傳輸匯流條連接到電氣部件的連接系統的制作方法

本發明涉及一種用于將電力傳輸匯流條連接到電氣部件的機械和電氣連接系統。

本發明更具體地涉及一種用于電氣設備的模塊的連接系統，其包括安裝在印刷電路板上的電流互感器，其通過用于傳輸大電流的匯流條連接到模塊的連接器。

背景技術：

中壓電網網絡特別地包括由具有不同功能(例如輸入/輸出、電源、電流/電壓通信或獲取功能)的多個模塊組成的保護單元。這使得可以為中壓網絡提供廣泛的應用。

這些模塊中的一個(即電流/電壓獲取模塊)包括電氣裝置，該電氣裝置包括作為主要部件的：

電流互感器(ct)、使得其可以連接變壓器的初級的客戶連接器、模擬轉換鏈和連接到母板的連接器。這些部件安裝在印刷電路板上。

變壓器的初級電路通過高強度的電流。這意味著使用大截面的導線來產生這個電路。

使用電線形式的導體的模塊的布線由操作者手動完成，這涉及誤差的風險和運行影響模塊的性能的電纜的復雜性，特別是所謂的串擾問題。

此外，這種布線方法具有隨著操作的復雜性而增加的成本。

使用匯流條連接組件涉及在布線進行時折疊每個條。

此外，條的剛性使得它們到變壓器的連接在實踐中困難且技術上復雜，而沒有系統地保證機械連接。

本發明的目的是提出一種用于將匯流條連接到任何其他電氣部件(例如電流互感器)的機械和電氣連接系統，其易于實施并且確保可靠的機械和電氣連接。

技術實現要素：

本發明涉及一種機械和電氣連接系統，其包括印刷電路板、匯流條和電氣部件，

其特征在于，所述板包括第一孔和第二孔，所述條的底部腳容納在所述第一孔中，所述部件的凸耳被接收在所述第二孔中，

并且在于，所述條包括接收所述部件的凸耳的可彈性變形的夾具。

板的兩個孔的組合(其分別與電氣部件的條或凸耳和匯流條的夾具配合)使得可以在條和電氣部件之間具有機械和電氣的連接，所述連接是安全和有效的。

優選地，夾具包括底部，其接收在具有部件的凸耳的第二孔中。

優選地，板包括在孔處形成的連續導電材料層，其至少覆蓋板的圍繞孔的開口的底面，并且還可以覆蓋板的頂面和孔。

優選地，覆蓋所述板的底面的導電材料層的一部分覆蓋有焊料材料。

優選地，夾具由共同限定圓柱形殼體的至少兩個鉤構成，并且當凸耳被引入所述殼體中時可以移開。

優選地，每個鉤包括平行于殼體的主軸線延伸的至少一個舌部，每個舌部的底端豎直地位于板的底面下方并且相對于鉤向外突出。

優選地，匯流條由兩個半條組成，這兩個半條分布在條的中間豎直縱向平面的任一側上，并且在其頂端邊緣處通過折疊線彼此連接。

優選地，每個半條包括鉤和所述腳的一半。

優選地，折疊線形成不連續的線并且包括沿著折疊線縱向分布的多個窗口。

優選地，匯流條通過折疊由導電材料制成的板來制造，該板先前已經被切割和沖壓。

附圖說明

通過閱讀下面的詳細描述，本發明的其它特征和優點將變得顯而易見，為了理解其將參考附圖，其中：

-圖1是包括根據本發明的電氣結構連接的部件和連接條的模塊的示意圖；

-圖2是圖1所示的模塊的一部分的透視細節，其示出了根據本發明的結構；

-圖3是圖2所示細節的放大比例分解圖，其示出了電氣結構在組裝之前的不同部件；

-圖4是組裝的電氣結構的豎直縱向平面上的截面；

-圖5和圖6是本發明的變型實施例的示意圖，其中夾具承載鎖定凸耳；

-圖7是模塊的一部分的示意圖，其示出了由絕緣材料層覆蓋的匯流條；

-圖8a至8c是示出制造匯流條的不同步驟的視圖；

-圖9是類似于圖8c的視圖，示出了匯流條的變型實施例。

具體實施方式

對于本發明的描述，根據圖中所示的參考系v、l、t的豎直、縱向和橫向定向將以非限制性方式采用。

在下面的描述中，相同、相似或類似的元件將由相同的附圖標記表示。

圖1示出了旨在安裝在中壓電力網中的用于保護單元的模塊10。該模塊10例如是電流/電壓獲取模塊。

模塊10包括印刷電路板12，其上安裝有許多電子部件。

在下面的描述中，將考慮的是，板12沿著縱向方向從前向后的水平主平面延伸，該縱向方向在參考圖1時是從右到左的方向。

模塊10在此包括用于在單元中安裝和連接模塊10的前連接器14、電流互感器16、模擬轉換鏈18和用于將模塊10連接到單元的母板的后連接器20。

變壓器16包括連接到前連接器14的初級電路22和連接到模擬轉換鏈18的次級電路24。在前連接器14和初級電路22之間流動的電流直接從安裝在單元中的另一電流互感器(未示出)的次級電路獲取，并由導體26傳送。

模塊10的各種部件在這里被表示為安裝在板的同一頂面12s上，其底面12i是空的。

應當理解的是，除了安裝在其頂面12s上的那些部件之外，模塊10可以包括安裝在板12的該底面12i上的其他部件。

該電流的強度可以具有數十安培量級的顯著峰值，導體26必須能夠支撐該峰值。

從圖2和隨后的附圖中可以看出，每個導體26包括其截面主要為矩形形狀的條，其截面的長的長度是豎直的。

根據圖2所示的實施例，每個條26縱向延伸。應當理解的是，本發明不限于條26的這種構造，其可以根據不同的角度折疊，例如如圖7所示。

條26的每個端部連接到模塊10的部件，也就是說，在此，條26的第一縱向端部26a連接到變壓器16，條26的第二端部26b連接到前連接器14。

在下面的描述中，將參考產生條26的第一端部26a到變壓器16的連接的系統。應當理解的是，本描述也可以應用于第一端部26a或條26的第二端部26b與模塊10的另一電氣部件的連接。該電氣部件可能也是電子部件。

此外，為了簡化描述，將考慮的是條26的第一端部26a縱向定向。應當理解，該定向不是限制性的，并且條26的端部可以不同地定向，而不背離本發明的范圍，同時保持平行于板12的主平面。

如在圖3中更詳細地示出的，對于其與條26的連接，這里是變壓器16的電氣部件包括連接凸耳28。

該凸耳28是旋轉圓柱形，并且其主軸線豎直于板12的水平面。

條26的端部26a被制造成實現其與凸耳28和板12的機械連接，并且產生條26與凸耳28的電氣連接。

條26的端部26a與板12的機械連接由從條26的底部邊緣26i豎直向下延伸的腳30產生。腳30被引入形成在板12中的第一互補孔32中。

優選地，腳30的豎直長度大于板12的厚度。

因此，當條26在板12上的適當位置時，腳30的自由底端30a相對于板12的底面12i豎直向下突出。

該突出部分使得可以提供可用于施加焊料的接觸表面，以便特別地將條26固定到板12。

條26的端部26a與凸耳28的機械連接通過夾具34產生，夾具34位于條26的端部26a的端部處并且接收凸耳28。

優選地，夾具34是可彈性變形的，以在凸耳28上產生夾緊。

為此，夾具34由兩個鉤36構成，其沿著條26的端部26a縱向延伸，并且鉤36的自由縱向端部彼此橫向地分開。

根據圖中所示的實施例，鉤36相對于條26的端部26a的中間豎直縱向平面相對于彼此對稱地布置。

應當理解，本發明不限于夾具34的這個實施例，所述夾具34可以包括不同數量的鉤36，或者鉤36可以不相對于條26的端部26a的中間主平面對稱。

當夾具34是空的時，特別是如在圖3中所示的情況，夾具34限定的殼體38的橫向尺寸小于凸耳28的橫向寬度，也就是說小于凸耳28的直徑因此，當凸耳28被引入夾具34中時，其引起兩個鉤36在橫向方向上的分離。

鉤36的這種分離由孔40的直徑限制，也就是說鉤36抵靠孔40的內表面。

因此，凸耳28被壓配到殼體38中。

其結果是孔40、鉤36和凸耳28之間的剩余組裝間隙實際上為零，這使得可以保持鉤36永久地支承在凸耳28上。

這種支承使得可以產生凸耳28與條26的端部26a的機械連接以及電氣連接，因為夾具34與條26的端部26a由導電的材料一體地制成。

根據條26的端部26a與凸耳28的連接的另一方面，為了可以保持該連接，板12包括第二孔40，凸耳28容納在第二孔40中。

根據優選實施例，夾具34的一部分也被接納在具有凸耳28的孔中。

為此，夾具34的每個鉤36豎直向下延伸超過條26的端部26a的底邊緣26i，并且每個鉤36的底端36i容納在第二孔40中。

此外，凸耳28插入夾具34中并插入第二孔40中，使得其底端28i相對于板12的底面12i豎直向下突出。突出的凸耳28的該部分可用于由焊料層覆蓋，這使得可以將凸耳28、板12和夾具34固定在一起。

優選地，當第二孔40接收凸耳28時，第二孔40的直徑基本上等于夾具34的外徑。

因此，當凸耳28被引入夾具34中時，在事先將條26的端部26a安裝在板上之后，鉤36彼此分離并且抵靠第二孔40的內壁。

這參與了通過夾具34夾持凸耳28。

根據在圖4中可以看到的組裝結構的另一方面，連續的焊料層42沉積在板12的底面12i上。該焊料層42覆蓋了條26的端部26a的底部30和凸耳28的底端28i。

這里，焊料層42也與每個鉤36的底端36i接觸。

如已知的，焊料層42由導電材料制成。

因此，該焊料層42產生腳30(和因此的條26的端部26a)和凸耳28在板12上的固定。條26的端部26a與凸耳28的間接機械連接28通過夾具34補充了條26的端部26a與凸耳28的機械連接。

焊料層還產生條26的端部26a與凸耳28的第二電氣連接，該第二電氣連接補充了條26的端部26a與凸耳28在夾具34處產生的電氣連接。

為了進一步改進條26的端部26a與凸耳28之間的電氣連接，板12包括連續的導電材料層44，其覆蓋板12的底面12i，該底面12i圍繞第一孔32和第二孔40。作為變型，導電材料層44還覆蓋第一孔32的內圓柱形壁、第二孔40的內圓柱形壁以及板12的頂面12s的一部分。

然后，該導電材料層44同時與條26的端部26a、其腳部30、夾具34的鉤36和焊料層42電接觸。

圖5和圖6示出了匯流條的變型實施例，根據該變型實施例，夾具34包括用于將條26的端部26a鎖定在板12上的鎖定舌46。

每個鎖定舌46從夾具34的鉤36豎直向下延伸，并且每個鎖定舌46的自由底端48向后彎曲以相對于相關聯的鉤36橫向向外突出，如在圖6中可更具體地看到的。

每個鎖定舌46包括將鎖定舌46的底端48連接到鉤36的其余部分的豎直臂50，其優選地通過臂50的切割或成形而產生。

當條26的端部26a安裝在板12上時，鎖定舌片46朝向殼體38的內部橫向變形，以允許夾具34穿過第二孔40。

然后，鎖定舌46相對于鉤36恢復其初始形狀。

如圖6所示，當條26處于安裝在板12上的位置時，鎖定舌46的底端48位于板12的底面12i下方。

接下來，部件的凸耳28被引入夾具34中。

從該時刻起，構件的凸耳28防止鎖定舌46橫向于殼體38的內部變形。

當條26的端部26a被向上拉時，鎖定舌46然后向上抵靠板12的底面12i，從而防止條26的端部26a向上移位。

根據優選實施例，每個條26由兩個對稱和平行的半條52制成，這些半條通過它們相對的豎直面彼此抵靠，并且通過它們各自的頂部邊緣連接。

因此，當條26是直線的時，或者在其被折疊在板12上之前，如根據圖3所示的實施例的情況，兩個半條52相對于條26的中間豎直縱向平面對稱，并且通過它們的面對的縱向豎直面彼此附接。

根據變型，在兩個半條52之間存在微小的橫向間隙。該間隙允許空氣在半條52之間循環，并且因此改善條26的冷卻。

兩個半條52在它們的縱向頂邊緣處通過折疊線54連接在一起。

如圖8a至8c所示，根據該變型的優選實施例，條26通過切割和折疊或成形導電材料片而制成。

因此，根據圖8a所示的第一步驟，通過切割鋼板形成側板56。該側板相對于將成為折疊線54的縱向線對稱。位于縱向線的任一側上的側板56的兩個部分旨在形成半條52。

該側板已經包括用于形成腳30的兩個部分58。

接下來，根據由圖8b表示的第二步驟，側板56經受沖壓或雕鏤，特別是使鉤36成形。然后形成兩個半條52，并且分布在折疊線54的任一側上。

最后，根據由圖8c表示的第三步驟，條26通過沿著折疊線54折疊在第二步驟結束時獲得的部分而形成。

兩個半條52然后彼此附接，兩個鉤相關聯以形成夾具34，并且還形成腳30。

應當理解，用于制造條26的該方法將以相同的方式用于其中鉤36包括鎖舌46的條。

為了簡化折疊操作，并且根據圖9中所示的用于制造條26的該方法的另一方面，折疊線54被中斷，也就是說，其包括沿著折疊線54分布的多個窗口60。

用于每個條26的絕緣裝置可以放置在模塊上，特別是為了保護模塊10免受任何短路。該步驟可以在將條26安裝在板12上之前或之后進行。

為此，如圖7所示，每個條26覆蓋有絕緣體62，絕緣體62優選地通過包覆成型制造，以便最佳地匹配條26的形式。