DE2534232A1

DE2534232A1 - Mit epoxidgiessharzen umhuellte oder darin eingebettete kunststoffolien-kondensatoren mit aufmetallisierten belaegen

Info

Publication number: DE2534232A1
Application number: DE19752534232
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Westermann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-07-29
Filing date: 1975-07-29
Publication date: 1977-02-03
Also published as: DE2534232B2; DE2534232C3

Description

"Mit Epoxidgießharzen umhüllte oder darin eingebettete Eunststoffolien-Eondensatoren mit aufmetallisierten Belägen" Seit etwa fünfzehn Jahren werden Wickelkondensatoren mit Epoxidharz umhüllt oder abgedichtet. Das Epoxidharz hat die bis dahin über langen Zeitraum verwendeten Abdichtungsmassen für die Kondensatoren aus Bitumen oder Kunstwachsen abgelöst.
Gleichzeitig mit den Epoxidharzen wurden auch Kondensatoren mit neuartigen Kunststoffolien-Dielektriken - beispielsweise aus Polyterephthalsäureester und Polycarbonat - eingeführt.
Durch diese Entwicklungen wurde die Qualität von Kleinkondensatoren für die Massenelektronik erheblich gesteigert.
Die Erfindung beschäftigt sich mit Kunststoffolien-Eondensatoren mit aufmetallisierten Belägen, die mit Epoxidgießharzen umhüllt oder abgedichtet sind. Während bei Eunststofffolien-Kondensatoren mit Belägen aus Aluminiumfolien im Zusammenhang mit Abdichtungsmitteln aus Epoxidharzen immer einwandfreie Ergebnisse und hohe Isolationswiderstände erzielt werden, ist dies bei der Anwendung von Epoxidgießharzen auf metallisierte Kunststoffolien-Kondensatoren nicht immer der Fall.
über längere Zeiträume wurde festgestellt, daß durch Eindringen von Epoxidgießharz in das Innere von metallisierten Kunststoffolien-Kondensatoren vielfach schlechte Isolationswiderstände auftreten. Diese Erscheinung steht jedoch nicht in Zusammenhang mit den aufmetallisierten Belägen und der Ausheilfähigkeit solcher Kondensatoren an sich; denn bei metallisierten Papierkondensatoren, die mit Gießharzen getränkt werden, ist die Erscheinung nicht anzutreffen.
Schlechte Isolationswiderstände bei metallisierten Kunststoffolien-Kondensatoren werden vorzugsweise durch das Eindringen von Gießharz durch das Schoopmetall hindurch in die Stirnseiten oder bei Fehlen einer besonderen Schutzhülle in die Endlagen des Wickels hervorgerufen. Niedrige Isolationswiderstände aussortierter Kondensatoren können vielfach durch Nachtempern in einem Wärmeofen verbessert werden.
Bisher liegt nur eine hypothetische Annahme der beschriebenen Erscheinung zugrunde, die nicht bei Kunststoffolien-Kondensatoren mit stirnseitig vorstehenden Metalifolienbelägen, die einen Abstand zwischen den Kunststoffolien bewirken, auftritt.
Es wird angenommen, daß bei Epoxidharz, das in die Randbereiche des metallisierten Kondensatorwickels eindringt, innerhalb der zwangsläufig sehr dünnen Schichten eine vollständige Polymerisation des Gießharzes verhindert wird und daß deshalb nichtpolymerisierte Bestandteile übrigbleiben, die die schlechten Isolationswerte des vorher flüssigen Harzes beibehalten. Das Epoxidharz hat z.B. in der vergußfertigen Mischung mit Härter nur einen Isolationswiderstand von 7,5 MOhm/cm, während das ausgehärtete Gießharz Isolationswiderstände von 102 bis 103 MOhm/cm aufweist, die in der Größenordnung der spezifischen Isolationswiderstände der dielektrischen Kunststoffolien liegen.
Das Eindringen von Gießharz in die Stirnseiten und Außenlagen metallisierter Kunststoffolien-Kondensatoren wird durch die Anwendung von Vakuum beim Umhüllen der Kondensatoren im allgemeinen noch begünstigt und führt hierdurch besonders zu der Aufgabe der Erfindung.
Durch vorheriges Eintauchen metallisierter Eunststoffolien-Kondensatoren in bekannte Imprägniermittel wie Öle, Wachse u. dgl. kann der geschilderte Nachteil gemildert werden; allerdings werden dabei zugleich die guten Ausheileigenschaften der Kondensatoren infolge Kohlenstoffbildung an den Ausheilstellen stark beeinträchtigt.
Es wurde nun gefunden, daß das Eintauchen metallisierter Kunststoffolien-Kondensatoren in aus härtbaren Isocyanatharzen hergestellten Polyurethanlacken nicht schlechte Isolationswiderstände hervorruft wie beim Eintauchen in Epoxidharze, obwohl die flüssige Lackmischung auch niedrige Isolationswiderstände besitzt, wie das ausgehärtete Gießharz.
Die Erklärung wird darin zu suchen sein, daß die Vernetzung von Isocyanatharzen zu Polyurethanen auch in dünnsten Schichten elektrisch hochwertige Isolierstoffe erbringt, was bei Epoxidharzen offenbar nicht der Fall ist. Selbst das Eintauchen der metallisierten Kunststoffwickel unter Vakuum, das ein tieferes Eindringen der Polyurethane zur Folge hat, zeitigt keinerlei Nachteile. Auch wird durch die Behandlung mit Polyurethanen die Ausheilfähigkeit der metallisierten Kunststoffolien-Kondensatoren nicht beeinträchtigt.
Um in das an sich hochwertige Epoxidharz eingebettete oder damit umhüllte metallisierte Kunststoffolien-Kondensatoren ohne die vorerwähnten Nachteile des Auftretens schlechter Isolationswiderstände herstellen zu können, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß sich zwischen dem Kondensatorwickel und dem umschließenden Gießharz eine Zwischenschicht aus ausgehärteten Polyurethanlacken befindet. Es wurde festgestellt, daß durch Tauchen des Kondensatorwickels unter Vakuum in Polyurethan besonders gute Ergebnisse erzielt werden, weil Luftblasen vermieden werden und deshalb kein Epoxidharz in den Wickel eindringen kann.
Das anschließende Umhüllen, Abdichten oder Vergießen der Kodensatorenwickel mit Epoxidharz unter Anwendung von Vakuum beeinträchtigen nicht die Ausheilfähigkeit und die Isolationswiderstände der Kondensatoren.
Schutzlacküberzüge aus Polyurethanen waren Gegenstand eines älteren Rechts (DP 944 872), jedoch im Zusammenhang mit Kunstwachsüberzügen auf Kondensatoren. Diese Vorveröffentlichung berührt deshalb nicht den Erfindungsgedanken.
- Patentansprüche -

Claims

Patentansprüche: 1. In Gießharz eingebettete oder damit umhüllte Kunststoffolien-Kondensatoren mit aufnetallisierten Belägen, dadurch gekennzeichnet, darin ciich zwischen den die Kondensatorenoberfläche berührenden oder umhüllenden Gießharz und dem Wickel eine Zwischenschicht aus ausgehärteten Polyurethanlacken befindet 2. Verfahren zur Herstellung von Kendensatoren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lackschicht aus Polyurethan durch Tauchen unter Vakuum aufgebracht wird.

3. Verfahren zur Herstellung von Kondensatoren nach Arspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß anschließend an das Aufbringen der Lackschicht gemäß Auspruch 2 das Abdichten oder Umhüllen der Kondensatorenwickel mit Epoxidharz unter Vakuum vorgenommen wird.