DE1149823B

DE1149823B - Impraegnierter elektrischer Kondensator mit mindestens einer ausbrennfaehigen Belegung

Info

Publication number: DE1149823B
Application number: DEST11842A
Authority: DE
Inventors: Dr Gerhard Walter He Dipl-Phys
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1956-10-27
Filing date: 1956-10-27
Publication date: 1963-06-06

Description

Imprägnierter elektrischer Kondensator mit mindestens einer ausbrennfähigen Belegung Die Erfindung bezieht sich auf elektrische Kondensatoren, bei denen mindestens eine Belegung so dünn ist, daß sie bei einem Durchschlag um die Durchschlagstelle wegbrennt. Derartige Kondensatoren werden bekanntlich als Metallpapierkondensatoren bezeichnet.
Es ist bereits bekannt, elektrische Kondensatoren nach dem Wickelvorgang mit einem Zusatzdielektrikum zu tränken. Dadurch werden Hohlräume zwischen den Belegungen und den Dielektrikumsbändem ausgefüllt, so daß der Kondensator erheblich bessere elektrische Werte aufweist. Als Tränkmittel werden z. B. Paraffine, Wachse, öle oder chlorierte Kohlenwasserstoffe verwendet. Bei Kondensatoren mit ausbrennfähigen Belegungen dürfen letztere jedoch nicht ohne weiteres verwendet werden, da sie zu einer Zerstörung der dünnen Belegungen führen. Es ist auch bekannt, synthetische, bei Betriebstemperatur flüssige Tränkmittel, wie z. B. polymere Isobutylene, und Polyvinyläther als Tränkmittel, insbesondere bei Polystyrolkondensatoren zu verwenden.
Solche synthetischen Tränkmittel weisen besonders gute elektrische Eigenschaften auf, insbesondere haben sie einen sehr hohen Widerstand, einen sehr geringen Verlustwinkel und ausgezeichnete Alterungsbeständigkeit. Diese Tränkmittel haben jedoch den Nachteil, daß sie bei Glimmentladung Gase abspalten. Solche Glimmentladungen treten stets in Dielektrikumshohlräumen des Kondensators auf, die entweder auf unvollkommene Tränkung oder bei Metallpapierkondensatoren auf Gasbildung bei Durchschlägen zurückzuführen sind.
Durch die Gasabspaltung dieser synthetischen Tränkmittel bei Glimmentladung vergrößern sich die Hohlräume im Dielektrikum durch den entstehenden überdruck, wodurch sich wieder die Glimmentladungen und die Gasbildung verstärken. Durch die gleichzeitig anwachsenden Kondensatorverluste wird schließlich eine Zerstörung des Kondensators herbeigeführt.
Man hat daher Polyisobutylen und Polyvinyläther als Tränkmittel für Kondensatoren mit selbstheilenden Belegungen nicht in Betracht gezogen, da bei solchen Kondensatoren Durchschläge im Betrieb öfters vorkommen, ohne daß der Kondensator unbrauchbar wird. Hierbei würde aber jedesmal Gas aus dem Tränkmittel abgespalten und der Kondensator allmählich zerstört werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorteilhaften Eigenschaften der obengenannten synthetischen Tränkmittel für Kondensatoren mit selbstheilenden Belegungen nutzbar zu machen.
Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus. daß die Gasbildung hauptsächlich auf die Abspaltung von Wassrstoff zurückzuführen ist. Diese Abspaltung von Wasserstoff kann dadurch unterbunden werden, daß dem Tränkmittel Stoffe zugesetzt werden, die bei Glimmentladung Wasserstoff aufnehmen.
Für die Wahl der Zusatzstoffe ist jedoch nicht allein die Fähigkeit zur Wasserstoffanlagerung ausschlaggebend, sondern sie müssen auch einen größeren Dampfdruck als das Tränkmittel aufweisen, damit sie sich in der Gasphase anreichern können.
Der Anmeldungsgegenstand ist somit ein imprägnierter elektrischer Kondensator mit mindestens einer ausbrennfähigen Belegung und die Erfindung besteht darin, daß der Kondensator mit Polyisobutylen und/ oder Polyvinyläther getränkt ist und daß das Tränkmittel bis zu 5 % aromatische Kohlen-wasserstoffe enthält.
Es ist zwar schon bekannt, natürlichen ölen, die zum Tränken von Kabeln oder Kondensatoren verwendet werden können, Stoffe zuzusetzen, die eine Gasbildung verhindern und in der Lage sind, Wasserstoff aufzunehmen. Als solche Zusatzstoffe wurden unter anderem halogenhaltige und nitrogruppenhaltige Verbindungen vorgeschlagen, die sich zur Verwendung in selbstheilenden Kondensatoren schon deshalb nicht eignen, weil sie bei einem Durchschlag Zersetzungsprodukte bilden, welche die selbstheilende Belegung angreifen. Es war aber auch nicht vorauszusehen, daß die Zusatzstoffe bei synthetischen Tränkmitteln für elektrische Kondensatoren ähnliche Wirkungen ergeben. Bei Kabeln und Kondensatoren mit folienartigen Belegungen wird bei einem Durchschlag das Bauelement in jedem Falle unbrauchbar, so daß hier die bei einem Durchschlag auftretenden Wirkungen nicht in Betracht gezogen werden müssen.
Als Zusatzstoffe werden aromatische Kohlenwasserstoffe verwendet, die in einer Menge von maximal 5 Gewichtsprozent, vorzugsweise 1 bis 2 Gewichtsprozent, dem Tränkmittel zugesetzt werden.
Besonders eignen sich Naphthalin oder dessen AbkömmEngc, wie z. B. Tetrahn oder Methylnaphthaline. Elektrische Kondensatoren mit ausbrennfähigen Belegungen, die mit Tränkmitteln gemäß der Erfindung getränkt sind, zeigen besonders gute elektrische Werte, insbesondere auch bei langem Dauerbetrieb und bei hohen Betriebstemperaturen. Auch Kondensatoren, die mit Wechselspannung betrieben werden, zeigen im Betrieb keinerlei Verschlechterung der elektrischen Eigenschaften.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Imprägnierter elektrischer Kondensator mit mindestens einer ausbrennfähigen Belegung, dadurch gekennzeichnet, daß er mit Polyisobutylen und/oder Polyvinyläther getränkt ist und das Tränkmittel bis zu 5 % aromatische Kohlenwasserstoffe enthält.
2. Kondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das TränkmittelNaphthalin und/ oder dessen Abkömmlinge enthält. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 890 995, 893 381; deutsche Patentanmeldung S 21268 VIII d/21 c (bekanntgemacht am 4. 2. 54); britische Patentschrift Nr. 761363; USA.-Patentschrift Nr. 2 684 317; Joumal of the 1. E. E. Bd. 79, 1936, S. 282 bis 290.