[发明专利]一种基于复合绝缘的低感母排

说明书

技术领域

本发明涉及电力电子器件，具体地讲，涉及一种复合绝缘的低感母排。

背景技术

随着电力电子器件的快速发展，电压等级和电流等级不断提高，3.3kV的大功率IGBT已经在变流器领域取得了广泛应用，6.5kV的大功率IGBT也已经开始面向工程应用。在快速开通和关断过程中，电力电子器件两端耐受很高的瞬时过电压，较大的分布电感可能造成器件绝缘击穿，降低设备运行可靠性。如何通过合理排布母线来降低导电回路的分布电感，是变流器设计时备受关注的重要问题之一。

现有的一些低感母排虽然结构紧凑，外形美观，一定程度上能够满足特定的应用环境需求，却存在一些不足，如高电压造成局部放电现象严重、流通大电流是散热不畅、绝缘层老化快、绝缘层与铜排采用层压工艺要求高、成本高。还有一些低感母排设计简陋，当电压高于2KV时，难以长时间工作。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于复合绝缘的低感母排结构，此种结构不仅大大降低了铜排间的局放量、有效解决了母排的散热问题，还具有加工制造方便，成本低、灵活性高和适应性强的特点。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

低感母排由铜排、铜排、绝缘层、绝缘层和绝缘层组成，其改进之处在于该低感母排由铜排、铜排、绝缘层、绝缘层和绝缘层经有序排布，形成的一多层结构。

该低感母排的绝缘层、绝缘层和绝缘层的材料可采用气体、液体和固体绝缘材料中任意组合的方式。

该低感母排通过复合绝缘层来提高铜排与铜排之间的电气绝缘强度，通过合理调整绝缘层的厚度和材料可满足不同电压等级的需要。

该低感母排的绝缘层可采用自愈性的材料如空气、油，以延长该母排的使用寿命；并且当绝缘层采用空气时也有效解决了铜排与铜排的散热问题。

该低感母排与器件端子的连接处，均通过表面处理如镀镍或镀银来降低它们之间的接触电阻，避免产生局部过热问题。

该低感母排的铜排与电力电子器件连接时，采用折弯或其它方式来保证铜排与器件之间所要求的电气绝缘距离。

该低感母排采取螺栓紧固的方式与变流器所使用电力电子器件的端子连接。

所述固体绝缘材料可选择但不限于云母、粉云母及其制品、玻璃、玻璃纤维、电瓷、氧化铝膜，纸、棉布、绸、橡胶、聚乙烯、聚苯乙烯、有机硅树脂、聚酯薄膜或硅橡胶，也可以是与上述功能相似的其他固体绝缘材料。

附图说明

附图1是本发明提供的一种基于复合绝缘的低感母排的结构示意图；

附图2是本发明提供的一种基于复合绝缘的低感母排的结构局部放大示图。

附图3是本发明提供的一种基于复合绝缘的低感母排基于气体绝缘和固体绝缘的低感母排的结构示意图。

图中：1、铜排；2、铜排；3、绝缘层；4、绝缘层；5、绝缘层。

具体实施方式

以下结合附图及具体实施方式对本发明提供的一种基于复合绝缘的低感母排做进一步更详细的说明。

实施例1

本实施例的基于复合绝缘的低感母排，如图1-3包括铜排1、铜排2、绝缘层3、绝缘层4和绝缘层5经有序层叠排列形成的多层结构，其中有序层叠排列是低感母排最外侧为铜排1和铜排2，它们之间依次排布为绝缘层3、绝缘层4和绝缘层5。

绝缘层3、绝缘层4和绝缘层5的材料为气体和固体绝缘材料的组合。

绝缘层4材料选择自愈性的绝缘材料，以延长母排的使用寿命。

铜排1与铜排2采取螺栓紧固的方式与电力电子器件端子连接，并且铜排与连接端子接触面处进行镀镍处理，以降低接触电阻。

铜排1通过折弯或增加绝缘层，以保证铜排与器件本身之间满足电气绝缘要求。

自愈性的绝缘材料为空气，表面处理为镀镍。图1-3是基于气体绝缘和固体绝缘的低感母排的结构示意图，它由铜排1、铜排2、绝缘层3和绝缘层4层叠而成。其中，铜排1和铜排2外表面各加装一层固体绝缘层，而铜排之间则采用空气作为气体绝缘层，从而满足设备的绝缘强度要求。这种低感母排结构紧凑，工艺简单，价格低廉；采用空气作为绝缘层，自愈性强，而且铜排散热问题也得到有效解决。

实施例2

本实施例的基于复合绝缘的低感母排，其中包括铜排1、铜排2、绝缘层3、绝缘层4和绝缘层5经有序层叠排列形成的一多层结构，其中有序层叠排列为低感母排最外侧为铜排1和铜排2，它们之间依次排布为绝缘层3、绝缘层4和绝缘层5。

绝缘层3、绝缘层4和绝缘层5的材料为固体绝缘材料。

绝缘层4材料选择具有长期耐电晕性的绝缘材料，以削弱母排的局部放电现象。