CH253829A - Capacitor with a layered dielectric with reinforced edges. - Google Patents

Capacitor with a layered dielectric with reinforced edges.

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CH253829A
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Micafi Wicklerei-Einrichtungen
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Micafil Ag
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G2/00Details of capacitors not covered by a single one of groups H01G4/00-H01G11/00
    • H01G2/20Arrangements for preventing discharge from edges of electrodes

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)

Description

  

  Kondensator mit geschichtetem, am     Rande    verstärktem     Dielektrikum.       In der Technik werden sehr häufig Kon  densatoren verwendet, welche aus Metall  folien und dazwischen gelagerten,     ölimprä-          z;iiierten        Isoliersehichten        gewickelt    sind, wobei  diese Wickel meist zu flachen Paketen     ge-          presst    sind.

   Solche Kondensatoren mit aus       ölimprägnierten        Schichten    aufgebautem     Di-          elektrikum    neigen aber bei hoher     dielektri-          scher    Beanspruchung zu Gasbildung,     welche     auf     CTlimmerscheinungen    zurückzuführen ist,  so dass bei einer bestimmten, am Kondensator  liegenden     Spannung,    genannt     Ionisatio@ns-          spannung,    eine Zerstörung des     Dielektrikums     und somit des ganzen     Kondensators    eintritt.  



  Es ist bereits bekannt, direkt an den bei  den Flächen der metallischen     Belegunben    je  eine     Isolierstoffsehieht    mit möglichst locke  rem Gefüge und     rauher    Oberfläche anzulegen,  die übrigen isolierenden Schichten aber in  der üblichen dichten Ausführung mit glatter  Oberfläche zu belassen. Es ist auch bekannt,  nur die Ränder der metallischen Belegungen  beidseitig mit je einer     Isolierstoffschicht    mit  rauher Oberfläche und     lockerem    Gefüge zu  belegen.

   In     .derart    aufgebauten Kondensato  ren ist. die Gefahr der Gasbildung etwas ver  ringert und demzufolge eine Zerstörung we  niger wahrscheinlich als bei den nur mit  glatten     Isolierschichten    ausgestatteten Kon  densatoren.  



  Versuche an allen diesen bekannten Kon  densatoren     haben    aber gezeigt, dass die ersten       Glimmer.seheinungen    immer von den Rändern    der     metallischen    Belegungen ausgehen und  dass .demzufolge die hohe     dielektrische    Festig  keit des     Dielektrikums    in den     innern    Partien  des     Kondensators    nie voll ausgenützt wird.  



  Ebenfalls ist bekannt, dass das Verhältnis  der Feldstärken in zwei Stoffen von verschie  denen     Dielektrizitätskonstanten,        welche    zwi  schen zwei ebenen Elektroden liegen, umge  kehrt proportional zu den     Dielektrizitäts-          konstanten    dieser beiden Stoffe ist.

   Da ferner  in einem imprägnierten,     geschichteten        Di-          elektrikum    die     Schiehtdicke    des Imprägnier  mittels verschwindend klein ist gegenüber  der     Schichtdicke    des Isolierstoffes selbst, ist  es möglich, bei konstanter Feldstärke im Im  prägniermittel die am Kondensator liegende  Spannung zu vergrössern, wenn gleichzeitig  die     Dielektrizitätskonstante    des Isolierstoffes  verkleinert wird,     Versuche    auch mit solchen  Kondensatoren zeigten aber, dass dadurch  eine wesentliche Erhöhung der     Ioni,

  ations-          spannung    nicht möglich ist und nach wie vor  die innern Partien gegenüber den Randgebie  ten nicht voll ausgenützt sind.  



  Die Untersuchung des Zusammenhanges  zwischen der an einen Kondensator     gelegten          Ionisationsspannung    und der Dicke des     Di-          elektrikums    im Kondensator zeigte, dass die       Ionisationsspannung    mit der     0,45-0,5fachen          Potenz    der     Dieke    des     Dielektrikums    ansteigt.

    Verdickt man somit das zwischen den     metal-          lischen    Belegungen befindliche     Dielektrikum     nur an den Rändern, so ist es möglich, die           Ionisationsspannung    zu erhöhen, ohne gleich  zeitig die Gesamtkapazität des Kondensators  wesentlich zu verkleinern.  



  Je nach der Dicke und der Anzahl der  durchgehenden     Isolierstoffschichten    kann  schon mit je einer einzigen Zwischenschicht,  die in die beiden Randpartien des     Konden-          sators    zwischen je zwei metallischen Bele  gungen eingelagert ist, der Rand des     Dielek-          trikums    derart verstärkt werden, dass eine Er  höhung der     Ionisationsspannung    um wenig  stens 10 % erreicht wird.

   Die Einlagerung  einzelner oder mehrerer solcher Zwischen  schichten erfolgt vorzugsweise innerhalb der  durchgehenden     Isolierstoffschichten,    wodurch  sich schädliche, schroffe Richtungsänderun  gen der metallischen Belegungen beim Über  gang von dem Innengebiet zu den Randge  bieten vermeiden     lassen.     



  Kräftige Verdickungen des Kondensator  randes können erzielt werden durch     aufein-          andergestapelte,    vorzugsweise     abgestufte     Zwischenschichten, oder durch     sonstige,    ge  eignet     geformte    Körper aus     Isoliermaterial,     welche zwischen die durchgehenden Isolier  stoffschichten oder direkt den metallischen  Belegungen anliegend, nebst den einzelnen       Zwischenschichten    in die     Kondensatorränder     eingeschoben werden.  



  Gegenstand der Erfindung ist demnach  ein Kondensator mit einem     Dielektrikum,     .das aus mehreren mit einem Isoliermittel im  prägnierten     Isolierstoffschichten    aufgebaut  ist, wobei erfindungsgemäss zur Verstärkung       .des        Dielektrikums    der Randgebiete gegen  über dem Innengebiet mindestens zwischen  zwei durchgehenden     Isolierstoffschichten     innerhalb zweier     metallischer        Belegungen     wenigstens je eine     Zwischenschicht    aus Iso  liermaterial in die beiden Randgebiete des       Kondensätors    eingebaut     ist.     



  Durch die Einlagerung von metallischen  Zusatzbelegungen in -die     verdickten    Rand  partien kann das     Dielektrikum        dieser        Rand-          partien    in Schichten von geringerer Dicke  unterteilt werden, wodurch eine weitere Stei  gerung der     Ionisationsspannung    erzielt wer-    den kann. Ein Zahlenbeispiel möge das er  läutern.  



  Ein     Kondensator    werde am Rand um den       1,4fachen    Betrag, also um 40%     verdickt.    Die       Ionisationsspannung    für den     unverdickten     Kondensator betrage     U1,    dann kann an den  verdickten Kondensator eine     Ionisationsspan-          nung       1,4     #        Ui        N   <B>1,18</B>     Ui       gelegt werden.

   Wird nun in den verdickten  Rand eine metallische Zwischenbelegung ein  geführt, so beträgt der Abstand zwischen  einer durchgehenden Belegung und diesen  Zwischenbelegungen in der     Randpartie    das       0,7fache    des     Abstanides    von zwei     Belegungen     im     unverdickten    Kondensator.

   Zwischen einer  durchgehenden Belegung und der Zwischen  belegung darf dann eine Spannung       UgN        o,7.U,,0,84zr1     liegen, somit an den beiden durchgehenden  Belegungen und damit am Kondensator selbst  eine Spannung         U4    = 2 .     Us        N    1,68     UI,       was einer 68%igen Erhöhung     derIonisations-          epannung    entspricht. Durch die Verdickung  der Randpartie um den     1,4fachen    Betrag und  Einlagerung der     Zwischenbelegung    kann des  halb die Leistung am     Kondensator    um einen  Faktor 2,8 vergrössert werden.

   Die Erfindung  macht es aber leicht möglich, durch 2fache  Verstärkung des Randes und Einführung  einer     -metallischen        Zwischenbelegung,    bei  gleichbleibender Kapazität Kondensatoren zu  bauen, die mit einer ungefähr viermal höheren  Leistung als die bisherigen Ausführungen  belastbar sind, vorausgesetzt, dass die     dielek-          trische    Festigkeit der     unverstärkten    Partien  dies zulässt, wobei bei     geeigneter    Schichtung  der einzelnen     Kondensatorwickel    nur eine  Volumenvergrösserung     von.    1-2 % in Kauf  zu nehmen ist.  



  Die Erfindung sei nun an Hand von  Ausführungsbeispielen     un.d    mit Hilfe der       Fig.    1-16 erläutert.  



  Die     Fig.    1-12 zeigen den     Querschnitt     durch verschiedene Anordnungen von uuge-           pi-i,ssteii,        aufeinandergestapelten    Schichten,        -elche    zur Wicklung der Kondensatoren     ver-          wendut    werden.

   In     Fig.    1 wie auch in den       Fi    g. 2-12 stellen die ausgezogenen dicken  Striche mit den Bezugszeichen B die metal  lischen Belegungen dar, und die     Gtrichpunk-          tierten    Geraden mit -den Bezugszeichen D       deuten    die durchgehenden     imprägnierten          I.solieratoffsehichten,    beispielsweise aus     Pa-          pier,    an.

   In den     Fig.    1-12 stellen die     ge-          sfrichelten,    mit den Bezugszeichen     R        ver-          sehenen,    kurzen Stücke an beiden Rändern       Zwischenschichten    aus Isoliermaterial dar,  die zur erfindungsgemässen     Verdickung    der  Rindpartien dienen.  



       Fig.    1 zeigt die einfachste     Schichta.nord-          niinb    des erfindungsgemässen Kondensators.  Je eine einzige Zwischenschicht     B,    ist     zwi-          sehen    zwei     durchgehenden        Isolierstoffschich-          ten        D,    und     D_    innerhalb der beiden     metal-          li=c    lieh Belegungen     B,    und  &  in die beiden  Randpartien des     Kondensators    eingebaut.

   Da  mit nach erfolgter Wicklung des     Kondensas          tors    zwischen allen     aufeinanderliegenden    Be  legungen die     gleichen    Schichtanordnungen  auftreten,     müssen    selbstverständlich     wie    ge  zeichnet z.

   B. noch je eine durchgehende     Iso-          lierstoffschielit        D.;    und     D.,    überhalb     Bi        bzw.          unterhalb        B.,    sowie eine Zwischenschicht     R=     über der     Isolierstoffschicht        D,    eingebaut wer  den. Die Zahl der durchgehenden     Isolierstoff-          schiehten    sowie die Zahl der dazwischen  liegenden Zwischenschichten kann natürlich  beliebig vergrössert werden. wie dies beispiels  weise in den     Fig.    2-4 angedeutet ist.

    



  Nach erfolgter Wicklung des     Kondensa-          tors    wird     derselbe    vorteilhaft derart gepresst,  dass ein flacher Wickel, wie in     Fig.    14 ge  zeichnet, entsteht, wobei die Pressung so er  folgt, dass die Schichten sowohl innen wie am  Rand satt     aufeinanderliegen.    Es ist aber  darauf zu achten, dass bei der Pressung die  durchgehenden Schichten stetig von den       Innenpartien    gegen den Rand verlaufen, so  dass die metallischen Belegungen keine     Knik-          kungen    und Brüche erfahren.

   Aus diesem  Grund werden die erfindungsgemässen     Zwi-          schenschichten        R    verschieden breit gemacht    und beispielsweise so angeordnet, wie     Fig.    2  zeigt.  



  Die     Fig.    2-4 zeigen Anordnungen der       Zwischenschichten        R,    welche den stetigen  Übergang der verschiedenen Schichten von  den Innenpartien gegen den Rand nach er  folgter Pressung gewährleisten.

   Es können  dabei nach Belieben die Zwischenschichten       R    zwischen allen durchgehenden     Isolierstoff-          ochichten    D liegen, wie in -den     Fig.    2 und 3,  oder es können einzelne     Isoliemtoffechichten     D ohne     Zwischenschichten        R        aufeinanderge-          legt    sein, wie in     Fig.    4.

   Nach Belieben kann  dabei in diesen Anordnungen den metal  lischen Belegungen eine Zwischenschicht di  rekt, wie. in     Fig.    2, oder unter Zwischen  schaltung einer durchgehenden Isolierstoff  schicht, wie in     Fig.    3, anliegen.  



  Ferner ist es möglich, einen Teil der Zwi  schenschichten     abwechslungsweise    mit den  durchgehenden     Isolierstoffschichten    einzu  lagern und einen weiteren Teil der Zwischen  schichten direkt     aufeinanderliegend    als Sta  pel     irgendwo        zwischen    den     metallischen    Be  legungen einzufügen.     Fig.    5, 6 und 7 zeigen       derartige    Schichtanordnungen.

   In     Fig.    5, lie  gen dabei die     Zwischensehichtpakete    den me  tallischen Belegungen .direkt an, in     Fig.    6  liegt ein     Zwi.schenschichtpaket    innerhalb der  durchgehenden     Isolierstoffschichten,    und in       Fig.    7 liegt je ein     Zwischenschichtpaket    den       metallischen    Belegungen direkt an, und ein  Paket ist zwischen die durchgehenden     Iso-          lierstoffschichten    eingeschoben.     Selbstver-          ständlich    lassen sich noch weitere Kombina  tionen durchführen.  



  Es ist auch möglich, alle Zwischenschich  ten in Paketen zusammenzufassen und diese  zwischen den durchgehenden Isolierstoff  schichten einzubauen.     Fig.    8 zeigt eine der  artige Anordnung mit. zwei Zwischenschicht  paketen.  



  In der Anordnung gemäss     Fig.    7, 10, 11  und 12 sind die metallischen Belegungen B  seitlich aus dem     Dielektrikum    herausgeführt,  wodurch die Kühlung des     Kondensators    ver  bessert wird.           Fig.    9 und 10 zeigen     erfindungsgemässe     Anordnungen, wobei in den     Randpartien    me  tallische     Zwischenbelegungen    Z eingebaut  sind.

   In     Fig.    10 sind die     Zwischenbelegungen     Z in gleichen Schichtniveaus galvanisch über  Leitungen ausserhalb     des        Kondensators    mit  einander verbunden, um eine gleichmässige  Spannungsverteilung über die ganze Dicke  des     verstärkten        Dielektrikums    zu gewähr  leisten.  



  Es ist auch möglich, die     Zwischenbele-          gungen-    durch Leitungen zu verbinden, die im  Innern des     Kondensators    verlaufen, was aber  eine spezielle     Isolation    dieser     Leitungen    be  dingt.  



  Die     metallischen        Zwischenbelegungen    Z  können natürlich auch durch an .dieser Stelle  liegende     Isolierstuuffschiehten    mit aufgespritz  tem, aufgedrucktem oder aufgedampftem  leitendem Belag ersetzt werden.  



  Gemäss dem Ausführungsbeispiel, darge  stellt in     Fig.    11,     wird    die     erfindungsgemässe     Verdickung teilweise dadurch     erreicht,    dass  um die nicht aus dem     Kondensator    austreten  den Enden .der metallischen Belegungen B  isolierende Schichten Ü gefaltet sind, wobei  eine     Staffelung    der Enden dieser Schichten  dazu     dient,    den stetigen     Übergang    zwi  schen Innen- und Randpartien     sicherzustellen.     Werden die metallischen Belegungen nicht  seitlich aus dem Kondensator geführt,

   so wer  den vorteilhaft beide     Enden    mit den gefalte  ten Schichten Ü versehen.  



  Die Zahl der Zwischenschichten und .der  durchgehenden     Isolierstoffschichten    in den  Ausführungsbeispielen gemäss den     Fig.    2-11.       kann    beliebig .gewählt sein. Eine Verdickung  der Randgebiete von     praktischer    Bedeutung  bedingt aber bei den in den vorliegenden     Aus-          führungsbeiepie#lenzwischen;    zwei metallischen  Belegungen     beispielsweise    vorgesehenen sechs       durchgehenden        Isolierstoffechichten    minde  stens zwei, vorteilhaft aber mehr als zwei       Zwischenschichten.     



       Fig.    12 zeigt ein     Ausführungsbeispiel,    bei       welchem.        die    erfindungsgemässe Verdickung  teilweise dadurch     zustande    kommt, -dass die  nicht aus, dem Kondensator austretenden    Ränder der metallischen Belegung B mit  einer Isoliermasse J von ungefähr     tropfen-          förmigem        Querschnitt@ü\berzogen    sind.  



  Das     Dielektrikum    der Randpartien lässt  sich natürlich auch dadurch verdicken, dass  mindestens eine der durchgehenden Isolier  stoffschichten gegen den Rand eine zuneh  mende Dicke aufweist.     Fig.    13 zeigt den       Quersehnitt    einer einzelnen solchen Isolier  stoffschicht.  



  Die :durchgehenden     Isolierstoffschichten     wie auch die     Zwischenschichten    können ein  zeln,     gruppenweise    oder gesamthaft, gleich  oder verschieden dick gemacht werden, wo  durch es in allen erfindungsgemässen Kon  densatoren möglich     wird,    sowohl die metal  lischen Belegungen als auch die durchgehen  den     Isolierstoffschichten    mit einem Minimum  an mechanischer Beanspruchung und     Rioh-          tungsänderungen    von dem     unverstärkten    Ge  biet in die verstärkten Randgebiete überzu  führen.  



  Die eingelagerten     Zwischenschichten    wer  den     vorzugsweise    aus einem     Dielektrikum     hergestellt, dessen     Dielektrizitätskonstante     kleiner ist als die der     durchgehenden    Isolier  stoffschichten.

   Dadurch wird es möglich, die       Feldstärke    in den     Imprägniermittelschichten     in den Randgebieten zu reduzieren, da inner  halb dieser     Randgebiete    die mittlere     Dielek-          trizitätskonstante    aller     Isolierstoffschichten     gegenüber der     Dielektrizitätskonst.ante    des       Imprägniermittels    verkleinert wird.  



       ,In    -der Wahl der     Dielektrizitätskonstante     der verschiedenen Schichten, welche das     Di-          elektrikum    aufbauen, ist man natürlich inner  halb des überhaupt zur Verfügung stehenden       Materials    völlig frei.  



       Fig.    14 zeigt einen     Kondensatorwickel     nach .erfolgter Pressung und     Fig.    15 eine vor  teilhafte Stapelung solcher Flachwickel, wo  durch gezeigt ist, dass der Raum zur Unter  bringung einer gewissen Anzahl Wickel nicht  wesentlich grösser ist als bei den bisherigen       Kondensatoren    mit durchgehend gleich dicken  Wickeln.  



       Fig.    16 zeigt eine andere, einen     Stapel    bil  dende Anordnung von verdickten Fla-chwik-           keln,        -wobei    ein Mehrbedarf an Raum zur       L'nterbr_ng>ung    der Wickel praktisch ganz  dahinfällt.

   Die verdickten Ränder der Flach  wickel verhindern bei der Anordnung     der-          se@ben    nach den     Fig.    15 und 16 das     gegen-          seiti--e        Ve        rsehieben    der Wickel, was einen     be-          sonderen    Vorteil dieser Ausführungen des     er-          findungsgemässen        Kondensators    darstellt.



  Capacitor with a layered dielectric with reinforced edges. In technology, capacitors are very often used which are wound from metal foils and oil-impregnated insulating layers sandwiched between them, these windings mostly being pressed into flat packets.

   Such capacitors with a dielectric made up of oil-impregnated layers, however, tend to form gas when subjected to high dielectric loads, which can be attributed to flicker phenomena, so that at a certain voltage applied to the capacitor, called ionization voltage, the dielectric is destroyed and thus the whole capacitor occurs.



  It is already known to apply an insulating material layer with as loose a structure as possible and a rough surface directly to each of the surfaces of the metallic covering, but to leave the remaining insulating layers in the usual dense design with a smooth surface. It is also known to cover only the edges of the metallic coverings on both sides with a layer of insulating material with a rough surface and a loose structure.

   In .derart constructed capacitors is. the risk of gas formation is somewhat reduced and consequently destruction is less likely than with the capacitors that are only equipped with smooth insulating layers.



  Tests on all of these known capacitors have shown, however, that the first glimmer.seheinungen always come from the edges of the metallic coverings and that, consequently, the high dielectric strength of the dielectric in the inner parts of the capacitor is never fully exploited.



  It is also known that the ratio of the field strengths in two substances of different dielectric constants which lie between two flat electrodes is inversely proportional to the dielectric constants of these two substances.

   Furthermore, since in an impregnated, layered dielectric, the layer thickness of the impregnating agent is vanishingly small compared to the layer thickness of the insulating material itself, it is possible to increase the voltage across the capacitor with a constant field strength in the impregnating agent, if the dielectric constant of the insulating material is reduced at the same time However, experiments with such capacitors also showed that this significantly increases the ioni,

  ation tension is not possible and the inner areas towards the peripheral areas are still not fully utilized.



  The investigation of the relationship between the ionization voltage applied to a capacitor and the thickness of the dielectric in the capacitor showed that the ionization voltage increases with 0.45-0.5 times the power of the dielectric.

    If the dielectric located between the metallic coatings is only thickened at the edges, it is possible to increase the ionization voltage without significantly reducing the total capacitance of the capacitor at the same time.



  Depending on the thickness and the number of continuous layers of insulating material, the edge of the dielectric can be reinforced with a single intermediate layer in each of the two edge parts of the capacitor between two metallic coverings so that an elevation the ionization voltage is reached by at least 10%.

   The storage of individual or more such intermediate layers is preferably carried out within the continuous insulating material layers, which means that harmful, abrupt changes in direction of the metallic coverings when transitioning from the inner area to the peripheral areas can be avoided.



  Strong thickening of the capacitor edge can be achieved by stacked, preferably graded intermediate layers, or by other, suitably shaped bodies made of insulating material, which are inserted between the continuous insulating material layers or directly adjacent to the metallic coverings, along with the individual intermediate layers, into the capacitor edges .



  The subject of the invention is accordingly a capacitor with a dielectric, which is made up of several layers of insulating material impregnated with an insulating agent, whereby according to the invention, to reinforce the dielectric of the edge regions with respect to the inner region, at least one intermediate layer each between two continuous layers of insulating material within two metallic coverings Iso liermaterial built into the two peripheral areas of the condenser.



  By embedding additional metallic coatings in the thickened edge areas, the dielectric of these edge areas can be divided into layers of smaller thickness, whereby a further increase in the ionization voltage can be achieved. Let a numerical example clarify that.



  A capacitor is thickened at the edge by 1.4 times the amount, i.e. by 40%. The ionization voltage for the unthickened capacitor is U1, then an ionization voltage 1.4 # Ui N <B> 1.18 </B> Ui can be applied to the thickened capacitor.

   If a metallic intermediate layer is now introduced into the thickened edge, the distance between a continuous layer and these intermediate layers in the edge area is 0.7 times the spacing of two layers in the unthickened capacitor.

   A voltage UgN o, 7.U ,, 0.84zr1 may then lie between a continuous assignment and the intermediate assignment, thus a voltage U4 = 2 on the two continuous assignments and thus on the capacitor itself. Us N 1.68 UI, which corresponds to a 68% increase in the ionization voltage. By thickening the edge area by 1.4 times the amount and incorporating the intermediate layer, the output at the capacitor can be increased by a factor of 2.8.

   However, the invention makes it easily possible, by reinforcing the edge twice and introducing a metallic intermediate layer, to build capacitors with the same capacitance, which can be loaded with an approximately four times higher output than the previous versions, provided that the dielectric strength of the unreinforced parts allows this, with a suitable layering of the individual capacitor windings only a volume increase of. 1-2% is to be accepted.



  The invention will now be explained on the basis of exemplary embodiments and with the aid of FIGS. 1-16.



  1-12 show the cross section through various arrangements of uuge-pi-i, ssteii, stacked layers, which are used for winding the capacitors.

   In Fig. 1 as well as in Fi g. 2-12, the solid thick lines with the reference symbol B represent the metallic coatings, and the dash-dotted straight lines with the reference symbol D indicate the continuous impregnated insulating layers, for example made of paper.

   In FIGS. 1-12, the dashed short pieces provided with the reference symbol R represent intermediate layers of insulating material on both edges, which are used to thicken the cattle sections according to the invention.



       1 shows the simplest layer north of the capacitor according to the invention. A single intermediate layer B is installed between two continuous layers of insulating material D and D_ within the two metal layers B and & in the two edge parts of the capacitor.

   Since the same layer arrangements occur with after the winding of the capacitors between all superimposed Be legations, must of course as ge drawn z.

   B. one continuous insulating material layer D .; and D., above Bi or below B., and an intermediate layer R = above the insulating layer D, installed who the. The number of continuous insulating material layers as well as the number of intermediate layers can of course be increased as required. as is indicated, for example, in FIGS. 2-4.

    



  After the capacitor has been wound, it is advantageously pressed in such a way that a flat winding is produced, as shown in FIG. 14, the pressing being carried out in such a way that the layers lie snugly on top of one another both inside and on the edge. However, it is important to ensure that the continuous layers run steadily from the inside towards the edge during the pressing process so that the metallic coverings do not experience any kinks or breaks.

   For this reason, the intermediate layers R according to the invention are made of different widths and are arranged, for example, as FIG. 2 shows.



  2-4 show arrangements of the intermediate layers R, which ensure the steady transition of the various layers from the inner parts against the edge after it has been pressed.

   The intermediate layers R can be positioned between all continuous insulating material layers D, as in FIGS. 2 and 3, or individual insulating material layers D without intermediate layers R can be placed on top of one another, as in FIG.

   If desired, an intermediate layer can be added directly to the metallic coatings in these arrangements, such as. in Fig. 2, or with the interposition of a continuous layer of insulating material, as in Fig. 3, are applied.



  It is also possible to store part of the intermediate layers alternately with the continuous insulating material layers and to insert a further part of the intermediate layers directly on top of one another as a stack somewhere between the metallic layers. FIGS. 5, 6 and 7 show such layer arrangements.

   In Fig. 5, the interlayer packages lie directly against the metallic coverings, in Fig. 6 an interlayer package lies within the continuous insulating material layers, and in Fig. 7 an interlayer package is in direct contact with the metallic coverings and one package is inserted between the continuous layers of insulation. Of course, other combinations can be made.



  It is also possible to combine all intermediate layers in packages and to install them between the continuous layers of insulating material. Fig. 8 shows one of the like arrangement with. two interlayer packages.



  In the arrangement according to FIGS. 7, 10, 11 and 12, the metallic coatings B are led out laterally from the dielectric, whereby the cooling of the capacitor is improved ver. 9 and 10 show arrangements according to the invention, wherein in the edge parts me metallic intermediate deposits Z are built.

   In FIG. 10, the intermediate layers Z are galvanically connected to one another at the same layer level via lines outside the capacitor in order to ensure a uniform voltage distribution over the entire thickness of the reinforced dielectric.



  It is also possible to connect the intermediate assignments with lines that run inside the capacitor, but this requires special insulation of these lines.



  The metallic intermediate coverings Z can of course also be replaced by insulating layers with a sprayed, printed or vapor-deposited conductive coating.



  According to the exemplary embodiment shown in FIG. 11, the thickening according to the invention is partially achieved in that the ends of the metallic coatings B are folded around the ends of the metallic coatings B, the ends of these layers being staggered to ensure the continuous transition between inner and edge areas. If the metallic coverings are not led out of the capacitor from the side,

   so who provided the advantageous both ends with the folded layers Ü.



  The number of intermediate layers and the continuous layers of insulating material in the exemplary embodiments according to FIGS. 2-11. can be selected at will. A thickening of the marginal areas of practical importance, however, requires the intermediate areas in the present exemplary embodiments; two metallic coverings, for example, six continuous layers of insulating material provided at least two, but advantageously more than two, intermediate layers.



       Fig. 12 shows an embodiment in which. the thickening according to the invention is partly due to the fact that the edges of the metallic coating B which do not emerge from the capacitor are covered with an insulating compound J of approximately teardrop-shaped cross-section.



  The dielectric of the edge parts can of course also be thickened in that at least one of the continuous insulating material layers has an increasing thickness towards the edge. Fig. 13 shows the cross section of a single such insulating material layer.



  The continuous insulating layers as well as the intermediate layers can be made individually, in groups or as a whole, with the same or different thicknesses, which makes it possible in all capacitors according to the invention to have both the metallic coatings and the continuous insulating layers with a minimum of mechanical To transfer stress and changes in the conditions from the unreinforced area to the reinforced peripheral areas.



  The embedded intermediate layers are preferably made of a dielectric whose dielectric constant is smaller than that of the continuous insulating material layers.

   This makes it possible to reduce the field strength in the impregnation agent layers in the edge areas, since within these edge areas the mean dielectric constant of all insulating material layers is reduced compared to the dielectric constant of the impregnation agent.



       In the choice of the dielectric constant of the various layers which build up the dielectric, one is of course completely free within the material available at all.



       14 shows a capacitor winding after pressing and FIG. 15 shows a partial stacking of such flat windings, which shows that the space for accommodating a certain number of windings is not significantly larger than with previous capacitors with windings of the same thickness throughout .



       16 shows another arrangement of thickened flakes forming a stack, with an additional requirement for space for interbringing the winding being practically completely eliminated.

   The thickened edges of the flat coils prevent the coils from being pushed against one another in the arrangement of these according to FIGS. 15 and 16, which is a particular advantage of these embodiments of the capacitor according to the invention.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCI1: Kondensator mit einem 1)ielektrikum, das ans mehreren mit einem Isoliermittel impräg nierten Isolierstoffschichten aufgebaut ist, dadurch gekennzeichnet, PATENT CLAIM1: Capacitor with a 1) dielectric, which is composed of several layers of insulating material impregnated with an insulating agent, characterized in that dass zur Verstär- kung des Dielektrikums der Randgebiete geg < @nüber dem Innengebiet mindestens zwi- c@en zwei durchgehenden Isolierstoffschieh- ten innerhalb zweier metallischer Belegungen wenigstens je eine Zwischenschicht aua Iso- lie rmaterial in die beiden Randgebiete des Kondensators eingeballt ist. that to reinforce the dielectric of the edge areas opposite the inner area at least between two continuous layers of insulating material within two metallic coverings, at least one intermediate layer of insulating material is bundled into the two edge areas of the capacitor. UNTERANSPRÜCHE 1. Kondensator nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Zwischen- seliichten in den Randgebieten unter sich verschiedene Breiten haben und so angeordnet sind, dass die metallischen Belegungen und die Isolierstoffschiehten nach erfolgter Pres sung ,stetig von der Kondensatormitte gegen den verdickten Rand verlaufen. SUBClaims 1. Capacitor according to patent claim, characterized in that the intermediate seleniums in the edge areas below each other have different widths and are arranged in such a way that the metallic coverings and the insulating material layers run steadily from the center of the capacitor towards the thickened edge after pressing . 2. Kondensator nach Unteranspruch 1, dadurch gelzennzeichnet, dass die den metal lischen Belegungen zunächst liegenden Zwi- schenschichten die kleinste Breite haben und die übrigen Zwischenschichten so angeordnet sind, dass mit zunehmendem Abstand von den metallischen Belegungen die Breite der Zwi- schenschichten stufenweise zunimmt. 3. 2. Capacitor according to dependent claim 1, characterized in that the intermediate layers initially lying on the metallic coatings have the smallest width and the remaining intermediate layers are arranged in such a way that the width of the intermediate layers increases gradually as the distance from the metallic coatings increases. 3. Kondensator nach Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, da.ss die ZwIsehen- schichten so angeordnet sind, dass deren Breite von einer metallischen Belegung bis zur näch sten stufenweise zunimmt und hierauf bis zur nächsten Belegung wieder abnimmt. Capacitor according to dependent claim 1, characterized in that the intermediate layers are arranged in such a way that their width increases gradually from one metallic covering to the next and then decreasing again until the next covering. 4. Kondensator nach Unteranspruch 1, dadurch. gekennzeichnet, da-ss die den metal lischen Belegungen zunächst liegenden Zwi schenschichten die grösste Breite haben und die übrigen Zwischenschichten so angeordnet sind, dass mit zunehmendem Abstand von .den metallischen Belegungen die Breite der Zwi- schenschiehten stufenweise abnimmt. 5. Kondensator nach Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass die Zwischen schichten und die durchgehenden Isolierstoff schichten abwechselnd eingebaut sind. 6. 4. Capacitor according to dependent claim 1, characterized. marked that the intermediate layers that are closest to the metallic coatings have the greatest width and the remaining intermediate layers are arranged in such a way that the width of the intermediate layers gradually decreases with increasing distance from the metallic coatings. 5. Capacitor according to dependent claim 1, characterized in that the intermediate layers and the continuous insulating layers are installed alternately. 6th Kondensator nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass den metallischen Belegungen beidseitig eine durchgehende Isolierstoffschicht direkt anliegt. 7. Kondensator nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an den Rändern der metallischen Belegungen beidseitig je- eine Zwischenschicht direkt anliegt. B. Capacitor according to dependent claim 1, characterized in that a continuous layer of insulating material rests directly on the metallic coverings on both sides. 7. Capacitor according to dependent claim 1, characterized in that an intermediate layer rests directly on the edges of the metallic coverings on both sides. B. Kondensator nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass längs den metal- tis chen Belegungen beidseitig mindestens zweidurchgehende Isolierstoffschiehten ver laufen, zwischen denen keine Zwischensehich- teneingelagert sind. 9. Capacitor according to dependent claim 1, characterized in that at least two continuous layers of insulating material run along the metallic coverings on both sides, between which no intermediate layers are embedded. 9. Kondensator nach Unteranspruch 1., dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil der Zwischenschichten abwechslungsweise mit den durchgehenden Isolierstoffschichten und ein weiterer Teil der Zwischenschichten di rekt aufeinanderliegend in den Kondensator eingebaut sind. 10. Kondensator nach Unteranspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass direkt aufein- anderliegende Zwischenschichten den metal lischen Belegungen anliegen. 11. Capacitor according to dependent claim 1, characterized in that part of the intermediate layers are built into the capacitor in alternation with the continuous insulating material layers and a further part of the intermediate layers directly on top of one another. 10. Capacitor according to dependent claim 9, characterized in that interlayers lying directly on top of one another are in contact with the metallic coatings. 11. Kondensator nach Unteranspruch 9, dadurch gekennzeichnet. dass direkt aufein- anderliegende Zwischenschichten in der Mitte zwischen den durchgehenden Isolierstoff- schichten liegen. 12. Capacitor according to dependent claim 9, characterized. that directly on top of each other intermediate layers lie in the middle between the continuous insulating material layers. 12. Kondensator nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die Zwi schenschichten wie die durchgehenden Isolier stoffschichten für sieh getrennt zu Paketen aufeinandergeschichtet sind, wobei die durch gehenden Isolierstoffsehichtpakete den metal lischen Belegungen beidseitig anliegen und zwischen zwei derart bedeckten metallischen Belegungen die Zwischenschichtpakete einge schoben sind. 13. Kondensator nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass .ein Teil der Zwischenschichten die Ränder der metal lischen Belegungen einhüllt. 14. Capacitor according to dependent claim 1, characterized in that both the intermediate layers and the continuous insulating material layers are stacked separately to form packets, with the continuous insulating material layer packets resting on both sides of the metallic coverings and the intermediate layer packets being inserted between two such covered metallic coverings. 13. Capacitor according to dependent claim 1, characterized in that .a part of the intermediate layers envelops the edges of the metallic coatings. 14th Kondensator nach Patentanspruch, :da durch gekennzeichnet, dass die metallischen Belegungen an :den Rändern in eine Isolier stoffmasse eingebettet sind, .die derart ge formt ist, dass die metallischen Belegungen und die Isolierstoffschichten stetig von der Kondensatormitte gegen den verdickten Rand verlaufen. 15. Kondensator nach Patentanspruch, da- .durch gekennzeichnet, dass mindestens eine der .durchgehenden Isolierstoffschichten ge gen den Rand zunehmende Dicke aufweist. 16. Capacitor according to claim: characterized in that the metallic coverings are embedded in an insulating material at the edges, which is shaped in such a way that the metallic coverings and the insulating material layers run continuously from the capacitor center towards the thickened edge. 15. Capacitor according to patent claim, characterized in that at least one of the continuous insulating material layers has increasing thickness against the edge. 16. Kondensator nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet"dass in den verstärkten Randgebieten mindestens eine metallische Zu- satzbelegung in das Dielektrikum zwischen den metallischen Belegungen eingebaut ist. 17. Kondensator nach Unteranspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass .die Zusatzbele gungen in gleichen Schichtniveaus unterein ander galvanisch verbunden sind. 18. Kondensator nach Unteranspruch. 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzbele gungen aus einem auf einen Isolierstoff auf gedampften leitenden Belag bestehen. 19. Capacitor according to claim, characterized in that at least one additional metallic coating is built into the dielectric between the metallic coatings in the reinforced edge areas. 17. A capacitor according to dependent claim 16, characterized in that the additional coatings are galvanically in the same layer levels below one another 18. Capacitor according to dependent claim 16, characterized in that the additional coatings consist of a conductive coating vaporized onto an insulating material. Kondensator nach Unteranspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzbele- gungen aus einem auf einen Isolierstoff auf gedruckten leitenden Belag bestehen. 20. Kondensator nach Unteranspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzbele- gungen aus. einem auf .einem Isolierstoff auf gespritzten leitenden Belag bestehen. 21. Kondensator nach Patentanspruch, .da durch gekennzeichnet, dass je ein Rand der beiden metallischen Belegungen an gegen überliegenden Seiten -aus dem Dielektrikum austritt. 22. Capacitor according to dependent claim 16, characterized in that the additional assignments consist of a conductive layer printed on an insulating material. 20. Capacitor according to dependent claim 16, characterized in that the additional assignments from. one on .einem insulating material on sprayed conductive coating exist. 21. Capacitor according to claim, .da characterized in that one edge of the two metallic coverings emerges from the dielectric on opposite sides. 22nd Kondensator nach Patentanspruch, .da durch gekennzeichnet, dass die Zwischen schichten eine geringere Dielektrizitätskon- stante besitzen als die durchgehenden Isolier stoffschichten. 2.3. Kondensator nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass er als Flachwickel ausgeführt ist. 24. Capacitor according to patent claim, characterized in that the intermediate layers have a lower dielectric constant than the continuous insulating layers. 2.3. Capacitor according to claim, characterized in that it is designed as a flat winding. 24. Kondensator nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass er aus einem Sta pel von über- und nebeneinander angeordne- ten Flachwickeln besteht, wobei jeder Flach wickel quer zu -den nächst darüber- und dar unterliegenden Flachwickeln -gelagert ist und wobei die in einer Schicht liegenden Flach- wickel parallel verlaufen. Capacitor according to patent claim, characterized in that it consists of a stack of flat windings arranged one above the other and next to one another, each flat winding being mounted transversely to the flat windings next above and below, and with the flat windings lying in one layer Flat wraps run parallel.
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