DE1950562A1

DE1950562A1 - Elektrischer Kondensator

Info

Publication number: DE1950562A1
Application number: DE19691950562
Authority: DE
Inventors: Harkness Eric Harold; Eismann Sieglinde Laurentia
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1969-10-07
Filing date: 1969-10-07
Publication date: 1971-04-22
Also published as: BE760267A; DE1950562B2; NL7014413A; FR2065123A5; CH515595A; ES384293A1; DK141219C; DK141219B; AT304719B; NO132118B; NO132118C

Description

STANDAHD ELEKTRIK LOREIiZ \ ϊ \. 195050.2

3tuttgan;~Zuffenhausen
Hellmuth-Hirth-Straße 42

Case: E.H.Harkness V S.L.Eismann 4-1

Elektrischer Kondensator

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Kondensator mit Papier als Dielektrikum und mit Belegungen, die durch Aufdampfen von Metall auf die Papierbänder aufgebracht wurden. Solche Kondensatoren werden allgemein als Metallpapierkondensatoren bezeichnet. Die/feetallisierte Schicht kann dabei so dünn sein, daß der Kondensator selbstheilende Eigenschaften hat, d.h., daß bei einem Durchschlag die Belegung um die Durohschlagsstelle wegäampft, so daß der Kondensator auch nach einem oder mehreren Durchschlägen funktionsfähig bleibt.

Es ist bereits bekannt, daß bei solchen Metaiipapierkondensatoren die Glätte des bedampften Papieres eine große Rolle spielt. Es ist weiter bekannt, die Metallisierungsschicht auf die glatte Seite des Papierbandes aufzubringen.

So ist beispielsweise in der deutschen Patentschrift 878 -12 ausgeführt, daß sich vermutlich beim Metallisieren des Papierbandes spitzenartige Vorsprünge des Metallbelages bilden, die in das Dielektrikum hineinragen und daß an die·" sen Stellen das Dielektrikum überlastet wird. Um die mit Metall zu bedampfende Oberfläche des Papieres glatter zu machen, hat man diese Oberfläche mit einem Lacküberzug versehen. Dieser Laaküberzug.ftillt die Poren und Vertiefungen

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der Oberfläche- aus, so daß auf diese Weise eine glattere Oberfläche zustande kommt als sie das unlackierte Papier hat. '-■ '.'-■ - : '-

JJs wurdje- weiter festgestellt, daß die Glätte des Papieres ■ noch verbessert werden kann, indem man das Papier in feuchtem Zustand auf-eine glättende Unterlage aufpreßt und auf dieser Unterlage; trocknen läßt. Die so erhaltene glatte \ Papierofeifläeiie wird dann durch Metallisieren mit einem Metallbelag Versehen.

Aus der deutsehen Patentschrift 974 836 ist es weiter bekannt, zur Herstellung elektrischer Kondensatoren durch Kalandrieren/verdichtetesPapier zu verwenden, das auf derjenigen Seite, auf welcher die metallisehen Belegungen angeordnet sind» glatter ist als auf der andere Die Unebenheitenauf der glatten Seite sollen dabei kleiner als 5yum, vorzugsweise kleiner als 1 /ua sein. Solche Kondensatoren sollen einen wesentlich niedrigeren Verlustfaktor haben als Kondensatoren, die mit dem bis dahin bekannten Kondensätorpapier hergestellt wurden» "

^ In der deutschen Patentschrift 969 551 wird weiter vorge-" schlagen, Kondensätorpapier hoher Pressung in der Weise herzustellen, daß das Kondensätorpapier mit einem Hilfsband durch den Kalander gedreht wird. Dieser Vorschlag geht von der Erkenntnis aus, daß ein hochgepreßtes Papier bei Wechselspannungskondensatören verhältnismäßig hohe Verluste hat, während ein nur maschinenglattes Papier zwar geringere Verluste hat,"aber geringere Kapazität und geringere Durchschlagsfestigkeit. Man hat versucht, diese Nachteile dadurch zu vermeiden, daß man ein Papier sehr hoher Pressung verwendete, das aber auf einer Seite rauh ist, so daß d^!ie Feuchtigkeit nach Herstellung des Kundensatorwickels besser aus dem Wickel entfernt werden kann als bei einem sehr glatten Papier.

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Es wurden nun Untersuchungen durchgeführt mit dem Ziel, die Zusammenhänge zwischen der Glätte des Papieres und, den elektrischen Eigenschaften eines daraus hergestellten Metallpapier-Kondensators weiter aufzuklären. Hierzu muß vorausgeschickt werden, daß zur Feststellung der Glätte eines Papieres verschiedene Verfahren bekannt sind. Einejder meist verwendeten Verfahren zur Messung jäer Glätte eines Papieres ist die. Reflexionsmessung nach' ■ Dr. Lange, bei der die Reflexion des Lichtes.an der be- - · treffenden'Papieroberflache als Maß für die Glätte des Papieres gemessen wird. Dieses Verfahren ist verhältnismäßig einfach, da mittels einer Lichtquelle und einer Fotozelle eine berührungslose Messung möglich ist, dis ·: sich auch zur kontinuierlichen-Überwachung einer laufenden Papierbahn gut eignet. ■...

Ein anderes'Verfahren zur Messung der Glätte von Papieren, das seit langem bekannt ist, ist die Papierprüfung nach Dr. Bekk. Dieses Verfahren ist beispielsweise in der Zeitschrift "Der Papierfabrikant" von1935, H. 16 auf S..137 ,143, beschrieben. Ein weiterer Aufsatz von Dr.. Bekk über die Glättemessung an Papier ist in der Zeitschrift "Der graphische Betrieb" Bd. 7, 1932 auf S. 2.- 10 beschrieben. Dieses Verfahren zur Glättemessung nach Bekk beruht darauf, daß eine Papierprobe mit einem definierten Druck gegen eine glatte Glasplatte gedruckt wird, die eine öffnung von definierter Abmessung aufweist. Die öffnung in der Glasplatte steht, mit einem Vorratsgefäß in Verbindung,' in dem ein definierter Unterdruck erzeugt wird. Als Maß für die Glätte des Papieres wird nun die Zeit in Sekunden angegeben, die dazu benötigt wird, damit TO cm Luft zwischen der ringförmigen polierten Fläche und der Papieroberfläche in das Vorratsgefäß eindringen*. Diese Art der Glättemessung wurde in der Hauptsache zur drucktechnischen

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Papierprüfung verwendet. Das Verfahren der Glättemessung ^: nach Bekk kann nur an einzelnen Papierproben ausgeführt werden und benötigt je nach der Glätte des Papieres eine mehr oder weniger lange Zeit. Deshalb eignet sich dieses Verfahren nicht zur laufenden Glättemessung an bewegten Papierbahnen. .

Wenn nun ein Papier bezüglich seiner Eignung als Kondensatorpapier für Metallpapierkonäensatoren untersucht werden soll, so wird man sich eines der bekannten Verfahren bedienen, um festzustellen, ob,das Papier für diesen Zweck, insbesondere auf der mit Metall zu bedampfenden Seite, genügend glatt ist. Dabei ging man immer von der Annahme aus, daß durch die Vertiefungen in der Papieroberfläche Spitzen des Metallbelages gebildet werden, die in das Papieraielektrikum hineinragen und an dieser Stelle die dielektrischen Eigenschaften durch die Spitzenwirkung verschlechtern.

Durch eingehende Untersuchungen hat sich aber nun überraschenderweise herausgestellt, daß die Zusammenhänge zwischen der Glätte des Papiers und den elektrischen Eigenschaften eines Metallpapierkonäensators nicht so einfach sind j wie bisher angenommen. So wurde beispielsweise durch Messungen der Rauhigkeitstiefe von Papieroberflächen die überraschende Peststellung gema.cht, daß ein Kondensatorpapier durch Aufbringen einer Lackschicht nicht wesentlich glätter wird als ohne Lackschicht. So wurde an einem bestimmten Papier eine Rauhtiefe von 2,8/um und ein arithmetischer Mittelrauhwert von 0,45/um gemessen. Nach dem Aufbringen einer Lackschicht vmrde die Rauhtiefe mit 2-, 4 /um und der arithmetische'.Mittel rauh wert mit 0,45/um gemessen. Bs wurde 'also;- die Räuhtiefe nur. geringfügig vermindert, 'Während sich der arithmetische Mittel.rauhwert überhaupt:.

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nicht verändert hat» Die Rauhtiefe und der Rauhwert konnten also nicht die Ursache für die Verbesserung der elek"- trischen Eigenschaften eines Metallpapierkondensators durch Aufbringen einer Lackschicht auf die zu metallisierende Papierseite sein. Wie sich aus den oben genannten Werten für die Rauhtiefe und dem Mittelrauhwert ergibt, haben sich die durch die!Metallisierung;, erzeugten Metallspitzen nicht;wesentlich vermindert. ; ,

Eine weitere überraschende Feststellung bestand darin, · daß die relativen WerteL für die Glätte, die nach den verschiedenen Methoden erhalten wurden, nicht übereinstimiiiten. Bisher war man der Meinung, daß eg nicht auf das .?erfaiiren zur Glättemessung ankommt, sondern daß die bei den einzelnen Verfahren erhaltenen relativen Werte einander, entsprechen. Es hat sich "jedoch gezeigt, daß verschiedene untersuchte Papiere auf der glatten Seite zwar die gleichen Werte bei der Grlättemessung nach lange ergaben., jedoch die Werte der Glätte, gemessen nach Bekk sehr voneinander abwichen. So ergab ,beispielsweise die Glätte bei einem bestimmten Papier einen Glanzwert nach Lange von 42 und eine Glätte nach Bekk von 5^2. Ein anderes Papier hatte eine Glätte bei der Glanzmessung von 4^ und bei der Messung nach Bekk von 856. Schließlich wurde ein Papier gemessen, dessen Glätte nach Lange den Wert 47 und nach Bekk-den Wert 1120 hatte. Es wurden offenbar nicht einander entsprechende Parameter bei den Messungen festgestellt.

Es wurden nun weiter mit verschiedenen Papieren, deren Glätte nach Lange und nach Bekk gemessen worden war^Metallpapierkorjdensatoren hergestellt, wobei in bekannter Weise diö glattere PapierBeite metallisiert worden war.

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Es stellte sich nun zur großen Überraschung heraus, daß es, um elektrische Kondensatoren mit guten Werten zu erhalten, nicht auf die Glätte des Papieres schlechthin ankam, sondern daß* nur die Kondensatoren sehr gute elektrische Eigenschaften zeigten, deren Papiere, nach Bekk gemessen, eine hohe Glätte zeigten, während die Glättemessung nach der G-lanzmethode bei gleichen Werten' zu ganz .unterschiedlichenelektrischenEigenschaf ten führte. Öieses: Ergebnis: mußte um" so mehr überraschen,als es schon seit langem bekannt war» daß die Glätte eines Kondehsatorpapieres für die elektrischen Eigenschaften des damit hergestellt^B Kondensatprs eine Rolle spielt.

Die festgeste-llten erheblichen Unterschiede bei den beiden Glattemessuhgen beruhen wahrscheinlich darauf, daß mit beiden VeKf.ah.ren- verschiedene Dinge gemessen werden* Bei der Glättemessung nach. Lange, die auch als Glanzmessung, bezeichnet wird, wird die Oberflächenreflexion des lichtes durch die Papieroberfläche fes"{?§tellt. Hier spielen offenbar nur die Oberflächeneigenschaften des Papiers eine Rolle Bei.der Glättemessung nach Bekk wird jedoch Luft an der Berührungsfläche zwischen der PapieroberfläGhe und einer polierten Glasplatte hindurehgesaugt, wobei wohl auch, die Unregelmäßigkeiten an der Oberfläche des Papieres eine Rolle spielen. Bei dieser Messung ist es jedoch auch möglich, daß die luft nicht nur an der Oberfläche des Papieres entlang in den Unterdruckraura strömt, sondern es ist auch möglich,- daß die Porosität des Papieres selbst in der Oberflächenschicht eine Rolle dabei spielt. Dies wäre eine Erklärung dafür, daß die Werte, die durch die beiden Messungen erhalten werden, einander nicht entsprechen. Es wurde nun aber festgestellt, daß es auf die Werte ankommt, die bei der Oberflächenglättemessung nach Bekk gemessen werden, d.h. daß für vorteilhafte elektrische Eigenschaften

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die Glättemessung nach Bekk maßgebend ist. Es könnte hierbei sein, daß die Oberflächenporosität des Papieres bei der Bedampfung mit einer Metallschicht eine große Rolle spielt, wodurch si'ch die Verbesserung der elektrischen Eigenschaften bei guten Glättewerten nach Bekk erklären ließ. Ein Hinweis hierauf ist die Tatsache, daß die Struktur der aufgedampften Metallschicht eine andere ist, wenn die Glätte nach Bekk einen hohen Wert hat, als wenn sie einen niedrigen Wert hat.

Gemäß der Erfindung wird daher vorgeschlagen,- für Metallpapierkondensatoren ein Papier zu verwenden, dessen Glätte auf der zu bedampfenden Papierseite einen möglichst hohen Wert der Glättemessung nach Bekk ergibt.

Durch diese Lehre wird es. möglich, die Herstellung von Kondensatorpapieren .für Metallpapierkondensatoren so auszurichten, daß möglichst hohe Werte der Glätte nach Bekk erhalten werden, so daß also die Kondensatorpapiere so weiterentwiekelt werden können, daß daraus Metallpapierkondensatoren mit wesentlich verbesserten Werten erhalten werden können.

Die in der vorliegenden Beschreibung angegebenen Werte für die Messung nach- Bekk beziehen sich auf Papierproben,

die von einer Glasplatte mit einer Fläche von 10 cm abgedeckt sind und diese Glasplatte eine Bohrung von 1 cm Fläche besitzt. Die Papierprobe ist auf die Glasplatte

mit einem Gummistempel mit einem Druck von 1 kg pro cm aufgedrückt. Der Unterdruck in dem Vorratsbehälter, welcher mit dem Loch in der Glasplatte in Verbindung steht, beträgt eine halbe Atmosphäre. Dio Meßwerte geben die

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Zeit in Sekunden an, während der 10 cm Luft in den Vorratsbehälter eindringen.

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Durch die -"Verwendung von Kondensatorpapier mit einem hohen Wert nach B ekle auf der metallisierten Seite wird insbesondere der zeitliche Verlauf des Verlustfaktors solcher Metallpapierkondensatoren wesentlich verbessert, so daß es möglich ist, das Dielektrikum mit einer höheren Spannung zu belasten, ohne daß der Verlustfaktor im."'!Laufe ' der Zeit ansteigt. Dies ist besonders deshalb wesentlich, weil durch das Ansteigen des Verlustfaktors mit der Zeit die Temperatur im Kondensatοrwickel erhöht v/ird, was wiederum zu einem weiteren Anstieg der Verluste führt. Dadurch wird einerseits die Spannungsbelastbarkeit und andererseits die Lebensdauer des Kondensators begrenzt. Dies bedeutet, daß unter Beachtung der erfindungsgemäßen Regel Kondensatoren bei gleicher Papierstärke hergestellt werden können, die sich für eine höhere Betriebsspannung eignen bzw. daß bei gleicher Betriebsspannung die Dicke des Papieres wesentlich vermindert werden kann, wodurch sich kleinere und leichtere Kondensatoren ergeben. Es istsöga.r möglich ."geworden., sogenannte aweilagige Kondensatoren, bei denen zwischen denmetallisierten Papierbändern noch unmetallisierte. Papierbänder vorhanden sind, durch einlagige Kondensatoren zu ersetzen, was bei gleicher Gesamtstärke des Papierdielektrlkums eine wesentlicheErsparnis in der Herstellung und im Preis bedeutet.

Weiter wird es durch die Erfindung möglich, den Quadratwiderstand der Metallisierung auf dem Papierband wesentlich heraufzusetzen, was bedeutet, daß eine dünnereMetallisierungsschicht verwendet werden kann. Dies war bisher deswegen nicht möglich, weil die G-leichspannungsfestigkeit des Kondensators dadurch wesentlich beeinträchtigt; wurde. Nunmehr' ist es möglich,, bei gleicher Gl eich spannung sfestigkeit wie bei. den. biish-erigen Kondensatoren die

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Metallisierungsschicht wesentlich dünner zu_: machen, d.h. den Quadratwiderstand der Metallisierungsschicht etwa zu verdoppeln, was andererseits zu einem verbesserten Ausbrennverhalten bei selbstheilenden Kondensatoren führt. '■'■-.'

Es wurde weiterhin erkannt, daß ein Zusammenhang zwischen der nach Bekk gemessenen Glätte des Papieres und der Dicke des Papieres besteht. Je dünner das Kondensatorpapierist, desto größer muß der Wert der Glatternessung nach Bekk sein. Die hierzu gefundene Beziehung wird durch folgende Formel ausgedrückt:

1,6 χ 10⁶

' ι ι ι ι ■·

In dieser Formel bedeutet t die Zeit in Sekunden für die Messung nach Bekk und d die Papierdicke gemessen in /um.

Ganz, allgemein kann aber gesagt werden, daß zur Verbesserung der bekannten Kondensatoren der nach Bekk gemessene Wert bei den oben genannten Meßbedingungen mindestens 12 000 see. betragen muß. Für ein Kondensatorpapier von einer Stärke von 8/um ergibt sich daraus ein Wert von mindestens 57 000 see., für ein Papier von 10 /um von etwa 40 OOOsec. und für ein Papier von etwa 12/um von 29 900 see. Im Vergleich hierzu haben die bisher verwendeten Kondensatorpapiere einen Bekk-Wert von etwa 10 000 see. bei einem 8/um Papier, von etwa 5 000 see. bei einem 12/um Papier und von etwa % 000 see. bei einem 17/um Papier. Für andere Papierstärken ergeben sich entsprechende Werte. '

Wie bereite obon erwähnt wurde, hat sich gezeigt, daß die Dicke der Metallirierungsschieht"wesentlich herabgesetzt werden kann, wenn ein Papier gemäß der Erfindung zur

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Herstellung eines Metallpapierlconderisators -verwendet wird. Es ist zwar bekannt, daß der Selbstheileffekt bei Metall-Papierkondensatoren um so besser ist, je dünner die Metallschicht ist; jedoch kommt es nicht allein auf die Dicke der Metallschicht, sondern auch auf deren Struktur an. Dann ist die untere G-renze für die Dicke der Metallschicht dort gegeben, wo die Verluste des Kondensators zu stark ansteigen. Diese s.ind zum Teil auf,den Widerstand der dünnen "Metallschicht zurückzuführen. Insbesondere wird durch die Metallschicht die G-leichspannungsfestigkeit des Kondensators beeinflußt, d.h., wenn der Quadratwiderstand der Metallisierungsschicht durch dünnere Metallisierung zu stark erhöht wird, sinkt die Gleichspannungsfestigkeit des Kondensators auf einen Wert ab, durch den der Kondensator unbrauchbar wird. Man kann also die Metallisierungsschicht nicht beliebig dünn machen. In der Praxis hat sich ergeben, daß bei einer bestimmten Art von Metallpapierkondensatoren mit aufgedampfter Zinkschicht

• 2 ein Widerstand der Zinkschicht von etwa 2 Ohm pro cm besonders günstig war. Dieser Wert stellte den günstigsten Kompromiß zwischen einer ausreichenden Gleichspannungsfestigkeit einerseits und guten Ausbrenneigenschaften andererseits dar. Es hat sich nun gezeigt, daß durch Terwendung von Kondensatorpapieren mit einem hohen Wert nach Bekk der Widerstand der Metallisierungsschicht wesentlich erhöht werden kanr^ ohne daß sich die G-leichspannungsfestigkeit des Kondensators vermindert. So wurde gefunden, daß bei den Kondensatoren gemäß der Erfindung, die sich von den oben beschriebenen Kondensatoren nur durch den höheren Bekk-Wert unterschieden, die Metallisierungsschicht mit einem Widerstand von 4 Ohm pro cm am günstigsten ist. Dadurch werden die selbstheilenden Eigenschaften des Kondensators wesentlich verbessert, so daß es gegebenenfalls möglich ist, einen bisher zweilagig ausgeführten Kondensatortyp als einlagigen-Kondensator aufzubauen.

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Besonders vorteilhaft ist es, wenn"die Kondensatoren gemäß der Erfindung_#mit einein polymeren Isobutylen getränkt sind, was a,ls Tränkmittel für Metallpapierkondensator en unter anderem "bekannt ist.

In den Figuren sind Kurven dargestellt., welche den Verlauf des Verlustfaktors und den Temperaturanstieg von Kondensatoren mit Papieren eit von verschiedenen Bekk-Werten darstellen. Die Figuren 1 und 2 zeigen d,ie Änderung des Verlustfaktors tan <f bei 50 Hz in Abhängigkeit vn der ZeJt und die Kurven in den Figuren 3 und 4 zeigen die Temperaturänderung von Kondensatorwickeln in Abhängigkeit von der Zeit.

Aus Figur 1 kann entnommen werden, daß bei einem Kondensatorwickel mit einem Papier von 17 yum Stärke und einem Bekk-Yfert von 3 600 Sekunden bei einer -Betriebsspannung von 560 V der Verlustfaktor in kurzer Zeit angestiegen ist (Kurve 1). Die Messung mußte nach etwa 25 Minuten abgebrochen werden, da der Kondensator infolge zu starker Eigenerwärmung unbrauchbar wurde. Die Kurve 2 in Figur 1 zeigt die Änderung des" Verlustfaktors eines Kondensators mit einem Kondensatorpapier von 17/um Stärke und einem Bekk-Vert von 8 000 Sekunden. Dieser Kondensator wurde, im Gegensatz zu dem ersten Kondensator, mit einer Spannung von 4^0 V betrieben. Die Kurve ergibt klar, daß der Verlustfaktor zu Beginn wesentlich niedriger war als bei dem ersten Kondensator und im Verlaufe der Zeit absank und sich auf einen konstanten niedrigenWert stabilisierte, Es soll hier nochmals "Betont werden, daß/--dieses Ergebnis nur d arm er ζ ie11 wird, wenn■die sogenannte Glät te ies Papieres nach der Methode vöxl Bekk gemessen wird. Die Glättewerte, gemessen nach der Glanzmessung können duroh:- aus gleich sein,, wie" ,eingangs dargelegt würde« Offenbar

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WSÜSBl

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spielen bei der Messung nach Bekk noch andere Faktoren eine Rolle,- die wesentlich für den Verlauf des Verlustfaktors bei einem'Metallpapierkondensator sind*

In Eigur 2 sind Kurv.en über den Verlauf des Verlustfaktors von drei weiteren Kondensatoren dargestellt. Kurve zeigt den Verlauf des Verlustfaktors bei einem Kondensator in zweilsgiger Ausführung mit zwei Kondensatorpapierlagen von je 9/um Dicke. Der Bekk-Wert auf der metallisierten Seite betrug 4 800 Sekunden. Der Kondensator wurde mit einer Spannung von 460 V betrieben.

Ein einlagiger Kondensator mit einer Papierdicke von 18 /um und einem Bekk-Wert von 2 000 zeigt, einen Verlauf des Verlustfaktors, der durch die Kurve 4 dargestellt ist. Dieser Kondensator wurde " jedoch nur mit einer Spannung von 380 V betrieben. Es zeigt sich hier, daß in beiden Fällen nach einiger Zeit stabile Verlustwerte erreicht werden, jedoch diese verhältnismäßig hoch liegen.

Kurve 5 zeigt den Verlauf des Verlustfaktors bei einem Kondensator mit. einem Papier von 16/um Dicke mit einem Bekk-Wert von 10 200 Sekunden. Dieser Kondensator wurde mit einer Spannung von 460 V betrieben. Bei etwa gleicher Dielektrikumsäicke wie bei den beiden zuvor genannten Kondensatoren wird ein 'wesentlich günstiger Verlauf "des Verlustfaktors erzielt, der sich auf einen wesentlich niedrigeren'Wert stabilisiert.

figur 3 zeigt.den Temperaturverlauf in Kondensatoren mit verschiedenem Kondensatorpapier. Kurve 6 entspricht einem Kondensator mit einem Papier von 17/um Dicke und einem Bekk-Wert von 3 600 Sekunden. Der Kondensator wurde mit 360 V betrieben« Die Kurve zeigt einen starken und stetiV gen Temperatüranstieg im Kondensator.

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Die Kurve 7 entspricht einem Kondensator mit einer Papierdicke von 17/um und einem Bekk-Wert von 5 200 Sekünden. Der Kondensator wurde mit 430 V betrieben. Hier zeigt sich, daß sich die Temperatur im Kondensator bei etwa 47⁰C stabilisiert.

Ein Kondensator mit einem Kondensatorpapier von gleichfalls 17/um Dicke, aber einem Bekk-Wert von 8 000 Sekunden ergibt bei einer Betriebsspannung von 430 V einen Kurvenverlauf nach Kurve 8. Hier stabilisiert sich also die Temperatur auf einem wesentlich niedrigeren Wert.

Pigur 4 zeigt den Temperaturanstieg bei zwei Kondensatoren mit etwa gleicher Papierdicke aber unterschiedlichem Aufbau und unterschiedlichen Bekk-Werten. Die Kurve 9 entspricht einem Kondensator mit einem zweilagigen Papierdielektrikum von je 9 /um Dicke mit einem Bekk-Wert von 4 800 Sekunden* Der Kondensator wurde bei 460 V betrieben. Die Temperatur stabilisiert sich bei einem Wert von etwa 37⁰C. Kurve 10 entspricht einem einlagigen Kondensator mit einer Papierdicke von 16 /um und einem Bekk-Wert von 10.200 Sekunden. Der Kondensator wurde ebenfalls bei 460 V betrieben. Hier steigt die Temperatur nicht über ?0°C an.

Aus den Kurven kann ohne weiteres entnommen werden, welche Vorteile erzielt werden., wenn Kondensatorpapiere mit höheren Bekk-Werten zum Aufbau vonMetallpapierkondensatoren verwendet werden.

Bs sei nochmals darauf hingewiesen, daß diegenannten Bekk-V/erte die Zeit in Sekunden darstellen, welche bei den eingangs genannten Versuchsbedingungen gemessen wurde. Auch ir.u3 äer Zusammenhang »wischen Papier-dicke und Bekk-Wert beachtet.werden.

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Es werden durch die Erfindung jedoch nicht nur die durch die Kurven dargestellten Vorteile erzielt, sondern auch noch die bereits Erwähnten"weiteren Vorteile,durch die mögliche Erhöhung 'des Quadratwiderstandes der Metallisierungsschicht. Bei gleicher Belastbarkeit ergibt-sich eine Verkleinerung der Kondensatorwickel bzw. eine Erhöhung der Spannungsbelastung bei gleicher Wickelgröße. Außerdem wurde es ,durch die Erfindung erstmals möglich, einlagige Kondensatoren für Betriebsbedingungen zu bauen* für die bisher ausschließlich zweilagige Kondensatoren hergestellt werden mußten. Durch die Verwendung einer einzigen Papierlage ergibt sich eine erhebliche Einsparung an Papierpreis und Fertigungsaufwand. Dabei kann eine Lackierung der Papieroberfläche vermieden werden, was nicht nur einen größeren Fertigungsaufwand bedeutet_; sondern auch die Gefahr mit sich bringt, daß durch die: Lacksubstanz das Tränkmittel ungünstig beeinflußt wird.

Anlagen;

5 Patentansprüche
2 Bl. Zeichnungen

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Claims

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P a t e η t an s ρ r u c- h

) Elektrischer Kondensator aus auf der glatteren Seite metallisierten Päpierbändern, d ad u r c h g e k e η η zeichnet, daß ein Papier verwendet ist, das mindestens auf der metallisierten Seite einen möglichst großen Wert der Glatt eines sung nach Bekk hat.
2.) Elektrischer Kondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Glätte des Papiers auf der metallisierten Seite nach Bekk gemessen mindestens 12 000 Sekunden

2 ■

bei einem Auflagedruck von 1 kg pro cm , einer Druckdifferenz von 0,5 Atmosphären und einer. Auflagefläche von

2 2

10 cm bei einem Iioehäurchmesser von 1 cm betragt*
3.) Elektrischer Kondensator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die nach Bekk gemessene Glätte mindestens dem Wert t in Sekunden nach der Formel

d¹'⁶

entspricht, worin d die Papierdicke gemessen in /um bedeutet.
4.) Elektrischer Kondensator nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Wider-

2 ' stand der Metallisierungsschicht etwa 4 0hm pro cm beträgt.
5.) Elektrischer Kondensator nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Papier mit polymerem Isobutylen getränkt ist.

'PrA- 26.9.1969 , ;.-'?■

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