[发明专利]汇流条装置

说明书

公开了一种汇流条装置。一种汇流条装置包括被布置成用于传导电流的两个或更多个汇流条，其中，两个或更多个汇流条被布置成彼此平行且相距一定距离，该装置包括被布置在彼此相邻的两个汇流条之间的磁性材料结构。

技术领域

本发明涉及一种汇流条装置，并且尤其涉及一种用于潜在的大电流的汇流条装置。

背景技术

在大功率应用中，使用导体来传输电能，所述导体是条的形式并且通常被称为汇流条。汇流条基本上是被布置在电气设备的内部或外部的刚性金属结构。在电气设备内部，汇流条可以被布置成提供局部电力分配。这样的设备可以是例如变频器，在该变频器中一个供电单元产生用于多个逆变器的DC电压。通常使用各个逆变器共用的DC汇流条来将DC电压分配到逆变器。逆变器可以位于并联机柜中，并且汇流条可以延伸穿过机柜壁。当电力被馈送至供电单元并且交流电力被馈送至设备时，也会使用汇流条。

汇流条也可以用在变电站或者需要较短或较长距离的局部电力传输的任何其他设备或装置中。

两个或更多个载流导体因在导体中流动的电流所生成的磁场而彼此影响。这种影响由洛伦兹力引起，并且力的方向取决于汇流条中的电流方向。

其中，F_m是导体之间的磁力，上是平行导体的长度，k_A是根据毕奥-萨伐尔(Biot-Savart)定律的磁力常数其中，μ₀＝4π×10^-7N/A²，I₁是第一导体的电流，而I₂是第二导体的电流，以及r是导体之间的距离。

如果平行汇流条中的电流流向相同方向，则汇流条被彼此吸引，然而，如果平行汇流条中的电流方向彼此相反，则汇流条彼此排斥。

通常，针对大的短路电流(50kA+)系统设计的汇流条组件通过汇流条支承绝缘体非常紧密地支承至框架或基座，并且在可能的情况下，在载流汇流条之间分开达足够的距离以将力保持低于一定的耐受水平。将汇流条布置成彼此远离会增加电路的电感，这根据应用可能会对连接至汇流条组件的设备造成损害。

在一些采用汇流条结构的应用中，电能水平非常高。例如，公用事业规模(～MWh)的电池能源系统(BES)能够注入大量潜在的短路电流至发生故障，该故障电流可以显著升高至大于100kA，甚至高达400kA至800kA。这些电流水平对汇流条系统产生巨大的力。由于某些机械限制，足够紧密地支承汇流条或者将汇流条布置成彼此足够远以对力耐受并不总是可行的。进行这样的设计可能是昂贵的且复杂的。

US 20170338656描述了一种装置，其中磁性工作框架被定位在载流导体附近，以对电路创建更大的电感并且因此限制潜在的短路电流峰值。

期望获得一种汇流条装置，其中汇流条可以被布置成彼此紧邻，而无需因考虑由于短路电流可能引起的力的延伸支承结构。

发明内容

本发明的目的是提供一种装置以解决上述问题。通过以在以下中所述的特征为特征的装置来实现本发明的目的：一种汇流条装置，该汇流条装置包括被布置成用于传导电流的两个或更多个汇流条，其中，两个或更多个汇流条被布置成彼此平行且相距一定距离，该装置包括被布置在彼此相邻的两个汇流条之间的磁性材料结构，并且其中，该磁性材料结构与该汇流条装置中的至少两个汇流条接触。在从属权利要求中公开了本发明的优选实施方式。

本发明基于以下构思：将磁性材料结构布置在两个汇流条之间，使得在过大电流的情况下，作用在传导电流的汇流条之间的磁力减小。通过这种装置，电流传导汇流条可以被定位成彼此更靠近，而没有由于磁力导致的物理故障的风险。这进一步使得能够相对于其他结构更容易地布置汇流条。

附图说明

在下文中，将参照附图借助于优选实施方式更详细地描述本发明，在附图中：