减少电气接头发热的方法和采用该方法的铜排的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种减少电气接头发热的方法，该电气接头的铜排改单面馈电为双面 或多面馈电，减小流过单位接触面电流。
[0002] 本发明还涉及一种减少电气接头发热的铜排，母排连接件采用铜板对折弯曲压 平，其中包括电气元件连接铜排结构件的改变，增加过渡板和垫板。
【背景技术】
[0003] 目前电力电子行业发展很快，以高低压变频器为例，大功率模块的使用要求机箱、 机柜更加紧凑和小型化，散热问题中首当其冲的是减少电气接头的发热，包括母排间连接、 电缆接线端子和母排的连接、母排和功率器件或电器元件的连接处发热。导体连接的接触 电阻，将电能以热的形式消耗，如何减小接触电阻、减少电能损耗，需要研究新的连接方式 来解决。实际应用中，为防止电气接头的局部发热，而引发接触电阻加大温度进一步升高的 恶性循环，需提高母排截面积载流量，减小电流密度来增大安全系数，这样增加了铜材的 使用量。
[0004] 在中国实用新型专利公开说明书CN 22585459Y公开了一种"U"形槽电气连接件， 母排插接在"U"形槽内用连接孔锁紧，"U"形槽内侧压制凹点以及烫锡层。这种结构形式 不能在母排进入连接处前降低发热，在一些连接部位不易实现，效果有限，但不失为一种辅 助的散热措施。
【发明内容】
[0005] 本发明要解决的技术问题是提供一种减少电气接头发热的方法，其电气接头处将 导体串联变并联，以减小电阻，即把单面馈电变双面或多面馈电，增加有效散热面。
[0006] 本发明另一个要解决的技术问题是提供一种能充分利用数控加工技术，以简单的 结构实现导体并联，各种连接方式的铜件有足够的散热面积且节省铜材。 上述电气接头包括作为导体的线鼻子、铜排以及与连接结构相关的过渡件、垫板和接 线端子，本发明的减少电气接头发热的方法如下：每组紧固件连接的电气接头两端分别有 二条以上导体引出，发热器件连接端同样有二条以上导体引出，引出的导体之间有间隔；如 电力设备输入、输出接线端子用二条压接电缆线的线鼻子引出，另一端连接二条以上的铜 排。一改常规导体端头的单面搭接或导体一端顺次叠加连接，要求导体间交错叠加连接，此 处导体包括线鼻子和铜排。考虑铜排间散热和同相关元件配合关系，增加垫板调节导体接 触面之间的高度，其材料为耐热绝缘板，也可以采用相对铜电导率低及热导率高的铝板参 与散热。
[0007] 本发明过渡件由对折弯曲纵断面略呈Y形的铜板构成，其开口部分为单层且平行 夹持所配垫板；过渡件也有纵断面略呈台阶形的铜板构成形式。铜排不烫锡而过渡件采 用薄铜板双面烫锡，以节省成本，烫锡可以补赏导电铜排加工的平面变形，实现良好的面接 触。
[0008] 紧固件由螺钉和崁在接线端子压接面下的螺母构成；或由螺钉和铜质或碳钢的螺 母板构成，螺母板即在板料上有两个以上的冲孔翻边螺孔或直接采用铆螺母，对小距离螺 孔安装方便可靠。线鼻子由铜铝过渡构成，压接部位为铜质，降低成本。
[0009] 减少电气接头发热方法的铜排采用薄铜板或薄铜包铝板，薄板热变形相对小，机 械锁紧后的连接面接触好，接触电阻值小，局部发热量小。另外，对折弯曲的双层结构产生 集肤效应和散热双重作用，它是按照下述钣金工艺步骤制得的，各铜件展开图排样套裁，在 对折弯曲线处等距开方形防裂和菱形对线工艺孔，先冲孔落料再打弯，对折弯曲后压平，要 求对折后的相关孔位对正，菱形工艺孔尖角作折弯定位。
[0010] 作为一种优选结构，铜排成形后对折弯曲压平，铜排一端铆接铜柱与模块压接紧 固，另一端与铜排交错加螺母板搭接紧固；或由铜排三端头与模块压接紧固，另一端两层夹 住接触器连接紧固。
[0011] 作为另一种优选结构，铜排采用对折弯曲局部压平，纵断面略呈Q形，分成两条导 体馈电流，铜排一端与模块螺接，铜排另一端与二个线鼻子在接线端子上连接，绝缘支撑可 稳定多条铜件，还分隔铜排起散热作用。
[0012] 如果因减薄铜排造成宽度穿不过霍尔传感器，解决方案是先在铜排的宽度方向对 称开缺保证尺寸，其一端中间开槽至工艺孔，螺钉过孔分开二半，槽宽取1~4mm ;然后用手 指同时向内施力，将分割的两片错位叠加减小宽度，霍尔传感器内腔穿进缺口处放手回弹 到原来位置，开缺尺寸刚好为霍尔传感器内腔宽度。
[0013] 本发明电气接头母排连接件可以大量采用薄铜板对折弯曲压平工艺，其中包括适 应电气元件连接对铜排结构件的改变，增加过渡板和垫板，即省铜材又有自散热的效果。
【附图说明】
[0014] 下面结合附图所描述的实施方式对本发明减少电气接头发热的方法和采用该方 法的铜排作进一步详细的说明。
[0015] 图1是现有技术二个线鼻子和铜排连接的示意图。
[0016] 图2是图1所示的等效电路图。
[0017] 图3是本发明二个线鼻子和铜排连接的示意图。
[0018] 图4是图3所示的等效电路图。
[0019] 图5为本发明一个霍尔传感器包含四种电气连接方式的纵向视图，其中接线端子 局部剖视。
[0020] 图6为本发明包含二个霍尔传感器的铜排结构立体图。
[0021] 图7为本发明包含三个线鼻子的铜排结构纵向剖视图。
[0022] 图8为本发明带绝缘支撑的铜排结构立体图。
[0023] 图9是本发明铜铝过渡线鼻子的立体图。
[0024] 图10为本发明包含二个接触器的铜排结构立体图。
[0025] 图11是图10在I处所示薄铜板对折弯曲压平的局部放大图。
[0026] 图12是图11所示薄铜板对折弯曲压平的展开图。
[0027] 图13为本发明未安装霍尔传感器的铜排立体图。
[0028] 图14是图13所示铜排手压变形的立体图。
[0029] 图15是图14所示铜排在霍尔传感器装入时的立体图。
【具体实施方式】
[0030] 在纯电阻电路中假定导体之间的接触面电阻和接触压力恒定，不计导体直流电 阻，根据电学功率公式p=l2r，电气接头接触电阻r的发热功率P与电流I(i)的平方成正比， 与接触电阻r成正比。图1是现有电路二个线鼻子1和铜排连接的示意图，从图2的电阻 串联等效电路图可知di+id= |i，所以，
；图3是二个线 鼻子1和三条铜排连接的示意图，从图4的电阻并联等效电路图可知：
I，所 以，
接触发热功率