DE10205492A1

DE10205492A1 - Becherkondensator mit Verguss

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Publication number: DE10205492A1
Application number: DE2002105492
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-12-15
Filing date: 2002-08-31
Publication date: 2004-03-11

Abstract

Vergossener Kondensator mit einem Becher, einem oder mehreren im Becher angeordneten Wickeln mit Kernloch und einem mit dem Becher verklebten oder verpressten Isolierstoffdeckel, dadurch gekennzeichnet, dass der Isolierstoffdeckel und/oder der Boden des Bechers mit wenigstens einer Vergussöffnung mit Zugang zum Bereich des Wickelkernrohres versehen ist und der Isolierstoffdeckel zumindest ein Anschluss-Trägerelement umfasst und mit Bechern unterschiedlicher axialer Länge verbindbar ist.

Description

Vergossener Kondensator mit einem Metallbecher, einem oder mehreren im Becher angeordneten Wickeln und aufgeklebtem oder aufgepresstem Isolierstoffdeckel, der mit einem Schaft in den Becher reicht und mit seinem Mantel die Schoopierkante des oberen Wickels gegen das Metallgehäuse isoliert und gleichzeitig außen an der Seitenlinie eine deutliche Verlängerung der Kriechstrecke von den Anschlüssen zum Metallbecher bildet.
Die eingebauten Wickel besitzen aus fertigungstechnischen Gründen immer einen hohlen Wickelkern, der zur Aufnahme des Wickeldornes erforderlich ist.
Der kreisförmige Kondensatordeckel oder der Kondensatorboden erhält erfindungsgemäß im Zentrum eine Vergussöffnung, die einen direkten Zugang der Vergussdüse in den hohlen Wickelkern der eingebauten Wickel ermöglich. Dadurch kann der Verguss in diesem Raum unbehindert aufgefüllt werden, was es der vorhandenen Luft oder einem vorhandenen inerten Gas erlaubt, während des Einfüllvorganges zu entweichen, ohne dass sich dabei einströmendes flüssiges Harz und austretendes Gas bzw. Luft gegenseitig behindern, wodurch Lufteinschlüsse und langsames Einfüllen vorprogrammiert wären. Auf diese Weise ist es möglich, in sehr kurzer Zeit Kondensatoren mit hohlem Wickelkern weitgehend blasenfrei zu vergießen, die keinen zusätzlichen Ausgleichsraum besitzen.
Je nach Anforderung kann die Vergussöffnung nach vollständiger Füllung mit einem Stopfen verschlossen werden oder Harz an der Oberfläche verbleiben.
Da in der Regel Kondensatoren zur Befestigung eine zentrale Bodenschraube besitzen, ist es häufig nicht möglich, am Boden eine Öffnung an zentraler Stelle anzubringen wodurch sich dann der Deckelbereich für eine Öffnung anbietet. Zur zuverlässigen Vormontage erhält der Deckel des Kondensators einen Schaft mit Anschlag, der in oder über den Becher passt und dort durch Haftreibung oder Verklebung auch ohne Verguss verbunden bleibt.
Durch Wahl einer längeren äußeren Seitenlinie des Isolierteiles lässt sich die Kriechstrecke von den elektrischen Anschlüssen zum Metallbecher vergrößern. Ein weiterer Vorteil der Verwendung eines Isolierstoffdeckels mit Schaft besteht darin, dass bei entsprechender Länge die sonst kritische Stelle der oberen Schoopierung zum Metallbecher nicht extra isoliert zu werden braucht.
Daneben stellt sich durch den Vollverguss ein weiterer Vorteil derart ein, dass im Deckelbereich befindliche Durchführungsanschlüsse durch das Gießharz abgedichtet und zusätzlich mechanisch stabilisiert werden.
Ein weiterer Vorteil der Ausführung besteht darin, dass der Kondensator bereits in nahezu völlig verschlossenem Zustand vorgelagerte Trocknungsprozesse durchlaufen kann und nachher in der kritischen Phase zwischen Trocknung und Verguss bereits weitestgehend vor erneutem Feuchtezutritt geschützt ist.
Für weniger Feuchte – kritische Konstruktionen kann der Deckel auch größere Öffnungsbereiche seitlich des Zentralbereichs aufweisen und die Anschlüsse können auf einer Art Steg auf einer oben weitgehend offenen Konstruktion montiert sein.
Stand der Technik:
Becherkondensatoren werden üblicherweise aus einem Gehäuse und einem Deckel mit Durchführungen, Lötösen oder Flachsteckeranschlüssen aufgebaut. Im Falle höherer Nennspannung oder großer Kriechstreckenanforderungen werden die Kondensatoren mit eingelöteten Keramikdurchführungen oder aufgenieteten oder aufgeschraubten Isolierteilen ausgestattet, was jedoch eine zusätzliche oftmals unerwünschte Erhöhung der Baulänge und der Induktivität zur Folge hat.
Eine weitere Ausführungsform benutzt Kunststoffgehäuse, die aus Becher und Deckel zusammengesetzt sind und vergossen werden. Der übliche Prozess besteht darin, den Becher mit dem bereits eingesetzten Wickel mit einer vorberechneten Menge Harz zu füllen und dann den Deckel aufzusetzen und dann von außen die durchgesteckten Drähte mit eingesetzten Anschlusselementen zu verlöten.
Eine andere Alternative ist es, bereits vorher Deckelteile und Wickelanschlüsse zu verlöten und diese Kombination in den bereits mit noch flüssigem Harz vorgefüllten Becher zu stecken.
Der Nachteil dieser Vorgehensweise besteht darin, dass unter dem Deckel immer ein Hohlraum verbleiben muss, um eventuelle Überfüllungen zu vermeiden, die durch ungleiches Wickelvolumen auftreten können.
Teilweise werden nach der Füllung die Kondensatoren auch auf den Kopf gestellt, um die vorhandene Luftblase in den Becherboden zu verlagern.
Der Nachteil aller dieser Vorgehensweisen besteht darin, dass immer ein Restvolumen unvergossen bleibt und die darin eingeschlossene Luft und Feuchte sich negativ auf die Qualität des Kondensators auswirken kann.
Da außerdem ein Verguss unter Vakuum im Versatzbereich der Wickel Hohlräume mit Unterdruck unter der Schoopierung entstehen lässt, die dann zu starken Teilentladungen führen, ist auch dies keine befriedigende Lösung. Auch ist damit das Problem der Fülltoleranzen nicht gelöst
Da es bei nahezu allen Kondensatoren auf eine möglichst kleine Bauform ankommt, muss bislang immer ein zusätzliches Volumen für Vergusstoleranzen eingerechnet werden, das nicht aktiv genutzt werden kann.
In der Regel weisen alle diese Konstruktionen keine nennenswerte zusätzlich Kriechstrecke in der Verlängerung der Seitenlinie des Bechers auf.

Claims

Vergossener Kondensator mit einem Becher, einem oder mehreren im Becher angeordneten Wickeln mit Kernloch und einem mit dem Becher verklebten oder verpressten Isolierstoffdeckel, dadurch gekennzeichnet, dass der Isolierstoffdeckel und/oder der Boden des Bechers mit wenigstens einer Vergussöffnung mit Zugang zum Bereich des Wickelkernrohres versehen ist und der Isolierstoffdeckel zumindest ein Anschluss-Trägerelement umfasst und mit Bechern unterschiedlicher axialer Länge verbindbar ist.
Kondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Isolierstoffdeckel oder im Boden des Bechers eine im wesentlichen zentrale Vergussöffnung vorgesehen ist.
Kondensator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Becher aus einem Metallbecher besteht und der Isolierstoffdeckel zur Isolation zum Gehäuse einen Schaft mit Anschlag besitzt, der über die Schoopierkante des oberen Wickels hinunterreicht, sodass die obere Wickelkante durch den Umfangsbereich des Deckels gegen den Rand des Metallbechers isoliert ist und somit gleichzeitig eine verlängerte äußere Kriechstrecke entsteht.
Kondensator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Gewindeanschlüsse großen Querschnittes am Deckel, die zum Anschluss an eine Sandwichverschienung ausgebildet sind und gleichzeitig zur mechanischen Befestigung dienen können.
Kondensator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Anbringung von Lötösen oder Flachsteckeranschlüssen.
Kondensator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere für eine Nenngleichspannungsbeanspruchung größer 150 V pro Mikrometer DC, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der beiden Beläge im Aktivbereich eine Belagschicht aufweist, die eine Selbstheilfähigkeit von mehr als 250V pro Mikron bei 20°C gewährleistet.
Kondensator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine selbstheilende Ausbildung mit einer AC-Nennbeanspruchung von mehr als 50 V eff. pro Mikron.
Kondensator nach den Ansprüchen 1–7 gekennzeichnet durch zusätzliche mechanische Befestigungselemente, die auf dem Kondensatordeckel angebracht sind und vom Aktivteil und vom Gehäuse isoliert sind und für die mechanische Befestigung dienen, wenn die elektrischen Anschlüsse nicht zum gemeinsamen mechanischen und elektrischen Anschluss verwendet werden dürfen.