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Sprilbsicherer Kondensator.
Die Verluste eines Kondensators setzen sich im allgemeinen aus drei Komponenten zusammen :
1. die Serienverluste (Stromwärmeverluste in den Belegungen),
2. die Parallelverluste (Ableitung, Glimmen),
3. die Verluste durch dielektrische Hysterese.
Bei kürzeren Wellen, bei denen durch den Kondensator auch bei kleinen Spannungen schon grosse Ströme fliessen, ist neben den Verlusten durch dielektrische Hysterese hauptsächlich der Stromwärmeverlust, in den Belegungen für die Verluste des Kondensators massgebend. Um diesen letzteren klein zu halten, muss eine Serienschaltung von einzelnen Kapazi- täten vermieden werden, was jedoch zu hohen Spannungen pro Kondensator führt. Bei normalen Plattenkondensatoren oder Flaschen, die eine bezüglich der Stromwärmeverluste günstige Ausführungsform darstellen, tritt dann bei höheren Frequenzen und höheren Spannungen an den Rändern der Belegungen Sprühen auf, was in kurzer Zeit zur Zerstörung des Kondensators führt.
Es ist bereits bekannt, an den Enden der Belegungen zur Herabsetzung der Feldstärke das Isoliermaterial zu verdicken (s. Fig. 1. wo a das Dielektrikum und b, b die Belegungen bedeuten). Bei hohen Frequenzen ist dieses Mittel jedoch wegen der notwendigerweise scharfen Enden der Belegungen noch nicht genügend wirksam.
Es ist ferner vorgeschlagen worden (s. schweizerische Patentschrift Nr. 71387), das Isoliermaterial zwischen den Belegungsrändern so zu gestalten, dass es sich unter Vermeidung von spitzwinklig zusammenlaufenden Flächen vor den Enden der Belegungen teilt. Hiebei ragen die Ränder des Dielektrikums über die Belegungsränder hinaus. Obwohl durch diese Anordnung eine günstigere elektrostatische Beanspruchung erzielt wird, macht sich doch auch bei dieser Anordnung bei sehr hohen Frequenzen und hohen Spannungen ein Sprühen bemerkbar. Auch ein Abrunden und Verdicken der Belegungsränder beseitigt diese Erscheinung nicht immer und kompliziert den mechanischen Aufbau des Kondensators.
Gemäss der Erfindung kann diese Anordnung dadurch verbessert werden, dass die Belegungen um den Rand des Dielektrikums herumgezogen werden. Das ergibt eine viel günstigere Verteilung des elektrischen Feldes im Vergleich zu dem Fall, dass die Belegungsränder die Ränder des Isoliermaterials nicht erreichen. Im letzteren Fall häufen sich die Kraftlinien an den Belegungsrändern, von denen sie strahlenartig ausgehen, so dass hier konzentrierte Ladungen und grosse Potentialgradienten auftreten. Bei der Anordnung nach der Erfindung dagegen verlaufen auch die von den Belegungsrändern ausgehenden Kraftlinien weniger divergierend, die Feldverteilung ist gleichmässiger und die Ladungen und Gradienten sind kleiner. Es empfiehlt sich, die von den Belegungen überdeckten Ränder des Dielektrikum wulstartig zu verdicken.
Eine derartige Anordnung nach der Erfindung ist beispielsweise in der Fig. 2 dargestellt.
Das Dielektrikum a spaltet sich in bekannter Weise gegen das Ende der Belegungen in zwei Arme, die unter Vermeidung von unter einem spitzen Winkel zusammenlaufenden Flächen auseinanderstreben. Der Belag b des Kondensators ist um die Ränder des Dielektrikum herumgeführt. Diese Ränder sind zweckmässigerweise wulstartig ausgebildet. Die scharfkantigen Enden der Belegungen stehen hier nur Flächen gleiclen Potentials gegenüber, sie haben also keinen
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Anlass zu sprühen. Der Abstand und der Krümmungsradius der Wulste werden gross genug gewählt, um einen Überschlag in Luft oder einem sonstigen Dielektrikum zu verhindern. Fig. 3 zeigt einen nach dem Erfmdungsgedanken ausgeführten Flaschenkondensator mit Dielektrikum a und Belegungen b.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Sprühsicherer Kondensator, dessen Dielektrikum unter Vermeidung von spitzwinklig zusammenlaufenden Flächen sich vor den Enden der Belegungen teilt, dadurch gekennzeichnet, dass die Ränder der Belegungen um die Ränder des Dielektrikum herumgezogen sind.