DE1131807B - AC self-healing capacitor and method for its manufacture - Google Patents
AC self-healing capacitor and method for its manufactureInfo
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Description
Selbstheilender Wechselspannungskondensator und Verfahren zu seiner Herstellung Die Erfindung bezieht sich auf einen selbstheilenden Wechselspannungskondensator, dessen Belegungen auf Kondensatorpapier unmittelbar aufgedampft sind und der mit Öl als Zusatzdielektrikum getränkt ist, und auf Verfahren zu seiner Herstellung.Self-healing AC capacitor and method for its Manufacture The invention relates to a self-healing alternating voltage capacitor, whose assignments are vapor-deposited directly onto capacitor paper and the one with Oil is impregnated as an additional dielectric, and on its method of manufacture.
Es ist bekannt, daß derartige Kondensatoren einen Verlustfaktor haben, der mit zunehmender Spannung stark ansteigt und schon bei Nennspannung wesentlich über den bei niedrigeren Spannungen gemessenen Werten liegt. Die Ursache für die steigenden Verluste ist darin zu sehen, daß die Oberfläche des Papiers mit zahlreichen vom Papier weggerichteten Erhöhungen versehen ist, die von den darauf aufgedampften überaus dünnen Metallbelegungen scharf abgebildet werden. Nach der Imprägnierung herrschen an den in das Imprägniermittel hineinragenden, metallisierten Spitzen der Papierunebenheiten bei den üblichen Kondensatorspannungen so hohe Feldstärken, daß Elektronen aus dem Metallverband austreten und in der Imprägniermittelschicht vor den Metallbelegungen zu zusätzlichen Verlustströmen führen. Die Feldstärke ist um so höher, je kleiner der Krümmungsradius der Spitzen ist; bei höheren Spannungen ist die Energie der austretenden Elektronen so groß, daß Ölmoleküle zum Leuchten angeregt oder gar unter Gasbildung zersetzt werden.It is known that such capacitors have a loss factor which increases sharply with increasing voltage and already significantly at nominal voltage is higher than the values measured at lower voltages. The cause of the Increasing losses can be seen in the fact that the surface of the paper with numerous from the paper facing away elevations is provided, that of the vapor deposited on it extremely thin metal coverings are shown sharply. After impregnation prevail at the metallized tips protruding into the impregnation agent the unevenness of the paper with the usual capacitor voltages so high field strengths, that electrons emerge from the metal association and in the impregnating agent layer lead to additional leakage currents in front of the metal coverings. The field strength is The smaller the radius of curvature of the tips, the higher; at higher voltages the energy of the exiting electrons is so great that oil molecules glow excited or even decomposed with gas formation.
Es ist bekannt, daß die Erhöhung des Verlustfaktors durch die beschriebene Spitzenwirkung nicht auftritt, wenn das Kondensatorpapier nicht unmittelbar metallisiert, sondern vor der Metallisierung mit einer glättenden Lackschicht versehen wird. Die Verwendung lackierter Kondensatorpapiere stellt aber andererseits nicht immer eine ideale Lösung des aufgezeigten Problems dar, da die verwendeten Lacke vielfach chemisch instabil sind und lackiertes Papier höhere Grundverluste hat als unlackiertes Papier und außerdem das Lackieren selbst einen weiteren aufwendigen Arbeitsvorgang darstellt. Auch andere Maßnahmen, welche zur Verminderung des Verlustfaktors von imprägnierten Wechselspannungskondensatoren vorgeschlagen worden sind, haben nicht zu befriedigenden Ergebnissen geführt.It is known that the increase in the loss factor by the described Peak effect does not occur if the capacitor paper is not immediately metallized, rather, it is provided with a smooth layer of varnish before metallization. the On the other hand, the use of varnished capacitor papers is not always an option the ideal solution to the problem outlined here, as the paints used are often chemical are unstable and coated paper has higher basic losses than uncoated paper and the painting itself is another laborious process. Also other measures to reduce the loss factor of impregnated AC capacitors have been proposed to be unsatisfactory Results.
Eine wesentliche Verbesserung derartiger Kondensatoren wurde dagegen dadurch erzielt, daß gemäß der Erfindung im fertigen, ölgetränkten Wechselspannungskondensator die aus der Oberfläche hervortretenden Erhöhungen des Papiers wenigstens an ihren Spitzen metallfrei sind. Dies kann dadurch erreicht werden, daß entweder die spitzenförmigen Erhöhungen des Kondensatorpapiers durch besondere Maßnahmen schon beim Aufdampfen der Belegungen metallfrei gehalten werden oder dadurch, daß der Metallbelag bereits aufgedampfter Kondensatorbelegungen von den Erhöhungen des Kondensatorpapiers nachträglich wieder entfernt wird.A substantial improvement of such capacitors was against it achieved in that according to the invention in the finished, oil-soaked AC voltage capacitor the protrusions of the paper protruding from the surface at least on theirs Tips are metal-free. This can be achieved in that either the tip-shaped Elevations in the capacitor paper due to special measures already during vapor deposition the assignments are kept metal-free or by the fact that the metal coating is already evaporated capacitor assignments from the elevations of the capacitor paper afterwards is removed again.
Sollen z. B. die Erhöhungen des Papiers schon beim Bedampfen metallfrei gehalten werden, so kann dies dadurch erreicht werden, daß die zu bedampfenden Papierbänder durch ein starkes elektrisches Feld geleitet werden, wobei Restladungen an der Papieroberfläche zurückbleiben, und zwar in um so höherem Maße, je höher die Feldstärke an der Papieroberfläche ist. An den Erhöhungen der Papieroberfläche sind die Restladungen am stärksten. Zweckmäßig wird das elektrische Aufladen der Erhöhungen der Papieroberfläche in einem Medium mit kleinerer Dielektrizitätskonstante als derjenigen des Papiers, also beispielsweise in Luft, vorgenommen und das Papier hierauf mit gleichsinnig geladenem Metalldampf weiterbehandelt. Bei der Metallisierung wird dann der Metalldampf zwar noch auf der Papieroberfläche niedergeschlagen, die Spitzen der Erhöhungen, an denen die höchste Ladungsdichte herrscht, stoßen den gleichsinnig geladenen Metalldampf dagegen ab und bleiben daher metallfrei. Der gleichsinnig geladene Metalldampf kann dabei entweder aus dem Metallbelag selbst oder aus einem zur Vorbekernung des Papiers zu verwendenden Kernstoff bestehen.Should z. B. the elevations of the paper metal-free during the vapor deposition are held, this can be achieved by removing the paper tapes to be steamed be conducted by a strong electric field, with residual charges on the paper surface remain behind, and to a greater extent, the higher the field strength on the paper surface is. The residual charges are strongest on the raised areas of the paper surface. The electrical charging of the elevations in the paper surface in a medium with a lower dielectric constant than that of the paper, So for example in air, made and the paper on it with the same direction further treated with charged metal vapor. The metal vapor is then used during the metallization although still reflected on the paper surface, the peaks of the ridges, those with the highest charge density encounter the metal vapor charged in the same direction on the other hand, and therefore remain metal-free. The metal vapor charged in the same direction can either from the metal covering itself or from one for pre-coreing the paper to be used core material exist.
Eine andere Möglichkeit besteht darin, das mit Restladungen versehene Papier mit einem gegensinnig geladenen Stoff, wie z. B. Öl, zu behandeln, das so dosiert wird, daß es sich nur an den Spitzen mit einer starken gegensinnigen Restladung in der Restladungsdichte entsprechenden Mengen niederschlägt und dadurch in an sich bekannter Weise verhindert, daß an diesen Stellen Metalldampf kondensiert wird. Unter Umständen ist es zweckmäßig, die Platten-oder rollenförmigen Elektroden, über welche das Papier vor seiner Bedampfung zum Zwecke der Rufladung geführt wird, mit einer Isolierschicht zu überziehen, um Durchschläge.. infolge der an den Elektroden liegenden hohen Spannung zu vermeiden.Another possibility is to use the one with residual charges Paper with an oppositely charged substance, such as B. Oil, treat it like that is dosed so that it is only at the tips with a strong opposing The residual charge is reflected in the corresponding amounts in the residual charge density and thereby prevents metal vapor from condensing at these points in a manner known per se will. Under certain circumstances it is advisable to use the plate-shaped or roller-shaped electrodes, over which the paper is passed before it is vaporized for the purpose of call charging, to be covered with an insulating layer to avoid breakdowns .. as a result of the electrodes to avoid lying high voltage.
Ein besonderer Vorteil dieser die Erhöhungen der Papieroberfläche metallfrei haltenden Verfahren besteht darin, daß die Vorbehandlung des Papiers und die sich daran anschließende Metallisierung in einem Arbeitsgang und in ein und demselben Vakuumgefäß durchgeführt werden können.A particular advantage of this is the elevation of the paper surface The metal-free method consists in the pretreatment of the paper and the subsequent metallization in one operation and in one and the same vacuum vessel.
Soll schon bedampftes Kondensatorpapier an den Erhöhungen wieder metallfrei gemacht werden, so kann hierfür ein elektrolytisches Verfahren angewendet werden, bei dem das metallisierte Papier als Pluselektrode und eine weitere Elektrode als Minuselektrode dient. Bei Stromdurchgang wird dann das Metall an den Spitzen des Metallbelags, an denen die höchste Feldstärke herrscht bzw. die größte Stromdichte auftritt, besonders stark abgetragen. Um eine weitergehende Beschädigung oder gar eine allgemeine Zerstörung des Metallbelags zu verhindern, werden zur Ausübung des vorgeschlagenen elektrolytischen Verfahrens solche Elektrolyte verwendet, in denen sich Metalle lösen können, deren Wassergehalt 5% nicht übersteigt und deren spezifische elektrische Leitfähigkeit zwischen 10-5 und 10-1a Ohm-' - cm-' liegt. Derartige Flüssigkeiten sind z. B. Azeton, Isopropyl, Isobutyl, Isoamylalkohol, Dioxan, Glyzerin und 2-Dimethyl-4-oxymethyl-1,3-Dioxolan.Should already vaporized capacitor paper be metal-free again on the elevations are made, an electrolytic process can be used for this purpose, in which the metallized paper as a plus electrode and another electrode as The negative electrode is used. When the current passes through, the metal at the tips of the Metal coatings with the highest field strength or the greatest current density occurs, particularly heavily worn. To further damage or even To prevent a general destruction of the metal covering, are used to exercise the proposed electrolytic process uses such electrolytes in which Metals can dissolve, the water content of which does not exceed 5% and their specific electrical conductivity between 10-5 and 10-1a Ohm- '- cm-' is. Such Liquids are e.g. B. acetone, isopropyl, isobutyl, isoamyl alcohol, dioxane, glycerine and 2-dimethyl-4-oxymethyl-1,3-dioxolane.
Die Elektrolyse selbst wird zweckmäßig vor dem Wickeln der Kondensatoren an den metallisierten Papierbändern durchgeführt, sie kann aber auch nach dem Wickeln vorgenommen werden. In diesem Fall werden die Kondensatoren mit dem Elektrolyten imprägniert, jede Belegung vorübergehend an den Pluspol einer Gleichstromquelle angeschlossen und die Kondensatorwickel nach der elektrolytischen Behandlung mit einem geeigneten Lösungsmittel, wie z. B. Äthylalkohol, gereinigt.The electrolysis itself is expedient before winding the capacitors performed on the metallized paper tapes, but it can also be done after winding be made. In this case the capacitors will be with the electrolyte impregnated, each assignment temporarily to the positive pole of a direct current source connected and the capacitor winding after the electrolytic treatment with a suitable solvent, such as. B. ethyl alcohol, purified.
Nach einem bekannten Verfahren soll das Ausbrennen von schwachen Stellen im Dielektrikum von selbstheilenden Kondensatoren elektrolytisch erfolgen. Zu diesem Zweck sollen die Kondensatoren mit Stoffen getränkt werden, die bei Raumtemperatur einen sehr hohen Widerstand haben, der mit steigender Temperatur aber geringer wird. Sie sollen dann bei einer Temperatur, die höher ist als die höchste im Betrieb zu erreichende Temperatur, an Gleichspannung gelegt und dadurch das Belagmetall in der Umgebung von Löchern oder anderen schwachen Stellen des Dielektrikums abgebaut werden.One known method is to burn out weak spots take place electrolytically in the dielectric of self-healing capacitors. To this The purpose is to impregnate the capacitors with substances that are at room temperature have a very high resistance, which decreases with increasing temperature. They should then be operated at a temperature that is higher than the highest reached temperature, applied to direct voltage and thereby the facing metal in around holes or other weak points in the dielectric will.
An den aus der Oberfläche des Papiers hervortretenden Spitzen der Metallbeläge wird das Metall auf diese Weise aber nicht abgetragen.At the tips of the protruding from the surface of the paper Metal deposits, however, do not wear away the metal in this way.
Anstatt durch Elektrolyse können die die Erhöhungen des metallisierten Papiers bedeckenden Metallschichten auch durch in stromstarken Glimmentladungen vorhandenen, auf die metallisierten Papierspitzen auftreffenden Ionen abgebaut werden. Dabei empfiehlt es sich, die Glimmentladungen unter geringerem als Atmosphärendruck herbeizuführen. Dieses Verfahren hat den Vorteil, daß eine nachträgliche Reinigung des - metallisierten Papiers nicht erforderlich ist.Instead of using electrolysis, the metalized increases can be made The metal layers covering paper also result in high-current glow discharges existing ions hitting the metallized paper points are broken down. It is recommended that the glow discharges under less than atmospheric pressure bring about. This method has the advantage that it can be cleaned afterwards des - metallized paper is not required.
In jedem Fall können die Verluste von mit Öl getränkten selbstheilenden Wechselspannungskondensatoren, deren Belegungen auf Kondensatorpapier unmittelbar aufgedampft sind, dadurch wesentlich gesenkt werden, daß die von der Papieroberfläche weggerichteten Spitzen des Papiers metallfrei gehalten sind, unabhängig davon, nach welchem Verfahren dies erreicht wird.In any case, the losses from soaked in oil can be self-healing AC capacitors, their assignments on capacitor paper directly are evaporated, are thereby significantly reduced that the from the paper surface pointing away tips of the paper are kept metal-free, regardless of after which procedure this is achieved.
Claims (14)
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| DEB52193A DE1131807B (en) | 1959-02-21 | 1959-02-21 | AC self-healing capacitor and method for its manufacture |
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|---|---|
| DE (1) | DE1131807B (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4170665A (en) | 1966-12-23 | 1979-10-09 | Siemens Aktiengesellschaft | Method of making impregnated electrical capacitor employing plastic foil dielectric |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE695509C (en) * | 1935-03-05 | 1940-08-27 | Bosch Gmbh Robert | Method for curing electrostatic capacitors |
| DE714365C (en) * | 1937-01-21 | 1941-11-27 | Bosch Gmbh Robert | Capacitor whose metal coating is so thin that it burns away in the event of a breakdown at or near the breakdown point |
| DE1027318B (en) * | 1954-05-24 | 1958-04-03 | Hydrawerk Ag | Self-healing capacitor with a single layer of paper dielectric |
| DE1039641B (en) * | 1953-09-17 | 1958-09-25 | Bosch Gmbh Robert | Self-healing capacitor |
-
1959
- 1959-02-21 DE DEB52193A patent/DE1131807B/en active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE695509C (en) * | 1935-03-05 | 1940-08-27 | Bosch Gmbh Robert | Method for curing electrostatic capacitors |
| DE714365C (en) * | 1937-01-21 | 1941-11-27 | Bosch Gmbh Robert | Capacitor whose metal coating is so thin that it burns away in the event of a breakdown at or near the breakdown point |
| DE1039641B (en) * | 1953-09-17 | 1958-09-25 | Bosch Gmbh Robert | Self-healing capacitor |
| DE1027318B (en) * | 1954-05-24 | 1958-04-03 | Hydrawerk Ag | Self-healing capacitor with a single layer of paper dielectric |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4170665A (en) | 1966-12-23 | 1979-10-09 | Siemens Aktiengesellschaft | Method of making impregnated electrical capacitor employing plastic foil dielectric |
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