并且还形成脚30。

应当理解，用于制造条26的该方法将以相同的方式用于其中钩36包括锁舌46的条。

为了简化折叠操作，并且根据图9中所示的用于制造条26的该方法的另一方面，折叠线54被中断，也就是说，其包括沿着折叠线54分布的多个窗口60。

用于每个条26的绝缘装置可以放置在模块上，特别是为了保护模块10免受任何短路。该步骤可以在将条26安装在板12上之前或之后进行。

为此，如图7所示，每个条26覆盖有绝缘体62，绝缘体62优选地通过包覆成型制造，以便最佳地匹配条26的形式。