铜导体的制作方法

铜导体
1.本技术是申请日为2019年6月25日、申请号为201910555147.x、发明名称为“铜导体”的申请的分案申请。
技术领域
2.本发明涉及铜导体。


背景技术：

3.中压(mv)开关连接装置使用铜条作为导体，诸如汇流排。这些铜条通常被制成扁平轮廓，例如80mm
×
10mm，扁平轮廓被切割成所需要的长度。对于高电流，可以使用两、三或更多倍数的扁平轮廓。对于最高电流，使用d形轮廓。当最大额定电流通过时，通常选择导体的横截面的尺寸和大小以适应导体温度或温度上升的极限。用于诸如koks型变压器等环形芯变压器的圆柱形导体也具有以类似方式选择的尺寸。这种布置具有性能和成本限制。


技术实现要素：

4.因此，提供用于中压开关设备的改善导体和用于环形芯变压器的改善导体将是有利的。
5.本发明的目的利用独立权利要求的主题来解决，其中另外的实施例包含在从属权利要求中。
6.在第一方面，提供了一种铜导体，该铜导体包括：
7.沿纵向轴线延伸的至少一个主体。
8.至少一个主体包括在纵向轴线的第一位置处的连接装置，并且包括在纵向轴线的第二位置处的连接装置。至少一个主体的第一位置与第二位置之间沿着纵向轴线的至少一部分，至少一个主体包括冷却装置。
9.以这种方式，改善了诸如中压开关设备等系统的导电性和冷却。考虑到集肤效应以提高导电性，使更多的铜被放置在系统中的最高电流密度位置处，诸如以三相布置操作的开关设备的汇流排。具有冷却装置的导体的主体提供改善的冷却，从而通过改善的对流冷却降低温度，甚至改善辐射冷却。
10.以这种方式，可以减少在导体中使用的铜的总量，从而节省成本。
11.在一个示例中，至少一个主体包括至少一个基本上平面的子体。
12.以这种方式，铜片金属可以用于形成导体，进一步产生成本效益。
13.在一个示例中，至少一个主体包括从至少一个基本上平面的子体延伸的至少一个弓形子体。
14.换言之，诸如汇流排等铜导体可以具有“d”形轮廓，并且金属片材可以弯曲以形成导体。
15.在一个示例中，至少一个主体是一个主体，以及其中冷却装置包括多个脊部。
16.因此，在脊部之间具有凹槽的多个脊部用于增加导体表面积，并且通过改善的对
流冷却和改善的辐射冷却而改善了冷却。
17.在一个示例中，多个脊部沿纵向轴线的方向延伸。
18.在一个示例中，多个脊部中的至少两个脊部基本上彼此平行。
19.在一个示例中，多个脊部基本上彼此平行。
20.在一个示例中，多个脊部被形成在至少一个基本上平面的子体上。
21.在一个示例中，冷却装置包括贯通至少一个主体的多个通风孔。
22.因此，改善了对流空气冷却并且另外增加了总表面积，从而改善了辐射冷却以及改善了对流冷却。
23.在一个示例中，至少一个主体包括多个主体。
24.通过从多个主体形成导体，可以显著增加具有通风孔的冷却表面的总面积，从而改善冷却，同时保持所需要的横截面积，同时最小化所需要的铜量。
25.在一个示例中，贯通至少一个主体的多个通风孔包括贯通多个主体中的第一主体的至少一个通风孔、并且包括贯通多个主体中的第二主体的至少一个通风孔。贯通第一主体的至少一个通风孔与贯通第二主体的至少一个通风孔基本上对准。
26.在一个示例中，贯通至少一个主体的多个通风孔包括贯通第一主体的多个通风孔、并且包括贯通第二主体的多个通风孔。贯通第一主体的多个通风孔与贯通第二主体的多个通风孔基本上对准。
27.通过以这种方式对准通风孔，改善了空气对流冷却，因为空气可以更有效地流过结构以提取热量。
28.在一个示例中，第一连接装置和第二连接装置是安装孔。
29.在第二方面，提供了一种中压开关设备，其包括至少一个根据第一方面的铜导体。
30.在第三方面，提供了一种用于环形芯变压器的铜导体。导体包括沿着导体的纵向轴线延伸的中空芯，该中空芯由铜导体的内表面围绕。
31.因此，提供冷却，从而降低了温度，并且可以利用减少量的铜，也节省了成本。
32.在一个示例中，在沿着纵向轴线的位置处导体垂直于纵向轴线的横截面具有铜导体的外表面的外周边并且具有围绕中空芯的铜导体的内表面的内周边，以及其中外周边的总长度小于内周边的总长度。
33.在一个示例中，铜导体的内表面包括沿纵向轴线的方向延伸的多个脊部。
34.在第四方面，提供了一种环形芯变压器，其包括根据第三方面的铜导体。
35.参考下文中描述的实施例，以上方面和示例将变得很清楚并且得以阐明。
附图说明
36.下面将参考以下附图描述示例性实施例：
37.图1示出了用于中压开关设备的铜导体的示例的示意图；
38.图2示出了用于中压开关设备的铜导体的示例；
39.图3示出了用于中压开关设备的铜导体的示例；
40.图4示出了用于中压开关设备的铜导体的示例；
41.图5示出了用于中压开关设备的铜导体的示例；
42.图6示出了用于中压开关设备的铜导体的示例；
43.图7示出了用于中压开关设备的铜导体的示例；
44.图8示出了用于环形芯变压器的铜导体的示例；以及
45.图9示出了用于环形芯变压器的铜导体的示例。
具体实施方式
46.图1示出了用于中压开关设备的铜导体10的示例。铜导体10包括沿纵向轴线延伸的至少一个主体20。至少一个主体20包括在纵向轴线的第一位置处的连接装置30。至少一个主体还包括在纵向轴线的第二位置处的连接装置40。至少一个主体的第一位置与第二位置之间沿着纵向轴线的至少一部分，至少一个主体包括冷却装置50。
47.在一个示例中，铜导体是汇流排，例如中压开关设备的汇流排。
48.根据一个示例，至少一个主体包括至少一个基本上平面的子体。
49.根据一个示例，至少一个主体包括从至少一个基本上平面的子体延伸的至少一个弓形子体。
50.根据一个示例，至少一个主体是一个主体，以及其中冷却装置包括多个脊部。
51.根据一个示例，多个脊部沿纵向轴线的方向延伸。
52.根据一个示例，多个脊部中的至少两个脊部基本上彼此平行。
53.根据一个示例，多个脊部基本上彼此平行。
54.根据一个示例，多个脊部被形成在至少一个基本上平面的子体上。
55.根据一个示例，冷却装置包括贯通至少一个主体的多个通风孔。
56.在一个示例中，通风孔是圆形的。
57.在一个示例中，通风孔是狭槽。
58.根据一个示例，至少一个主体包括多个主体。
59.在一个示例中，提供了铜导体与铝冷却器的组合。
60.根据一个示例，贯通至少一个主体的多个通风孔包括贯通多个主体中的第一主体的至少一个通风孔、并且包括贯通多个主体中的第二主体的至少一个通风孔。在该示例中，贯通第一主体的至少一个通风孔可以与贯通第二主体的至少一个通风孔基本上对准。然而，在其他示例中，通风孔彼此偏移。
61.根据一个示例，贯通至少一个主体的多个通风孔包括贯通第一主体的多个通风孔、并且包括贯通第二主体的多个通风孔。在该示例中，贯通第一主体的多个通风孔可以与贯通第二主体的多个通风孔基本上对准。然而，在其他示例中，通风孔彼此偏移。
62.根据一个示例，第一连接装置和第二连接装置是安装孔。
63.如关于图1所述的铜导体可以用在中压开关设备中，例如用于汇流排。因此，在一个示例中，提供了一种中压开关设备(未示出)，其包括至少一个参考图1所述的铜导体。
64.现在参考图2-图7更详细地描述上面参考图1描述的铜导体。
65.图2示出了适用于中压开关设备的铜导体的示例，例如作为汇流排。铜导体在两端具有以两个相邻的孔的形式的连接装置。图2中仅示出了一端的连接装置。铜导体由金属片材材形成，并且贯通铜片已经冲压出圆形通风孔形式的冷却装置。然后，铜片在两侧弯曲以形成从平面部分延伸的两个弧形侧面，并且因此形成d形轮廓。贯通铜片冲出的孔可以是不同的大小，并且相对于图2所示的孔彼此分离得更大或更小。孔也可以被切割贯通片，而不
是被冲压贯通片，并且可以是除了所示圆形之外的其他形状，诸如正方形、狭缝或在片材上冲出或切割的任何其他合适的形状。
66.图3示出了适用于中压开关设备的铜导体的示例，例如作为汇流排。铜导体在两端具有以两个相邻的孔的形式的连接装置。图3中仅示出了一端的连接装置。铜导体具有实心轮廓，并且具有沿着长度(导体的纵向轴线)延伸的多个脊部(或凹槽)形式的冷却装置。脊部的数目、它们彼此的间距、它们的高度和宽度可以与图3所示的不同。
67.图4示出了适用于中压开关设备的铜导体的示例，例如作为汇流排。铜导体在两端具有以两个相邻的孔的形式的连接装置。图4中仅示出了一端的连接装置。铜导体由金属片材形成，并且已经贯通铜片冲压出凝结块(clotted)通风孔形式的冷却装置。铜导体类似于图2所示的导体，并且可以具有圆形通风孔或其他形状的孔。而且，在这种情况下，铜片然后被弯曲，使得再次形成d形状，但是端部现在形成平面部分而不是如图2所示的中央部分。孔可以如关于图2所述来形成。
68.图5示出了适用于中压开关设备的铜导体的示例，例如作为汇流排。铜导体在两端具有以两个相邻的孔的形式的连接装置。图5中仅示出了一端的连接装置。以类似于图3所示的方式，铜导体具有实心轮廓，并且具有沿着长度(导体的纵向轴线)延伸的多个脊部(或凹槽)形式的冷却装置。但是，为了增强来自脊部的冷却效果，导体还具有多个通风孔，通风孔在这个示例中是狭槽，但也可以是圆孔或任何合适形状的孔。
69.图6和7示出了适用于中压开关设备的铜导体的示例，例如作为汇流排。每个铜导体具有多个(分别为图6和图7中的两个和三个)的如图2所示的单独元件(子体)，但是这些元件彼此堆叠。每个铜导体在两端具有以两个相邻的孔的形式的连接装置，从而使得整个组件能够牢固地安装在开关设备内。仅示出了一端的连接装置。如图2所示，已经贯通每个单独的元件冲压出通风孔形式的冷却装置，并且在这些示例中，孔被冲压到每个元件中，使得它们在组装在一起时排成行。
70.如上所述，针对铜导体已经使用冷却装置，铜导体例如可用于mv开关设备。该原理也已经用于环形芯变压器的铜导体，如图8和9中例示的。圆柱形导体可以用于环形变压器诸如koks变压器(未示出)，并且冷却装置通过使导体的芯部空心来应用。
71.因此，在用于环形芯变压器的铜导体的示例中，导体包括沿着导体的纵向轴线延伸的中空芯，该中空芯由铜导体的内表面围绕。
72.在用于环形芯变压器的铜导体的示例中，铜导体的内表面包括在纵向轴线的方向上延伸的多个脊部。
73.在用于环形芯变压器的铜导体的另一示例中，在沿着纵向轴线的位置处导体垂直于纵向轴线的横截面具有铜导体的外表面的外周边并且具有围绕中空芯的铜导体的内表面的内周边。外周边的总长度小于内周边的总长度。
74.更详细地，在图8中，围绕中空芯的圆柱形导体的内表面具有分段连续的圆形横截面，并且通过为导体的内表面提供脊部，进一步增加了用于改善冷却的可用表面积，这些脊部如图9所示在导体的内部向下行进。图8和9示出圆形横截面导体，但是，所描述的原理适用于其他横截面，诸如椭圆形横截面。
75.在一个示例中，环形芯变压器具有如关于图8-9中的任何一个所述的铜导体。
76.下面是本公开的进一步示例。
77.示例1.一种用于中压开关设备的铜导体(10)，所述铜导体包括：
[0078]-至少一个主体(20)，沿纵向轴线延伸；
[0079]
其中所述至少一个主体包括在所述纵向轴线的第一位置处的连接装置(30)并且包括在所述纵向轴线的第二位置处的连接装置(40)；以及
[0080]
其中所述至少一个主体的第一位置与第二位置之间沿着所述纵向轴线的至少一部分，所述至少一个主体包括冷却装置(50)。
[0081]
示例2.根据示例1所述的铜导体，其中所述至少一个主体包括至少一个基本上平面的子体。
[0082]
示例3.根据示例2所述的铜导体，其中所述至少一个主体包括从所述至少一个基本上平面的子体延伸的至少一个弓形子体。
[0083]
示例4.根据示例1至3中任一项所述的铜导体，其中所述至少一个主体是一个主体，以及其中所述冷却装置包括多个脊部。
[0084]
示例5.根据示例4所述的铜导体，其中所述多个脊部沿所述纵向轴线的方向延伸。
[0085]
示例6.根据示例4至5中任一项所述的铜导体，其中所述多个脊部中的至少两个脊部基本上彼此平行。
[0086]
示例7.根据示例4至6中任一项所述的铜导体，其中所述多个脊部基本上彼此平行。
[0087]
示例8.根据示例2至7中任一项所述的铜导体，其中所述多个脊部被形成在所述至少一个基本上平面的子体上。
[0088]
示例9.根据示例1至8中任一项所述的铜导体，其中所述冷却装置包括贯通所述至少一个主体的多个通风孔。
[0089]
示例10.根据当从属于示例1至3中任一项时的示例9所述的铜导体，其中所述至少一个主体包括多个主体。
[0090]
11.根据示例10所述的铜导体，其中贯通所述至少一个主体的所述多个通风孔包括贯通所述多个主体中的第一主体的至少一个通风孔、并且包括贯通所述多个主体中的第二主体的至少一个通风孔，以及其中贯通所述第一主体的至少一个通风孔与贯通所述第二主体的至少一个通风孔基本上对准。
[0091]
示例12.根据示例11所述的铜导体，其中贯通所述至少一个主体的所述多个通风孔包括贯通所述第一主体的多个通风孔、并且包括贯通所述第二主体的多个通风孔，以及其中贯通所述第一主体的多个通风孔与贯通所述第二主体的多个通风孔基本上对准。
[0092]
示例13.根据示例1至12中任一项的铜导体，其中所述第一连接装置和所述第二连接装置是安装孔。
[0093]
示例14.一种中压开关设备，包括至少一个根据示例1至13中任一项所述的铜导体。
[0094]
示例15.一种用于环形芯变压器的铜导体，其中所述导体包括沿着所述导体的纵向轴线延伸的中空芯，所述中空芯被所述铜导体的内表面围绕。
[0095]
示例16.根据示例15所述的铜导体，其中在沿着所述纵向轴线的位置处所述导体垂直于所述纵向轴线的横截面具有所述铜导体的外表面的外周边并且具有围绕所述中空芯的所述铜导体的内表面的内周边，以及其中所述外周边的总长度小于所述内周边的总长
度。
[0096]
示例17.根据示例15至16中任一项所述的铜导体，其中所述铜导体的内表面包括沿所述纵向轴线的方向延伸的多个脊部。
[0097]
示例18.一种环形芯变压器，包括根据示例15至17中任一项所述的铜导体。
[0098]
虽然已经在附图和前面的描述中详细图示和描述了本发明，但是这样的图示和描述被认为是说明性或示例性的而非限制性的。本发明不限于所公开的实施例。通过研究附图、公开内容和从属权利要求，本领域技术人员在实践所要求保护的发明时可以理解和实现所公开的实施例的其他变型。
[0099]
在权利要求中，词语“包括”不排除其他元素或步骤，并且不定冠词“一个”或“一”不排除多个。单个处理器或其他单元可以实现权利要求中重新引用的若干项的功能。在相互不同的从属权利要求中重新引用某些措施的这一事实并不表明这些措施的组合不能用于获益。权利要求中的任何附图标记不应当被解释为限制范围。