DE1156895B

DE1156895B - Plate capacitor encased in plastic

Info

Publication number: DE1156895B
Application number: DEA34054A
Authority: DE
Inventors: Ruth Myklebust
Original assignee: ASEA AB
Current assignee: ABB Norden Holding AB
Priority date: 1959-03-05
Filing date: 1960-02-24
Publication date: 1963-11-07

Description

Mit einem Kunststoff umhüllter Plattenkondensator Plattenkondensatoren werden in der Weise hergestellt, daß Scheiben aus einem dielektrischen Material und Metallfolien abwechselnd aufeinandergestapelt werden. Die Herstellung solcher Kondensatoren ist schwierig, da die Platten aus dielektrischem Material und die Metallfolien jede für sich abwechselnd aufeinandergelegt und Maßnahmen getroffen werden müssen, um die Metallfolien in ihrer richtigen Lage festzuhalten. Um die Scheiben und die Folien im Verhältnis zueinander so gut wie möglich festzulegen und Verschiebungen bei Temperaturänderungen zu verhindern und die an sich sehr schlechte Stabilität des Plattenkondensators zu verbessern, ist es bekannt, Vorrichtungen anzubringen, die das gestapelte Paket zusammenklemmen. Unerwünschte Lufteinschlüsse, die zu einer niedrigen Glimmeinsatzspannung Veranlassung geben, hat man durch Imprägnierung des Kondensators zu vermeiden versucht. Die Herstellung solcher Kondensatoren bleibt umständlich, und sie haben weiter den Nachteil, daß die Klemmvorrichtungen einen verhältnismäßig großen Raum in Anspruch nehmen.Plate capacitor covered with a plastic Plate capacitor are made in such a way that discs of a dielectric material and metal foils are alternately stacked. The manufacture of such Capacitors is difficult because the plates are made of dielectric material and the Metal foils each alternately placed on top of one another and measures taken must be to hold the metal foils in their correct position. To the Lay the panes and the foils in relation to each other as well as possible and to prevent shifts in temperature changes and which in itself are very bad To improve the stability of the plate capacitor, it is known devices that clamp the stacked package together. Unwanted air inclusions, which give rise to a low glow voltage, one has by impregnation trying to avoid the capacitor. The manufacture of such capacitors remains cumbersome, and they have the further disadvantage that the clamping devices a take up relatively large space.

Es gibt weiter Plattenkondensatoren, deren Elemente aus einem dielektrischen Material, z. B. Glimmer, bestehen und auf beiden Seiten Beläge aufweisen. Die Elemente sind, abgesehen von den Randstreifen längs der Kanten, mit Metallschichten bedeckt. Jedes Element besteht dabei aus einer mit Metallschichten auf beiden Seiten versehenen Platte von der Größe, die der Kondensator erhalten soll. Kondensatoren dieser Art haben eine gute Stabilität, da die Metallschichten auf beiden Seiten der Platte mit dieser fest verbunden sind.There are also plate capacitors whose elements consist of a dielectric Material, e.g. B. mica exist and have deposits on both sides. The Elements are, apart from the marginal strips along the edges, covered with metal layers. Each element consists of one with metal layers on both sides Plate the size you want the capacitor to be. Capacitors of this type have good stability because the metal layers on both sides of the plate are firmly connected to this.

Um die Kondensatoren gegen Feuchtigkeit und mechanische Beschädigung zu schützen und die Glimmeinsatzspannung zu erhöhen, ist es weiter bekannt, sie mit einem Kunststoff zu umgießen.To protect the capacitors against moisture and mechanical damage to protect and to increase the glow voltage, it is further known to them to enclose with a plastic.

Die Erfindung betrifft einen mit einem Kunststoff umhüllten Plattenkondensator für hohe Spannungen, der mehrere Einzelelemente aus steifem, auf beiden Seiten teilweise mit fest aufgebrachten Metallschichten versehenem dielektrischem Material enthält. Ein solcher Kondensator ist erfindungsgemäß so ausgebildet, daß die Einzelelemente parallel zueinander und mit Abstand voneinander angeordnet und die Zwischenräume zwischen den Einzelelementen mit dem Umhüllungskunststoff ausgefüllt sind. Durch die Anordnung der Einzelelemente mit Zwischenräumen parallel zueinander und die Ausfüllung der Zwischenräume mit dem Umhüllungskunststoff werden die Kanten der Metallschichten der Einzelelemente vollkommen in dem Kunststoff eingebettet. Man erhält so einen Kondensator mit einer hohen Stoßspannungsfestigkeit und einer beträchtlich verbesserten Glimmeinsatzspannung sowie einen sehr stabilen und kompakten Aufbau des Kondensators.The invention relates to a plate capacitor encased in plastic for high tension, the several individual elements made of stiff, partially on both sides contains dielectric material provided with firmly applied metal layers. According to the invention, such a capacitor is designed so that the individual elements arranged parallel to each other and at a distance from each other and the spaces are filled between the individual elements with the plastic envelope. By the arrangement of the individual elements with spaces parallel to each other and the Filling the gaps with the envelope plastic are the edges of the Metal layers of the individual elements completely embedded in the plastic. Man thus obtains a capacitor with a high surge withstand voltage and a considerable improved glow voltage and a very stable and compact structure of the capacitor.

Ein Kondensator nach der Erfindung wird erheblich kleiner als bekannte Plattenkondensatoren für die gleiche Spannung. Es hat sich erwiesen, daß solche Kondensatoren nach der Erfindung besonders große Vorteile haben, bei denen wesentliche Bestandteile des dielektrischen Materials und des Umhüllungskunststoffes von derselben Art sind. Dies ist z. B. der Fall, wenn das dielektrische Material aus einem Glasfaserlaminat mit einem Äthoxylinharz als Bindemittel und der Umhüllungskunststoff aus einem Äthoxylinharz besteht. Dabei wird eine sehr gute Benetzung des dielektrischen Materials mit dem als Umhüllungskunststoff verwendeten Gießharz erhalten, was eine gute Homogenität und einen gleichmäßigen Übergang mit enger Verbindung zwischen dem Material in den Platten und dem Gießharz und eine hohe Glimmeinsatzspannung ergibt. Wenn das dielektrische Material einen Kunststoff anderer Art als das Gießharz enthält, können ähnliche Resultate erhalten werden, wenn das dielektrische Material und das Gießharz eine gute Affinität zueinander haben, so daß eine enge und homogene Verbindung zwischen beiden Stoffen erhalten wird.A capacitor according to the invention is considerably smaller than known ones Plate capacitors for the same voltage. It has been shown that such Capacitors according to the invention have particularly great advantages in which essential Constituent parts of the dielectric material and the cladding plastic of the same Are kind. This is e.g. B. the case when the dielectric material consists of a glass fiber laminate with an ethoxylin resin as a binder and the cladding plastic made of an ethoxylin resin consists. This results in a very good wetting of the dielectric material with the Cast resin used as the encasing plastic is obtained, which ensures good homogeneity and a smooth transition with a tight bond between the material and the Plates and the casting resin and a high glow voltage results. If the dielectric Material made of a different type of plastic than the casting resin can be similar Results are obtained when the dielectric material and the molding resin are one have good affinity for each other, so that a close and homogeneous bond between both substances is obtained.

Das dielektrische Material in den Platten kann aus verschiedenen Arten von Laminaten bestehen, z. B. solchen mit einer Armierung aus Papier, aus verschiedenen Geweben, z. B. aus Glasgeweben. Als zusammenhaltendes Bindemittel kann unter anderem ein Phenolharz, ein Polyesterharz, ein Äthoxylinharz od. dgl. verwendet werden. Auch Thermoplastfolien, wie Polytetrafluoräthylenfolien, Polyamidfolien u. dgl., und Glimmerprodukte können Anwendung finden.The dielectric material in the panels can be of several types consist of laminates, e.g. B. those with a reinforcement made of paper, from different Tissues, z. B. from glass fabrics. As a cohesive binding agent, a Phenolic resin, polyester resin, ethoxylin resin or the like can be used. Even Thermoplastic films such as polytetrafluoroethylene films, polyamide films and the like, and Mica products can be used.

Der Umhüllungskunststoff, der z. B. ein Polyesterharz oder ein Athoxylinharz sein kann, kann in reiner Form verwendet werden, aber auch mit einem Füllmittel, wie Quarzmehl od. dgl., versetzt werden.The cladding plastic, the z. B. a polyester resin or an ethoxylin resin can be, can be used in pure form, but also with a filler, such as quartz powder or the like., are added.

Nach der Erfindung wird der Plattenkondensator vorzugsweise so hergestellt, daß mehrere mit Anschlußfahnen versehene Einzelelemente parallel zueinander und mit Abstand voneinander angeordnet und mit Hilfe fester Distanzstücke und mit den Anschlußfahnen verlöteter Anschlußleitungen zu einem selbsttragenden Paket zusammengefügt werden und das Paket dann mit dem Umhüllungskunststoff umgossen wird.According to the invention, the plate capacitor is preferably manufactured in such a way that that several individual elements provided with terminal lugs parallel to one another and spaced apart and with the help of fixed spacers and with the Connection lugs of soldered connection lines joined together to form a self-supporting package and the package is then encased with the wrapping plastic.

Fig. 1 der Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Kondensators nach der Erfindung. Er enthält sechs reihengeschaltete Einzelelemente 1, wobei jedes aus einer 2 mm dicken Platte 2 aus einem Glasfiberlaminat mit einem Äthoxylinharz als Bindemittel und aus auf beiden Seiten der Platte angebrachten 0,03 mm dicken Kupferbelägen 3 besteht, die ihre Form durch Abätzen nicht gewünschter Teile längs den Kanten der vollständig belegten Platten erhält. Solche dielektrische Materialien mit auf beiden Seiten angebrachten Metallbelägen werden seit langem für die Herstellung von gedruckten Schaltungen verwendet.Fig. 1 of the drawing shows an embodiment of a capacitor according to the invention. It contains six individual elements 1 connected in series, each from a 2 mm thick plate 2 made of a glass fiber laminate with an ethoxylin resin as a binder and made of 0.03 mm thick attached on both sides of the plate There is copper coverings 3, which their shape by etching away unwanted parts lengthways the edges of the fully occupied panels. Such dielectric materials with metal coverings attached on both sides have long been used in manufacturing used by printed circuit boards.

Das Aussehen einer Einheit der genannten Art geht aus der Fig. 2 hervor, sie zeigt die Vorderseite A und die Rückseite B eines Kondensatorelementes und einen Schnitt C durch das Element. Die Abmessung der Platte ist etwa 40 X 50 mm. Zwischen den Elementen des Kondensators nach Fig. 1 liegen Distanzstücke 4, die z. B. aus Preßspan und 0,5 mm dick sein können. Die benachbarten Metallschichten zweier aufeinanderfolgender Elemente sind leitend verbunden. Die Anschlußklemmen sind mit 5 und 6 und die zu diesen führenden gemeinsamen Ableitungen mit 7 und 8 bezeichnet. Das Gießharz 9 besteht aus einem Athoxylinharz mit Quarzfüllung. Ein Kondensator gemäß Fig. 1 zeigt eine Glimmeinsatzspannung von 15 kVeff und eine Festigkeit für kurzzeitige Beanspruchungen von 50 kVeff. Die Kapazität ist 500 pF. Die Bodenfläche des umgossenen Kondensators gemäß Fig. 1 ist 30 X 60 mm und die Höhe 70 mm.The appearance of a unit of the type mentioned is shown in FIG. 2, it shows the front side A and the rear side B of a capacitor element and a section C through the element. The dimensions of the plate are about 40 X 50 mm. Between the elements of the capacitor according to FIG. 1 are spacers 4 which, for. B. can be made of chipboard and 0.5 mm thick. The adjacent metal layers of two successive elements are conductively connected. The connection terminals are denoted by 5 and 6 and the common derivatives leading to them are denoted by 7 and 8. The casting resin 9 consists of an ethoxylin resin with a quartz filling. A capacitor according to FIG. 1 shows a glow voltage of 15 kVeff and a strength for short-term loads of 50 kVeff. The capacity is 500 pF. The bottom area of the encapsulated capacitor according to FIG. 1 is 30 × 60 mm and the height is 70 mm.

Die Herstellung eines Kondensators gemäß Fig. 1 kann in folgender Weise vor sich gehen: Die Kondensatorelemente 1 werden durch Entfernung der nicht erwünschten Teile der deckenden Metallbeläge vorbereitet. Danach werden Kupferstreifen 10 durch Löten auf den Metallbelägen an den Stellen, an denen die Beläge sich bis zu der Kante jeder Einheit erstrecken, angebracht und über die Kante gebogen, so daß sie die Form erhalten, die aus Fig.1 hervorgeht. Zwischen den Elementen werden die Distanzstücke 4 durch Punktleimung angebracht. Danach werden die Anschlußleitungen 7 und 8 an den Kupferstreifen 10 festgelötet. Dabei ergibt sich ein stabiles selbsttragendes Paket, das in eine Gießform gestellt wird. Diese enthält Auskehlungen für die an den Ableitungen 7 und 8 befestigten Anschlußklemmen 5 und 6. Diese Auskehlungen tragen mit den in ihnen sitzenden Anschlußklemmen während des Umgießens das Paket und halten es gleichzeitig in seiner Lage. Nach Füllen der Form mit Gießharz wird es gehärtet. Eine Vorrichtung, die die Platte zusammenklemmt, sei es während des oder nach dem Umgießen, ist nicht erforderlich.The manufacture of a capacitor according to FIG. 1 can be as follows Way to go about it: the capacitor elements 1 are removed by removing the not the desired parts of the covering metal coverings prepared. After that there are copper strips 10 by soldering on the metal coverings at the points where the coverings are up extend to the edge of each unit, attached and bent over the edge so that they get the shape shown in Fig.1. Be between the elements the spacers 4 attached by point gluing. Then the connecting lines 7 and 8 are soldered to the copper strips 10. This results in a stable, self-supporting one Package that is placed in a mold. This contains recesses for the terminals 5 and 6 attached to leads 7 and 8. These grooves carry the package with the terminals sitting in them during the encapsulation and hold it in place at the same time. After filling the mold with casting resin it hardened. A device that clamps the plate together, be it during the or after pouring is not required.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Plate capacitor encased in plastic for high tension, the several individual elements made of stiff, partially on both sides contains dielectric material provided with permanently applied metal layers, characterized in that the individual elements are parallel to one another and at a distance arranged from each other and the spaces between the individual elements with the Enclosure plastic are filled.

2. Plate capacitor according to claim 1, characterized characterized in that the essential components of the dielectric material and of the cladding plastic are of the same type.

3. Plate capacitor according to claim 2, characterized in that the dielectric material consists of a glass fiber laminate with an ethoxylin resin as a binder and the cladding plastic made of an ethoxylin resin consists.

4. A process for the production of plate capacitors according to claims 1 to 3, characterized in that several individual elements (1) provided with connecting lugs (10) are arranged parallel to one another and at a distance from one another and with the aid of fixed spacers (4) and connecting lines soldered to the connecting lugs (7, 8) are assembled to form a self-supporting package and the package is then encased with the plastic envelope. Considered publications: German patent application T 4263 VIII d / 21 c (published on April 2, 1953); Swiss patents No. 229 055, 286 659; French patent specification No. 826 558.