Elektrischer Kondensator, insbesondere Wickelkondensator, mit einer Sicherung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen in ein Gehäuse eingebauten Kondensator, insbesondere einen Wickelkondensator, mit einer Sicherung, die bei unzulässiger Drucksteigerung im Gehäuse durch Ausdehnung eines nachgiebigen Gehäuseteils die Stromzuführung unterbricht. Sie stellt eine Weiterausbildung des Gegenstandes des Hauptpatentes dar.
Der Patentanspruch des Hauptpatentes betrifft einen Kondensator der vorstehend erwähnten Art, welcher dadurch gekennzeichnet ist, dass der nachgiebige Gehäuseteil so ausgebildet und angeordnet ist, dass er bei entstehendem Überdruck im Gehäuse eine mit dem Kondensatorbelag elektrisch verbundene Druckkontakteinrichtung aus ihrer geschlossenen Kontaktlage bringt, um die elektrische Verbindung zwischen einer der Stromzuführungen zu einem der Kondensatorbeläge und dem betreffenden Kondensatorbelag zu unterbrechen.
Im Hauptpatent ist ein solcher Kondensator mit einer Sicherung beschrieben, die aus einem Druckkontakt besteht, der mit einer metallischen Kontaktschicht an dem Kondensator zusammenarbeitet. Eine solche metallische Kontaktschicht besteht in der Regel aus einer auf der Stirnseite des Kondensators aufgebrachten porösen Metallschicht, die insbesondere durch Aufspritzen erzeugt wird. Durch diese Metallschicht werden die einzelnen Belegungsteile jeder Kondensatorbelegung miteinander verbunden. Durch Anbringen einer elektrischen Zuleitung an dieser Kontaktschicht wird der Anschluss an den Kondensator hergestellt.
Im vorliegenden Fall wirkt eine der Kontaktschichten mit einem am Gehäuse des Kondensators, z. B. am Deckel, angebrachten Druckkontakt zusammen, der die Verbindung von dieser Kondensatorbelegung zu einem äusseren Anschluss herstellt. Der Druckkontakt kann beispielsweise, wie im Hauptpatent beschrieben, aus einer geeignet gebogenen Feder oder aus einem Metallstift bestehen.
Bei einer unzulässigen Drucksteigerung im Gehäuse wird ein nachgiebiger Gehäuseteil aus seiner ursprünglichen Lage gebracht und dadurch der Druckkontakt, z. B. die Feder, von der metallischen Kontaktschicht wegbewegt, so dass die Zuleitung zur Kondensatorbelegung unterbrochen wird.
Es hat sich nun gezeigt, dass in manchen Fällen keine zuverlässige Unterbrechung des Stromes bei der Drucksteigerung eintrat. Es wurde gefunden, dass die Ursache hierfür kleine Metallteilchen bilden, die sich insbesondere während des Abschaltvorganges von der Oberfläche der metallischen Kontaktschicht abgelöst haben und einen Stromübergang zwischen der metallischen Kontaktschicht und dem Druckkontakt zur Folge haben, obwohl dieser sich bereits von der Kontaktschicht abgehoben hat.
Um diese Nachteile zu vermeiden, und ein zuverlässiges Ansprechen der Sicherung zu gewährleisten, wird gemäss der Erfindung ein Kondensator vorgeschlagen, welcher sich dadurch auszeichnet, dass am Kondensator eine metallische Kontaktschicht vorhanden ist, von welcher der Druckkontakt bei unzulässiger Drucksteigerung im Gehäuse abgehoben wird, wodurch die Stromzuführung unterbrochen wird, und dass der Teil der Kontaktschicht, der mit dem Druckkontakt zusammenwirkt, eine glatte Oberfläche besitzt.
Dadurch wird vermieden, dass sich durch den beim Abheben des Druckkontaktes bildenden Öffnungsfunken kleine Metallteilchen von der Oberfläche der Kontaktschicht loslösen und die Unterbrechung des Stromes verhindern.
Die Erfindung kann in verschiedener Weise verwirklicht werden.
Am einfachsten ist es, den betreffenden Teil der Kontaktschicht oberflächlich zu verschmelzen. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, dass die Oberfläche der metallischen Kontaktschicht an der Kontakt stelle mit einem heissen Metallteil in Berührung gebracht wird, so dass die Schicht an dieser Stelle oberflächlich schmilzt. Am einfachsten geschihet dies durch kurzes Berühren mit einem Lötkolben.
Es ist aber auch möglich, die metallische Kontaktschicht örtlich mit einer Flamme anzuschmelzen oder eine Wärmestrahlung auf die Kontaktschicht einwirken zu lassen.
Es soll gleich betont werden, dass nur die Oberfläche der Kontaktschicht angeschmolzen werden darf. Wenn nämlich die Wärmeeinwirkung so ;stark ist, dass die Kontaktschicht über ihre ganze Dicke schmilzt, wird der Kontakt mit der Belegung wesentlich verschlechtert. Die aufgespritzte Metallschicht darf daher nur oberflächlich verändert werden, dass der mit der Belegung in Kontakt stehende Teil seine ursprüngliche Struktur behält.
Eine andere Möglichkeit zur Erzeugung einer glatten
Oberfläche an der Kontaktstelle besteht darin, dass eine zusätzliche Metallschicht an dieser Stelle aufgebracht wird. Diese kann beispielsweise aus einer geeigneten Lotschicht bestehen, die auf die Oberfläche der Kontaktschicht aufgeschmolzen wird. Die aufgeschmolzene Metallschicht kann die gleiche Zusammensetzung haben wie die Kontaktschicht oder es kann auch eine Schicht mit anderer Zusammensetzung verwendet werden.
Schliesslich kann auch eine geeignete Metallfolie an der Kontaktstelle an die Kontaktschicht angelötet werden. Dies hat den Vorteil, dass man in der Wahl des Materials viel freier ist als beim Aufschmelzen einer Metallschicht. Es können Folien aus Metallen mit verhältnismässig hohem Schmelzpunkt hierzu verwendet werden. Für die Auswahl eines geeigneten Metalles ist es wesentlich, dass keine Korrosionserscheinungen im Kondensator durch die beim Betrieb auftretenden Einwirkungen eintreten.
Schliesslich kann es in manchen Fällen ausreichen, die metallische Kontaktschicht an der Kontaktstelle oberflächlich mechanisch zu glätten, was beispielsweise durch Polieren geschehen kann.
In den Figuren sind schematisch Ausführungsbeispiele für die Erfindung dargestellt.
Die Figuren 1 und 2 zeigen Schnitte durch einen Teil eines Kondensatorwickels zusammen mit dem Druckkontakt.
Auf die Stirnseite des Kondensatorwickels 1 ist eine poröse Kontaktschicht 2 durch Aufspritzen von Metall aufgebracht. Der Druckkontakt, der beispielsweise die Form einer gebogenen Feder 3 hat, steht in Kontakt mit der Schicht 2.
Bei der Ausführungsform, die in Figur 1 dargestellt ist, enthält die Kontaktschicht 2 eine verschmolzene Zone 4a unter dem Druckkontakt 3, die aber nicht über die ganze Dicke der Kontaktschicht 2 reicht. Durch die dadurch erzeugte glatte Oberfläche wird das Abreissen von Metallteilchen von der Oberfläche der Kontaktschicht 2 beim Abheben des Druckkontaktes 3 vermieden.
Bei der Ausführungsform nach Figur 2 ist an der Kontaktstelle unterhalb des Druckkontaktes 3 eine zusätzliche Metallschicht 4b angeordnet. Diese kann sowohl aus einer aufgeschmolzenen Schicht aus Metall als auch aus einer angelöteten Metallfolie bestehen.
Die Erfindung ist nicht auf eine bestimmte Art von Kondenslatoren beschränkt, sondern bei allen Kondensatoren anwendbar, bei denen eine metallische Kontaktschicht an der Aussenseite des Kondensatorkörpers vorhanden ist, die beim Einbau des Kondensators in ein Gehäuse mit einem Druckkontakt zusammenwirken kann.
Electrical capacitor, in particular wound capacitor, with a fuse
The present invention relates to a capacitor built into a housing, in particular a wound capacitor, with a fuse which, in the event of an impermissible increase in pressure in the housing, interrupts the power supply by expanding a flexible housing part. It represents a further development of the subject matter of the main patent.
The claim of the main patent relates to a capacitor of the type mentioned above, which is characterized in that the flexible housing part is designed and arranged in such a way that, when overpressure occurs in the housing, it brings a pressure contact device electrically connected to the capacitor coating out of its closed contact position in order to avoid the electrical To interrupt the connection between one of the power supply lines to one of the capacitor plates and the relevant capacitor plate.
In the main patent, such a capacitor is described with a fuse, which consists of a pressure contact that works together with a metallic contact layer on the capacitor. Such a metallic contact layer generally consists of a porous metal layer which is applied to the end face of the capacitor and which is produced in particular by spraying. This metal layer connects the individual components of each capacitor configuration to one another. The connection to the capacitor is established by attaching an electrical lead to this contact layer.
In the present case, one of the contact layers acts with one on the housing of the capacitor, e.g. B. on the cover, attached pressure contact, which establishes the connection from this capacitor assignment to an external connection. The pressure contact can, for example, as described in the main patent, consist of a suitably bent spring or a metal pin.
In the event of an unacceptable increase in pressure in the housing, a flexible housing part is brought out of its original position and the pressure contact, e.g. B. the spring, moved away from the metallic contact layer, so that the lead to the capacitor assignment is interrupted.
It has now been shown that in some cases there was no reliable interruption of the flow when the pressure increased. It has been found that the cause of this is formed by small metal particles that have become detached from the surface of the metallic contact layer, especially during the shutdown process, and result in a current transfer between the metallic contact layer and the pressure contact, although this has already lifted off the contact layer.
In order to avoid these disadvantages and to ensure reliable response of the fuse, a capacitor is proposed according to the invention, which is characterized in that there is a metallic contact layer on the capacitor, from which the pressure contact is lifted in the case of an impermissible increase in pressure in the housing, whereby the power supply is interrupted, and that the part of the contact layer which interacts with the pressure contact has a smooth surface.
This prevents small metal particles from loosening from the surface of the contact layer due to the opening sparks formed when the pressure contact is lifted and preventing the interruption of the current.
The invention can be implemented in various ways.
It is easiest to superficially fuse the relevant part of the contact layer. This can be done, for example, in that the surface of the metallic contact layer at the contact point is brought into contact with a hot metal part, so that the layer melts on the surface at this point. The easiest way to do this is to briefly touch it with a soldering iron.
However, it is also possible to locally melt the metallic contact layer with a flame or to allow thermal radiation to act on the contact layer.
It should be emphasized right away that only the surface of the contact layer may be melted. If the effect of heat is so strong that the contact layer melts over its entire thickness, the contact with the occupancy is significantly impaired. The sprayed-on metal layer may therefore only be changed superficially so that the part in contact with the coating retains its original structure.
Another way to create a smooth
The surface at the contact point is that an additional metal layer is applied at this point. This can for example consist of a suitable solder layer that is melted onto the surface of the contact layer. The molten metal layer can have the same composition as the contact layer or a layer with a different composition can also be used.
Finally, a suitable metal foil can also be soldered to the contact layer at the contact point. This has the advantage that the choice of material is much more free than when melting a metal layer. Foils made of metals with a relatively high melting point can be used for this purpose. For the selection of a suitable metal, it is essential that no signs of corrosion occur in the capacitor as a result of the effects occurring during operation.
Finally, in some cases it can be sufficient to mechanically smooth the surface of the metallic contact layer at the contact point, which can be done, for example, by polishing.
Exemplary embodiments of the invention are shown schematically in the figures.
Figures 1 and 2 show sections through part of a capacitor winding together with the pressure contact.
A porous contact layer 2 is applied to the end face of the capacitor winding 1 by spraying metal. The pressure contact, which has the form of a bent spring 3, for example, is in contact with the layer 2.
In the embodiment shown in FIG. 1, the contact layer 2 contains a fused zone 4a under the pressure contact 3, which, however, does not extend over the entire thickness of the contact layer 2. The smooth surface produced in this way prevents metal particles from tearing off the surface of the contact layer 2 when the pressure contact 3 is lifted off.
In the embodiment according to FIG. 2, an additional metal layer 4b is arranged at the contact point below the pressure contact 3. This can consist of a melted layer of metal as well as a soldered-on metal foil.
The invention is not limited to a specific type of capacitors, but can be used with all capacitors in which there is a metallic contact layer on the outside of the capacitor body which can interact with a pressure contact when the capacitor is installed in a housing.