典型叠层母排的应用案例
叠层母排技术要求
叠层母排技术要求
叠层母排技术广泛应用于电力、通信、汽车等领域，为了确保系统的安全和稳定，必须遵循一定的技术要求。本文将从母排材料、母排连接、母排布局、母排绝缘、母排标识、母排保护、母排安装和母排测试等方面进行详细介绍。
1.母排材料
叠层母排应采用高导电、高导热、耐腐蚀、抗疲劳的优质材料。常用的材料包括铜、铝、铜合金等。根据实际需求，可选择不同规格的导体材料，以满足电流承载和机械强度的要求。
2.母排连接
叠层母排之间的连接必须牢固可靠，接触面应平整、清洁，并使用适当的紧固件。对于关键连接部位，应进行接触电阻和连接强度的检测，确保连接质量符合设计要求。
3.母排布局
叠层母排的布局应合理、紧凑，以减小电流在传输过程中的损失。同时，应考虑到散热设计，确保母排在正常工作时不会过热。此外，还要注意防止电磁干扰对周围设备的影响。
4.母排绝缘
叠层母排应有足够的绝缘性能，以防止电流在不同层之间的泄漏。绝缘材料应具有高电气绝缘强度和耐高温性能，以确保母排在恶劣环境下的安全运行。
5.母排标识
叠层母排应有清晰的标识，包括产品名称、规格型号、额定电流等信息。这些标识应耐久、清晰，以便于后续维护和管理。
6.母排保护
叠层母排应采取适当的保护措施，以防止机械损伤和电气故障。例如，可以在母排外面加装保护套管或支架，以防止母排弯曲或扭曲。此外，对于关键部位，还应设置温度传感器和过载保护装置。
7.母排安装
叠层母排的安装应按照制造商提供的说明书进行，确保连接正确、稳固。在安装过程中，应避免母排受到过大的应力或弯曲，以免影响其机械性能和电气性能。此外，还要注意保持工作区域的清洁和安全。
8.母排测试
在安装完成后，应对叠层母排进行测试，以确保其正常工作。测试内容包括但不限于：电气性能测试（如电阻、绝缘电阻等）、机械性能测试（如拉伸、弯曲等）以及环境适应性测试（如耐高温、耐低温等）。测试结果应符合设计要求，以保证叠层母排在预期的使用寿命内安全可靠地运行。
叠层母排用绝缘胶粘剂的制备及性能研究
叠层母排用绝缘胶粘剂的制备及性能研究
以饱和聚酯树脂（SP）为主体树脂，多官能度异氰酸酯为固化剂，成功制备出一种耐高温SP胶粘剂，并将其涂覆在聚酯膜表面，干燥后即得到叠层母排用绝缘胶膜。采用衰减全反射红外光谱（ATR-FTIR）和差示扫描量热（DSC）法研究了SP和多官能度异氰酸酯固化剂的固化反应特性，讨论了固化剂种类对绝缘胶膜剥离强度及高低温冲击性能的影响。结果表明，异氰酸酯固化剂可与SP反应，固化交联后的SP胶粘剂无明显熔点。添加固化剂可以显著提高绝缘胶膜的高温剥离强度、高低温冲击性能，且以芳香族异氰酸酯固化剂交联固化的SP胶粘剂的综合性能优于脂肪族异氰酸酯固化剂固化的SP胶粘剂。
标签：饱和聚酯；固化剂；叠层母排；绝缘胶膜
叠层母排也称复合母排、层叠母排、叠层母线和叠层母线排等，是一种多层复合结构的大功率模块化连接排[1]。叠层母排主要由导体材料和绝缘层经热压而成，绝缘层主要起到粘接、隔离和绝缘等作用[2，3]。绝缘层一般由在聚酯薄膜、聚酰亚胺薄膜和芳纶纸等材料表面单面或双面涂覆一层胶粘剂制备而成，而聚酯薄膜因具有良好的电气绝缘性能、较低的吸湿性及良好的耐化学腐蚀性等优点[4]而在叠层母排中的应用相对最为广泛。
目前，常用于叠层母排的胶粘剂主要有环氧类胶粘剂、饱和聚酯类胶粘剂等。环氧类胶粘剂由于具有一系列优异性能而应用极为广泛[5]。但其存在脆性较大、贮存期较短等缺点。有研究表明，将环氧树脂与固化剂、促进剂、增韧剂、固化剂和填料等助剂复配，可制得满足大功率变流装置叠层母排要求的胶粘剂[6～9]。饱和聚酯为热塑性树脂，为了改善饱和聚酯的耐高温性能，茹敬宏[10]采用环氧树脂改性饱和聚酯，同时采用异氰酸酯作为固化剂，制备了一种挠性覆铜板用饱和聚酯胶粘剂。邓建波等[11]同样以环氧树脂改性饱和聚酯，也是用异氰酸酯作为固化剂，并在聚酯薄膜表面进行涂覆，制备了一种叠层母排用绝缘胶膜。
饱和聚酯树脂（SP）为二元酸与二元醇经缩聚反应制得，在分子链的2端必然残留少量羟基或羧基[12]。为了改善SP胶粘剂的耐高温性能，同时又使胶粘剂整体保持热塑性特性，本研究在SP体系中添加少量异氰酸酯固化剂，使饱和聚酯形成部分交联，以提高SP胶粘剂的耐高温性能，采用衰减全反射红外光谱（ATR-FTIR）和差示扫描量热（DSC）方法分析了多官能度异氰酸酯固化剂和饱和聚酯的固化反应特性。将制得的改性SP胶粘剂在聚酯薄膜表面涂覆干燥后制成疊层母排用绝缘胶膜，以研究异氰酸酯固化剂种类对绝缘胶膜剥离强度及高低温冲击性能的影响。
叠层母排的技术优势及其应用
在电网系统中，３５ＫＶ线路占 据着比较大的比例，是变电站电 能分配的中枢系统。如果３５ＫＶ遭 到雷击会直接影响电网的供电的 安全性。基于此，本文对３５ＫＶ变 电站防雷与接地调度进行分析。 Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ・电子技术
刍议避雷针的技术改进措施
文／乐晓红
某地区为强雷活动区，土壤的平均电阻率 为５１０ Ｐ．Ｑ，平均雷爆日为７２日。变电站的终
端变电站为３５ｋＶ，一共有七条出线，一条进线，
面积为４６．２ｘ２５．２ｒｎ２。分别使用两个单独的避
雷针来对变电站中的电气设备进行保护。避雷
针的高度为２９ｍ，距离为４７．３ｒｎ。该变电站于
２０１３年７月１３日遭到雷击，线路出现了跳闸，
造成了严重的经济损失。
键词】３５ＫＶ变电站防雷接地调度分析 ２分析事故原因
３５Ｋｖ防雷的主要目的是为了避免雷电过
对电气设备造成破坏，并使用相关措施降
击对电气设备造成的危害。通常使用避雷 避雷线、避雷针等进行防雷。作为防雷装
Ｊ主要构成部分，接地装置可以有效避免变
所等建筑物遭受雷击。所以，做好变电站
雷与调度分析具有重要意义。
例介绍 一般情况下，变电站被雷击损害主要源
于以下两个方面：
（１）雷电击穿线路，过电压顺着线路侵
入到变电站中。
（２）雷电直接击中变电站。
２．１雷电直击变电站的保护分析
通常使用避雷线、避雷针来保护直击雷。
经过实践证明，所有按照规定设计避雷针的变 电站，很少会有绕击事故和反击事故出现。每
１００个变电站大约会出现０－３次反击和绕击事
故。直击雷按照以下原则进行保护：
（１）避免雷电直击。为了避免设备在使
用过程中被雷击，要在避雷针可保护范围中防
止保护设备。
（２）防止出现反击。当避雷针受到雷击
时，避雷针对地面的电位会非常高，如果保护
设备和避雷针直接的距离较近，在受到雷击后，
避雷针和保护电气之间会产生放电的现象。
２．１．１分析避雷针的保护范围
变电站两根避雷针的高度为２９ｍ，站内
叠层母排降低杂散电感的原理
叠层母排降低杂散电感的原理
最近在研究叠层母排降低杂散电感的原理，发现了一些有趣的事儿呢。
咱先来讲个生活小现象吧。你看啊，在马路上，如果车辆都乱七八糟地行驶，就容易堵车，而且各种交通秩序都会乱套。这就有点像电路里杂散电感引起的混乱状况。杂散电感就像是那些不按规则走的小“车辆”，在电流传输的电路这个“大马路”上添乱。
那么叠层母排是怎么让这些杂散电感听话的呢？这就要说到它的结构了。叠层母排是多层结构的，就好比咱们住的公寓，一层一层的很有秩序。这种多层结构使得电流的路径规划得更好。打个比方吧，就像公寓里有专门的电梯通道（就是电流的低电感路径），大家（电子）都按照这个通道来走，就不会乱窜乱撞了。
而且，叠层母排内部的导体之间的距离设计得很巧妙。我个人理解啊，就像咱们摆放家里的家具一样。如果东西都堆在一起，杂乱无章，到处挪东西的时候就容易磕磕碰碰。而合理地摆放家具，就会让家里的空间使用起来很顺畅。在叠层母排里，合理的导体间距就是把这些电流的通道规划好，减少了电感产生的那种“磕磕碰碰”，也就是减少了杂散电感。
有趣的是，我一开始也不明白为什么叠层母排的多层结构会对减少杂散电感这么有效呢。后来深入学习才知道，这是和电磁学理论相关的。在电磁学里，电感的大小和电流路径周围的磁场有关系。叠层母排的设计极大地改变了这个磁场的分布情况，就像是重新布置了一个房间的魔法磁场一样神奇。
实际应用案例有很多啊。像在电动汽车的电池包系统里就会用到叠层母排。这是因为电动汽车的电池需要快速充放电，如果杂散电感过高的话就会产生很高的尖峰电压，就像水在水管里突然遇到堵塞就会喷出来一样，这对电池和其他电子元件是很危险的。叠层母排降低了杂散电感，就像给电池电流打造了一条安全又高效的康庄大道。
这里要注意的是，虽然叠层母排能降低杂散电感，但它也不是在每种情况下都能达到完美的效果。比如说在极端的高温或者强磁场干扰等特殊情况下，它的性能可能会受到影响。这也让我感觉我们对于叠层母排的研究还存在很多可以继续深入的地方。就像探索宇宙一样，我们也许只看到了冰山一角呢。
叠层母排降低杂扰电感原理
叠层母排降低杂扰电感原理
今天来聊聊叠层母排降低杂扰电感原理的事儿。
你看啊，咱们生活里就有很多类似降低干扰的情况。比如说咱们在嘈杂的大街上打电话，声音太乱听不清，这时候要是找个相对安静的角落，干扰就少多了。叠层母排降低杂扰电感呀，就类似于给电感找个“安静角落”。
那咱们正式讲讲这原理哈。杂扰电感产生的时候，磁场就像脱缰的野马一样到处乱窜。而叠层母排呢，它是多层设计构造的。这就好比我们盖房子，一层一层地盖，结构就很整齐。
我刚开始研究这个的时候，特别困惑为什么多层结构就能降低电感。其实呢，这里面涉及到磁场互相作用的理论。打个比方，这些多层结构就像是整齐排列的士兵方阵。当杂散磁场（就像外敌）想要“扰乱”的时候，因为这个整齐的多层结构，磁场的变化就相互抵消了一部分。就好比方阵里的士兵互相协作，抵抗外敌。专业点说呢，叠层母排的多层结构使得相邻层的电流方向相反，根据电磁感应原理，所产生的磁场相互抵消，没有了那么多混乱的磁场，杂扰电感就降低了。
说到这里，你可能会问，那具体应用在哪呢？比如说在电动汽车的高功率充电桩里。这里面电流大，非常容易产生高杂扰电感，叠层母排就派上大用场了。它能让充电桩上面的电路更加稳定，充电效率更高而且还安全。
不过呀，我得承认这东西呢，还有很多我没研究透的地方。比如说不同材质的叠层母排对降低杂扰电感有没有特别的影响，这就像是一座我还没探索完的小山，还等着我去挖掘。
我觉得大家也可以思考下，在咱们家用的一些电器设备里，是不是也能借鉴这个原理来让它们更加高效节能呢？希望大家和我一起讨论讨论这个有趣的话题。在使用叠层母排的时候呢，也得注意，要根据实际需求有选择的使用合适的叠层结构和材料，否则也可能达不到预期的降低杂扰电感的效果。
叠层母线——精选推荐
叠层母线
叠层母线排的种类与应⽤
概述：
⼜称复合母排复合母排，层叠母排，层叠母线排，夹层汇流排，低感母排，电⼦母线，英⽂叫Laminated Busbar ， 是⼀种多层复合结构连接排，可算是配电系统的⾼速公路。与传统的、笨重的、费时和⿇烦的配线⽅法相⽐，使⽤复合母线排可以提供现代的、易于设计、安装快速和结构清晰的配电系统。具有可重复电⽓性能、低阻抗、抗⼲扰、可靠性好、节省空间、装配简洁快捷等特点的⼤功率模块化连接结构部件。
粉末喷涂式叠层母排
西典的粉末喷涂式母排采⽤耐⽼化，耐腐蚀的⾼性能绝缘粉末，通过西典专有的压合和喷涂技术制作⽽成。我们可根据客户应⽤领域和电性能要求，严格控制粉末喷涂绝缘层的厚度。粉末喷涂绝缘层的厚度⼀般可根据客户要求达到0.2 MM ～1MM 。西典粉末喷涂式母排具有平滑光亮的外观及优越的产品电性能。⼴泛应⽤于风能，太阳能，轨道机车，电⼒系统等领域。
我们可根据客户的应⽤环境，提供特殊设计和整体解决⽅案。粉末喷涂式母排对于结构相对复杂的要求有更好的适宜性.
通常⼯作电流100A - 800A
通常⼯作电压380VAC - 1500VAC
最⼤相对湿度95%
电 感<20nH
估计使⽤寿命150,000h
电性能测试
耐压测试, 回路电阻测试, 局部放电测试等.边缘封闭式叠层母排 西典的边缘封闭式母排采⽤通过UL
认证的耐⾼温和⾼压的绝缘材料，通过西典专有的压合技术制作⽽成。我们的设计和应⽤⼯程师可根据客户应⽤要求和电性能要求，提供
整体的设计⽅案。西典⽬前设计和制造的边缘封闭式母排，最⼤尺⼨可达到800 mm x 1200 mm 。边缘封闭式母排⼴泛应⽤苏州西典机电有限公司Suzhou West Deane Machinery Inc.
逆变单元整体解决⽅案
我们根据客户的应⽤要求，如电性能要求，散热要求，结构布置要求等，设计并提供集成了IGBT ，电容、散热器、和安装⽀架的最优化系统解决⽅案。
通常⼯作电流100A - 800A 通常⼯作电压
IGBT模块低杂散电感叠层母排设计
IGBT模块低杂散电感叠层母排设计
IGBT模块低杂散电感叠层母排设计
叠层母线用于实现电力电子产品中功率电路各组件的电气连接，通过采用正负极平行层叠分布的结构形式降低线路分布电感，从而降低功率元件两端的反向尖峰电压，降低功率器件对电压保护吸收电路的要求，提高功率器件运行的可靠性和稳定性，同时提高了电路的集成度，便于维修维护。
叠层母线具有以下优点：
（1）低杂散电感，从而减少电压尖峰对元器件的损害，提高（延长）电子元器件的使用寿命；
（2）具有最小的阻抗，降低连接组件两端的压降；可以降低系统噪音和电磁干扰、射频干扰；
（3）方便安装和现场维护；
（4）减少部件数量，增加系统可靠性；
（5）简洁、美观。
目前BUSBAR已经被广泛应用于电力电子、航空航天、交通运输及军事等领域。
功率损耗与杂散电感的影响，V CE, I C, P v, E switch 的关系如下图： 如果增加开关速度, 将减少开关损耗 E switch ：
杂散电感对关断过程的影响：
IGBT在关断时，由于直流环节的杂散电感，两端会出现过电压：
加上直流母线电压后可能会导致Vce>Vcemax,从而使IGBT过电压损坏。
通过设计低电感的直流环节（较小的Lstray），可以使过电压显著减小。
电感：
当线圈中有电流通过时，线圈的周围就会产生磁场。当线圈中的电流发生变化时，其周围的磁场也产生相应的变化，此变化的磁场可使线圈自身产生感应电动势，这就是自感。两个电感线圈相互靠近时，一个电感线圈的磁场变化将影响另一个电感线圈，这种影响就是互感。
母线的电感：
电感普遍存在与导电的导体。通常叠层母线（BUSBAR）的物理尺寸是由系统决定的，元
器件的位置是由BUSBAR的结构决定的。为了尽量减少电感的影响，而又不会对系统整体装配有大的影响，可以通过缩短导体与导体之间隔开的间距来实现。在系统或者部件允许范围内，导体也应该设计成尽可能的宽。
叠层母排知识
源自：宁波乐士集团有限公司公司网站
本文内容有：叠层母排的优势、设计、应用
1、叠层母排的优势
随着市场对兆瓦极大功率变流器的需求与日俱增，其使用的IGBT越来越短的开关时间也导致了过高的dv/dt 和di/dt，由于IGBT的电压与di/dt的分布杂散电感成正比，传统的分立母排寄生电感量过大，在功率开关关断瞬间善省的瞬态电压与直流回路电压叠加，对功率开关和电动机绝缘构成威胁，分布电感越大，负载电流越大，功率开关的电流下降时间越短，这种危害就越严重。 低分布电感
Advantages of Laminated Busbar
分立母排
表面电流分布图
表面温度仿真图
母排大小：正负极均为300mm*24mm*2mm
模拟只连接一个电容时的温升分布电感，电容引脚距离32mm。 分布电感大小：168.17nH
叠层母排
表面电流分布图
表面温度仿真图
叠层母排大小：正负极均为300mm*56mm*1mm
模拟只连接一个电容时的温升及分布电感，电容引脚距离32mm。
分布电感大小：27.24nH
低局部放电率
Lower Partial Discharge
局部放电的成因有：高电压（大于等于直流1kV）；不同电压等级间的内绝缘和铜板间用胶粘剂热压后完全贴合，无任何气隙。出厂前进行局部放电率测试，绝缘寿命超过29年，在整个变流器使用过程中免维护。
使用传统分离式母排，受振动。盐雾和粉尘影响会严重威胁设备的安全；长期振动可能造成分离式母排连接处松动解体，海上的潮气如渗入绝缘将导致层之间击穿，粉尘累积可能导致爬电击穿。而使用叠层，母排，高强度整体粘结保证长期不松动，同等电流下可以使铜排尽量减薄，用弹性补偿振动影响，全密闭结构纺织潮气渗入，绝缘材料封装消除了爬点击穿的威胁。 高电气安全性
Higher level of electrical safety
小空间，低成本 使用叠层母排的设备能够利用较小的空间实现大电流、高电压元器件之间的链接，降低系统成本，提高设备可靠性和质量。