DE1790254A1

DE1790254A1 - Process for improving the impregnation of a non-porous polyolefin resin serving as electrical insulation with a dielectric liquid

Info

Publication number: DE1790254A1
Application number: DE19661790254
Authority: DE
Inventors: Cox Eugene Barkclay
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1965-11-18
Filing date: 1966-11-17
Publication date: 1972-01-20

Description

Verfahren zur Verbesserung der Imptägnierung eines als elektrische Isolierung dienenden nichtporösen Polyolefinharzes mit einer dielektrischen Flüssigkeit Die Erfindung bezieht sich auf Dielektrika auf der Basis von imprägnierten organischen Kunststoffen, die eine lange Lebensdauer und eine hohe Spannungsfestigkeit aufweisen und im besonderen auf Wechselstromkondensatoren, in denen derartige Dielektrika., insbesondere auf Polyolefinbasis, verwendet sind. Die heutigen elektrischen Geräte werden immer komplizierter und leistungsfähiger. Daher müssen auch an die Kondensatoren in solchen elektrischen Geräten immer höhere Anforderungen gestellt werden: So besteht beispielsweise. ein Bedarf an Kondensatoren, die höheren Leistungen gewachsen sind, aber trotzdem kleiner und billiger als die bisher bekannten Kondensatoren sein sollen. Kondensatoren, insbesondere Wechselstromkondensatoren mit höheren Durchschlagsfeldstärken sowie höheren Koronazünd- und Löschspannungen sind besonders deswegen erwünscht, weil solche Kondensatoren viele Schwierigkeiten bei der Auslegung und dem Betrieb von elektrischen Geräten überwinden helfen und in vielem den Betrieb bereits vorhandener-Geräte zuverlässiger gestalten.Method of improving the impregnation of an as electrical Insulating non-porous polyolefin resin with a dielectric liquid The invention relates to dielectrics based on impregnated organic Plastics that have a long service life and high dielectric strength and in particular on AC capacitors in which such dielectrics., in particular based on polyolefins are used. Today's electrical devices are becoming more and more complex and powerful. Therefore you also need to connect the capacitors In such electrical devices ever higher demands are made: So there is for example. a need for capacitors, the higher services have grown, but are still smaller and cheaper than the previously known capacitors meant to be. Capacitors, especially AC capacitors with higher breakdown field strengths as well as higher corona ignition and extinguishing voltages are particularly desirable because such capacitors have many difficulties in design and operation help to overcome electrical devices and in many ways the operation of existing devices make it more reliable.

Ziel der Erfindung ist daher ein Dielektrikum auf der Basis von imprägnierten Kunststoffen, das eine-hohe Durchschlagsfestigkeit aufweist. Die Koronazünd- und Löschspannungen dieses Dielektrikums sollen sehr hoch sein. Weiterhin soll sich dieses Dielektrikum durch einen niedrigen Verlustfaktor auszeichnen. Dieses Dielektrikum soll sich sowohl als Wechselstromisolationsmaterial als auch als Zwischenschicht in Wechselstromkondensatoren verwenden lassen. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist ein Wechselstromkondensator füg hohe Spannungen, der pro Volumeneinheit eine größere Kapazität als bisher bekannte Kondensatoren aufweist. Dieser Kondensator soll eine feste dielektrische Zwischenschicht aufweisen, die besonders dünn ist, jedoch hohen Wechselspannungsbeanspruchungen standhalten kann. Der Hauptbestandteil der dielektrischen Zwischenschicht soll eine Polyolefinfolie sein, die mit einem halogenierten Kohlenwasserstoff imprägniert ist. Die Polyolefinfolie soll eine Polypropylenfolie und der@halogenierte Kohlenwasserstoff soll Trichlor-Diphenyl sein.The aim of the invention is therefore a dielectric based on impregnated Plastics that have a high dielectric strength. The corona ignition and The erase voltages of this dielectric should be very high. Continue to be this dielectric is characterized by a low loss factor. This dielectric is said to be both an AC insulation material and an intermediate layer let use in AC capacitors. Another object of the invention is an alternating current capacitor adds high voltages, the higher the voltage per unit of volume Has capacitance than previously known capacitors. This capacitor is said to be a Have solid dielectric intermediate layer, which is particularly thin, but high Can withstand alternating voltage loads. The main component of the dielectric The intermediate layer should be a polyolefin film with a halogenated hydrocarbon is impregnated. The polyolefin film should be a polypropylene film and the @ halogenated The hydrocarbon is said to be trichlorodiphenyl.

Es wurde gefunden, daß bestimmte Stoffkombinationen und Herstellungsverfahren auf einen-Kondensator mit einem Dielektrikum auf der Basis von imprägniertem Kunststoff führen, der überraschend günstige elektrische Eigenschaften aufweist. Nach einer Ausführungsform der Erfindung wird ein Kunststoff auf Polyolefinbasis, wie beispielsweise Polypropylen, mit einer halogenierten aromatischen Verbindung, wie beispielsweise mit Trichlor-Diphenyl, getränkt und als dielektrische Zwischenschicht in einem Kondensator verwendet. Weiterhin wurde gefunden, daß die eben genannten Stoffe und Materialien auf solche Weise aufeinander einwirken und zusammenwirken, daß eine Imprägnierung des Polyolefins zustande kommt, die die wichtigsten elektrischen Eigenschaften eines Kondensators, wie Durchschlagsfeldstärke, Koronazünd- und Löschspannungen, Lebensdauer unter Spannungsbeanspruchung und Verlustfaktor, erheblich verbessert.It has been found that certain combinations of substances and manufacturing processes on a capacitor with a dielectric based on impregnated plastic lead, which has surprisingly favorable electrical properties. After a Embodiment of the invention is a plastic based on polyolefin, such as Polypropylene, with a halogenated aromatic compound, such as, for example, with trichlorodiphenyl, impregnated and as a dielectric intermediate layer used in a capacitor. It has also been found that those just mentioned Substances and materials interact and interact in such a way that that an impregnation of the polyolefin comes about, which is the most important electrical Properties of a capacitor, such as breakdown field strength, corona ignition and extinguishing voltages, Life under tension and dissipation factor, significantly improved.

Im folgenden soll die Erfindung in Verbindung mit den Zeichnungen im einzelnen beschrieben werden.In the following the invention is intended in connection with the drawings will be described in detail.

Fig. 1 ist ein vergrößerter Querschnitt einer praktisch vollständig imprägnierten dielektrischen Zwischenschicht für Kondensatoren auf Kunststoffbasis.Fig. 1 is an enlarged cross-section of a practically complete Impregnated dielectric interlayer for capacitors based on plastic.

Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht eines teilweise aufgewickelten Kondensatorwickels._ Fig. 3 zeigt einen vollständigen Kondensator, der einen Wickelkern nach Fig. 2 und ein Gehäuse aufweist.Fig. 2 is a perspective view of a partially wound Capacitor winding._ Fig. 3 shows a complete capacitor, which has a winding core according to Fig. 2 and has a housing.

Fig:. 4 ist ein Querschnitt durch einen Teil eines Kondensators, der als Bestandteil der dielektrischen Zwischenschicht eine imprägnierte Kunststoffolie aufweist. Der Aufbau nach Fig. 4 wird "ganzes Sandwich" genannte Fig. 5 ist ein Querschnitt durch einen Teil eines anderen Kondensators, der als Bestandteil der dielektrischen Zwischenschicht mehrere imprägnierte Kunststoffolien aufweist: Der Aufbau nach Fig. 5 wird "invertiertes Sandwich" genannt.Fig :. 4 is a cross-section through part of a capacitor which an impregnated plastic film as part of the dielectric intermediate layer having. The structure of Fig. 4 is called "whole sandwich". Fig. 5 is a Cross-section through part of another capacitor that forms part of the dielectric intermediate layer has a plurality of impregnated plastic films: The The structure of Fig. 5 is called an "inverted sandwich".

Fig. S ist ein Querschnitt durch einen Teil eines weiteren Kondensators, dessen dielektrische Zwischenschicht eine verhältnismäßig dicke imprägnierte Künstst,offölie aufweist. Der Aufbau nach Fig. 6 wird "halbes Sandwich genannt: Fig.- 7 ist ein Querschnitt durch einen Teil eines abgewandelten Kondensators, der nach Art eines "halben Sandwich" aufgebaut. ist und als Bestandteil der dielektrischen Zwischenschicht mehrere.imprägnierte Kunststoffolien aufweist.Fig. S is a cross-section through part of another capacitor, whose interlayer dielectric one relatively thick impregnated art, offölie has. The structure according to FIG. 6 becomes "half a sandwich called: Fig. 7 is a cross section through part of a modified capacitor, which is structured like a "half sandwich". is and as part of the dielectric Interlayer having a plurality of impregnated plastic films.

Fig. 8 is-t ein Querschnitt durch einen Teil eines Kondensators, bei dem die dielektrische Zwischenschicht ausschließlich aus einer imprägnierten Kunststoffolie besteht. Inder Fig. 1 ist eine dielektrische Zwischenschicht 10 dargestellt, die eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist: Diese dielektrische Zwischenschicht weist ein Stück aus einem festen Material-11 aus einem Polyolefin auf, in dem eine ganze Anzahl von kleinen Poren, Bläschen oder Öffnungen 12 vorhanden sind. Diese Poren oder Bläschen sind eine Eigentümlichkeit dieses Materials. Trotzdem wird dies esMaterial als "nicht-poräs" beschrieben, da, wenn überhaupt, dann nur sehr wenige Poren oder Bläschen von der einen Oberfläche bis zur anderen Oberfläche des Materials hindurchgehen, durch die hindurch die Imprägnierflüssigkeit nach der Erfindung von einer Seite zur anderen Seite der Zwischenschicht gelangen könnte: Das Polyolefin ist mit einer dielektrischen Flüssigkeit imprägniert, die einmal das Material selbst durchdringt und zum anderen diese Poren oder Bläschen ausfüllt. Das Ganze stellt dann ein kontinuierliches, jedoch heterogenes dielektrisches System dar. Die Art der Imprägnierung, wie sie die Erfindung lehrt, führt zusammen mit den besonderen verwendeten Stoffen auf eine überraschende Kombinationswirkung, durch die die Durchschlagsfestigkeit bzw. die Durchschlagsfeldstärke der dielektrischen Zwischenschicht-erhöht wird. Nach einem Gesichtspunkt wird die Isolationsfähigkeit des Kunststoffes durch die. Imprägnierung des Kunststoffes mit einem Material mit einer Durchschlagsfestigkeit größer als die Luft in den Poren deswegen erhöht, weil die Imprägnierflüssigkeit in-den Kunststoff eindringt. Kondensatoren mit anderen als den hier beschriebenen imprägnierten Zwischenschichten, die aber ebenfalls imprägniert sind, sind in den US-Patentschriften 2 864 982 und 2 307 488 beschrieben. Wenn man die dielektrische Zwischenschicht nach Fig. 1 beispielsweise als Bestandteil eines Kondensators verwendet, so kann man überraschend gute Eigenschaften und Ergebnisse erzielen. Es sind zwar schon zahlreiche Stoffkombinationen zur Verwendung als dielektrische Zwischenschicht für Kondensatoren beschrieben worden, es hat sich aber gezeigt, daß es mit den bekannten Stoffkombinationen nicht möglich ist, bei einem Kondensator zu denjenigen Eigenschaften zu gelangen, die für die heutigen elektrischen Geräte gefordert werden. Die Stoffe, mit denen man erfindungsgemäß die besten Ergebnisse erzielt, sind Kunststoffe aus der Gruppe der Polyolefine und im besonderen Polypropylen,-Polyäthylen, 4-Methylpenten-(1) und Polystyrol. Polyolefine sind einmal ihrer elektrischen Eigenschaften wegen als normale dielektrische Stoffe (also nicht als Zwischenschichten für Kondensatoren) vorteilhaft, weiterhin ihrer guten thermischen Stabilität und ihrer guten mechanischen Eigenschaften wegen, insbesondere deswegen, weil sie leicht mechanisch bearbeitet und verformt und in die Form dünner Folien gebracht werden können. Dieser günstigen Eigenschaften wegen werden Polyole_fine vielfach verwendet. Als Dielektrikum in Kondensatoren;-dagegen sind Polyolefine nur in beschränktem Umfang verwendet--worden, da ihre Durchbruchsfeldstärken verhältnismäßig klein sind, da weiterhin ihre Koronazünd- und Löschspannungen verhältnismäßig niedrig sind und da ihre Lebensdauer unter Spannungsbelastung gering ist. Die Durchschlagsfeldstarke ist eine sehr wichtige Größe. Sie ist ein Maß für die Fähigkeit des Materials, einer Spannungsbeanspruchung standzuhalten. Unter Spannungsbeanspruchung soll hier die Spannungsdifferenz pro Dickeneinheit des Materials verstanden werden. Die Köronazündspannung und die Koronalöschspannung sind die Spannungen, bei denen Koronaentladungen auftreten bzw. erlöschen, die zu einer Werkstoffzerstörung führen können. Weiterhin traten bei der Imprägnierung Schwierigkeiten auf. Hier sind insbesondere der Umfang der Imprägnierung und die Verträglichkeit- der einzelnen Materialien miteinander zu nennen. Dieser Nachteile wegen war es bisher noch nicht möglich, ein Imprägnierungsverfahren zu finden, mit dem sich die elektrischen Eigenschaften von Polyolefinen verbessern lassen. Nun wurde gefunden, daß Polyolefine und im besonderen Polypropylene in einem unerwartet hohen Maße imprägniert werden können, wenn man hierzu halogenierte aromatische Verbindungen verwendet. Die Polyolefine und die halogenierten Verbindungen wirken dann derart aufeinander ein, daß die besonders günstigen dielektrischen Zwischenschichten für Kondensatoren nach der Erfindung zustanab kommen. Aus der - Gruppe der Polyolefine ist für die Erfindung ein Polypropylen besonders geeignet, und zwar ganz besonders eine biaxial orientierte isotaktische Polypropylenfolie. Ein Beispiel einer solchen Folie ist in "Applied Plastics", November 1961, Seiten 35 bis 64 und in "Modern Dielectric Materials", Beck, J.B., London Heywood and Co., Seiten 140 bis 142 beschrieben. Die Polyolefine, die in diesen Aufsätzen beschrieben sind, können als lineare Kopf-Schwanz polymerisierte Polymere ungesättigter Kohlenwasserstoffe der allgemeinen Formel CFI2 = C.ER aufgefaßt werden. Es sind a1:oc-@-Olefine. R bedeutet ein aliphatisches Radikal, ein zyklisch-aliphatisches Radikal oder ein aromatisches Radikal. Weiterhin können diese Polyolefine Kopolymere ungesättigter Kohlenwasserstoffe miteinander sein oder Kopolymere aus ungesättigten Kohlenwas>erstoffen mit einem Monomer, das mit den ungesättiErten %ohlenwas:,erstoffett -z-usammen polymerisierbar ist. Ein solches Polyolefinmat.eri.al kann@eben.falls als nichtporös bezeichnet werden; da es praktisch keine'-P.oren aufweist, durch die die bevorzugten Imprägniermittel nach der Erfindung unter den bisher bekannte.n in Kondensatoren herrschettden.Betriebsb.edingungen von einer Oberfläche bis _ zur anderen Oberfläche einer Folie hindurchgehenkönnen . _ Einbevorzugtes Imprägniermittel nach de.r Erfindung ist eine halogenierte organische Verbindung, die 1 bis 5: Halogensubstituenten, wie beispielsweise Chlor, sowie 1'bis 3 Arylgruppen aufweist. Besonders geeignet ist Trichlor-Diphenyl, das unter dem Warennamen Pyranol 1499 vertrieben wird. Bei diesem Materialliegen die Koronazünd- und Löschspannungen sehr hoch-.. Die Kombination von Trichlor-Diphenyl als dielektrische Flüssigkeit mit einer=nicht-porösen Polypropylenfolie als imprägniertem Dielektrikum führt erfindungsgemäß auf die besten Ergebnisse. Es-wurde bereits bemerkt, daß diese beiden Stoffe bisher als nicht verträglich miteinander angesehen wurden, so daß sie für dielektrische Zwecke vermieden worden sind, da -Polypropylen in halogenierten organischen Verbindungen, wie beispielsweise Pyranol 1499, leicht in Lösung geht. Außerdem war man der Auffassung, daß die Polypropylenfolie von der Imprägnierflüssigkeit nicht benetzt werden kann..Weiterhin -hat es sich gezeigt, daß das Lösen von Polypropylen in einer unpolaren Flüssigkeit auf Plastifizierungseffekte, wie Quellen und Verlust an Zugfestigkeit, führt. Nun wurde jedoch gefunden, daß, abgesehen von hohen Temperaturen von etwa oberhalb 1000C, Polypropylen-nur beschränkt in halogenierten aromatischen Verbindungen löslich ist, und daß diese beschränkte Löslichkeit überraschenderweise die Eigenschaften eines-Kondensators nicht beeinträchtigt. Diese partielle Löslichkeit von Polypropylenfolien in Trichlor@-Diphenyl untergenau einzuhaltenden Temperaturbedingungen bei Temperaturen unterhalb von etwa 100oC muß als ein wichtiges Merkmal der bevorzugten Stoffkombination nach der Erfindung angesehen-werden. Diese:--partielle Löslichkeit tritt auf, wie Versuche gezeigt haben, wenn das Imprägnierungsmittel die Folie anfänglich durchdrungen hat und unterstützt die Wanderung des Imprägnierungsmittels in der,Folie und in die Poren hinein. Diese Verstärkung der Imprägnierung macht sich durch eipe außerordentlich hohe Koronazündspannung im imprägnierten Dielektrikum bemerkbar, die selbst dann auftritt, wenn auf den beiden Seiten der Folie keine porösen Schichten angeordnet sind. Es wurden Proben von Polypropylenfolien mit Pyranol imprägniert und Köndensatorversuchen unterworfen. Hierbei zeigte es sich, daß zwischen Art und Umfang der Imprägnierung'und der Koronazündspannung ein. enger Zusammenhang besteht. Eine vollständige Imprägnierung ist daher ein wesentliches Merkmal der Erfindung. Die Kombination von Polypropylen mit Trichlor-Diphenyl ist für eine Art von Imprägnierung besonders günstig, die im nachfolgenden als "praktisch vollständige" Imprägnierung bezeichnet werden soll. Wenn die Bläschen und Poren im Material praktisch vollständig vom Imprägniermittel gefüllt sind, und wenn der Imprägnierungsvorgang sowohl die Absorption von Imprägnierungsmitteln im Material als auch die partielle Lösung des Materials im Imprägnierungsmittel umfaßt, wird das Material-als "praktisch vollständig imprägniert" bezeichnet. Vergleichsuntersuchungen mit Kunststoffsystemen, die verschieden stark imprägniert waren, haben gezeigt, daß sich sehr hohe und reproduzierbare Koronazündspannungen erreichen lassen, die in der Nähe der gemessenen, berechneten oder endgültigen Koronazündspannungen liegen, wenn der Imprägnierungsvorgang verlängert oder auf andere Weise unterstützt wurde, um eine vollständige Imprägnierung zu erreichen. Ein Imprägnierungsvorgang, der ein Beispiel für eine praktisch vollständige Imprägnierung ist, besteht darin, eine Polypropylenfolie bei einer Temperatur von etwa 900C in Trichlor-Diphenyl einzutauchen. Unter diesen Bedingungen werden zwischen 6 Tagen und 20 Tagen stabile Verhältnisse erreicht. Dann haben sich etwa 1 Gewichtsprozent von Polypropylen im Trichlor-Diphenyl gelöst, während auf der anderen Seite vom Polypropylen etwa 11 Gewichtsprozent Trichlor-Diphenyl aufgenommen wurden. Art und Umfang der Imprägnierung kann durch die Koronazündspannung des Systems gemessen werden, die einen Maximalwert erreicht, der die vollständige Imprägnierung anzeigt. Die bevorzugte Polypropylenfolie zur Verwendung nach der Erfindung besteht aus isotaktischem Polypropylen. Dieses ist ein Polypropylen von hohem Molekulargewicht, das eine reguläre Kristallstruktur aufweist und das zusätzlich zu dieser überwiegenden Kristallstruktur noch eine nichtkristalline oder amorphe Phase enthält. In manchen kommerziell erhältlichen isotaktischen Polypropylenen beträgt der Anteil der amorphen Phase bis zu 30 % Um aus solchen Polypropylenen Folien herzustellen, die für die Erfindung brauchbar sind, kann man das Polypropyien walzen, pressen oder extrudieren. Man. kann die Folien aber auch aus einem Lösungsmittel oder durch Gießen aus einer Schmelze gewinnen. Um die mechanischen Eigenschaften solcher Folien zu verbessern; ist es üblich, solchen Folien durch Recken oder Tempern eine Vorzugsstruktur zu geben. Es ist günstig, wenn man die Folien in zwei zueinander senkrecht stehenden Richtungen reckt, d.h. also in Längs- und in Querrichtung, so daßdie Folie biaxial orientiert ist. Die Folien können aber auch nur unaxial orientiert sein oder aber in zwei Richtungen gleichmäßig gereckt werden. Polyolefinfolien, insbesondere Polypropylenfolien, sollten möglichst 'wenig Fremdstoff beinhalten, die den Verlustfaktor des fertigen Dielektrikums beeinträchtigen könnten. Der Verlustfaktor ist ein Maß für den Energieverlust innerhalb eines Materials. Fremdstoffe oder Verunreinigungen können auch außen an den Folien häftende Materialien sein, die bei der Herstellung der Folien aufgenommen werden. Auch Katalysatorensubstanzen können zu diesen Verunreinigungen zählen. Diese Verunreinigungen können beispielsweise dadurch aus dem Polyolefin beseitigt werden, daß man das Polyolefin löst und die Verunreinigungen in der Lösung"niederschlägt oder adsorbiert. Sehr gute Ergebnisse wurden mit kommerziell erhältlichen Polypropylenen erzielt, wie sie beispielsweise von der Firma Hercules Powder Co. unter der Bezeichnung Profax 6520F Resin und von der Firma Shell unter der Bezeichnung 5500F Resin vertrieben werden. Kondensatoren nach der Erfindung, wie beispielsweise die Kondensatoren nach den Figuren 2 und 3, können genauso wie bisher bekannte Kondensatoren aufgebaut sein. In der Fig. 2 ist ein Wickelkondensator 14 dargestellt, der als Elektroden getrennte Folien 15 und 16 aufweist, die durch zwei dielektrische Zwischenschichten 17 und 18 voneinander getrennt sind. Die Anschlußstücke 19 und 20 haben vergrößerte Oberflächen 21 und 22 (nicht gezeigt), die mit den Kondensatorbelegen 15 und 16 in Berührung stehen. Die Kondensatorbelege 15 und .16 können aus einer Anzahl von verschiedenen Materialien hergestellt sein. Beispiele Hsrfür sind Aluminium, Kupfer oder Tantal. Die dielektrischen Zwischenschichten 17 und 18 können als Sandwich aufgebaut sein. Sie enthalten mindestens eine imprägnierte Kunststoffolie 11 nach der Erfindung. Eine dielektrische Zwischenschicht-17 und die beiden Metallfolien 15 und 16 bilden zusammen einen Hauptbestandteil eines Kondensators. In der Fig. 3 ist nun ein fertiger Kondensator 23 dargestellt, in den ein Kondensatorwickel nach Fig. 2 eingesetzt ist. Der ganze Kondensator weist einen Behälter 24 mit einem hermetisch aufgesetzten Deckel 25 auf. Der Deckel 25 ist mit einer Einfüllöffnung 26 für die dielektrische Flüssigkeit versehen. Weiterhin sind noch zwei Anschlußklemmen, 27 und 28 vorgesehen, die durch den Kondensatordeckel 25 hindurchgehen und von ihm isoliert sind. Innerhalb des Behälters 24 sind die beiden Anschlußklemmen 27 und 28 mit den beiden Anschlüssen 19 und 20 aus Fig. 2 verbunden. Der Kondensator 23 aus Fig. 3 enthält zusätzlich noch eine dielektrische Flüssigkeit, die den Raum im Behälter 24 ausfüllt, der vom Kondensatorwickel übrig gelassen wird.. Diese dielektrische Flüssigkeit imprägniert außerdem die dielektrischen Zwischenschichten 17 und 18 aus Fig. 2.Fig. 8 is a cross-section through part of a capacitor where the dielectric intermediate layer consists exclusively of an impregnated plastic film consists. In Fig. 1, a dielectric intermediate layer 10 is shown which a preferred embodiment of the invention is: this interlayer dielectric has a piece of a solid material-11 made of a polyolefin, in which a whole number of small pores, bubbles or openings 12 are present. These Pores or bubbles are a peculiarity of this material. Still this will esMaterial is described as "non-porous" because very few, if any Pores or bubbles from one surface to the other surface of the material pass through which the impregnating liquid according to the invention of one side to the other side of the intermediate layer: the polyolefin is impregnated with a dielectric liquid that is once the material itself penetrates and on the other hand fills these pores or vesicles. The whole represents then a continuous but heterogeneous dielectric system the impregnation, as taught by the invention, leads together with the special substances used on a surprising combination effect, through which the dielectric strength or the breakdown field strength of the dielectric interlayer is increased. According to one aspect, the insulation capacity of the plastic is enhanced by the. impregnation of the plastic with a material with a dielectric strength greater than the air in the pores is increased because the impregnation liquid enters the plastic penetrates. Capacitors with impregnated intermediate layers other than those described here, but which are also impregnated are described in US Pat. Nos. 2,864,982 and 2,307,488. If one uses the dielectric interlayer according to FIG. 1, for example Used as part of a capacitor, you can get surprisingly good properties and get results. There are already numerous combinations of substances for use Having been described as a dielectric interlayer for capacitors, it has become but shown that it is not possible with the known combinations of substances a capacitor to achieve those properties that are necessary for today electrical devices are required. The substances that can be used according to the invention The best results are obtained from the group of polyolefins and plastics in particular polypropylene, polyethylene, 4-methylpentene (1) and polystyrene. Polyolefins are even better than normal dielectric materials because of their electrical properties (i.e. not as intermediate layers for capacitors), they continue to be advantageous good thermal stability and their good mechanical properties because of, in particular because they are easily machined and deformed and thinner in shape Slides can be brought. Because of these favorable properties, Polyole_fine used many times. As a dielectric in capacitors, polyolefins are on the other hand only used to a limited extent - since their breakdown field strengths are proportionate are small, since their corona ignition and extinguishing voltages continue to be relatively low and because their service life under tension is short. The powerful field is a very important variable. It is a measure of the material's ability to create a Stress stress to withstand. Under tension the stress difference per unit thickness of the material is to be understood here. The corona ignition voltage and the corona extinction voltage are the voltages at which Corona discharges occur or go out, which lead to the destruction of the material can. Furthermore, difficulties arose in the impregnation. Here are particular the extent of the impregnation and the compatibility of the individual materials to call each other. Due to these disadvantages, it has not yet been possible to to find an impregnation process that improves the electrical properties can be improved by polyolefins. It has now been found that polyolefins and in particular Polypropylene can be impregnated to an unexpectedly high degree if one halogenated aromatic compounds are used for this purpose. The polyolefins and the halogenated compounds then act on one another in such a way that the particularly cheap dielectric interlayers for capacitors according to the invention come to us. For the invention, a polypropylene is from the group of polyolefins particularly suitable, especially a biaxially oriented isotactic one Polypropylene film. An example of such a film is in "Applied Plastics", November 1961, pages 35 to 64 and in "Modern Dielectric Materials", Beck, J.B., London Heywood and Co., pages 140-142. The polyolefins that are in these Articles described can be polymerized as linear head-to-tail polymers unsaturated hydrocarbons of the general formula CFI2 = C.ER. They are a1: oc - @ - olefins. R means an aliphatic radical, a cyclic-aliphatic Radical or an aromatic radical. Furthermore, these polyolefins can be copolymers of unsaturated hydrocarbons with each other or copolymers of unsaturated Coals> amassed with a monomer that is carbonated with the unsaturated% ohlenwas:, erstoffett -together is polymerizable. Such a polyolefin material can also be non-porous to be designated; since it has practically no 'pores through which the preferred Impregnating agent according to the invention among those previously known in capacitors The operating conditions prevail from one surface to the other a film can pass through. _ A preferred impregnation agent according to the invention is a halogenated organic compound that has 1 to 5: halogen substituents, such as chlorine, and 1'to 3 aryl groups. Particularly suitable is trichlorodiphenyl, which is sold under the trade name Pyranol 1499. at The corona ignition and extinguishing voltages of this material are very high .. The combination of trichloro-diphenyl as a dielectric liquid with a = non-porous polypropylene film as an impregnated dielectric, according to the invention, leads to the best results. It has already been noted that these two substances have so far been considered incompatible with one another so they have been avoided for dielectric purposes since -Polypropylene in halogenated organic compounds such as pyranol 1499, easily goes into solution. It was also believed that the polypropylene film cannot be wetted by the impregnation liquid showed that the dissolving of polypropylene in a non-polar liquid has plasticizing effects, such as swelling and loss of tensile strength. It has now been found, however, that apart from high temperatures of about 1000C, polypropylene-only limited is soluble in halogenated aromatic compounds, and that this is limited Surprisingly, solubility does not affect the properties of a capacitor. This partial solubility of polypropylene films in Trichlor @ -diphenyl is less than precise temperature conditions to be observed at temperatures below from around 100oC must be an important feature of the preferred combination of substances according to the Invention-to be considered. These: - Partial solubility occurs like experiments have shown when the impregnant has initially penetrated the film and aids in the migration of the impregnating agent in the, film and in the Pores into it. This reinforcement of the impregnation makes itself extraordinary through eipe high corona ignition voltage in the impregnated dielectric noticeable, even then occurs when no porous layers are arranged on the two sides of the film are. Samples of polypropylene films were impregnated with pyranol and capacitor tests were carried out subject. It was found that between the type and extent of the impregnation and the corona ignition voltage. there is a close connection. A complete impregnation is therefore an essential feature of the invention. The combination of polypropylene with trichlorodiphenyl is particularly favorable for a type of impregnation, the hereinafter referred to as "practically complete" impregnation. When the bubbles and pores in the material are practically completely removed from the impregnation agent are filled, and when the impregnation process both the absorption of impregnating agents in the material as well as the partial dissolution of the material in the impregnation agent the material is referred to as "practically completely impregnated". Comparative studies with plastic systems that were impregnated to different degrees have shown that very high and reproducible corona ignition voltages can be achieved are close to the measured, calculated or final corona ignition voltages, if the impregnation process has been extended or otherwise supported, to achieve a complete impregnation. An impregnation process that an example of practically complete impregnation is to use a Immerse polypropylene film in trichlorodiphenyl at a temperature of about 900C. Under these conditions, it will be stable between 6 days and 20 days Conditions achieved. Then about 1 percent by weight of polypropylene are in the trichlorodiphenyl dissolved, while on the other hand from the polypropylene about 11 weight percent trichlorodiphenyl were recorded. The type and extent of the impregnation can be determined by the corona ignition voltage of the system are measured, which reaches a maximum value that is the full Indicates impregnation. The preferred polypropylene film for use after Invention consists of isotactic polypropylene. This is a polypropylene of high molecular weight, which has a regular crystal structure and that in addition in addition to this predominant crystal structure, there is also a non-crystalline or amorphous one Phase contains. In some commercially available isotactic polypropylenes the proportion of the amorphous phase is up to 30% Um from such polypropylenes Polypropylene can be used to make films useful in the invention rolling, pressing or extruding. Man. however, the films can also be made from a solvent or by casting from a melt. To the mechanical properties to improve such films; it is common practice to produce such films by stretching or annealing to give a preferential structure. It is beneficial if you have the slides in two to each other perpendicular directions stretches, i.e. in the longitudinal and in the transverse direction, see above that the film is biaxially oriented. However, the foils can also only be oriented unaxially or be stretched evenly in two directions. Polyolefin films, especially polypropylene foils should contain as little foreign matter as possible, which could affect the dissipation factor of the finished dielectric. The loss factor is a measure of the energy loss within a material. Foreign matter or contamination can also be materials adhering to the outside of the foils during manufacture of the slides. Catalyst substances can also lead to these impurities counting. These impurities can, for example, from this the polyolefin can be eliminated by dissolving the polyolefin and the impurities is precipitated or adsorbed in the solution. Very good results have been obtained with commercial obtainable polypropylenes, such as those from Hercules Powder Co. under the name Profax 6520F Resin and from Shell under under the name 5500F Resin. Capacitors according to the invention, such as the capacitors according to Figures 2 and 3, can just like previously known capacitors be constructed. In Fig. 2 is a wound capacitor 14 shown, which has separate foils 15 and 16 as electrodes, which by two intermediate dielectric layers 17 and 18 are separated from one another. The connectors 19 and 20 have enlarged surfaces 21 and 22 (not shown) that overlay the capacitor 15 and 16 are in contact. The capacitor pads 15 and 16 can be made from a Number of different materials to be made. Examples are aluminum, Copper or tantalum. The dielectric intermediate layers 17 and 18 can be sandwiched be constructed. They contain at least one impregnated plastic film 11 the invention. A dielectric interlayer-17 and the two metal foils 15 and 16 together form a major part of a capacitor. In Fig. 3 a finished capacitor 23 is now shown in which a capacitor winding according to Fig. 2 is used. The whole condenser has a container 24 with a Hermetically attached cover 25. The lid 25 is provided with a filling opening 26 for the dielectric fluid. There are also two connection terminals, 27 and 28 are provided, which pass through the condenser cover 25 and from it are isolated. Inside the container 24 are the two terminals 27 and 28 connected to the two connections 19 and 20 from FIG. The capacitor 23 from Fig. 3 contains additionally a dielectric liquid, which fills the space in the container 24 that is left over by the capacitor winding .. This dielectric liquid also impregnates the dielectric interlayers 17 and 18 from FIG. 2.

Verfahren zum Imprägnieren von Kondensatorwickeln, die in ein Gehäuse eingesetzt sind, also beispielsweise Verfahren zum Imprägnieren des Kondensators nach Fig. 3, sind bekannt. Nach einem solchen Verfahren werden die Kondensatoren zuerst im Vakuum die restliche Feuchtigkeit zu beseitigen. Die beim Trocknen angewendete Temperatur ändert sich mit der Trockenzeit. Sie liegt jedoch im allgemeinen zwischen 600C und 1500C. Sind die Trockentemperaturen zu niedrig, so wird die. Trockendauer zu lang. Sind die Trockentemperaturen dagegen zu hoch, so können sich Papierkomponenten in der dielektrischen Zwischenschicht zersetzen. Während des Trocknens kann die Feuchtigkeit aus dem Gehäuse 24 durch die Einfüllöffnung 26 entweichen: Die dielektrische Imprägnierflüssigkeit wird durch die Einfü ilciffnung 26 nach Möglichkeit in den getrockneten Kondensator eingefüllt, während der Kondensator noch unter Vakuum steht:--Es ist üblich, so viel Imprägnierflüssigkeit einzufüllen, daß der ganze Kondensatorwickel im Behälter bedeckt ist. Anschließend wird der Druck im Behälter auf Atmosphärendruck erhöht. Nun läßt man den Kondensator einige Stunden stehen, damit die Imprägnierflüssigkeit den Kondensatorwickel durchdringen kann. Nach dem Imprägnieren wird der Kondensator verschlossen..Hierzu kann man die Einfüllöffnung 26 verlöten. Wenn das Imprägniermittel ein polymerisierbarer Stoff ist, wird der Kondensator anschließend erwärmt, um das Imprägniermittel zu polymerisieren und zu verfestigen. Zusätzlich zu diesem Verfahren können auch andere Verfahren zum Imprägnieren verwendet werden, die im allgemeinen,mit Wärme und/oder Druck- arbeiten.-So sind beispielsweise eine Anzahl von Verfahren bekannt geworden, nach denen mehrere Temperatur- und/oder Druckschritte angewendet werden, um den Imprägnierungsvorgang zu unterstützen. Wärme und Druck können den Imprägnierungsvorgang deswegen beeinflussen, weil durch sie die relative Benetzbarkeit, die Viskosität und die relative Löslichkeit der Materialien geändert werden können. Durch die Erwärmung und durch die Druckanwendung können sich die einzelnen Bestandteile des-Systems ausdehnen oder zusammenziehen. Auch hierdurch kann das Eindringen der Flüssigkeit in das feste Dielektrikum unterstützt werden. Das gilt besonder4dann, wenn die Einfüllöffnung 26 verlötet ist. Bei der Erfindung wurden besonders gute Ergebnisse erzielt, wenn man die-dielektrischen Systeme, inbesondere die Kondensatoren nach dem Imprägnieren oder Verschließen noch einmal für eine gewisse Zeit erwärmt, um eine bessere Imprägnierung oder nach Möglichkeit eine vollständige Imprägnierung zu erreichen. Der Kondensatorwickel im Kondensatorbecher wird beispielsweise zuerst durch Ausheizen und Evakuieren des Bechers und durch anschließendes Einfüllen von Imprägnierflüssigkeit bzw. durch Eintauchen in Imprägnierflüssigkeit imprägniert. Die Imprägnerflümi.gkeit kann hierzu vorgewärmt oder unmittelbar darauf erwärmt werden. Nach diesem Schritt werden die zusammengesetzten und imprägnierten Kondensatoren verschlossen und die verschlossenen Kondensatoren werden für eine gewisse Zeitspanne auf eine erhöhte Temperatur gebracht.Process for impregnating capacitor windings in a housing are used, so for example a method for impregnating the capacitor according to Fig. 3 are known. According to such a process, the capacitors first remove the remaining moisture in a vacuum. The one used when drying Temperature changes with the drying time. However, it is generally between 600C and 1500C. If the drying temperatures are too low, the. Drying time too long. On the other hand, if the drying temperatures are too high, paper components can build up decompose in the dielectric interlayer. During the drying process, the Moisture escaping from the housing 24 through the filling opening 26: The dielectric Impregnating liquid is poured into the infill opening 26 if possible Filled dry condenser while the condenser is still under vacuum: - It it is customary to fill in so much impregnating liquid that the entire capacitor winding is covered in the container. The pressure in the container is then reduced to atmospheric pressure elevated. The condenser is now left to stand for a few hours to allow the impregnating liquid can penetrate the capacitor winding. After impregnation, the capacitor becomes closed .. To this end, the filler opening 26 can be soldered. When the waterproofing agent is a polymerizable substance, the capacitor is then heated to produce the To polymerize and solidify impregnating agents. In addition to this procedure other methods of impregnation can also be used, generally, with Heat and / or pressure work. Examples are a number of procedures known after which several temperature and / or pressure steps are applied, to aid the impregnation process. Heat and pressure can prevent the impregnation process therefore, because they affect the relative wettability, the viscosity and the relative solubility of the materials can be changed. Because of the warming and through the application of pressure, the individual components of the system expand or contract. This also prevents the liquid from penetrating supported in the solid dielectric. This is especially true when the filling opening 26 is soldered. In the invention, particularly good results have been achieved when the dielectric systems, especially the capacitors after impregnation or sealing again heated for a certain time in order to achieve a better impregnation or to achieve complete impregnation if possible. The capacitor winding in the condenser cup, for example, the first step is to bake out and evacuate the Beaker and by subsequently filling in impregnating liquid or by Immersion in impregnation liquid impregnated. The impregnation ability can do this preheated or heated immediately afterwards. After this step, the composite and impregnated capacitors sealed and the sealed Capacitors are brought to an elevated temperature for a certain period of time.

Ein bevorzugter Wärmebehandlüngsschritt bei der Durchführung der Erfindung besteht darin, Temperaturen zwischen #65nC und 950C für eine Dauer zwischen 4 und 16 Stunden anzuwenden. Diese Zeiten können durch Änderungen im Imprägnierverfahren, durch Anwendung von Druck und durch die Beigabe von Additiven verkürzt werden. Es wurden Wechselstromkondensatoren für hohe Spannungen mit einer dielektrischen Zwischen aus Polypropylenfolie und Papier hergestellt. Als Imprägnierungsmittel wurde Trichlor-Diphenyl verwendet. Diese Kondensatoren wurden für 4 bis etwa 16 Stunden auf Temperaturen zwischen 85°C und 95°C gebracht und zeigten anschließend durchweg eine sehr hohe Koronazündspannung.A preferred heat treating step in practicing the invention consists of using temperatures between # 65nC and 950C for a duration between 4 and 16 hours to apply. These times can be changed by changes in the impregnation process, can be shortened by applying pressure and adding additives. It were AC capacitors for high voltages with a dielectric intermediate made from polypropylene film and paper. Trichloro-diphenyl was used as the impregnating agent used. These capacitors were for 4 to about 16 hours brought to temperatures between 85 ° C and 95 ° C and then showed consistently a very high corona ignition voltage.

Die Temperaturverhältnisse werden so geregelt, daß einmal das Polyolefin in der dielektrischen Imprägnierungsflüssigkeit partiell in Lösung geht, und daß sich zum anderen die Imprägnierungsflüssigkeit selbst im Polyolefin@öst, um eine vollständige Imprägnierung zu erreichen. Die erhöhte Durchdringung der Polypropylenfolie läßt sich aus der Tatsache erklären, daß ein Teil der amorphen und/oder niedermolekularen Komponenten des Polypropylens bei Temperaturen zwischen 850C und 950C in der Flüssigkeit in Lösung geht. Wenn man die Kondensatoren-nach der Erfindung der oben beschriebenen Wärmebehandlung unterzieht, werden besser reproduzierbare und höhere Koronazündspannungen beobachtet. Die Imprägnierung kann weiterhin dadurch verbessert werden, daß man die physikalischen Eigenschaften der Komponenten im imprägnierten System ändert. Insbesondere kann die dielektrische Imprägnierflüssigkeit Mischungen aus flüssigen dielektrischen Stoffen oder Additive enthalten. Weiterhin kann man auch das feste dielektrische Material so behandeln, daß die Imprägnierbarken besser wird. So kann man beispielsweise dem Pyranol 1499, also dem Trichlor-Diphenyl, bis zu 25 Gewichtsprozente einer dielektrischen Flüssigkeit hinzufügen, die unter der Bezeichnung Pyranol 1475 gehandelt wird und hauptsächlich aus Trichlorbenzol besteht. Andere dielektrische Flüssigkeiten, die zusammen mit Pyranol verwendet werden können, sind beispielsweise Mineralöl und Silikonöl.The temperature conditions are regulated so that once the polyolefin partially dissolves in the dielectric impregnation liquid, and that on the other hand, the impregnation liquid itself in the polyolefin @ ost to a to achieve complete impregnation. The increased penetration of the polypropylene film can be explained by the fact that some of the amorphous and / or low molecular weight Components of the polypropylene at temperatures between 850C and 950C in the liquid goes into solution. When considering the capacitors-according to the invention of the one described above Subjecting heat treatment to more reproducible and higher corona ignition voltages observed. The impregnation can be further improved by changes the physical properties of the components in the impregnated system. In particular, the dielectric impregnation liquid can be mixtures of liquid contain dielectric substances or additives. You can also use the fixed Treat dielectric material in such a way that the impregnability is better. So can for example, the Pyranol 1499, i.e. the trichloro-diphenyl, up to 25 percent by weight add a dielectric liquid called Pyranol 1475 is traded and consists mainly of trichlorobenzene. Other dielectric Liquids that can be used together with pyranol are for example Mineral oil and silicone oil.

Die imprägnierten Dielektrika nach der Erfindung zeigen bestimmte besonders gute dielektrische Eigenschaften, aufgrund derer sie für elektrische Anwendungen, wie beispielsweise allgemeine Isolation,besonders geeignet sind. Hierfür kommen elektrische Kabel und Transformatoren infrage. Für Kondensatoren sind die Dielektrika nach der Erfindung ebenfalls besonders gut geeignet. Im besonderen sind es drei elektrische Eigenschaften, die durch die Imprägnierung hervorgerufen werden, nämlich erhöhte Durchbruchsfeldstärke; niedriger Verlusffaktor und eine hohe Koronazündspannung. Die Imprägnierung ist besonders wichtig, da durch den, Grad der Imprägnierung die Koronazündspannung bestimmt ist, die sich bei dem Dielektrikum erhalten läßt. Eine erhöhte Durchbruchsf'eldstärke ist wichtig, da auf diese Weise einkleineres Volumen oder ein geringeres Gewicht an dielektrischem Material zum Isolieren bei einer vorgegebenen Spannung erforderlich ist. Ein geringer Verlustfaktor ist wichtig, da Energieverluste im Dielektrikum den elektrischen Wirkungsgrad beeinträchtigen und die Grundmaterialien des Dielektrikums zerstören können, da die verlorengegangene Energie in Wärme umgewandelt wird. Diese besonders guten Eigenschaften der Dielektrika nach der Erfindung lassen sich besonders gut ausnutzen, wenn man die Dielektrika in Wechselstromkondensatoren für hohe Spannungen verwendet. Es sind.Wechselstromkondensatoren gebaut worden, die bei einer Spannungsbelastung von über 50 000 V pro mm Dielektrikum eine lange Lebensdauer aufweisen und deren Koronazündspannung von 750 V bis über 3 000 V reichte. Die Entwicklung von Wechselstromkondensatoren für hohe Spannungen war bisher nur beschränkt möglich, da die risher bekannten Dielektrika unter derart hohen Spannungsbelastungen nur eine kurze Lebensdauer aufwiesen. Bekannte Wechselstromkondensatoren, die für lange Lebensdauer ausgelegt waren, konnten beispielsweise nur mit Spannungsbelastungen von weniger als etwa 20 000 V pro mm Dielektrikum betrieben werden, während man diese Kondensatoren als Impulskondensatoren verhältnismäßig kurzer Lebensdauer nur mit etwa 30 000 V pro mm Dielektrikum belasten konnte.The impregnated dielectrics of the invention exhibit certain particularly good dielectric properties, which make them suitable for electrical applications, such as general insulation, are particularly suitable. Come for this electrical cables and transformers in question. For capacitors are the dielectrics according to the invention are also particularly suitable. In particular there are three electrical properties caused by the impregnation be, namely increased breakdown field strength; low loss factor and a high corona ignition voltage. The impregnation is particularly important because the, Degree of impregnation the corona ignition voltage is determined, which is in the dielectric can get. An increased breakdown field strength is important because in this way a smaller volume or weight of dielectric material for Isolation is required at a given voltage. A small loss factor is important because energy losses in the dielectric affect the electrical efficiency and can destroy the basic materials of the dielectric, since the lost Energy is converted into heat. These particularly good properties of dielectrics according to the invention can be exploited particularly well if the dielectrics used in high voltage AC capacitors. There are AC capacitors have been built with a voltage load of over 50,000 V per mm of dielectric have a long service life and their corona ignition voltage from 750 V to over 3,000 V was enough. The development of AC capacitors for high voltages was previously only possible to a limited extent, since the previously known dielectrics were under such high voltage loads only had a short service life. Well-known AC capacitors, which were designed for a long service life, for example, could only with voltage loads operated by less than about 20,000 volts per mm of dielectric while one these capacitors as pulse capacitors only have a relatively short lifespan could load with about 30,000 V per mm of dielectric.

Weitere Beispiele für Kondensatorfolien, in denen Dielektrika nach der Erfindung verwendet sind, sind in. den Fig. 4 bis 8 gezeigt. In der Fig. 4 ist ein Teil 29 eines Kondensators dargestellt, in dem die dielektrische Zwischenschicht als sogenanntes ganzes Sandwich aufgebaut ist. Dieser Kondensatorteil enthält eine imprägnierte Kunststoffolie 11, die zwischen zwei imprägnierte und poröse dielektrische Blätter 30 und 31 gelegt ist. Auf die beiden die lektrischen Blätter 30 und 31 sind dann zwei Metallfolien 15 und 15 aufgelegt. Die Blätter 30 und 31 können auf bekannte Weise aus Papier, wie Kraftpapier, bestehen und mit einem flüssigen Dielektrikum imprägniert sein; hierzu kann man beispielsweise die dielektrische Flüssigkeit nach der Erfindung verwenden. Wenn ein solches Papier als porös bezeichnet wird, so ist hierunter die Tatsache zu verstehen, daß dieses Papier eine ganze Anzahl von Passagen oder Poren aufweist, die ganz durch das Papier hindurchgehen,so daß eine Imprägnierflüssigkeit durch das Papier hindurch von einer Seite zur anderen gelangen kann. Die Koronazündspannungen einer imprägnierten Kunststoffolle hängen zum großen Teil von der vollständigen Imprägnierung der Poren und Bläschen innerhalb der Kunststoffolie sowie von der Benetzung an der Grenzschicht zwischen der Folie und irgendwelchen danebenliegenden Materialien ab.. Die Koronazündspannung des Dielektrikums nach Fig. 4, das als ganzes: Sandwich aufgebaut ist, wird durch die Verwendung einer benachbarten Schicht, wie beispielsweise einer P:apiers.ohicht, erhöht. In der Fig: 5 ist eine andere Ausführungsform 32 einer Kondensatorfolie gezeigt, in der die dielektrische Zwischenschicht anders aufgebaut ist. Der Aufbau dieser Zwischen-Schicht wird als invertiertes Sandwich bezeichnet. Hier enthält die dielektrische Zwischenschicht ein einziges Blatt aus einem imprägnierten porösen Material 30 oder 31, das zwischen zwei imprägnierte Kunststoffolien 11 und 11` gelegt ist..Die ganze dielektrische ZwischenaMdzt liegt zwischen zwei Metallfolien 15 und 16. Ein Ausführungsbeispiel für Kondensatoren dieser Art verwendet als poröse Schicht ein Kraft- Papier von 0,016 mm Dicke, das zwischen zwei Polypropylenfolien von 01012 mm Stärke gelegt war. Dieses bisher schwer zu imprägnierende System konnte ohne Schwierigkeiten imprägniert werden und ergab einen Kondensator von 0,9 mF und einer Koronazündspannung von über 2 650 V mittlere Wechselspannung.Further examples of capacitor foils in which dielectrics according to of the invention are shown in Figures 4-8 shown. 4 shows a part 29 of a capacitor in which the dielectric The intermediate layer is constructed as a so-called whole sandwich. This capacitor part contains an impregnated plastic film 11, which is between two impregnated and porous dielectric sheets 30 and 31 is laid. On the two the electric ones Sheets 30 and 31 are then two metal foils 15 and 15 placed. The leaves 30 and 31 can be made of paper such as Kraft paper in a known manner and with a liquid dielectric be impregnated; this can be done, for example, by the dielectric Use liquid according to the invention. When such a paper is referred to as porous is to be understood as the fact that this paper contains a number of has passages or pores that go right through the paper, so that an impregnation liquid through the paper from side to side can get. The corona ignition voltages of an impregnated plastic roll hang in large part from the complete impregnation of the pores and bubbles within the plastic film as well as the wetting at the boundary layer between the film and any adjacent materials. The corona ignition voltage of the dielectric according to Fig. 4, which is constructed as a whole: Sandwich is through the use of a adjacent layer, such as a P: apiers.ohicht, increased. In the figure: 5 shows another embodiment 32 of a capacitor film in which the dielectric interlayer is constructed differently. The structure of this intermediate layer is called an inverted sandwich. Here contains the interlayer dielectric a single sheet of impregnated porous material 30 or 31 sandwiched between two impregnated plastic sheets 11 and 11` is laid .. The whole dielectric In between is between two metal foils 15 and 16. An exemplary embodiment for capacitors of this type a force- paper 0.016 mm thick, which is placed between two polypropylene sheets of 01012 mm thick was. This system, which was previously difficult to impregnate, could be impregnated without difficulty and gave a capacitor of 0.9 mF and a corona ignition voltage of over 2 650 V mean alternating voltage.

Die gemeinsame Verwendung von Polypropylen und Pyranol 1499 erlaubt es, selbst dicht gewickelte Kondensatorwickel zu imprägnieren. Bei den bisher bekannten und für Kondensatoren verwendeten Stoffkombinationen war es dagegen erforderlich, auf weniger dicht gewickelte Kondensatorwickel zurückzugreifen, um die Imprägnierung zu verbessern. Ein wichtiger Vorteil der Stoffkombination Polypropylen mit Pyranol zur Verwendung in Kondensatoren oder andere n, Geräten besteht. darin, daß das Polypropylen das Imprägnierungsmittel selbst zu den Bläschen und Poren weiterleitet, die von der Stelle weit entfernt liegen, an der die Imprägnierung einsetzt. Das gilt besonders für die Grenzschicht zwischen der Folienoberfläche und dem Kondensatorbeleg: Dieses war bisher nur mit großen Schwierigkeiten zu erreichen. In der Fig. 6 ist ein Teil eines Kondensatorwickels 33 dargestellt, der ähnlich wie der Gegenstand der Fig. 5 aufgebaut ist. Dieser Teil des Kondensatorwickels, der als halbes Sandwich bezeichnet wird, unterscheidet sich vom invertierten Sandwich darin, daß die eine der beiden imprägnierten Kunststoffolien 11 oder 111 weggelassen wurde: Eine andere Möglichkeit nach der Erfindung zum Aufbau eines Kondensators ist in der Fig: 7 dargestellt. In dieser Ausführungsform ist eine dielektrische Zwischenschicht 34 verwendet, die als äbgewandeltes halbes Sandwich bezeichnet werden soll. Die dielektrische Zwischenschicht besteht aus zweiimprägnierten Kunststoffolien 11 und 11', die aufeinander gelegt sind. Auf die Folie 11' ist noch ein Blatt 30 aus einem porösen Material gelegt. Wie in den anderen Ausführungsformen ist diese dielektrische Zwischenschicht auf beiden Seiten mit Metallfolien 15 und 16 belegt. Der Grund, warum die beiden Kunststoffolien 11 und 11' aufeinander gelegt sind, besteht darin, daß dielektrische@Fehler vermieden werden sollen, die in einer einzigen Kunststoffolie vorhanden sein könnten. Wenn man zwei solche Kunststoffolien aufeinander legt, so werden möglicherweise vorhandene Fehler in der einen Folie von der anderen Folie abgedeckt, so daß keine durchgehenden Kanäle mehr vorhanden sind, die Durchschläge verursachen könnten. Der Aufbau eines Kondensatorwickels nach Fig. 7 ist wesentlich günstiger, da die beiden äufeinandergelegten Kunststofffolien Imprägnierungseigenschaften haben, die in jeder Beziehung günstiger als die Imprägnierungseigenschaften einer einzelnen Folie äquivalenter Dicke sind. In der Fig: 8 ist ein Teil eines Kondensatorwickels 35-gezeigt, in dem zwei imprägnierte Kunststoffolien 11 und 11' als dielektrische Zwischenschicht aufeinander gelegt sind. Die beiden Kunststoffolien-sind mit zwei Metallfolien 15 und 16 belegt. Der Grund dafür, daß anstelle einer doppelt so dicken Folie zwei Folien 11 und 11' aufeinander gelegt werden, ist der gleiche, der in Verbindung mit Fig. 7 bereits beschrieben wurde. Ein anderes wichtiges Merkmal der Ausführungsform nach Fig. 8 besteht im Fehlen irgendeiner porösen Schicht 30 oder 31 (Fig. 4), die aufgrund von Kapillarwirkungen die Imprägnierung erleichtern kann. Die Ausführungsformen nach den Fig. 4 bis 8 können in man- man chem modifiziert werden. So kann/beispielsweise als Konden- Batorbelege anstelle der Metallfolien 15 und 16, die dargestellt sind-, die äußeren Oberflächen der dielektrischen Zwischenschichten metallisieren. Weiterhin kann man die Kunststoffolien in den Ausführungsformen nach den Fig. 14 bis 8-entweder als selbsttragende Folien ausbilden oder aber als Überzug oder Schichtrauf einem anderen Bestandteil, des Kondensatorwickels aufbringen. Man kann also beispielsweise den Kondensatorwickel oder eine poröse dielektrische Schicht mit Kunststoff überziehen. Bei den Kondensatoren nach den Fig.'5bis 8 ist zumindest auf eine Seite der Kunststoffolien einend verhältnismäßig uriporöse Oberfläche aufgelegt, wie beispiels= weise eine Metallfolie oder eine andere Kunsstoffolie. Es ist einerseits sehr wichtig, eine Kunststoffoberfläche ausrei'-chend oder gar vollständig zu imprägnieren, was aber andererseits sehr schwierig ist, wenn die Oberfläche der Kunststofffolie auf einer porenarmen Oberfläche aufliegt. ,Durch die Erfindung ist diese Schwierigkeit stark herabgesetzt.'Demzufolge "sind- Kondensatorwickel, deren Aufbau in den Fig: 4' bis 8 gezeigt worden ist, nach der Erfindung zum allerersten Mal mit verhältnismäßig hohen Koronazündspannungen hergestellt worden.The joint use of polypropylene and Pyranol 1499 allows even tightly wound capacitor windings to be impregnated. In the case of the material combinations known up to now and used for capacitors, however, it was necessary to use less densely wound capacitor windings in order to improve the impregnation. There is an important advantage of the combination of polypropylene and pyranol for use in capacitors or other devices. in that the polypropylene itself carries the impregnation agent to the bubbles and pores which are far from where the impregnation begins. This is especially true for the boundary layer between the film surface and the capacitor cover: Up to now, this could only be achieved with great difficulty. In FIG. 6, part of a capacitor winding 33 is shown, which is constructed similarly to the subject of FIG. This part of the capacitor winding, which is referred to as half a sandwich, differs from the inverted sandwich in that one of the two impregnated plastic films 11 or 111 has been omitted: Another possibility according to the invention for building a capacitor is shown in FIG. In this embodiment, an interlayer dielectric layer 34 is used, which shall be referred to as a modified half sandwich. The dielectric intermediate layer consists of two impregnated plastic films 11 and 11 'which are placed on top of one another. A sheet 30 made of a porous material is also placed on the film 11 '. As in the other embodiments, this dielectric intermediate layer is covered with metal foils 15 and 16 on both sides. The reason why the two plastic films 11 and 11 'are placed on top of one another is to avoid dielectric defects which could be present in a single plastic film. If two such plastic films are placed on top of one another, any defects that may be present in one film are covered by the other film, so that there are no longer any through channels that could cause breakdowns. The construction of a capacitor winding according to FIG. 7 is considerably more favorable, since the two plastic films placed one on top of the other have impregnation properties which are in every respect more favorable than the impregnation properties of a single film of equivalent thickness. FIG. 8 shows part of a capacitor winding 35 in which two impregnated plastic films 11 and 11 'are placed on top of one another as a dielectric intermediate layer. The two plastic foils are covered with two metal foils 15 and 16. The reason why two foils 11 and 11 'are placed on top of one another instead of a foil that is twice as thick is the same as that already described in connection with FIG. Another important feature of the embodiment of Fig. 8 is the absence of any porous layer 30 or 31 (Fig. 4) which, by virtue of capillary action, can facilitate impregnation. The embodiments according to FIGS. 4 to 8 can be man chem can be modified. For example, as a condenser Instead of the metal foils 15 and 16 which are shown, Bator pads metallize the outer surfaces of the dielectric interlayers. Furthermore, in the embodiments according to FIGS. 14 to 8, the plastic films can either be designed as self-supporting films or applied as a coating or layer on another component, the capacitor winding. For example, you can cover the capacitor winding or a porous dielectric layer with plastic. In the case of the capacitors according to FIGS. 5 to 8, a relatively uriporous surface is placed on at least one side of the plastic film, for example a metal film or another plastic film. On the one hand, it is very important to sufficiently or even completely impregnate a plastic surface, but on the other hand this is very difficult when the surface of the plastic film rests on a surface with few pores. This difficulty is greatly reduced by the invention. As a result, capacitor windings, the structure of which has been shown in FIGS. 4 to 8, have been produced according to the invention for the very first time with relatively high corona ignition voltages.

Um nun die verbesserten Eigenschaften der Dielektrika nach der Erfindung zu zeigen, wurden eine Anzahl von kondensatoren aufgebaut und zusammengesetzt, wie sie in den Fig._ 1 bis 8 dargestellt sind. Diese Kondensatoren wurden den üblichen Versuchen unterworfen und es wurden Vergleichsmessungen und Prüffeldversuche durchgeführt. Es ist bekannt, daß synthetische Kunststoffe außerordentlich hohe Durchschlagsfeldstärken aufweisen, was besonders dann gilt, wenn man nur@sehr kleine Flächen von Kunststoff-betrachtet.--Die imprägnierten Polypropylenfölen nach der Erfindung haben eine Betriebsdurchbruchsfeldstärke von 50 000.V pro mm und darüber, obwohl auch Durchbruchsfeldstärken von mehr als 800 000 V pro mm beobachtet werden können, wenn man eine Fläche von etwa 0,065 em2 zugrundelegt,. Imprägniertes. Papier, das das bisher am häufigsten benützte dielektrische ' Material in Wechselstromkondensatoren ist, weist eine Betriebsdurchbruchsfeldstärke von etwa 16 000 V, pro, !nm auf. Der, Umfang, in dem die Verwendung der imprägnierten Künststbffolien-näch der Erfindung mit ihren höheren Durchbruchsfeldstärken die Menge des dielektrischen Materials vermindern kann, die in den. verschiedenen Arten eines bestimmten Gerätes vorgesehen werden müssen, läßt sich am besten durch Versuchsergebnisse zeigen, in denen mehrere gleichartig imprägnierte dielektrisehe Zwischenschichten für elektrische Kondensatoren untersucht werden. Diese Kondensatorarten, zu denen Papierkondensatoren.gehören, also Kondensatoren, bei denen die dielektrisehen Zwischenschichten nur aus Papier bestehen, zu denen weiterhin Kondensatoren mit einer dielektrischen Zwischenschicht aus Papier- und Polypropylenfolien gehören und Kondensatoren, bei denen die dielektrische Zwischenschicht nur aus Polypropylenschichten aufgebaut ist, sind in den Tabellen I und II aufgeführt. Tabe lle I Bezeich- Zusammensetzung Gesamt- Kunststoff- Durchbruchs- nung dicke anteil C) feldstärke (mm) (V/mm) Papier 3 Papierschich- 0,022 0 16 000 ten ,)e 0,007 mm ganzes 0,.007 mm Polt'- 0,022 33 26 800 Sand- propylenfolie wich zwischen zwei Papierschichten von je 0,007 mm halbes 0,011 mm Papier 0,022 50 32 000 Sand- + 0,011 mm Poly- wich propylenfolie inver- 0,007 mm Papier 0,022 67 37 200 tiertes zwischen zwei- - Sand- Polypropylenfo- wich -lien Von je 0'007 m Kunst- eine Polypropy- 0,022 .100 48-000 Stoff- lenfalie von folien 0,022 mm oder zwei Folien von je 0,0.1 mm In der Tabelle I ist für die gesamte dielektrische Zwischenschickt ,jeweils eine Schicht von 0,022 mm Dicke verwendet worden, da einige dieser Zwischenschichten aus drei Schichten aufgebaut sind, die Papier oder Kunststoffolie sein können und da die aus praktischen Gründen geringste Dicke sowohl bei Papier als auch bei Kunststoffolien etwa bei 0,007 mm liegt. Die Spannung, die an jede dieser Stoffkombinationen auch im Langzeitbetrieb angelegt werden kann, wie es in der Tabelle I aufgeführt ist, zeigt die Vorteile der Verwendung von Polyolefinfolien entweder zur Ergänzung oder als Ersatz von Papier in den bisher bekannten dielektrischen Zwischenschichten. Die angegebenen-Werte können in den verschiedenen Kondensatoren durch das Ausmaß und die Art der Imprägnierung sowie durch die Gleichförmigkeit der dielektrischen Eigenschaften in dem System beeinflußt werden. Die angeführten Werte beruhen zum Teil auf Schätzungen über das Verhältnis der elektrischen Konstanten von imprägniertem Papier und imprägniertem Polypropylen. Im besonderen wurde hier ein Verhältnis 3 : 1 verwendet. Es sei bemerkt, daß die Felstärken in dem System, die auf diesem angenommenen Verhältnis der dielektrischen Konstanten beruhen, auf eine Spannungsbelastung der Kunststoffolien von etwa 50 000 V pro mm führen, was der Betriebsdurchschlagsfestigkeit von Polypropylen auch für Dauerbeanspruchungen entspricht. Tabelle II Bezeich-_ Zusammensetzung Gesamt-- Nenn- Spezifische Durchbruch- nung dicke span- Kapazität feldstärke (mm) nung (/uf/cem) (V/mm) Papier drei Schichten 0,075 1200 0,0215 16 000 von .j-. 0825 mm _ _ ganzes 0,015 mm Folie 0,045 1200 0,033 26 800 -Sand= zwischen zwei wich PapieTschichten - von je 0,015 mm halbes 0,0:19 mm Folie 0,038 1200 0,04 32 000 Sand- + 0,019 mm wich Papier inver- 0,011 mm Papier 0,033 1200 0,044 37 200 tier- zwischen zwei tes Folien von je Sandwich .0,011 mm Kunst- eine Folie 0,025 2200 0,055 48 000 Stoff- von 0,025 mm folien In der Tabelle II sind nun die gleichen dielektrischen Zwischenschichten zusammen mit ihrer Stärke aufgeführt, die für eine-Betriebsspannung von 1200-V erforderlich ist: Für diese Berechnung wurde angenommen, daß bei den zusammengesetzten diele ktrischen Schichten die Stärke der einzelnen Folien jeweils dieselbe ist. Man kann bei einer Anzahl von Anwendungen auf noch günstigere Anordnungen kommen, wenn man die Papierdicke vermindert und dafür etwas dickere Kunststoffolien verwendet. Die Ergebnisse in der Tabelle II zeigen, daß man bei einer vorgegebenen Betriebsspannung mit einer geringeren Menge von dielektrischem Material auskommt, wenn der Anteil des Kunststoffs im Dielektrikum erhöht wird. Die Tabelle II gibt ebenfalls an, welche Kapazitäten pro Volumeneinheit mit Kondensatoren erzielt werden können, die die aufgeführten dielektrischen Zwischenschichten benutzen: Diese Angaben über die spezifische Kapazität sind in der Dimension Mikrofarad/cm3 Dielektrikum gemacht worden. .In order to show the improved properties of the dielectrics according to the invention, a number of capacitors were constructed and assembled as shown in FIGS. 1 to 8. These capacitors were subjected to the usual tests and comparative measurements and test field tests were carried out. It is known that synthetic plastics have extremely high breakdown field strengths, which is particularly true if only very small areas of plastic are considered .-- The impregnated polypropylene films according to the invention have an operating breakdown field strength of 50,000.V per mm and above although breakdown field strengths of more than 800,000 V per mm can also be observed, assuming an area of about 0.065 em2. Impregnated. Paper, which has been the most widely used dielectric material to date in AC capacitors, has an operating breakdown field strength of about 16,000 volts per 1 nm. The extent to which the use of the impregnated synthetic films of the invention, with their higher breakdown field strengths, can reduce the amount of dielectric material contained in the. different types of a particular device must be provided, can best be shown by test results in which several similarly impregnated dielectric interlayers for electrical capacitors are examined. These types of capacitors, to which paper capacitors belong, i.e. capacitors in which the dielectric intermediate layers consist only of paper, which also include capacitors with a dielectric intermediate layer made of paper and polypropylene films and capacitors in which the dielectric intermediate layer is made up only of polypropylene layers, are listed in Tables I and II. Table I Designation Composition Total Plastic Breakthrough tion thickness portion C) field strength (mm) ( V / mm) Paper 3 layers of paper 0.022 0 16 000 th,) e 0.007 mm Whole 0, .00 7 mm Polt'- 0.022 33 26 800 Sand propylene film gave way between two Layers of paper of 0.007 mm each Half 0, 011 mm paper 0,022 50 32,000 Sand + 0.011 mm poly gave way to propylene film invers- 0.007 mm paper 0.022 67 37 200 between two- - Sand polypropylene fo wich -lien from ever 0'007 m Art- a polypropy- 0.022 .100 48-000 Substance case of foils 0.022 mm or two slides of 0.0.1 mm each In Table I, a layer 0.022 mm thick has been used for the entire dielectric intermediate layer, since some of these intermediate layers are made up of three layers, which can be paper or plastic film and, for practical reasons, the smallest thickness for both paper and in the case of plastic films, this is around 0.007 mm. The voltage that can be applied to each of these combinations of substances even in long-term operation, as listed in Table I, shows the advantages of using polyolefin films either to supplement or replace paper in the previously known dielectric interlayers. The stated values can be influenced in the various capacitors by the extent and type of impregnation as well as by the uniformity of the dielectric properties in the system. The values given are based in part on estimates of the ratio of the electrical constants of impregnated paper and impregnated polypropylene. In particular, a ratio of 3: 1 was used here. It should be noted that the field thicknesses in the system, which are based on this assumed ratio of the dielectric constants, lead to a voltage load on the plastic films of about 50,000 V per mm, which corresponds to the operational dielectric strength of polypropylene even for continuous loads. Table II Designation _ Composition Total Nominal Specific Breakthrough voltage thick chip capacitance field strength (mm) voltage (/ uf / cem) (V / mm) Three layers of paper 0.075 1200 0.0215 16 000 from .j-. 0 825 mm _ _ whole 0.015 mm foil 0.045 1200 0.033 26 800 -Sand = between two gave way to layers of paper - of 0.015 mm each half 0.0: 19 mm foil 0.038 1200 0.04 32 000 Sand + 0.019 mm gave way to paper invers- 0.011 mm paper 0.033 1200 0.044 37 200 animal between two tes foils of ever Sandwich .0.011mm Plastic foil 0.025 2200 0.055 48 000 Fabric- of 0.025 mm foils In Table II the same dielectric interlayers are listed together with their thickness, which is required for an operating voltage of 1200 V: For this calculation it was assumed that the thickness of the individual foils is the same for the composite dielectric layers. In a number of applications, even more favorable arrangements can be achieved by reducing the paper thickness and using somewhat thicker plastic films for this purpose. The results in Table II show that, for a given operating voltage, a smaller amount of dielectric material can be used if the proportion of plastic in the dielectric is increased. Table II also shows the capacities per unit volume that can be achieved with capacitors that use the dielectric interlayers listed: This information about the specific capacitance is given in the dimension microfarad / cm3 dielectric. .

Es sind sowohl 50 KVA als auch 150 KVA Kondensatoren nach der Erfindung gebaut und über lange Zeiten geprüft worden. Hierzu gehörten viele 1000-Stunden unter Betriebsbedingungen. Diese Kondensatoren waren so ausgelegt,- daß sie mit Spannungsbela-.stungen arbeiteten,-die in den Kunststoffkomponenten des Diele-ktrikums Feldstärken von 50 000-'V pro mm hervorriefen--Die Größe -und das Gewicht dieser Kondensatoren zeigen nun deutlich, daß die Verbesserungen, die in den Tabellen I und II aufgeführt sind, auch wirklich erzielbar sind. Es wurde beispielsweise ein 50 KVA-Kondensator hergestellt, dessen dielektrische Zwischenschicht als invertiertes Sandwich aus Polypropylen und Papier aufgebaut war. Zur ImDrägnierung wurde Pyranol 1499 verwendet, -dem ein Stabilisator auf Epoxy-Basis zugesetzt war. Dieser Kondensator hatte ein Volumen, das 40 % kleiner als das Volumen der bisher bekannten Papierkondensatoren war, hatte also ein Volumen, das nur etwas mehr als die Hälfte des Volumens der bisher bekannten Papierkondensatoren betrug. Wenn man einen 50 KVA-Kondensätornach der Erfindung genau so groß aufbaut, wie einen 50 KVA-Kondensator nach dem Stand der Technik, so hat der erfindungsgemäße Kondensator eine wesentlich-höhere Kapazität. Ein Kondensator, dessen dielektrische Zwischenschicht ganz aus Papier aufgabaut ist, .und der die-gleiche räumliche-Größe wie ein 50 KVA-Transformator mit einem Polyolefindielektrikum hat, -besitzt.eine Verlustleistung-von etwa-30 KVA. Eine entsprechende Gewichtsverminderung-wird ebenfalls erzielt. -Wenn man einen 150 KVA-Kondensator mit einem Dielektrikum aus Polypropylen=und Papier, das mit- Pyranol-imprägniert ist-;-mit. einem- 100-KVA-Kondens-,ator -verglei-eht;, bei dem die elektrische . Zwischenschicht. nur aus;.-Pyranal-,getränktem Papier besteht; so- = zeigt sich:,.daß der 150 KVk-Kondens:ator..kleiner. ist::und pro KVA nur etwa 310 g wiegt. Der 100 KVA-Kondensator mit dem Dielektrikum aus -Papier, der ein: besonders `gutes Beispiel-,für Kondensatoren nach dem bisherigen Stand der Technik ist, wiegt dagegen pro KVA etwa 590 bis 600 g.There are both 50 KVA and 150 KVA capacitors according to the invention built and tested over a long period of time. This included many 1000 hours under operating conditions. These capacitors were designed in such a way - that they with Tension loads worked in the plastic components of the plank Generated field strengths of 50,000-'V per mm - The size - and the weight of these Capacitors now clearly show that the improvements listed in Tables I. and II are listed are actually achievable. For example it became a 50 KVA capacitor made, its interlayer dielectric as an inverted Sandwich was constructed from polypropylene and paper. Pyranol was used for impregnation Used in 1499, to which an epoxy-based stabilizer was added. This capacitor had a volume that is 40% smaller than the volume of the previously known paper capacitors was, therefore, had a volume that was only slightly more than half the volume of the previously known paper capacitors was. If you have a 50 KVA condenser after of the invention is just as big as a 50 KVA capacitor according to the state of the art the technology, the capacitor according to the invention has a significantly higher capacity. A capacitor with a dielectric intermediate layer made entirely of paper is, .and the same spatial-size as a 50 KVA transformer with a Polyolefin dielectric has - possesses.a power loss - of about -30 KVA. One corresponding weight reduction is also achieved. -If you have a 150 KVA capacitor with a dielectric made of polypropylene = and paper that is impregnated with pyranol is with. a 100 KVA condenser, ator -verglei-eht; in which the electrical. Intermediate layer. consists only of; .- Pyranal, soaked paper; so- = shows:,. that the 150 KVk condensers: ator..smaller. is :: and weighs only about 310 g per KVA. The 100 KVA capacitor with the dielectric made of -paper, which is a: especially `good example-, for Capacitors according to the current state of the art, however, weighs about 590 to 600 per KVA G.

Durch die Erfindung können somit das Gewicht und das Volumen elektrischer Kondensatoren vorgegebener Kapazität und Leistungherabgesetzt-werden. Es sei jedoch bemerkt, daß bei vielen An- -wendungsfällen für die räumliche Größe eines elektrischen Kondensators eine- obere Grenze besteht, so daß man durch die Erfindung in-der Lage ist, für diese Anwendungsfälle Kondensatoren herzustellen, die eine größere-Kapazität oder eine größere Leistung besitzen. In allen den oben genannten Fällen kann das günstige Gewicht und die günstigere spezifische Kapazität der Kondensatoren der Verwendung von Stoffkombinationen bzw. Materialkombinationen zugeschrieben werden, die auf eine Spannungsbelastung in der Polyolefinkomponente führen, die etwa der oberen Betriebsfeldstärke in den Kunststoffschichten gleichkommt. Es gibt Anwendungsgebiete, zu denen auch die Verwendung von Leistungskondensatoren für hohe Spannungen gehören, bei denen es günstig ist, den Energieverlust innerhalb des Dielektrikums soweit wie möglich herunterzusetzen. Für solche Fälle sind die Diebktrika auf der Basis von ia_prägnierten Polyolefinen nach der Erfindung besonders günstiE. Der Verlustfaktor der Dielektrika nach der w»findun,- liegt bei der Nennspannung im allgemeinen zwischen 0,05 und 0,15 %, und zwar auch dann, wenn die Temperaturen erheblich über Zimmertemperatur liegen. Dieses ist eine wesentliche Verbesserung gegenüber den bisher bekannten imprägnierten Dielektrika, bei denen die Verlustfaktoren zwischen 0,2 und 0,5 % lagen. Dadurch ist es ebenfalls möglich, die Größe von Kondensatoren nach der Erfindung gegenüber größeren Kondensatoren nach dem Stand der Technik um-bis zu 40 @ zu senken. -Als Beispiel für die geringeren Energieverluste in Dielektrika auf der Basis von imprägriierten,Polyolefinen nach der Erfindung wurde ein-50 KVA-Kondensator untersucht, dessen dielektrische Zwischenschicht als invertiertes Sandwich-aus Polypropylenfolie aufgebaut und mit Pyranol 1499 getränkt war..Dieser Kondensator ist 40 % kleiner als sein 50 KVA-Gegenstück mit reinem imprägniertem Papierdielektrikum. Die Größe der Energieverluste in diesem Kondensator wurde durch den Anstieg der Temperatur im Dielektrikum angezeigt, d. h: die Größe des Temperaturanstiegslim Dielektrikum des Kondensators gegenüber der Umgebungstemperaitur. Bei dem Kondensator mit einem Dielektrikum nach der Erfindung wurden bei .diesem Versuch 250 C als Temperatur des Delektrikums gemessen. Bei einem Kondensator mit bekanntem Papierdielektrikum betrug dagegen die Temperatur des Dielektrikums 480 C. Bei einem 5 000-Stundenversuch zwischen 55 und 700 C lag der Verlustfaktor des erfindungsgemäßen Dielektrikums, das als invertiertes Sandwich aufgebaut war, bei 0.,05 %. Der Verlustfaktor in dem bekannten Kondensator mit Papierdielektrikum lag dagegen bei 0,2. Um zu zeigen, daß die Verlustfaktoren in einemPolypropylendielektrikum, das mit Pyranol 1499 getränkt ist, konstant sind, wurden elektrische Kondensatoren untersucht, deren dielektrische Zwischenschicht aus einer Folie Polypropylen von 0,012 mm Dicke bestand, auf die eine Folie von 0,01 mm Kraftpapier aufgelegt war. Das Dielektrikum war mit Pyranol 1499 imprägniert, dem ein Gewichtsprozent 1-Epoxyäthyl-3,4-Epoxycyclohexan zugefügt war. Diese Kondensatoren wurden unter verschiedenen Temperaturen geprüft und gealtert. Die nachfolgenden Meßergebnisse für-die Verlustfaktoren wurden bei der Nennspannung der Kondensatoren gewonnen, die bei 460 V, 60 Hz Wechselstrom lag. Tabelle III ... r äc, . zeit Verlustfaktor (x) (Stunden) 2500 650C 85öC- 0 0,143 0,113 0,119 - 5.19 _ 09120 0a091 0,096 1524 - 0 3 119 0")094 09093 -`: 5008 _ 0.., 113 . 0 . 084 0,9090 Diese Ergebnisse zeigen, daß die Verlustfaktoren in dem erKndungsgemäßen Dielektrika in einem Temperaturbereich zwischen 25° und 850 C sowie auch nach Über 5 000 Betriebsstunden sehr konstant sind. Da es wichtig ist, zur Verhinderung einer Koronaentladung in einem festen Dielektrikum das Dielektrikum zu imprägnieren, stellen die Imprägnierungseigenschaften der dielektrischen Systeme nach der Erfindung einen wichtigen Gesichtspunkt dar.The invention can thus reduce the weight and volume of electrical capacitors of a given capacity and power. It should be noted, however, that in many applications there is an upper limit for the spatial size of an electrical capacitor, so that the invention is able to produce capacitors for these applications which have a larger capacitance or a have greater power. In all of the above-mentioned cases, the favorable weight and the more favorable specific capacitance of the capacitors can be attributed to the use of combinations of substances or combinations of materials which lead to a voltage load in the polyolefin component that is roughly equivalent to the upper operating field strength in the plastic layers. There are areas of application which also include the use of power capacitors for high voltages, where it is beneficial to reduce the energy loss within the dielectric as much as possible. For such cases, the thieving tricks based on generally impregnated polyolefins according to the invention are particularly favorable. According to the invention, the loss factor of the dielectrics is generally between 0.05 and 0.15% at the nominal voltage, even if the temperatures are considerably above room temperature. This is a significant improvement over the previously known impregnated dielectrics, in which the loss factors were between 0.2 and 0.5%. This also makes it possible to reduce the size of capacitors according to the invention by up to 40% compared to larger capacitors according to the prior art. As an example of the lower energy losses in dielectrics based on impregnated polyolefins according to the invention, a 50 KVA capacitor was investigated, the dielectric intermediate layer of which was constructed as an inverted sandwich made of polypropylene film and impregnated with Pyranol 1499. This capacitor is 40 % smaller than its 50 KVA counterpart with pure impregnated paper dielectric. The magnitude of the energy losses in this capacitor was indicated by the rise in temperature in the dielectric; h: the size of the temperature rise in the dielectric of the capacitor compared to the ambient temperature. In the case of the capacitor with a dielectric according to the invention, 250 C were measured as the temperature of the dielectric in this experiment. In the case of a capacitor with a known paper dielectric, on the other hand, the temperature of the dielectric was 480 C. In a 5,000-hour test between 55 and 700 C, the loss factor of the inventive dielectric, which was constructed as an inverted sandwich, was 0.05%. In contrast, the loss factor in the known capacitor with a paper dielectric was 0.2. In order to show that the dissipation factors are constant in a polypropylene dielectric which is impregnated with Pyranol 1499, electrical capacitors were investigated whose intermediate dielectric layer consisted of a polypropylene film 0.012 mm thick on which a film of 0.01 mm Kraft paper was placed . The dielectric was impregnated with Pyranol 1499, to which one percent by weight of 1-epoxyethyl-3,4-epoxycyclohexane was added. These capacitors have been tested and aged under different temperatures. The following measurement results for the loss factors were obtained at the nominal voltage of the capacitors, which was 460 V, 60 Hz alternating current. Table III ... r äc,. time loss factor (x) (Hours ) 2500 650C 85öC- 0 0.143 0.1 1 3 0.119 - 5.19 _ 09120 0a091 0.096 1524-0 3119 0 ") 094 09093 -`: 5 008 _ 0. , 113. 0. 084 0.9090 These results show that the loss factors in the dielectric according to the invention are very constant in a temperature range between 25 ° and 850 ° C. and even after more than 5,000 operating hours. Since it is important to impregnate the dielectric to prevent corona discharge in a solid dielectric, the impregnation properties of the dielectric systems of the invention are an important consideration.

In manchen Anwendungsgebieten, wie beispielsweise bei Leistungskondensatoren für hohe Spannungen, werden Koronazündspannungen von mehr als 2 000 V gefordert. Wenn auch in die Imprägnierfähigkeit der erfindungsgemäßen Dielektrika viele physikalische Eigenschaften der Pölyalefine und des möglichen Imprägnierungsmittels eingehen, ist die Fähigkeit der Flüssigkeit, das Polyolefin zu durchdringen, von der Löslichkeit des Polyolefins in der Imprägnierflüssigkeit abhängig. Dieser Zusammenhang wurde in einem Versuch demonstriert, in dem eine Menge von Pyranol 1499 in eine Tüte oder einen Behälter aus einem nicht porösen Polypropylen eingefüllt wurde, wie es nach der Erfindung verwendet wird-. Dieser Behälter wurde dann in einem Ofen auf 750 C gebracht. Das Durchdringen von Pyranol 1499 durch den Boden des Behälters wurde dadurch beobachtet, daß man den Boden des Behälters kontinuierlich über ein mikroskopisches Deckglas herüberführte:Wenn das Pyranol 1499, also die dielektrische Flüssigkeit, durch den Behälter aus POlypropylen hindurchgedrungen ist, so bildet sich auf dem Deckglas ein schmieriger F Überzug. Unter Verwendung dieses Versuches ist gezeigt worden, daß eine Polypropylenfolie bei Zimmertemperatur selbst nach vielen: Stunden von Pyranol 1499 nicht durchdrungen wird. Wenn man die Temperatur jedoch auf 750 C oder höher anhebt, kann eine Durchdringung schon nach einigen wenigen Stunden beobachtet werden. -Wenn bei der Imprägnierung zusätzlich zur Temperatur auch -noch ein Druck angewendet wird, beispielsweise dadurch, daß: man von außen den Druck erhöht oder dadurch, daß man durch Erwärmen den inneren Druck steigert, kann man auch sehr schwierig zu imprägnierende Gegenstände praktisch vollständig imprägnieren, was sich durch Koronazündspannungen bemerkbar macht, die durchweg über 2 500 V lagen. Bei einem eng gewickelten Kondensatorwickel, bei dem die dielektrische Zwischenschicht direkt an ein porenarmes Material, wie beispielsweise an eine Metallfolie angrenzt, ist es für die dielektrische Flüssigkeit sehr schwierig, durch die Grenzflächen hindurch in das Dielektrikumeinzudringen. Dieses ist der Grund, warum es günstig ist, zur Erreichung einer optimalen Imprägnierung zusätzlich zur Temperatur auch noch Druck anzuwenden. Es fällt auf, daß sowohl bei den Durchdringungsversuchen mit dem Beutel als auch bei Kondensator-Zmprägnierungsvers.uchen mit Pyranol 1499 die Einwirkung der dielektrischen Flüssigkeit auf die Pcgyolefinfolie bei Zimmertemperatur eine wesentlich andere als bei Temperaturen zwischen 75 und 85o C ist.In some areas of application, such as power capacitors for high voltages, corona ignition voltages of more than 2,000 V are required. Even though many physical properties of the polyalefins and the possible impregnating agent go into the impregnability of the dielectrics according to the invention, the ability of the liquid to penetrate the polyolefin depends on the solubility of the polyolefin in the impregnation liquid. This relationship was demonstrated in an experiment in which a quantity of Pyranol 1499 was filled into a bag or container made of a non-porous polypropylene, as used according to the invention. This container was then brought to 750 ° C in an oven. The penetration of Pyranol 1499 through the bottom of the container was observed by moving the bottom of the container continuously over a microscopic cover glass: When the Pyranol 1499, i.e. the dielectric liquid, has penetrated the polypropylene container, it forms on the Cover slip a greasy F coating. Using this experiment, it has been shown that Pyranol 1499 will not penetrate a polypropylene film at room temperature even after many hours. However, if the temperature is raised to 750 C or higher, penetration can be observed after a few hours. If, in addition to the temperature, pressure is also applied during the impregnation, for example by: increasing the pressure from the outside or by increasing the internal pressure by heating, it is also possible to impregnate objects that are very difficult to impregnate practically completely which is noticeable by corona ignition voltages that were consistently above 2,500 V. In the case of a tightly wound capacitor winding, in which the dielectric intermediate layer is directly adjacent to a material with few pores, for example a metal foil, it is very difficult for the dielectric liquid to penetrate through the interfaces into the dielectric. This is the reason why it is beneficial to use pressure in addition to the temperature in order to achieve an optimal impregnation. It is noticeable that both in the penetration tests with the bag and in the capacitor impregnation tests with Pyranol 1499, the effect of the dielectric liquid on the Pcgyolefin film is significantly different at room temperature than at temperatures between 75 and 85 ° C.

Um die Reproduzierbarkeit hoher Koronazündspannungen zu zeigen, wurden drei 40 KVA-Wickelkondensatoren nach der Erfindung hergestellt. Diese Kondensatoren waren als invertiertes Sandwich aufgebaut. Jeder Kondensator enthielt eine Papierschicht von 0,008 mm Dicke, die-zwischen zwei Polypropylenfolienvon jeweils 0,012 mm Dicke angeordnet war, Zur Imprägnierung wurde Pyranol 1499 verwendet, dem eine kleine Menge eines itabilisators auf Epoxy-Basis zugesetzt war. Diese Kondensatoren waren 27 cm breit und hatten zu Beginn eine Koronazündspannung zwischen 750 V und 1 050 V Wechselspannung. Die Kondensatoren wurden nun einige Stunden lang bei 100o C erwärmt. Dabei wurde eine praktisch vollständige Imprägnierung erzielt, was aus Koronazündspannungen von mehr als 3 OOO V geschlossen wurde. Nach der Untersuchung der anderen elektrischen Eigenschaften dieiser Kondensatoren wurden die Koronazündspannungenerneut überprüft. Die Meßergebnisse bei diesen Versuchen sind in, der= Tabelle IV zusammengestellt. -_ Tabelle IV Koronazündspannung Kondensator- zu Beginn, nach mehrstündigem nach Ende nummer Erwärmen der Versuche 1 1050 V 3100V > 3100 V 2 750 -V >3050v > 3100v 3 950 V >3100 V 3100V Die außerordentlich hohen Koronazündspannungen dieser Kondensatoren können zusammen mit der Reproduzierbarkeit dieser Koronazündspannungen als Anzeichen dafür gewertet werden, daß eine praktisch vollständige Imprägnierung erreicht worden ist.. Als anderes Anzeichen für die Erreichung einer vollständigen Imprägnierung kann die Tatsache gelten, daß die gemessenen Werte der Karonazündspannungen sich den theoretisch errechneten Spannungen nähern. Polypropylen-Papier-Dielektrika, die mit Pyranol 1499 imprägniert sind,-sind gegenüber Koronaentladungen wesentlich widerstandsfähiger als die bekannten Dielektrika, die aus imprägniertem Papier bestehen. Es wurden Kondensatoren, die nach Figur 5 aufgebaut waren, für 30 Sekunden einer Spannung ausgesetzt, die dreimal höher als ihre Nennspannung war: Es zeigte sich, daß nur verhältnismäßig geringe Koronaschäden auftraten, während die Verlustfaktoren tatsächlich-dabei noch verbessert wurden. Diese Kondensatoren enthielten ein Dielektrikum, das aus Polypropylen-Papier bestand und mit Pyranol 1499 imprägniert war. Zum Vergleich wurden bekannte Kondensatoren dem gleichen Versuch unterworfen, deren Dielektrikum aus Papier oder Papier-Kunstharz-bestand. Diese Kondensatoren zeigten merkliche Koronaschäden_und einen erhöhten Verlustfaktor. Die Koronaschäden wurden. bei beiden Versuchsreihen dadurch bestimmt, daß man die Kondensatoren auseinandernahm und die Dielektrika visuell untersuchte. -Die dielektrischen Systeme nach der Erfindung können außer dem festen dielektrischen Material und der elektrischen Flüssigkeit noch zahlreiche andere Komponenten enthalten. Insbesondere. ist es häufig günstig, wenn man dem imprägnierten Dielektrikum eine Komponente zusetzt, die als Stabilisator wirkt. Die Wirkung solcher Stabilisatoren besteht darin, in dem dielektrischen System bestimmte Verunreinigungen oder Fremdmaterialien zu neutralisieren, die im System vorhanden sind oder gebildet werden können. Solche Verunreinigungen können Rückstände von Katalysatoren sein-oder katalytische Aktivatoren oder Neutralisierungssubstanzen, die bei der Polymerisation der Polyolefinezurückbleiben. Andere Verunreinigungen können aus Zersetzungsprodukten entstehen, die durch chemische Reaktionen innerhalb des Systems bedingt sind, die entweder von selbst ablaufen oder durch Überspannungen ausgelöst werden. Diese Verunreinigungen und Fremdprodukte beeinträchtigen den Verlustfaktor des imprägnierten Dielektrikums. Stabilisatoren haben sich als sehr geeignet erwiesen, den Verlustfaktor eines imprägnierten Dielektrikums auf Kunststoffbasis zu stabilisieren. Beispiele für Stabilisatoren sind Dipenten-Dioxyd und 1-Epoxyäthyl-3,4-Epoxycyclohexan. Diese Stabilisatoren sind in den US-Patentschriften 3 242 401 und 3 342 402 im einzelnen beschrieben. Bei der vorliegenden Erfindung wurde 1-Epoxyäthyl-3,4-Epoxycyclohexan den dielektrischen Flüssigkeiten in Mengen zugesetzt, die zwischen 0,001 und $ Gewichtsprozenten lag. Ein bevorzugter Bereich für die Verwendung mit Polypropylenfolie und Pyranol liegt zwischen 0,35 und 1 Gewichtsprozent. Auch bestimmte anorganische Materialien wie Aluminiumoxyd können als Stabilisator verwandet werden,. Die Wirkung dieses Materials besteht darin, Langzeitänderungen des Verlustfaktors entgegenzuwirken und die Lebensdauer des Kondensators sowie seine Imprägnierbarkeit zu erhöhen. Dieses ist an anderer Stelle bereits vorgeschlagen worden. Ein anderer Bestandteil, der in imprägnierten Dielektrika nach der Erfindung häufig verwendet wird, ist eine poröse dielektrisch@Schicht, die auf eine Kunststoffolie aufgelegt wird, und wie ein Docht oder ein Schwamm wirkt. Diese poröse Schicht führt aufgrund ihrer Kapiilarwirkung die Imprägnierungsflüssigkeit in die Grenzfläche zwischen ihr und der fesen Kunststoffolle hinein. Bei einem Dielektrikum, das eine Kunststofffolie von einer sehr großen Oberfläche aufweist, ist es günstig, zumindest eine solche poröse Schicht vorzusehen, um die Imprägnierung zu erleichtern. Dies gilt besonders für verhältnismäßig große Wickelkondensatoren, von denen. sehr hohe Koronazündspannungen gefordert werden, die also vollständig imprägniert werden müssen. Als poröses Material wird vorzugsweise Kraftpapier verwendet, dessen Dicke 0,025 mm nicht übersteigt. Besonders günstig ist es, Kraftpapier zu verwenden, dessen Dicke etwa 0,.008 mm beträgt. Ein solches Papier weist eine Durchschlagsfestigkeit auf, die im Vergleich zu anderen Dielektrika verhältnismäßig gut ist, wenn sie auch merklich niedriger als die Durchbruchsfestigkeiten der meisten festen Kunststoffe ist. Zusätzlich hat das Kraftpapier eine-verhältnismäßig hohe Dielektrizitätskonstante, so daß die Spannungsverteilung in einem zusammengesetzten Dielektrikum in dem Sinne günstiger wird, daß ein größerer Anteil des Spannungsabfalls an den Kunststoffen auftritt, die eine höhere Durchbruchsfeldstärke haben. Als poröse Schichten können in der Erfindung auch andere synthetische Kunststoffe oder Glasfasergewebe verwendet werden. Durch die Modifizierung der physikalischen Eigenschaften der dielektrischen Imprägnierflüssigkeit kann man die Imprägnierung nach Art und Umfang verbessern. Dieses wurde an Kondensatoren untersucht, deren Dielektrikum aus zwei Polypropylenfolien von 0,00$ mm Dicke bestand, die mit Pyranol 1499 mit Epoxydzusatz imprägniert waren. Andere Kondensatoren wurden mit der gleichen Imprägnierflüssigkeit imprägniert, der noch eine weitere Imprägnierflüssigkeit, nämlich Pyranol 1478 zugegeben war. Es wurden auf 3 Teile Pyranol 1499 etwa ein Teil Pyranol 1478 verwendet. Pyranol 1478 ist eine kommerziell erhältliche delektrische Flüssigkeit, die hauptsächlich .aus Trichlorbenzol besteht. Während die Koronazündspannungen der Papierkondensatoren:, die mit Pyranol 1499 allein imprägniert waren, zwischen 400 und 1-000 V Wechselspannung lagen, wiesen die Kondensatoren, die mit. der gemischten Imprägnierflüssigkeit imprägniert waren, Koronazündspannungen von mehr als 1 500 V Wechselspannung auf. Hieraus kann man schließen, daß*der Umfang der Imprägnierung merklich größer war.In order to demonstrate the reproducibility of high corona ignition voltages, three 40 KVA wound capacitors were manufactured according to the invention. These capacitors were constructed as an inverted sandwich. Each capacitor contained a layer of paper 0.008 mm thick, sandwiched between two polypropylene sheets, each 0.012 mm thick. Pyranol 1499 was used for impregnation, to which a small amount of an epoxy-based itabilizer had been added. These capacitors were 27 cm wide and initially had a corona ignition voltage between 750 V and 1050 V AC. The capacitors were then heated at 100 ° C. for a few hours. Practically complete impregnation was achieved, which was concluded from corona ignition voltages of more than 3,000 volts. After examining the other electrical properties of these capacitors, the corona ignition voltages were checked again. The results of these tests are shown in Table IV. -_ Table IV Corona ignition voltage Condenser at the beginning, after several hours after the end number heating the experiments 1 1 050 V 3100V> 3100 V 2 750 -V>3050v> 3100v 3 950 V> 3100 V 3100V The extraordinarily high corona ignition voltages of these capacitors, together with the reproducibility of these corona ignition voltages, can be regarded as an indication that a practically complete impregnation has been achieved approach the theoretically calculated stresses. Polypropylene paper dielectrics impregnated with Pyranol 1499 are significantly more resistant to corona discharges than the known dielectrics made from impregnated paper. Capacitors constructed according to FIG. 5 were exposed for 30 seconds to a voltage which was three times higher than their nominal voltage: it was found that only relatively minor corona damage occurred, while the loss factors were actually improved. These capacitors contained a dielectric made of polypropylene paper and impregnated with Pyranol 1499. For comparison, known capacitors whose dielectric consisted of paper or paper-synthetic resin were subjected to the same test. These capacitors showed noticeable corona damage and an increased dissipation factor. The corona damage was. determined in both series of tests by taking the capacitors apart and examining the dielectrics visually. The dielectric systems according to the invention can contain numerous other components besides the solid dielectric material and the electrical fluid. In particular. it is often beneficial to add a component to the impregnated dielectric that acts as a stabilizer. The effect of such stabilizers is to neutralize certain impurities or foreign materials in the dielectric system that are present or may be formed in the system. Such impurities can be residues from catalysts - or catalytic activators or neutralizing substances left behind during the polymerization of the polyolefins. Other contaminants can arise from decomposition products caused by chemical reactions within the system that either take place on their own or are triggered by overvoltages. These contaminants and foreign products affect the dissipation factor of the impregnated dielectric. Stabilizers have proven to be very suitable for stabilizing the loss factor of an impregnated dielectric based on plastic. Examples of stabilizers are dipentene dioxide and 1-epoxyethyl-3,4-epoxycyclohexane. These stabilizers are described in detail in U.S. Patents 3,242,401 and 3,342,402. In the present invention, 1-epoxyethyl-3,4-epoxycyclohexane was added to the dielectric fluids in amounts ranging from 0.001 to $ weight percent. A preferred range for use with polypropylene film and pyranol is between 0.35 and 1 percent by weight. Certain inorganic materials such as aluminum oxide can also be used as stabilizers. The effect of this material is to counteract long-term changes in the loss factor and to increase the service life of the capacitor and its impregnability. This has already been suggested elsewhere. Another component that is frequently used in impregnated dielectrics according to the invention is a porous dielectric layer which is laid on a plastic film and acts like a wick or a sponge. Due to its capillary action, this porous layer guides the impregnation liquid into the interface between it and the fixed plastic roll. In the case of a dielectric which has a plastic film with a very large surface area, it is advantageous to provide at least one such porous layer in order to facilitate the impregnation. This is especially true for relatively large wound capacitors, of which. very high corona ignition voltages are required, which must therefore be completely impregnated. Kraft paper, the thickness of which does not exceed 0.025 mm, is preferably used as the porous material. It is particularly favorable to use kraft paper, the thickness of which is approximately 0.008 mm. Such a paper has a dielectric strength which is relatively good compared to other dielectrics, although it is noticeably lower than the breakdown strengths of most solid plastics. In addition, the Kraft paper has a relatively high dielectric constant so that the stress distribution in a composite dielectric becomes more favorable in the sense that a greater proportion of the voltage drop occurs on the plastics which have a higher breakdown field strength. Other synthetic plastics or glass fiber fabrics can also be used as porous layers in the invention. By modifying the physical properties of the dielectric impregnation liquid, the type and extent of the impregnation can be improved. This was investigated on capacitors whose dielectric consisted of two polypropylene foils 0.00 mm thick and impregnated with Pyranol 1499 with the addition of epoxy. Other capacitors were impregnated with the same impregnation liquid to which another impregnation liquid, namely Pyranol 1478, had been added. About one part of Pyranol 1478 was used for 3 parts of Pyranol 1499. Pyranol 1478 is a commercially available electrical fluid that consists primarily of trichlorobenzene. While the corona ignition voltages of the paper capacitors: impregnated with Pyranol 1499 alone were between 400 and 1-000 V AC, the capacitors with. of the mixed impregnating liquid were impregnated, corona ignition voltages of more than 1,500 V AC. From this one can conclude that * the extent of the impregnation was noticeably greater.

Bei der vorstehenden Beschreibung ist als Beispiel für ein Polyolefin, das nach der Erfindung verwendet werden kann, Polypropylen angegeben worden. Für die Dielektrika nach der Erfindung sind aber auch andere Polyolefine gut geeignet, insbesondere Polyäthylen und 4-Methyl-penten-1. Versuche haben gezeigt, daß diese Materialien auf die gleiche Weise wie Polypropylen mit einer dielektrischen Flüssigkeit imprägniert werden können, jedoch werden dabei unterschiedliche Ergebnisse erzielt. So wurde beispielsweise eine Folie aus Polyäthylen hoher Dichte nach einem ähnlichen Verfahren mit Pyranol imprägniert, wie es für Polypropylen beschrieben wird. Eine Imprägnierung zwischen 85 und 1000 C über 16 Stunden führte auf eine merkliche erhöhte Koronazündspannung. Es wurden-auch Imprägnierungen mit anderen dielektrischen Flüssigkeiten durchgeführt, insbesondere mit solchen, die in der Beschreibung nur als Zusatz zu Pyranol erwähnt wurden, also mit Mineralöl, Silikonöl und auch mit alderen Pyranolqualitäten. Es zeigte sich, daß die Flüssigkeiten für sich allein als Imprägniermittel dienen können, oder doch den Hauptbestandteil des Imprägniermittels ausmachen können. Zu anderen ölen, die in beschränktem Umfang nach der Erfindung verwendet werden können, gehört Baumwollsamenöl.: Für bestimmte Anwendungen sind auch andere Stoffkombinationen möglich. Hier sei vernetztes Polyäthylen oder Papier genannt, das mit dem Polyolefin nach der Erfindung imprägniert ist. Man kann beispielsweise ein Papier mit einer Schmelze oder einer Lösung tränken, die Polypropylen enthält und das entstehende Material mit Pyranol imprägnieren.In the foregoing description, an example of a polyolefin which can be used in the present invention is polypropylene. However, other polyolefins are also well suited for the dielectrics according to the invention, in particular polyethylene and 4-methyl-pentene-1. Experiments have shown that these materials can be impregnated with a dielectric liquid in the same way as polypropylene, but the results are different. For example, a film made of high density polyethylene was impregnated with pyranol by a process similar to that described for polypropylene. Impregnation between 85 and 1000 C for 16 hours resulted in a noticeably increased corona ignition voltage. Impregnations with other dielectric liquids were also carried out, in particular with those that were only mentioned in the description as an additive to pyranol, that is, with mineral oil, silicone oil and also with alder pyranol qualities. It was found that the liquids can serve as impregnating agents on their own, or can at least constitute the main component of the impregnating agent. Other oils that can be used to a limited extent in accordance with the invention include cottonseed oil. Other combinations of substances are also possible for certain applications. Crosslinked polyethylene or paper which is impregnated with the polyolefin according to the invention may be mentioned here. For example, paper can be impregnated with a melt or a solution containing polypropylene and the resulting material impregnated with pyranol.

Claims

Claims 1. learn to improve the impregnation of a non-porous polyolefin resin serving as electrical insulation with a dielectric Liquid, denoting that the dielectric liquid in the form of a halogenated aromatic diphenyl compound is used, the Temperature of the non-porous polyolefin resin and dielectric liquid is increased by about 65 to 100 ° C, and this condition is maintained as long as so that an essentially complete impregnation of the insulation takes place.

2: Method according to claim 1, d a l u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the Polyolefin film is biaxially oriented.

3. The method according to claim 1 or 2, since-characterized in that the dielektrisehe impregnating liquid used is a halogenated aromatic diphenyl compound which is brought together with the polyolefin in a vacuum and at the same time exposed to an elevated temperature, this temperature being maintained until a sufficient part of the polyolefin is dissolved and an essentially complete impregnation of the polyolefin is achieved. Process according to one or more of Claims 1 to 3, characterized in that the dielectric impregnation liquid is trichloro-diphenyl.