DE2037902A1

DE2037902A1 - Electric capacitor

Info

Publication number: DE2037902A1
Application number: DE19702037902
Authority: DE
Inventors: Greenville Del. Johnstone. Paul LeGrand (V.St.A.)
Original assignee: Kalle GmbH and Co KG
Current assignee: Kalle GmbH and Co KG
Priority date: 1967-10-10
Filing date: 1970-07-30
Publication date: 1971-02-18
Also published as: GB1250450A

Description

K 1854Aa PP-Dr.Wa-df 22. Juli 1970K 1854Aa PP-Dr.Wa-df July 22, 1970

Beschreibung zur Anmeldung derDescription for registering the

KALLE AKTIENGESELLSCHAFT Wiesbaden-BiebrichKALLE AKTIENGESELLSCHAFT Wiesbaden-Biebrich

für ein Patent auffor a patent

Elektrischer KondensatorElectric capacitor

(Zusatz zu Patent . ... ... Patentanmeldung(Addition to patent. ... ... patent application

P 18 02 327.3 vom 10. Oktober 1968)P 18 02 327.3 of October 10, 1968)

Gegenstand der Hauptanmeldung ist ein elektrischer Kondensator aus einem Elektrodenpaar und einem dielektrischen Abstandshalter, der dadurch gekennzeichnet ist, daß der dielektrische Abstandshalter aus mindestens einer nicht- * porösen thermoplastischen Folie 3 besteht, welche auf mindestens einer ihrer Oberflächen mit Erhebungen 4 versehen ist, und die «wischen den Erhebungen entstandenen Räume mit einer dielektrischen Flüssigkeit ausgefüllt sind. The subject of the parent application is an electric capacitor from a pair of electrodes and a dielectric spacer which is characterized in that the dielectric spacer from at least one non-* porous thermoplastic sheet 3 is made, which is provided on at least one of its surfaces with raised portions 4, and «Wipe the bumps and the spaces created are filled with a dielectric liquid.

Es ist bekannt, Dielektrika für Kondensatoren aus Spezialpapier oder anderen Cellulosematerialien und in Jüngster Zeit aus Kunststoffolien, entweder allein oder in Verbin-It is known dielectrics for capacitors made of special paper or other cellulose materials and in recent years Time from plastic films, either alone or in combination

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dung mit Papierbogen herzustellen. Kunststoffolien im allgemeinen und insbesondere Polypropylenfolien sind den Dielektrika aus Cellulosefolien überlegen, da sie höheren Spannungen pro Dickeneinheit standhalten können, weniger oft Fehler aufweisen, zum Beispiel kleine Löcher oder leitende Teilchen, die die elektrische Festigkeit herab-production with a sheet of paper. Plastic films in general, and in particular polypropylene films, are superior to the dielectrics made from cellulose films, since they are higher Can withstand stresses per unit of thickness, have defects less often, for example small holes or conductive particles that reduce the electrical strength

ψ setzen und einen kleineren dielektrischen Verlustfaktor ψ set and a smaller dielectric loss factor haben. In Anbetracht dieser und anderer Eigenschaften kann man zu Erzielung äquivalenter Kapazität und Betriebsspannung Kondensatoren mit Dielektrika aus Polypropylenfolie kleiner herstellen als Kondensatoren mit Dielektrika aus Papier. Dünne, orientierte Polypropylenfolien haben-jedoch den Nachteil, daß sie dazu neigen, sowohl aneinander als auch an den Elektrodenfolien, mit denen sie bei der Herstellung der Kondensatoren gewickelt werden, fest zu haften und zuto have. In view of these and other properties, one can achieve equivalent capacity and operating voltage Make capacitors with dielectrics made of polypropylene film smaller than capacitors with dielectrics made of paper. Thin, oriented polypropylene films, however, have the disadvantage that they tend to stick to each other as well to adhere firmly to the electrode foils with which they are wound during the manufacture of the capacitors

^ kleben. Dieses unerwünschte, im allgemeinen ale "blocking" bezeichnete Kleben der Poylpropylenfolienoberflächen an benachbarten Polypropylen* oder Metallfolienoberflächen erschwert das Imprägnieren derartiger Kondensatoren nach der Wicklung. Ferner führt diese Klebetendenz zu Lufteinochlüssen in der fertig gewickelten Kondensatoreinheit und verhindert das Vordringen der dielektrischen Flüssigkeit zu allen Teilen des Wickels. Folglich wird die elektrische Festigkeit merklich verringert, die Glimmeinsatzepannung ninaat ab, di» Kondensa-^ glue. This undesirable, generally all "blocking" designated gluing of the polypropylene foil surfaces to adjacent polypropylene * or metal foil surfaces makes it difficult to impregnate such capacitors after winding. Furthermore, this tendency to stick leads to air pockets in the fully wound capacitor unit and prevents the dielectric liquid from penetrating to all parts of the wrap. As a result, the electrical strength is noticeably reduced, the glow insert voltage ninaat, the »condensate

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toreinheiten erleiden einen vorzeitigen Durchschlag und haben eine verkürzte Lebensdauer. Dazu kommt, daß der nichtporöse Charakter der Polypropylenfolien eine entsprechende Imprägnierung erschwert. Mangelhaftes Imprägnieren führt zu nicht erfaßten Poren und Lücken in den Zwischenräumen, d.h. zwischen den Folien und benachbarten, nichtporösen Oberflächen, was eine Verschlechterung und einen vorzeitigen Durchschlag des Kondensators zur Folge hat.gate units suffer premature penetration and have a shortened service life. In addition, the non-porous character of the polypropylene films has a corresponding effect Impregnation made difficult. Inadequate impregnation leads to undetected pores and voids in the interstices, i. between the foils and adjacent, non-porous surfaces, causing deterioration and premature breakdown of the capacitor.

Nach einem Verfahren, das man zur Verbesserung der Imprägnierung von Kondensatoren mit Polyolefindielektrika vorgeschlagen hat, verwendet man ein poröses Material, wie Papier, in Verbindung mit der Folie. Bei diesen Kondensatoren mit einem geschichteten Dielektrikum oder einem Dielektrikum aus einem Verbundmaterial ermöglicht die poröse Schicht, wahrscheinlich aufgrund ihrer dochtähnlichen Wirkung, eine |According to a method proposed to improve the impregnation of capacitors with polyolefin dielectrics a porous material such as paper is used in conjunction with the foil. With these capacitors with a layered dielectric or a dielectric made of a composite material enables the porous layer, probably due to its wick-like effect, a |

bessere und gleichmäßigere Imprägnierung mit der dielektrischen Flüssigkeit. Die Verwendung einer Papierschicht vermindert jedoch die Fähigkeit des Dielektrikums, hohen Spannungen pro Dickeneinheit standzuhalten, erhöht den dielektrischen Verlustfaktor des Kondensators und die Größe der Einheit, so daß im allgemeinen die Vorteile keine wirtschaftliche Bedeutung mehr haben.better and more even impregnation with the dielectric liquid. The use of a paper layer diminishes however, the dielectric's ability to withstand high voltages per unit thickness increases the dielectric Loss factor of the capacitor and the size of the unit, so that in general the advantages are not economical Have more meaning.

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Nach einem anderen zur Verbesserung der Imprägnierbarkeit von Polyolefinfolien bekannten Verfahren verwendet man, entweder auf der Oberfläche der Folie oder durch ihre gesamte Masse, ein in Partikeln auftretendes dielektrisches Material wie Aluminiumoxid. Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß es schwiering ist, eine gleichmäßige Verteilung der Oxidpartikel auf der Folienoberfläche zu schaffen und aufrechtzuerhalten, oder eine gleichmäßige Dispersion des Aluminiumoxids im Harz zu erhalten und das Harz zu extrudieren, wenn man eine einwandfreie Folie erhalten will. Die Ungleichmäßigkeit in der Verteilung der Aluminiumoxidpartikel verursacht eine inhomogene elektrische Spannungeverteilung und eine Verminderung der Durchschlagfestigkeit des Dielektrikums.According to another known method for improving the impregnability of polyolefin films, either on the surface of the film or through its entire mass, a particulate dielectric material such as Alumina. However, this method has the disadvantage that it is difficult to uniformly distribute the oxide particles to create and maintain on the film surface, or to obtain a uniform dispersion of the alumina in the resin and to extrude the resin if you want to get a perfect film. This caused unevenness in the distribution of the alumina particles an inhomogeneous electrical voltage distribution and a reduction in the dielectric strength of the dielectric.

In Weiterentwicklung des Gegenstandes der Hauptanmeldung wurde nun in Abwandlung des elektrischen Kondensators gemäß der Hauptanmeldung ein elektrischer Kondensator gefunden, der hohe Spannungen aushält ohne daß elektrische Durchsehläge oder Glimmentladungen auftreten, ein© höhere Kapazität pro Volumeneinheit besitzt und günstige dielektrische Eigenschaften über einen weiten Temperatur- und Frequenzbereich aufweist. In further development of the subject matter of the main application an electrical capacitor has now been found in a modification of the electrical capacitor according to the main application, which can withstand high voltages without electrical breakdowns or glow discharges occurring, a © higher capacity per Volume unit and has favorable dielectric properties over a wide temperature and frequency range.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit eine Aöwani«The subject of the present invention is thus an Aöwani «

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lung des elektrischen Kondensators nach der Hauptanmeldung, bestehend aus einem Elektrodenpaar und einem dielektrischen Abstandshalter, bei dem der dielektrische Abstandshalter aus mindestens einer nichtporösen thermoplastischen Folie 3 besteht, welche auf mindestens einer ihrer Oberflächen mit Erhebungen ¹I versehen ist, und die zwischen den Erhebungen entstandenen Räume mit einer dielektrischen Flüssigkeit gefüllt sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstandshalter aus einer biaxial orientierten Folie aus isotaktischem Polypropylen besteht, die bei 12O°C einen Restschrumpf von weniger als 3% in Maschinenrichtung und von weniger als 1% quer zur Maschinenrichtung besitzt und auf wenigstens einer Seite Erhebungen aufweist, die eine Unebenheit der Folienoberfläche bewirken.Development of the electrical capacitor according to the main application, consisting of a pair of electrodes and a dielectric spacer, in which the dielectric spacer consists of at least one non-porous thermoplastic film 3, which ^{is provided with elevations 1} I on at least one of its surfaces, and those between the elevations Spaces are filled with a dielectric liquid, characterized in that the spacer consists of a biaxially oriented film made of isotactic polypropylene which has a residual shrinkage of less than 3% in the machine direction and of less than 1% in the machine direction at 120 ° C at least one side has elevations which cause an unevenness of the film surface.

Der Kunststoff, aus dem die biaxial orientierten dielektrischen Folien der erfindungsgemäßen Kondensatoren hergestellt werden, besteht aus hochmolekularem, stereoregulärem, hauptsächlich kristallinem, hoch isotaktischem Polypropylen. Die Herstellung der biaxial orientierten Folien aus diesen Polymeren kann auf bekannte Weise durch Auswalzen, Extrusion, Pressen, Gießen aus einer Lösung und Gießen einer Schmelze erfolgen. Man kann die Folien anschließend auch längs- undThe plastic from which the biaxially oriented dielectric films of the capacitors according to the invention are made consists of high molecular weight, stereoregular, mainly crystalline, highly isotactic polypropylene. the Production of the biaxially oriented films from these polymers can be carried out in a known manner by rolling, extrusion, Pressing, pouring from a solution and pouring a melt are carried out. You can then also use the slides lengthways and

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querverstrecken, um sie biaxial oder in Längs- und Querrichtung gleichmäßig zu orientieren.stretch transversely to biaxially or longitudinally and transversely orientate evenly.

Die orientierte Polypropylenfolie hat bei 12O°C einen Restschrumpf von weniger als 3% in Maachinenrichtung und von weniger als 1% quer zur Maschinenrichtung und ist auf min-The oriented polypropylene film has a residual shrinkage of less than 3% in the machine direction and of less than 1% transversely to the machine direction at 120 ° C. and is

" destens einer ihrer Oberflächen aufgrund sich darauf befindlicher Erhebungen uneben. Die Herstellung der Folien mit den oben angegebenen Schrumpfwerten kann durch Thermofixierung einer orientierten Folie erfolgen» d.h. die orientierte Folie wird für den Bruchteil einer Sekunde bis zu etwa zwei Sekunden auf einer heißen Walze oder in einem Spannrahmen bei einer Temperatur von etwa 125 bis IHO⁰C erhitzt, wobei sie, vorzugsweise in Querrichtung, unter Spannung gehalten wird. Die Unebenheit der Folienoberfläche wird durch Prägen"At least one of its surfaces is uneven because of the bumps on it. The films with the above-specified shrinkage values can be produced by thermosetting an oriented film," ie the oriented film is placed on a hot roller or in heated in a tenter frame at a temperature of about 125 to IHO ⁰ C. , while it is kept under tension, preferably in the transverse direction. The unevenness of the film surface is created by embossing

^ der orientierten thermofixieren Folie unter Verwendung einer geeigneten Vorrichtung, mit der man die Oberfläche der Folie wie oben beschrieben, verändern kann, erzeugt. Nach einem geeigneten Verfahren bearbeitet man die Oberfläche der Polypropylenfolie mit den vorgenannten Schrumpfwerten mit Hilfe eines beheizten Elements, das mit der Oberfläche der Folie nur kurz in Berührung steht, so daß die Wärme und der nötige Druck das gewünschte Prägemuster auf einer oder beiden Seiten der Folie bilden. Die Temperatur des beheizten Elements und der Druck werden so eingestellt, daß die Oberfläche der Folie mit den OberfläehenmerkmaleR des beheizten^ Using the oriented thermosetting film a suitable device with which the surface of the film as described above can be changed. To A suitable process is used to process the surface of the polypropylene film with the aforementioned shrinkage values With the help of a heated element that is connected to the surface of the Foil is only briefly in contact, so that the heat and the necessary pressure create the desired embossing pattern on an or form both sides of the slide. The temperature of the heated element and the pressure are adjusted so that the surface of the film with the surface features of the heated

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Elements geprägt wird. Vorzugsweise ist das beheizte Element eine Metallwalze, die das gewünschte Prägemuster aufweist und bei einer Temperatur von etwa 105 bis 16O°C, vorzugsweise von etwa 130 bis 15O⁰C, gehalten wird*Element is embossed. Preferably the heated element is a metal roll having the desired embossing pattern, and is maintained at a temperature of about 105 to 16O ° C, preferably from about 130 to 15O ⁰ C *

Daa durch die Prägewalze erzeugte Prägemuster kann beliebig sein, solange es genügend Erhebungen und/oder Einkerbungen oder Vertiefungen auf der Folienoberfläehe erzeugt, um die Unebenheit und Kapillarbenetzung über im wesentlichen die ganze Folienoberfläche zu schaffen. So kann das Prägemuster grob oder fein sein und aus Rippen oder Wellen, Nagelspitzen, Dellen, Querlinien und dergleichen bestehen. Besondere bevorzugt ist ein Prägemuster, das als Wellung oder "gleichmäßige Riffelung" bezeichnet wird, d.h. das Muster besteht aus gleichmäßig voneinander entfernten linienförmigen rippenartigen Erhebungen, die quer zur Maschinenrichtung auf der Folienober- | fläche verlaufen.The embossing pattern generated by the embossing roller can be any, as long as there are enough elevations and / or notches or depressions created on the film surface to remove the unevenness and capillary wetting over substantially the to create entire film surface. The embossing pattern can be coarse or fine and made up of ribs or waves, nail tips, There are dents, cross lines and the like. Particularly preferred is an embossed pattern that is designed as a corrugation or "uniform Corrugation "is called, i.e. the pattern consists of evenly spaced line-shaped rib-like Elevations that are transverse to the machine direction on the top of the film | run area.

Vorzugsweise hat die Folie eine Dicke von 5 bis 38,um und je nach Foliendicke eine Prägetiefe von 0.5 bis lO^um.Preferably the film has a thickness of 5 to 38 µm and each depending on the film thickness, an embossing depth of 0.5 to 10 µm.

Das Prägen, bei dem die Folie nicht versehrt werden darf, Embossing, during which the film must not be damaged ,

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verleiht den Folienoberflächen die gewünschte Unebenheit bzw. das gewünschte Prägemuster. Die geprägte und thermofixierte Folie ist bei Erfüllung aller für Kondensatorherstellung und -verwendung üblichen Bedingungen mechanisch und thermisch stabil, überraschenderweise hat die erfindungsgemäße, geprägte und thermofixierte Folie auch eine verbesserte Standfestigkeit des Prägemusters im Vergleich zu einer geprägten Folie, die aus nicht orientierter oder aus nicht thermofixierter und orientierter Folie hergestellt wurde. Die Erfindung ermöglicht somit nicht nur die Verwendung höherer Trocknungsund Imprägniertemperaturen bei entsprechend kürzeren Arbeitszeiten, sondern schafft auch Dielektrika, die über einen größeren Temperaturbereich verwendet werden können als es vorher der Fall war.gives the film surfaces the desired unevenness or the desired embossing pattern. The embossed and heat-set Foil is mechanical and thermal if all the usual conditions for capacitor manufacture and use are met stable, surprisingly has the embossed according to the invention and heat-set film also improves the stability of the embossed pattern compared to an embossed film, those made of non-oriented or non-thermoset and oriented film. The invention enables thus not only the use of higher drying and impregnation temperatures with correspondingly shorter working hours, but also creates dielectrics that can be used over a wider temperature range than it can was the case before.

Die erfindungsgemäßen Kondensatoren werden mit Ausnahme des verwendeten festen dielektrischen Materials in üblicher Weise konstruiert. In den beigefügten Zeichnungen ist in Figur 1 eine perspektivische Ansieht einer teilweise geöffneten Wickelkondensatoranordnung dargestellt. Figur 2 ist eine perspektivische Ansicht eines Kondensators nach Figur 1, nachdem er mit einem Qehäu@e versehen wurde« Di© Figuren 3, 4 und 5 sind Teilquerschnitte der dielektrischenThe capacitors of the present invention are conventional except for the solid dielectric material used Constructed wisely. In the accompanying drawings, FIG. 1 is a perspective view of a partially opened Winding capacitor arrangement shown. Figure 2 is a perspective view of a capacitor according to Figure 1 after it has been provided with a Qehäu @ e «Di © figures 3, 4 and 5 are partial cross sections of the dielectric

und die Figuren 6 und 7 stellen jeweils eine erweiterte Draufsicht auf die Oberfläche der dielektrischen Folie von Figur 4 bzw. 5 dar.and Figures 6 and 7 each show an expanded plan view of the surface of the dielectric sheet of Figure 4 and 5 respectively.

Die Herstellung der Kondensatoranordnung 1 von Figur 1 erfolgt durch Aufwickeln der Streifen 2 und 2' aus Metallfolie,The capacitor arrangement 1 of Figure 1 is produced by winding the strips 2 and 2 'from metal foil,

I z.B. aus Aluminium, Kupfer, Tantal oder dergleichen, mitI e.g. made of aluminum, copper, tantalum or the like, with dazwischenliegendem dielektrischem Abstandshalter, welcher aus einer Polypropylenfolie 3 besteht, die eine durch auf mindestens einer ihrer Oberflächen hervorstehende Erhebungenintervening dielectric spacer made of a polypropylene film 3, which is one by protruding on at least one of its surfaces protrusions

4 hervorgerufene Unebenheit aufweist (siehe Figuren 3» 44 has caused unevenness (see Figures 3 »4

und 5). In Figur 3 besteht der Abstandshalter aus einer Polypropylenfolie 3, die auf beiden Oberflächen geprägt ist, in Figur 4 aus einer Polypropylenfolie, die nur auf einer Oberfläche geprägt ist und in Figur 5 aus einer Polypropylenfolie, die das gleichmäßig geriffelte Muster aufweist. |and 5). In Figure 3, the spacer consists of a polypropylene film 3, which is embossed on both surfaces, in FIG. 4 from a polypropylene film which is embossed on only one surface and in FIG. 5 from a polypropylene film which has the uniformly corrugated pattern. |

Der elektrische Kontakt mit den Elektroden kann durch eingelegte Anschlußstreifen 5 und 6 hergestellt werden, deren Enden aus einem Ende der Wickelkondensatoranordnung herausragen. Zur Erzielung eines besseren Kontaktes können die Anschlußstreifen gegebenenfalls an die Elektroden geschweißt sein, und zur Schaffung einer breiteren Kontaktfläche mit seiner zugehörigen Elektrode kann der untere Teil der StreifenThe electrical contact with the electrodes can be made by inserted connecting strips 5 and 6, their Ends protrude from one end of the wound capacitor arrangement. To achieve a better contact, the connection strips can optionally be welded to the electrodes be, and to create a wider contact area with its associated electrode, the lower part of the strip

5 und 6 wie bei 7 erweitert sein.5 and 6 can be expanded as in 7.

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Vor dem Imprägnieren gibt man die Elektroden-Dielektrikum-Anordnung 1 im allgemeinen in einen Behälter, z.B. in einen wie in Figur 2 gezeigten Metallbehälter 10, und schließt den Behälter mit dem Deckel 11 ab.Before the impregnation, the electrode-dielectric arrangement 1 is generally placed in a container, e.g. Metal container 10 shown in FIG. 2, and closes the container with the lid 11.

Obwohl es nicht gezeigt wird, umfaßt die in Figur 2 gezeigte Einheit 15 ferner eine dielektrische Flüssigkeit, die den übrigen Raum im Behälter 10, der von der Kondensatoranordnung nicht eingenommen wird, einnimmt und den dielektrischen Abstandshalter 3 imprägniert.Although not shown, the unit 15 shown in Figure 2 further comprises a dielectric liquid that contains the remaining space in the container 10, which is not occupied by the capacitor arrangement, occupies and the dielectric Spacer 3 impregnated.

Bevor man den Behälter mit dem Deckel schließt, befestigt man die Kontaktstreifen 5 und 6 an den Enden 12 bzw. 13» die aus dem Deckel hervorragen und von ihm isoliert sind. Um das Entfernen von Feuchtigkeit und Luft aus der Anordnung ^ und das Einführen der Imprägnierflüssigkeit zu ermöglichen, hat der Deckel 11 ein kleines Loch 14.Before closing the container with the lid, attach the contact strips 5 and 6 to the ends 12 and 13, respectively. which protrude from the lid and are isolated from it. To remove moisture and air from the arrangement ^ and to allow the impregnation liquid to be introduced, the cover 11 has a small hole 14.

Vor dem Imprägnieren trocknet man die Kondensatoranordnungen im allgemeinen im Vakuum, um restliehe Feuchtigkeit zu entfernen. Die Trocknungstemperatur richtet eich nach der Länge des Trocknungszyklus, liegt aber im allgemeinen im BereichBefore the impregnation, the capacitor assemblies are generally dried in a vacuum in order to remove residual moisture. The drying temperature depends on the length of the drying cycle, but is generally in the range

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von etwa 60 bis 15O°C. Bei zu niedriger Temperatur ist die Trocknungszeit übermäßig lang, während eine zu hohe Temperatur die Zersetzung des Dielektrikums verursacht.from about 60 to 150 ° C. If the temperature is too low the drying time is excessively long, while too high Temperature causes the dielectric to decompose.

Die dielektrische Imprägnierflüssigkeit leitet man der Kondensatoranordnung durch das Loch 14 zu, vorzugsweise während die getrocknete Anordnung sich noch unter Vakuum in einem geeigneten luftleeren Behälter befindet. Im allgemeinen führt man so viel Imprägnierflüssigkeit ein, daß das Kondensatorelement im Behälter mindestens untergetaucht ist. Den Druck im Behälter erhöht man dann auf atmosphärischen Druck und läßt die Anordnung für einige Stunden stehen, damit die Imprägnierflüssigkeit gründlich eindringen kann. Nach dem Imprägnieren verschließt man den Kondensator, z.B. indem man das Loch Ik mit einer geeigneten Menge Lötmittel versieht. Für die Durchführung des Imprägnierverfahrens kann man neben den vorstehenden Verfahren auch andere Techniken, die im allgemeinen Wärme und/oder Druck verwenden, einsetzen.The dielectric impregnation fluid is fed to the capacitor assembly through hole 14, preferably while the dried assembly is still under vacuum in a suitable evacuated container. In general, so much impregnating liquid is introduced that the capacitor element is at least submerged in the container. The pressure in the container is then increased to atmospheric pressure and the arrangement is left to stand for a few hours so that the impregnating liquid can penetrate thoroughly. After the impregnation, the capacitor is closed, for example by providing the hole Ik with a suitable amount of solder. For carrying out the impregnation process, in addition to the above processes, other techniques, which generally use heat and / or pressure, can also be used.

Die als Imprägnierflüssigkeiten bekannten Mittel können im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Geeignete flüssige Imprägniermittel sind zum Beispiel Mineralöl, Rizinusöl, Baumwollsaatöl, Siliconöl, Polybuten undThe agents known as impregnating liquids can can be used in the context of the present invention. Suitable liquid impregnating agents are, for example, mineral oil, Castor oil, cottonseed oil, silicone oil, polybutene and

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vorzugsweise eine der verschiedenen aromatischen Halogenwasserstoff verbindungen. Beispiele für aromatische Halogenverbindungen sind die chlorierten Diphenyle -, die chlorierten Diphenlyketone, Pentachlornitrodiphenyl und seine Alkylderivate, chloriertes Benzol und Benzolderivate und dergleichen. preferably one of the various aromatic hydrogen halide compounds. Examples of aromatic halogen compounds are the chlorinated diphenyls , the chlorinated diphenlyketones, pentachloronitrodiphenyl and its alkyl derivatives, chlorinated benzene and benzene derivatives and the like.

example 1

Es wird eine Gruppe Leistungskondensatoren hergestellt, die jeweils ein aufgewickeltes Paar Elektrodenfolien aus Aluminium aufweisen, die durch eine 25/Um dicke thermofixierte, biaxial orientierte Polypropylenfolie, die auf beiden Oberflächen bis zu einer Prägetiefe von Jj^um geprägt war, getrennt sind. Die Thermofixierung wird in der.Weise durchgeführt, daß man eine 20 .um dicke, biaxial orientierte Folie mit einer Geschwindigkeit von 304.80 m/Min, um eine auf 135⁰C erhitzte Walze führt, wobei die Folie etwa 0.5 Sek. mit der Walze in Berührung steht. Die thermofixierte Folie hat bei 120⁰C einen ReetBchrumpf von 2.83Ϊ in Maschinenrichtung und von O.75J& quer zur Mäschinenrichtung. Die Prägung wird durch Führen der Folie zwischen ein auf etwa 110°c bis etwa l*tO°C erhitztes Paar Prägewalzen vorgenommen, ao daß in der sehr kurssen Zeit des Kontaktes mit der Walze die Oberflächen der Folie wärme-A group of power capacitors is made, each having a wound pair of aluminum electrode foils separated by a 25 µm thick, thermoset, biaxially oriented polypropylene film, which was embossed on both surfaces to an embossing depth of 1½ µm. The heat-setting is carried out in der.Weise that a 20 um thick biaxially oriented film having a speed of 304.80 m / min, leading to a heated at 135 ⁰ C roll, wherein the film about 0.5 sec. With the roller in Touch stands. The heat-set film has at 120 ⁰ C of a ReetBchrumpf 2.83Ϊ in machine direction and transverse to the O.75J & Mäschinenrichtung. The embossing is carried out by guiding the foil between a pair of embossing rollers heated to about 110 ° C to about 110 ° C, so that the surfaces of the foil heat up during the very short time of contact with the roller.

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verformt und ihnen die Oberflächencharakteristiken der Prägewalzen aufgeprägt sind. Zum Vergleich stellt man eine Gruppe von Kondensatoren gleicher Konstruktion her, bei denen die Polypropylenfolie zwar thermofixiert, jedoch nicht geprägt ist. Die Kondensatoren beider Gruppen werden mit chloriertem Diphenyl (AROCLOR 1242, Monsanto Chem.Corp.) als dielektrischer Flüssigkeit unter den gleichen Bedingungen imprägniert. Die durchschnittliche Glimmeinsatzspannung der Vergleichsgruppe der Kondensatoren war viel niedriger . als die der Gruppe mit der geprägten Polypropylenfolie. Diese Versuche zeigen, daß das Prägen der Folienoberfläche die Imprägnierbarkeit von thermoplastischen dielektrischen Folien verbessert, was die höhere Glimmeinsatzspannung beweist.deformed and the surface characteristics of the embossing rollers are impressed on them. For comparison you put one Group of capacitors of the same construction in which the polypropylene film is heat-set, but not is shaped. The capacitors of both groups are filled with chlorinated diphenyl (AROCLOR 1242, Monsanto Chem. Corp.) impregnated as a dielectric liquid under the same conditions. The average glow threshold voltage the comparison group of capacitors was much lower. than that of the group with the embossed polypropylene film. These tests show that the embossing of the film surface increases the impregnability of thermoplastic dielectric films improved, which proves the higher glow voltage.

Eine zweite Vergleichsgruppe von Kondensatoren gleicher Größe wird wie im vorangegangenen Beispiel konstruiert mit der Ausnahme, daß man statt der geprägten Polypropylenfolie eine Verbundfolie aus Papier und Polypropylen verwendete, die sich aus einer 12^Um dicken thermofixierten, nicht geprägten oder nicht geprägten, nicht thermofixierten Polypropylenfolie und einem 12 .um dicken Kondensatorpapier zusammensetzt. Damit durchgeführte Versuche zeigen, daß die Kondensatoren des Beispiels eine höhere Glimmeinsatzspannung und Leistungsfähig-A second comparison group of capacitors of the same size is constructed with the Exception that instead of the embossed polypropylene film one Composite sheet of paper and polypropylene used that consist of a 12 ^ um thick thermoset, not embossed or non-embossed, non-heat-set polypropylene film and a 12 um thick capacitor paper. In order to Tests carried out show that the capacitors of the example a higher glow voltage and high performance

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keit haben als die Vergleichskondensatoren mit der Verbundfolie aus Papier und Polypropylen.than the comparison capacitors with the composite film made of paper and polypropylene.

Example 2

Wie in Beispiel 1 wird eine Gruppe Spannungskondensatoren hergestellt, jedoch mit der Abwandlung, daß die ElektrodenfolienAs in Example 1, a group of voltage capacitors is produced, but with the modification that the electrode foils

P durch zwei 12»um dicke Polypropylenfolien getrennt sind, die in einem gleichmäßig geriffelten Muster geprägt sind. Es handelt sich um thermofixierte, biaxial orientierte Folie mit einem Restschrumpf bei 120°C von 2.5J5 in Maschinenrichtung von 0.5Ϊ quer zur Maschinenrichtung, die dadurch geprägt wurde, daß man sie durch den von einer heißen (150⁰C) Metallprägewalze und einer Gummiquetschwaise gebildeten Spalt unter einem Quetschdruck von 2.86 bis 17.85 kg/cm (16 bis 100 lbs/in.) Quetschspalt führte. Die PrägewalzeP are separated by two 12 »µm thick polypropylene sheets that are embossed in a uniformly corrugated pattern. It is heat-set, biaxially oriented film having a residual shrinkage at 120 ° C of 2.5J5 in the machine direction of 0.5Ϊ cross-machine direction, which was characterized by the fact that they are by the hot from a (150 ⁰ C) metal embossing roller and a Gummiquetschwaise formed nip under a nip pressure of 2.86 to 17.85 kg / cm (16 to 100 lbs / in.) nip. The embossing roller

^ verlieh der Folie ein Wellenmustsr mit einer Wellenscheitelhöhe von 0.1 mm und einem Wellenabstand von 0.9 mm.^ gave the film a wave pattern with a wave crest height of 0.1 mm and a shaft distance of 0.9 mm.

Es werden zwei Vergleichsgruppen von Kondensatoreinheiten gleicher Konstruktion hergestellt mit der Abwandlung, daß bei der Vergleichsgruppe A die Polypropylenfolie thereofixiert, aber nicht geprägt war und bei Vergleiehsgruppe B di© Polypropylenfolie vor dem Prägen nicht thermofixiert war, wobei der Restschrumpf der letzteren Folie bei 120⁰C inThere are two comparison groups manufactured by capacitor units of the same construction with the exception that thereofixiert the polypropylene film in the control group A, but was not characterized and was not heat-set at Vergleiehsgruppe B di © polypropylene film prior to embossing, the residual shrinkage of the latter film at 120 ⁰ C in

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tung 9% und quer zur Maschinenrichtung Ik% betrug. Alle drei Gruppen werden mit chloriertem Diphenyl als dielektrischer Flüssigkeit unter den gleichen Bedingungen imprägniert. Die durchschnittliche Glimmeinsatzspannung der Einheiten des Beispiele ist mehr als 100J höher als bei Vergleichsgruppe A, während sie etwa genau so groß wie bei Vergleichsgruppe B ist. Die zulässige Arbeitsspannung im Dielektrikum der Einheiten des Beispiels ist viel größer als die von Vergleichsgruppe A und größer als die von Vergleichsgruppe B. Die Kapazitätskonstanz (kVAr-Leistung) der Einheiten des Beispiels ist größer als bei Gruppe A oder B. Somit zeigen die obigen Ergebnisse die durch die erfindungsgemäßen Kondensatoren geschaffenen Vorteile und insbesondere, daß die erfindungsgemäßen Kondensatoren höheren Spannungen standhalten können, ohne einen elektrischen Durchschlag oder Koronaentladungen zu erleiden, und daß sie für einen größeren * Frequenz- und Temperaturbereich eingesetzt werden können.10 % and cross machine direction was Ik% . All three groups are impregnated with chlorinated diphenyl as a dielectric liquid under the same conditions. The average glow start voltage of the units in the example is more than 100J higher than that of comparison group A, while it is about the same as that of comparison group B. The permissible working voltage in the dielectric of the units of the example is much greater than that of comparison group A and greater than that of comparison group B. The constant capacitance (kVAr power) of the units of the example is greater than that of group A or B. Thus, the above results show the advantages created by the capacitors according to the invention and in particular that the capacitors according to the invention can withstand higher voltages without suffering electrical breakdown or corona discharges, and that they can be used for a larger * frequency and temperature range.

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Claims

1.J Modification of the electrical capacitor consisting of a pair of electrodes and a dielectric spacer, in which the dielectric spacer consists of at least one non-porous thermoplastic film (3) which is provided with elevations (4) on at least one of its surfaces, and which is between the Elevations created spaces are filled with a dielectric liquid according to patent application P 18 02 327.3, characterized in that the spacer consists of a biaxially oriented film made of isotactic polypropylene, the film has a residual shrinkage of less than 3% in the machine direction and less at 120 ° C than 1% in the cross-machine direction and has bumps on at least one fc side that have an unevenness of the

Effect film surface.

2. A capacitor according to claim 1, wherein the dielectric liquid is an aromatic halogen compound.

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