CH299511A - Electric capacitor. - Google Patents

Electric capacitor.

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CH299511A
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Gmbh Robert Bosch
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Gmbh Robert Bosch
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  • Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)

Description

  

  Elektrischer Kondensator.    Die Erfindung hat einen elektrischen Kon  densator zum Gegenstand mit mindestens einer  metallischen Belegung, welche auf ein band  förmiges     Dielektrikum    aufgedampft und so  dünn ist, dass das     Belagmetall    bei einem  Durchschlag um die Durchschlagstelle herum  wegbrennt.  



  Bei Verwendung von Papier als     Dielektri-          kum    für derartige Kondensatoren hat sich die  starke     Porosität    dieses Stoffes als äusserst  nachteilig erwiesen, weil das auf Papier bei  spielsweise mit einer Schichtdicke von     0,1,u     aufgedampfte     Belagmetall    auch in die Poren  des Papiers eindringt und dadurch Spitzen bil  det, welche eine starke     Ionisierung    zur Folge  haben und dadurch die Lebensdauer der Kon  densatoren     verkürzen.    Es gelang zwar,

   diesen  Nachteil wirksam zu bekämpfen     durch    einen  vor der     Metallisierimg    auf die unebene Papier  oberfläche aufgebrachten glättenden Überzug  aus Lack. Auf diese Weise gelangte man zu  einem einigermassen spitzenfreien Metallbelag  und damit zu einem weitgehend     ionisierungs-          freien        Metallpapierkondensator.    Die Erfin  dung zeigt .einen Weg, auf dem das gleiche  Ziel mit andern Mitteln erreicht werden kann.

         Cremäss    der Erfindung ist die     Metallisierung     ohne glättende Zwischenschicht     unmittelbar     auf das     Trägerdielektrikum    aufgebracht und  mit einem isolierenden Überzug versehen.  



  Durch die isolierenden Überzüge wird offen  bar die die     Ionisierung    bewirkende Feldkon  zentration insbesondere an den vom Träger-         -...K..     



       dielektrikum    weggerichteten Spitzen der     "Me-          tallbeläge    unschädlich gemacht, während an  den in das     Dielektrikum    hineinragenden Spit  zen der     Metallisierung    keine schädliche     Ioni-          sierung    auftritt, da diese Spitzen durch das       Dielektrikum    selbst abgedeckt sind.

   Jeden  falls wird durch die isolierenden Überzüge  auf den     Metallisierungen    auf. wesentlich     ein-          faehere    Weise eine     ebensogute    Wirkung erzielt  wie durch Lackieren der     dielektrischen    Bän  der vor der     Metallisierung.    Die isolierenden  Überzüge selbst können dabei sehr dünn sein,  wesentlich     dünner    als die     erwähnten,    bei den  bekannten Kondensatoren verwendeten Lack  schichten     und    z.

   B. ebenfalls aus Lack, Quarz  oder auch aus einem     Oxyd        eines        Metalles    be  stehen. Alle diese Stoffe werden zweckmässig  nach der     Aufdampfung    des Metallbelages  selbst im gleichen     Vakuiuugefäss        und        in    dem  selben Arbeitsgang auf das     Belagmetall    auf  gedampft. Dadurch wird     in    der Herstellungs  weise derartiger Kondensatoren gegenüber den  mit vor der     Metallisierung    lackiertem     Dielek-          trikum    ein wesentlicher technischer Fort  schritt erzielt.

      Dabei muss lediglich darauf geachtet wer  den, dass die der     Kontaktierung    dienenden  Ränder der metallischen     Kondensatorbelegun-          gen    nicht auch von einem isolierenden über  zug bedeckt werden.  



  In der Zeichnung ist der Erfindungsgegen  stand dargestellt,     -und        zwar        zeigt              Fig.    1 einen teilweisen Schnitt durch einen  Wickelkondensator mit einem isolierenden       -Überzug    auf den Belegungen in schematischer  Darstellung und       Fig.    2 zwei Kurven, welche die Wirkung  der isolierenden Überzüge veranschaulichen.  Nach     Fig.    1 ist ein     Natronzellulosepapier-          band    10 der     Satinage    A mit einem silberglän  zenden 5 X 10-5 mm starken, z.

   B. durch Auf  dampfen aufgebrachten Zinkbelag 11 mit  guten     Ausbrenneigenschaften    versehen. Auf  dem Zinkbelag befindet sind ein als metalli  sches Magnesium aufgedampfter 2 X 10-5 mm  starker, fester Überzug 12 aus     Magnesiiun-          oxyd,    der den der     Kontaktierung    dienenden  Rand des Belages 11 freilässt.

   Ein weiteres  Papierband 20 mit     -einem    Zinkbelag 21 und  einem     -#uIagnesiiunoxydüberzug    22 ist mit dem  Band 10 zu einem     Wickelkondensator    ver  arbeitet, dessen     Dielektrikum    also aus den  Papierbändern 10 und 20 und dessen Metall  beläge aus den Zinkschichten 11     und    21 mit  den     Magnesiinnoxydüberzügen    12 und 22 be  stehen.  



  Die in     Fig.    2     wiedergegebenen    Kurven ver  anschaulichen die Abhängigkeit des Verlust  faktors     (tg        ö)    in Promille von der Feldstärke  (E) in     kV,lein    bei einem ölgetränkten Konden  sator nach     Fig.    1 (Kurve 2) und bei einem  ebenfalls ölgetränkten     Kondensator,    der sich  von demjenigen nach     Fig.    1 nur dadurch  unterscheidet, dass seine Metallbeläge nicht mit       Magnesiimioxyd    überzogen sind ,(Kurve 1).  



  Wie aus den beiden Kurven hervorgeht,  ist bei einer Feldstärke von     beispielsweise     240     kV;cm    der Verlustfaktor bei einem Kon  densator nach     Kurve    1 mehr als dreimal so  gross wie bei einem Kondensator nach Kurve 2.  (Die entsprechenden Werte sind in     Fig.    2  durch gestrichelte Linien     markiert.)    Die neuen  Kondensatoren können     also    mit einer viel  grösseren Feldstärke ausgelegt werden als  unter sonst gleichen     Bedingungen    ohne isolie  renden Überzug auf den Metallbelägen.  



  Die     Wirkung    des Überzuges tritt natürlich  nicht nur bei Kondensatoren mit auf Papier  aufgedampften Metallbelägen ein. Die Un  ebenheiten an der Oberfläche anderer dielek-         trischer    Stoffe, z. B.     Kunststoff-Folien    wie  Polyäthylen, sind zwar weniger ausgeprägt,  aber trotzdem noch vorhanden. Selbst bei  einer anscheinend     vollkommen    ebenen Unter  lage bedingt allein schon die     Körnung    des auf  gebrachten Metallbelages eine wenn auch ge  ringe Spitzenwirkung, welche durch einen iso  lierenden Überzug unschädlich gemacht wer  den kann.



  Electric capacitor. The invention relates to an electrical capacitor with at least one metallic coating which is vapor-deposited onto a band-shaped dielectric and is so thin that the coating metal burns away in the event of a breakdown around the breakdown point.



  When using paper as the dielectric for capacitors of this type, the high porosity of this substance has proven to be extremely disadvantageous, because the covering metal, for example 0.1 which result in strong ionization and thus shorten the service life of the capacitors. Although it succeeded

   this disadvantage can be effectively combated by a smooth coating of lacquer applied to the uneven paper surface prior to metallization. In this way, a metal coating that was to a certain extent free of peaks and thus a largely ionization-free metal paper capacitor was obtained. The invention shows a way in which the same goal can be achieved by other means.

         According to the invention, the metallization is applied directly to the carrier dielectric without a smoothing intermediate layer and provided with an insulating coating.



  The insulating coatings clearly reveal the field concentration causing the ionization, in particular at the areas from the carrier -... K ..



       The tips of the metal coverings directed away from the dielectric are rendered harmless, while no harmful ionization occurs at the tips of the metallization protruding into the dielectric, since these tips are covered by the dielectric itself.

   In any case, the insulating coatings on the metallizations will apply. It is much easier to achieve an effect that is just as good as by painting the dielectric strips before the metallization. The insulating coatings themselves can be very thin, layers much thinner than the paint mentioned, used in the known capacitors and z.

   B. also be made of lacquer, quartz or an oxide of a metal. All of these substances are expediently vaporized onto the metal covering itself in the same vacuum vessel and in the same operation after the vapor deposition of the metal covering. As a result, a significant technical progress is achieved in the production of such capacitors compared to the dielectric coated before the metallization.

      It is only necessary to ensure that the edges of the metallic capacitor coverings used for contacting are not covered by an insulating overlay.



  In the drawing, the subject matter of the invention is shown - namely, Fig. 1 shows a partial section through a wound capacitor with an insulating coating on the coverings in a schematic representation and Fig. 2 shows two curves which illustrate the effect of the insulating coatings. According to Fig. 1 is a soda cellulose paper tape 10 of the satin A with a silver gloss zenden 5 X 10-5 mm thick, z.

   B. provided by on vapor applied zinc coating 11 with good burnout properties. Located on the zinc coating is a 2 × 10-5 mm thick, solid coating 12 made of magnesia oxide which is vapor-deposited as metallic magnesium and leaves the edge of the coating 11 used for contacting free.

   Another paper tape 20 with a zinc coating 21 and a - # uIagnesiiunoxydüberzug 22 is ver works with the tape 10 to form a wound capacitor whose dielectric is made of the paper tapes 10 and 20 and whose metal coatings are made of the zinc layers 11 and 21 with the magnesium oxide coatings 12 and 22 exist.



  The curves shown in Fig. 2 illustrate the dependency of the loss factor (tg ö) in per thousand on the field strength (E) in kV, lein for an oil-soaked capacitor according to Fig. 1 (curve 2) and for a capacitor also oil-soaked, which differs from that according to FIG. 1 only in that its metal coatings are not coated with magnesia (curve 1).



  As can be seen from the two curves, with a field strength of, for example, 240 kV; cm, the loss factor for a capacitor according to curve 1 is more than three times as large as for a capacitor according to curve 2. (The corresponding values are indicated by dashed lines in FIG Lines marked.) The new capacitors can therefore be designed with a much greater field strength than under otherwise identical conditions without an insulating coating on the metal coverings.



  The effect of the coating does not only apply to capacitors with metal coatings vapor-deposited on paper. The unevenness on the surface of other dielectric materials, e.g. B. Plastic films such as polyethylene are less pronounced, but still present. Even with what appears to be a perfectly level surface, the grain size of the applied metal coating alone results in a top-notch effect, albeit a small one, which can be rendered harmless by an insulating coating.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH I: Elektrischer Kondensator mit mindestens einer metallischen Belegung, welche auf ein dielektrisches Band aufgebracht und so dünn ist, dass das Belagmetall bei einem Durch schlag um die Durchschlagstelle herum weg brennt, dadurch gekennzeichnet, dass der Me tallbelag ummittelbar auf das Dielektrikiim aufgebracht und mit einem isolierenden Ü ber- ztig versehen ist. 13INTERANSPRÜCHE 1. Kondensator nach. Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass auf den Metall belag eine dünne Lackschicht. aufgebracht ist. PATENT CLAIM I: An electrical capacitor with at least one metallic coating which is applied to a dielectric tape and is so thin that the coating metal burns away in the event of a breakdown around the breakdown point, characterized in that the metal coating is applied directly to the dielectric tape and with is provided with an insulating cover. 13 INTERCLAIMS 1. Capacitor after. Claim I, characterized in that a thin layer of lacquer is applied to the metal. is upset. 2. Kondensator naeh Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der isolierende Überzug aufgedampft ist. 3. Kondensator nach Unteranspruch 2, da durch gekennzeichnet, dass auf den Metall belag eine dünne Quarzschicht aufgedampft. ist. 4. Kondensator nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass auf den Metall belag eine dünne Schicht eines leicht oxydie renden Metalles aufgedampft ist, das nach dem Aufdampfen eine Oxvdschieht bildet. 5. Kondensator nach Unteransprueh 4, da durch gekennzeichnet, dass als leicht. oxydie rendes Metall Magnesium aufgedampft ist. 2. Capacitor naeh claim I, characterized in that the insulating coating is vapor deposited. 3. Capacitor according to dependent claim 2, characterized in that a thin quartz layer is vapor-deposited onto the metal. is. 4. Capacitor according to claim I, characterized in that a thin layer of a slightly oxydie-generating metal is vapor deposited on the metal coating, which forms an oxide layer after vapor deposition. 5. Capacitor according to Unteransprueh 4, characterized in that as easily. oxidizing metal magnesium is vapor-deposited. PATENTANSPRUCH II Verfahren zur Herstellung eines Konden- sators nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass der Metallbelag und der iso lierende Überzug in einem Arbeitsgang auf gebracht werden. PATENT CLAIM II Method for producing a capacitor according to Patent Claim I, characterized in that the metal coating and the insulating coating are applied in one operation.
CH299511D 1950-12-13 1951-12-01 Electric capacitor. CH299511A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1079203B (en) * 1957-03-16 1960-04-07 Bosch Gmbh Robert Self-healing electrical capacitor

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE1079203B (en) * 1957-03-16 1960-04-07 Bosch Gmbh Robert Self-healing electrical capacitor

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