DE1764858A1 - Abschaltvorrichtung fuer einen in einem Gehaeuse eingebauten elektrischen Kondensator - Google Patents

Description

• Abrohaltvorriohtung für einen in einem Gehäuse eingebauten elektrischen Kondensator Die Erfindung bezieht sich auf eine Absohaltvorriohtung für einen in einen Gehäuse eingebauten elektrischen Kondensator, insbesondere einen regenerierfähigen Kondensator.
• Im Gehäuseinneren von elektrischen Kondensatoren kann sich bei bestimmten Bedingungen, insbesondere beim Betrieb mit hohex*sohselspannungen, infolge unzulässiger Erhitzung ein solcher Überdruck entwickeln, da£ das Gehäuse gesprengt wird b»., äa8 Brandgefahr entsteht. Dies gilt besonders bei Kon- densatoren, welche mit einen Isolieröl imprägniert sind. Insbesondere besteht dann Brandgefahr, wenn die Kondensatoren, b insbesondere solche mit Kunststoffdielelctrilcum und regenerierfähig dünnen Belegungen, über niederohmige Vorwiderstände an Energiequellen mit hoher Reserve, z.B. am Netz, liegen und sich ein oder mehrere Durchschläge ereignen. Die Stromstärke bei Durchschlägen ist in der Regel geringer als der Verschiebungsstrom. im Kondensator und reicht deshalb nicht aus, eine Sicherung, insbesondere eine Schmelzsicherung, rechtzeitig vor der Explosion oder dem Brand des Kondensators zur Auslösung zu bringen.
• Die Erfindung grill diese Schwierigkeiten umgehen und besteht in einer Abschaltvorrichtung, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß ein Schalter, welcher sich bei Änderung einer Zustandsgröße (Druck, Temperatur, Volumen) bis zu einem kritischen Viert im Kondensatorinnern schließt und welcher die äußeren :inschlußelemente des Kondensators kurzschließt, mit einer in einem der Anschlußelemente befindlichen Sicherung in Reihe geschaltet ist.
• Es können schon geringe Änderungen des Druckes, der Temperatur und des Volumens im Gehäuse dazu ausgenützt vrerden, den Schalter zu betätigen und die Brandgefahr zu beseitigen. Ist der. Schalter geschlossen, dann werden die Stromzuführungen zum Kondensator kurzgeschlossen und der Kondensator ist von der Energiequelle abgetrennt. Der von der Energiequelle kommende Kur^wchlußstrom bewirkt ein Auslösender in Reihe geschalteten Sicherung, welche vorteilhaft aus einem Schmelzdraht besteht. Als druckempfindlicher Schalter wird vorteilhaft eine barometrische Druckdose verwendet. Es können dabei an einer oder an zwei aufeinander zubevreglichen druckempfindlichen Membranen Kontakte angebracht sein. Jeder Kontakt ist mit einem der Anschlußdrlihte des KondenGators verbunden. Entsteht im Gehäuseinnern, in welcher der Schalter zusammen mit dem Kondensator eingebaut ist, infolge eines oder mehrerer Durchschläge oder sonstvrie ein kritischer Überdruck, dann werden die Kontakte durch die in das Innere der Druckdose gedrückten Membranen miteinander in Berührung gebracht und die Anschlußdrähte kurzgeschlossen. Der Kurzschlußatrom reicht@aus, um die Sicherung durchzubrennen.
• Als temperaturempfindlicher Schalter kann vorteilhaft ein Bimetallstreifen, welcher sich aus zwei Metallschichten oder Metallstreifen unterschiedlicher Wärmeausdehnung zusammensetzt, bestehen. Der Bimetallstreifen ist dabei mit einem der Anschlußdrähte des Kondensators verbunden und bewegt sich bei steigender Temperatur auf einen Gegenkontakt zu, welcher mit dem anderen Anachlußdraht des Kondensators verbunden ist, und schließt bei Berührung die beiden Anschlußdrähte kurz.
• Weiterhin können in vorteilhafter Weise durch die Lageveränderung eines Gehäuseteils bei Volumenänderung des Gehäuseinnern zwei Schalterkontakte in Berührung gebracht und die Anschlußdrähte dadurch kurzgeschlossen werden. Es kann sich dabei der Gehäusedeckel nach außen verschieben, wobei sich ein mit dem Gehäusedecl:el starr verbundener Kontakt auf den Gegenkontakt des Schalters zubec7egt. Das Gleiche kann durch Ausbauchen der Geh'::uei.-endungcn oder durch eine Ungung des Gehäusemantels erfolgen.
• Während der Schalter sich im Gehäuseinnern befindet, kann die Sicherung, welche einen der Zuführungsdrähte des Kondensators bei Betätigung durchtrennt, sich auch außerhalb des Gehäuses befinden. In vorteilhafter i`leise kann eines der Schalterkontaktelemente gleichzeitig die Sicherung, z.B. ein Schmelzdraht, sein. Es lassen sich dann die Sicherung und der Schalter auf engstem Raum innerhalb des Gehäuses unterbringen.
• In den Figuren sollen anhand von Ausführungsbeispielen die Erfindung und Vorteile derselben näher erläutert werden. Fig. 1 stellt schematisch den in ein Gehäuse eingebäuten Kondensator mit Schalter und Sicherung dar; fig. 2 zeigt eine barometrische Druckdose, welche als Schalter dienen kann; .
• Fig. 3 zeigt ebenfalls eine barometrische Druckdose aus Kunststoff, welche als Schalter dienen kann.
• In der Figur 1 ist der Kondensator 1 im Gehäuse 2 eingebaut I,lit den beiden Anschlußdrähten 3 und ¢, welche zur Energiequelle führen, sind die Schalterkontakte 5 und 6 des.Sehalters 7, welcher eine barometrische Druckdose ist, verbunden. Durch die relative Bewegung der beiden druckempfindlichen Membranen 8 und 9 zueinander werden die Kontakte 5 und 6, cielche starr mit den Membranen verbunden sind, bei Erreichen eines kritischen Druckes im Gehäuseinnern miteinander in Berührung gebracht und schließen die Ansehlußdrähte 3 und kurz. Der gesamte von der Energiequelle, z.B. dem Netz, kommende Kurzschlußstrom fließt über die Sicherung 10, welche aus einem Schmelzdraht bestehen kann. Es wird dabei der Kondensator endgültig von der Energiequelle abgetrennt und Brand-oder Explosionsgefahr sind ausgeschlossen.
• In der Figur 2 ist im einzelnen eine Druckdose dargestellt, vielche als Schalter bei der Erfindung zur Anwendung kommt. Die druckempfindlichen Membranen 8 und 9 sind aus Metall oder können aus metallisierten Isolierstreifen bestehen, wobei die Metallflächen direkt mit den äußeren Ansclilußdrähten des Kondensators über Lötösen 11 und 12 verbunden sind. An einer der Membranen ist ein Kontaktschuh 5 starr befestigt: Als Gegenkontakt wirkt die metallische Membran 9. Bei Drucksteigerung im Kondensatorgehäuseinnern bewegen sich die beiden ?dem-.branen 8 und 9 aufeinander zu und werden über den Kontaktschuh miteinander kurzgeschlossen. Es kann dabei auch nur eine der Membranen druckempfindlich sein und die andere Membran starr sein. Es können auch an beiden Membranen Kontaktschuhe, Kontaktbügel oder andere Kontaktelemente sich befinden. Die beiden Seitcnwände bzrr. die Nantelfläche 13 der Dose bestehen aus Kunststoff. Die Membranen und damit die Anschlußdrähte des'Kondensators bleiben dadurch während des Normalbetriebes voneinander iöoliert. Die Dose ist dicht verschlossen und der darin herrschende Druck liegt unter dem kritischen Druck des Gehäuseinnern, bei welchem der Schalter ansprechen soll. -Die Figur 3 zeigt eine prinzipiell gleich wirkende baronetrische Dose wie die Figur 2. Die Dose der Figur 3 besteht ganz aus Kunststoff. Auch hier können der Deckel und der Boden 8 und 9 der Dose druckempfindliche Membranen sein. Mit beiden Ilembranen sind Kontaktbügel 5 und 6 starr verbunden. Es kann aber auch nur eine Membran druckempfindlich sein. Bei entstehendem 1Jberdruck im Kondensatorgehäuseinnern bevregen sich die Kontaktbügel relativ aufeinander zu und schließen die beiden Anschlußdrähte, mit denen sie verbunden sind, kurz.
• Um eine höchstmögliche Empfindlichkeit des Schalters 7 in Verbindung mit der Sicherung 14, d.h. der gesamten Abschaltvorrichtung, zu erhalten, liegt einer der Kontakte des Schalters (in den Figuren 1 und 3 der Kontakt 5) zwischen einer Kondensatorelektrode und der Sicherung, wobei die Sicherung zwischen diesem Kontakt (in den Figuren 1 und 3 der Kontakt 5) und einem Anschluß der Energiequelle liegt. Der Schalter 7 und vier Kondencator 1 liegen dabei parallel an der Energiequelle, während die Sicherung in Reihe mit den parallolgeschaltenen Schalter und Kondensator liegt.
• Die Erfindung erweist sich insbesondere, vorteilhaft bei Konden-:jatol-,cn mit regenerierfc-:dünnen und vielelctr:ilca aus Kun^ t"-te ff cn wie Polycarbonat, Polytercphthaa-@iu ree:@ter, insbecondere Polyt-ithyl_entc3rephtli"i1c,tt, u.a..

Claims (5)

1. P a t e n t a n s D r ü c h e rrwrrrwrwrwwwwwwwwrrwwrwwww-w 1. Abschaltvorrichtung für einen in einem Gehäuse eingebauten elektrischen Kondcnsator, insbesondere einen regenerierfähigen Kondensator, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schalter (7), welcher sich bei Änderung einer Zustandsgröße (Druck, Temperatur, Volumen) im Kondensatorinnern bis zu einem kritischen Viert schließt und die äußeren Anschlüßelemente (3 und 4) des Kondensators kurzschließt, mit einer 3.n einem der Anschlußelemente befindlichen Sicherung (10) in Reihe geschaltet ist.
2. 2. Abschaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (7) als Druckdose mit zwei relativ zueinander beweglichen Kontakten (5 und 6) ausgebildet ist, vrobei wenigstens ein Kontakt an einer druckempfindlichen Membran (8 bzw. 9) befestigt ist.
3. 3. Absehaltvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine druekenpfindliehe Membran (8 bzw. 9) aus Jletall besteht und gleichzeitig einen der Schalterkontakte (5 bzw. 6) bildet.
4. 4. Abschaltvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die druckempfindliche Membran aus Kunststoff besteht.
5. 5. Ab2chaltvorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Schalterkontakt aus Bimetall besteht.