DE1022696B

DE1022696B - Wickelkondensator mit Kunststoffdielektrikum

Info

Publication number: DE1022696B
Application number: DES49437A
Authority: DE
Inventors: Martin Elsaesser
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1956-07-11
Filing date: 1956-07-11
Publication date: 1958-01-16

Description

Wickelkondensator mit Kunststoffdielektrikum Die Erfindung betrifft einen Wickelkondensator mit Kunst"toffdlelektrlküm. Wird ein solcher Kondensator mit Wechselspannung belastet, so treten von einer gewissen Höhe der Spannung ab Sprüherscheinungen, insbesondere an den Kanten seiner Belegungen, auf, und sein Dielektrikum wird allmählich zerstört. Der maximal zulässigen Belastungswechselspannung ist hierdurch eine obere Grenze gesetzt, die vor allem dann. wenn der Kondensator ein verhältnismäßig dickes Dielektrikum aufweist, weit unterhalb der maximal zulässigen Belastungsgleichspannung liegt.
Die Sprüherscheinungen sind vermutlich dadurch bedingt, daß elektrische Ladung vom Rand des Kondensatorbelags durch Gas-, insbesondere Lufteinschlüsse auf das Dielektrikum übergeht. Jedenfalls zeigt sich, daß die Sprüherscheinungen weitgehend unterbleiben, wenn der Kondensator keine Gaseinscliliisse iin Innern und an seinen Stirnseiten aufweist.
Bei dem erfindungsgemäßen Wickelkondensator mit Kunststoffdielektrikum werden Gaseinschlüsse in seinem Innern und an seinen Stirnseiten dadurch vermieden, daß zwischen seinen Belägen mindestens zwei unterschiedliches `'erhalten bei Tempei-aturbean-,pruchung aufweisende Kunststoffolien vorgesehen sind, deren eine aus einem sich bei Temperung zusammenziehenden Material besteht. eine andere aus einem hei der Temperungstemperatur der erstgenannten Folie weich werdenden -Material, und daß der Kondensator derart getempert ist, daß das Material der bei Temperung weich «-erdenden Folie unter dem Druck der sich bei der Teniperung zusammen7iehenden Folie Hohlräume ini Wickel und an den Stirnseiten des Kondensators ausfüllt.
Die genannten Kunststoffolien können beispielsweise atl, Poly sty rollnassen unterschiedlicher Wärmebeständigkeit bestehen, wobei mindestens die Folie größerer 'ärinebeständigkeit gereckt ist.
Um Luftstauungen innerhalb des Wickels zu vermeiden, wird die Temperung vorteilhaft im Vakuum durchgeführt. Es kann vorteilhaft sein, während der Teinperung einen Druck auf die Stirnseiten des Wickelkörper. auszuüben, damit mit Sicherheit die an den Längskanten der Belegungen vorhandenen Hohlräume durch die plastisch wirkende Masse der teillperaturunheständigeren Folie ausgefüllt werden.
Uni zu vermeiden, daß im Kunststoff des geleniperten Wickels infolge der unterschiedlichen Au.-dehnungskoeffizienten von Belag- und Kunststoffolien Risse entstehen, wird die Abkühlung im Gebiet der Einfriertemperatur der Folien vorteilhaft langsam über einige Stunden durchgeführt. Vorteilhaft kann die Abkühlung im Dampf einer Substanz, die eine Erniedrigung der Einfriertemperatur bewirkt. z. B. in Benzoldampf. erfolgen.
Da der Wickelkern den bei der Entreckung wirkenden Druck aufnehmen muß, ist es weiterhin vorteilhaft, den Kondensator auf einen festen zylindrischen Kern zu wickeln.
Die Kontaktierung des erfindungsgemäßen Wickelkondensators kann in üblicher Weise erfolgen, z_. B. mittels dünner Anschlußstreifen am Anfang der einen und am Ende der anderen Belagfolie außerhalb der kapazitiven Teile des Wickels, oder über stirnseitig überstehende Belagfolien, wie insbesondere zur Unterdrückung der Eigeninduktivität des Kondensator vorteilhaft.
In den Figuren sind Ausschnitte aus einem Wickelkondensator nach der Erfindung vor der Temperung (Fig. 1) und nach der Temperung (Fig. 2) dargestellt. (gleiche Bezugszeichen in den' Figuren bezeichnen gleiche Bauteile.
Zwischen den Belägen 1 und 2 des erfindungsgemäßen Wickelkondensator, befinden sich jeweil, zwei Isolierstoffolien 3 und 4. Die Folie 3 be,teht aus gerecktem Polystyrol mit der Handelsnummer VI, also aus einem Stoff, der sich bei einer Teniperung.-teInperatur von 102+31) C zusammenzieht. Die Isolierstoffolie 4 dagegen besteht aus hei der Temperungsteniperatur der Folie 3 also bei etwa 102° C weich werdendem Material, nämlich aus Polystyrol mit der Handelsnummer 1I1.
Bei Temperung des in Fig. 1 dargestellten Wickelkondensators drückt die sich zusammenziehende Folie 3, ohne dabei ihren Querschnitt wesentlich zu verändern, auf die hei dieser Temperatur weich werdende Folie 4; dabei quillt das Material dieser Folie 4 in die Hohlräume 5 an den Stirnseiten des Wickel hinein und quillt etwas über die Stirnseiten de# Wickels hinaus.
Die Sprüheinsatzspannung eines erfindungsgemäßen Wickelkondensators mit einem Dielektrikum aus -10 #tin starkem Polystyrol III und -10 hin starkem Polystyrol `TI und einer Kapazität von 10 nF liegt über 2000 `', wohingegen der Sprüheinsatz entsprechender vorbekannter Kondensatoren mit einfachem Dielektrikum bei 500 V liegt.

Claims

PATENTANSP11IJCHE-1. Wickelkondensator, zwischen dessen Belägen sich mindestens zwei unterschiedliches `'erhalten bei Temperaturbeanspruchung aufweisende Kunststoffolien befinden, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Kunststoffolien aus einem sich bei Temperung zusammenziehenden ;Material besteht, eine andere der Kunstoffolien aus einem bei der Temperungstemperatur der erstgenannten Folie weich werdenden Material, und daß der Kondensator derart getempert ist, daß das Material der bei Temperung weich werdenden Folie unter dein Drück der sich bei der Temperung zusammenziehenden Folie Hohlräume im Wickel und an den Stirnseiten des Kondensators ausfüllt.
2. U- ickelkondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet. daß die Kunststoffolie aus - an sich bekannten - Polvstyrolinassen unterschiedlicher Wärmebeständigkeit bestehen und daß mindestens die Folie höherer Wärmebeständigkeit vor dein Wickeln des Kondensators gereckt ist.
3. Wickelkondensator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperung ini Vakuum erfolgt ist. -1.
Wickelkondensator nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß er nach der Temperung im Dampf einer Substanz. die die Einfriertemperatur des Kunststoffolieninaterials herabsetzt, allmählich abgekühlt ist.
5. Wickelkondensator nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperung unter auf die Stirnseiten des Wickelkörpers ausgeübtem äußerem Druck erfolgt ist.
6. Wickelkondensator nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet. daß er einen festen zylindrischen Wickelkern aufweist.