[实用新型]一种降低连接应力的开槽连接母排

说明书

技术领域

本实用新型属于导电母排连接技术领域，涉及一种用于风电场储能大功率双向变流器装置内IGBT功率单元与直流排之间减少连接应力的一种母排连接方式。

背景技术

随着风电场储能技术的不断发展，兆瓦级以上的大功率双向变流器不断投入使用。为了满足装置容量的要求，常使用多IGBT单元并联封装的方式，而封装的IGBT单元内交直流侧接线螺丝孔也对连接紧固力矩提出了明确的数值要求，通常在三维空间坐标上受力力矩小于100N。为了满足载流量，目前封装的IGBT单元交、直流侧常常通过一定宽度的矩形母排短接后再与交流进线以及正、负直流母排连接形成回路，母排连接基本上属于刚性连接。安装时，由于IGBT单元、直流母排两侧安装位置误差以及直流母排上对孔位置和水平误差，使IGBT单元直流侧连接处受到外加机械应力。当通过大电流，温度产生变化时，母排产生的应力将对连接设备进一步产生扭矩，严重时，会导致IGBT单元内部器件及引出导电排因受力而失效，造成IGBT单元损坏故障。在华电天仁自主研发的一兆瓦双向变流器设计安装和调试中，就遇到了因连接母排造成的机械应力导致IGBT单元损坏的故障多次发生，造成了一定的经济损失。

发明内容

本实用新型发明的目的在于克服现有储能大功率双向变流器母排连接技术存在的缺陷和不足，提供一种能够减少刚性母排连接产生的机械应力的连接母排。通过使用改进的母排连接方式减少机械应力对IGBT单元的影响，提高设备的运行稳定性。

为实现本实用新型发明目的，采取以下技术方案：

一种降低连接应力的开槽连接母排，其特征在于：

所述连接母排包括四个与每相多并联IGBT单元端子进行连接的连接部，所述连接部相对于连接母排主体垂直向下设置，形状是宽度为16mm，高度为30mm的矩形；

所述连接部下端具有连接IBGT单元的固定螺丝孔；

在所述固定螺丝孔中心距距离为10mm处的右侧和19mm处的左侧分别开宽度为8mm，高度为1mm的对称槽口。

优选所述开槽连接母排为铜母排。

本实用新型优点在于：

可在任意环境温度下使用，减少了母排连接时产生的应力对多并联IGBT单元的影响，降低了因机械应力造成的IGBT单元失效的原因。

在IGBT单元的直流侧，保证了连接孔处受力均匀，也保证了并联IGBT单元上连接母排水平面的一致性。

便于设备安装、拆卸、降低了母排加工制作精度要求。

附图说明

图1为储能双向变流器内多并联IGBT单元连接方式结构示意图；图中主要包括多IGBT并联功率单元①，开槽连接母排②，以及直流侧正、负直流汇流母排③。

图2为本实用新型连接母排的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步详细说明。

如附图1所示，本实用新型开槽连接母排②是储能大功率双向变流器每相IGBT单元①与直流汇流母排③之间进行连接的铜母排，该开槽连接铜母排②上共有四个部位(L1、L2、L3、L4)与每相多并联IGBT单元①的正（或负）端子进行连接，另外两个部位(L5、L6)与直流汇流母排③连接形成电流回路。开槽连接母排上与多并联IGBT单元①的连接部位形状是宽度W=16mm，高度H=30mm的矩形,与直流汇流母排③连接部位的尺寸分别是宽度W2=36、W3=60的矩形排。为了减少该母排与直流母线连接时产生的机械应力作用该多并联的IBGT单元上，造成IGBT单元因应力失效。在该连接铜母排②上的L1、L2、L3、L4的连接部位上开对称的槽，当该铜连接母排与正、负直流母排连接紧固时，通过该对称的槽口消除安装时的机械应力和电应力传导在多并联IGBT单元内部，使多并联的IGBT单元接线端部位受力均匀，将IGBT单元内接线端处受到的非正常外力彻底消除。

下面根据附图2，结合优选实施例对本实用新型的具体实施方案进一步详细说明。

附图2为本实用新型的一种具体实施方式。设计选用的是厚度T=3mm的铜排，铜排水平宽度SK=36.5mm，在水平宽度的边缘折弯90角，分别制作L1、L2、L3、L4四个与IGBT连接的矩形排，在矩形排上设置与IGBT单元接线端连接螺孔直径为D=7mm的孔。在该铜排上与IGBT单元接线端连接排的宽度W=16mm，高度H=30mm的矩形排L1、L2、L3、L4上进行开槽，在各矩形排上距离连接螺孔D=7mm的圆心高度H2=10mm的右侧,开间隙G=1mm，宽度W1=8mm豁口，在距离为连接螺孔D=7mm的圆心高度H1=19mm的左侧，开间隙G=1mm，宽度W1=8mm豁口，两侧开槽豁口左右对称。