DE2606176A1 - Wound capacitor with safety interruptor - uses dielectric foil shrinkable by heat in longitudinal direction for contact breaking - Google Patents
Wound capacitor with safety interruptor - uses dielectric foil shrinkable by heat in longitudinal direction for contact breakingInfo
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- H01G2/14—Protection against electric or thermal overload
Abstract
Description
Elektrischer Wickelkondensator Electrical wound capacitor
mit Abschaltsicherung Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Wickels kondensator mit einem schrumpffähigen Dielektrikum, bei dem durch Schrumpfen des Dielektrikums infolge Erwärmung eine elektrische Zuleitung unterbrochen wird. with switch-off protection The invention relates to an electrical Winding capacitor with a shrinkable dielectric, in which by shrinking of the dielectric an electrical supply line is interrupted as a result of heating.
Es ist bekannt, daß manche Dielektrika elektrischer Wickelkondensatoren, insbesondere bestilnmte Kunststoffolien, di Eigenschaft haben, daß sie bei Erhitzung schrumpfen. Diese Eigenschaft können solche dielektrischen Folien bereits durch ihr Herstellungsverfahren erhalten haben, oder sie können auch einer gesonderten Reckungsbehandlung unterworfen werden, die der Folie erst solche Eigenschaften v@rleiht.It is known that some dielectrics of electrical wound capacitors, in particular plastic films which have the property that they are heated when heated shrink. Such dielectric films can already achieve this property have received their manufacturing process, or they may have a separate one Are subjected to stretching treatment that gives the film such properties.
Es ist bereits bekannt, solche Eigenschaften des Piel ei"-trikums eines Wickelkondensators dazu auszunutzen, bei übermäßiger Erwärmung des Kondensatorwickels eine elektrisciie Zuleitung zu unterbrechen.It is already known such properties of the Piel ei "-trikums of a wound capacitor to take advantage of excessive heating of the capacitor winding to interrupt an electrical supply.
So ist aus der DT-AS 1 806 924 ein in ein GeIniuse eingebauter Wickelkondensator bekannt, dessen Kunststoffolie @@e Eigenschaft hat, sich bei Erwärmung in Axialrichtung des Wickels zusammenzuziehen. Der Wickel wird in dem ehause an einer Stelle verankert, während ein elektrischer Anschluß an einer zweiten Stelle im Gehäuse verankert wird. Bei einer übermäßigen Erwärmung des Wickels schrumpft dieser in Axialrichtung, wobei der Kontakt zwischen der Belegung und dem Anschlußkontakt unterbrochen wird. Eine solche Abschaltsicherung kann jedoch ntir bei Kondensatorwickeln verwendet werden, die in ein Gchäuse eingebaut sind.For example, DT-AS 1 806 924 has a wound capacitor built into a GeIniuse known, its plastic film @@ e property has to become warm when heated pull together in the axial direction of the roll. The wrap will be in the home anchored in one place, while an electrical connection is anchored in a second place is anchored in the housing. If the wrap is excessively heated, it will shrink this in the axial direction, the contact between the assignment and the connection contact is interrupted. Such a switch-off protection can, however, only be used with capacitor windings can be used that are built into a housing.
Aus der DT-OS 2 060 907 ist weitcr ein elektrischer Wikkelkondensator mit Abschaltsicherung bekannt, bei dem ein Gehäuse nicht erforderlich ist. Dieser Wickel kondensator ist ebenfalls mit einem in axialer Richtung schrumpffähigen Dielektrikum versehen und hat außerdem noch Stirnkontaktschichten. Durch Schrumpfen des Wickels in Axialrichtung bei Erwärmung wird nun der elektrische Kontakt innerhalb der Stirnkontaktschicht oder zwischen der Stirnkontaktschicht und einem Anschlußleiter unterbrochen. Ilicabei wird die Erscheinung ausgenutzt, daß zwar der Wickel in axialer Richtung schrumpft, ein im Wickel angeordnetes nicht schrumpfendes Kernrohr jedoch seine ursprüngliche L<inge beibehält.From DT-OS 2 060 907 there is also an electrical winding capacitor Known with cut-off protection, in which a housing is not required. This Winding capacitor is also with a dielectric that can be shrunk in the axial direction and also has front contact layers. By shrinking the wrap in the axial direction when heated, the electrical contact is now within the front contact layer or interrupted between the front contact layer and a connecting conductor. Ilicabei the phenomenon is exploited that although the winding shrinks in the axial direction, a non-shrinking core tube arranged in the coil, however, retains its original Maintains length.
Da die Stirnkontaktschicht durch Aufspritzen von verhältnismäßig niedrig schmelzenden Metallen oder Metallegierungen hergestellt wird und dadurch bedingt einerseits eine bestimmte Dicke nicht unterschreitet und außerdem aus @@ner porösen Schicht eines dehnbaren Metalles oder einer dehnbaren Metallegierung besteht, ist nicht zuverlässig gewährleistet, daß bei der Verschiebung der einzelnen Teile infolge Wärmeeinwirkung zuverlässig eine Unterbrechung des elektrischen Kontaktes eintritt. Außerdem wird hierbei die Schrumpfung in Axialriciitung des Wickels nilsgenutzt, d.h. in Richtung des Dielektrikumsbandes, in der das Band verhältnismäßig schmal ist, so daß der absolute Wert der Schrumpfung nur gering ist.Because the forehead contact layer is relatively low by spraying Melting metals or metal alloys is produced and thereby conditioned on the one hand does not fall below a certain thickness and also off @@ ner consists of a porous layer of a ductile metal or a ductile metal alloy, is not reliably guaranteed that when moving the individual parts due to the effect of heat, there is a reliable interruption of the electrical contact entry. In addition, the shrinkage in the axial direction of the winding is not used, i.e. in the direction of the dielectric tape in which the tape is relatively narrow so that the absolute value of the shrinkage is only small.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die bekannten Wickel mit schrumpffähigem Dielcktrikum und Abschaltvorrichtung in der Weise zu verbessern, daß ein sicheres Abschalten aucii bei einer ger iiogeren Wärmeeinwirkung stattfindet.The object of the present invention is to provide the known winding with to improve shrinkable dielectric and cut-off device in such a way that that a safe shutdown also takes place in the event of a lower exposure to heat.
Diese Aufgabe wird bei einem elektrischen Wickelkondensator der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß <lis Dielektrikum in Längsrichtung des Dielektrikumshandes schrumpffähig ist und daß im Wickelhohlraum eine elektrische Zuleitung angeordnet ist, die durch die Verengung des Wickelhohlraumes unterbrochen wird.In the case of an electrical wound capacitor, this task is carried out at the beginning mentioned type solved in that <lis dielectric in the longitudinal direction of the dielectric hand is shrinkable and that an electrical lead is arranged in the winding cavity which is interrupted by the narrowing of the winding cavity.
Für eine solche Sicherung ist es weder erforderlich, daß der Wickelkondensator in ein Gehäuse eingebaut wird, noch daß der Wickel stirnscitige Kontaktierungsschichten at.For such a fuse it is not necessary that the winding capacitor is built into a housing, nor that the winding end-to-end contacting layers at.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der im Wickelhohlraum angeordnete Leiter zwischen gewölbte Druckglieder eingespannt. I)iese werdeii @@im Schrumpfen des Wickels und damit des Wickelhohlraumes zusammengedrückt, wodurch der mit ihnen fest verbundene elektrische Leiter zerrissen wird.In a particularly advantageous embodiment of the invention the conductor arranged in the winding cavity is clamped between arched pressure members. I) these will be @@ in the shrinkage of the winding and thus the winding cavity compressed, whereby the electrical conductor firmly connected to them tore will.
Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung sind die beiden Druckglieder mit Schneiden versehen, durch die der zwischen ihnen gespannte Leiter bei Schrumpfen des Wikkels zerschnitten wird.In another embodiment of the invention, the two pressure members are provided with cutting edges through which the conductor stretched between them shrinks of the winding is cut.
Die Druckglieder können vorzugsweise als gewölbte Membranen ausgebildet sein, a11 die die Schneiden angeformt sind Die als Membranen ausgebildeten Druckglieder mit Schneiden können gemäß der weiteren Ausbildung der Erfindung so gestaltet sein, daß sie eine geschlossene Druckdose hilden, durch die die gespannte Zuleitung verläuft. Eine solche Druckdose bildet eine selbständige Sicherungseinheit, die auf jeden Druck anspricht. Sie kann daher auch vorii ])riicl eines im Gehliuse des Kondensators angeordneten @lüssigen Imprägniermittels oder eines Gases betätigt werden. Die Druckdose muß dann nicht unbedingt im Wickelhohlraum des Kondensators angeordnet sein.The pressure members can preferably be designed as arched membranes be, a11 which the cutting edges are formed The pressure members designed as membranes with cutting edges can be designed according to the further embodiment of the invention, that they hilden a closed pressurized can through which the tensioned supply line runs. Such a pressurized can forms an independent fuse unit that acts on each Pressure responds. It can therefore also have one in the path of the condenser arranged @ liquid impregnation agent or a gas can be actuated. The pressurized can then does not necessarily have to be arranged in the winding cavity of the capacitor.
Die Verwendung von Schnittgliedern zum Zerschneiden eines dazwischen straff geführten elektrischen Leiters bei einer Sicherung für elektrische Kondensatoren ist an sich aus tier DT-AS 1 295 071 bekannt. I)ort ist Jedoch nur eines der Schnittglieder an einer Nlembrane angeordnet, die einen Teil des Kondensatorgehäuses bildet.The use of cutting links to cut one in between taut electrical conductor in a fuse for electrical capacitors is known per se from tier DT-AS 1,295,071. I) place is only one of the intersecting links arranged on a membrane which forms part of the capacitor housing.
Tm Wickelho@lraum kann auch ein Kernrohr angeordnet sein, jedoch muß dieses aus einem bei Erwärmung erweichenden Material bestehen, so daß der Druck des Wickels in den Wickelhohlraum fortgepflanzt werden kann, so daß der darin angeordnete Leiter unterbrochen werden kann.A core tube can also be arranged in the winding cavity, but must this consist of a material that softens when heated, so that the pressure of the winding can be propagated into the winding cavity, so that the arranged therein Head can be interrupted.
Vorzugsweise besteht die zu unterbrechende Zuleitung aus einem Metallband.The supply line to be interrupted preferably consists of a metal strip.
Es kann auch vorteilhaft sein, wenn die Zuleitung in an sich bekannter Weise eine Sollbruchstelle hat.It can also be advantageous if the supply line is known per se Way has a predetermined breaking point.
Die Erfindung soll anhand der Figuren näher beschrieben werden.The invention is to be described in more detail with reference to the figures.
Figur 1 zeigt den Kondensatorwickel vor und nach dem Schrumpfvorgang; Figur 2 zeigt die im Wickelhohlraum angeordnete Abreißsicherung vor und nach der Betätigung; Figur 3 zeigt die im Wichelhohlraum angeordnete Abschneidevorriclitung vor und nach der Betätigung-; Figur 4 zeigt die als Druckdose ausgebildete Abschneidevorrichtung vor und nach der Betätigung.FIG. 1 shows the capacitor winding before and after the shrinking process; FIG. 2 shows the tear-off protection arranged in the winding cavity before and after the Activity; FIG. 3 shows the cutting device arranged in the Wichel cavity before and after actuation-; FIG. 4 shows the cutting device designed as a pressurized can before and after actuation.
In dcii Figuren la und 1b sind Querschnitte voii Kondensatorwickel mit einem in Längsrichtung schrumpffähigen l)ielektrikumsband. Der Kondensatorwickel 1 hat einen Wickels hohlraum 2. Figur 1a zeigt den Zustand des Wickels vor . r Schrumpfung und Figur lb den Zustand des Wickels nach der Schrumpfung. Man erkennt aus Figur 1b, daß sich der Wickel radial zusammengezogen hat und der Wickelhohlraum 2 wesentlich verkleinert wurde.In dcii Figures la and 1b are cross sections of capacitor windings with a longitudinally shrinkable l) dielectric tape. The capacitor winding 1 has a winding cavity 2. Figure 1a shows the state of the winding before . r shrinkage and figure lb the state of the roll after shrinkage. One recognises from Figure 1b that the winding has contracted radially and the winding cavity 2 has been significantly reduced in size.
Im Wickelhohlraum ist eine elektrische Zuleitung angeordnet, die durch die Verengung des Wickelhohiraumes unterbrochen wird. In Figur 2 sind Querschnitte durch eine solche Anordnung dargestellt, bei der im Wickelhohlraum 2 ein Zuleitungsdraht 3 zwischen zwei gewölbten Druckgliedern 4 und 5 gespannt angeordnet ist. Bei 6 und 7 sind die Druckglieder mit der Zuleitung mechanisch fest verbunden. Die Druckglieder 4 und 5 können aus Streifen von biegsamen Material bestehen, z.B. aus Blech oder Kunststoffstreifen. Figur 2a zeigt den Zustand vor der Verformung des Wickels durch Schrumpfen. Wenn der Wickelhohlraum 2 sich durch die Erwärmung verengt hat, wie dies in Figur 2b dargestellt ist, sind die beiden Druckglieder 4 und 5 zusammengedrückt worden, so daß sich die Verbindungsstellen 6 und 7 voneinander entfernt haben. Dadurch wird die dazwischen ausgespannte Zuleitung 3 zerrissen.An electrical lead is arranged in the winding cavity, which leads through the narrowing of the winding cavity is interrupted. In Figure 2 are cross sections represented by such an arrangement in which in the winding cavity 2 a lead wire 3 is arranged tensioned between two arched pressure members 4 and 5. At 6 and 7, the pressure members are mechanically firmly connected to the supply line. The pressure links 4 and 5 can consist of strips of flexible material such as sheet metal or Plastic strips. Figure 2a shows the state before the deformation of the roll Shrink. If the winding cavity 2 has narrowed due to the heating, like This is shown in Figure 2b, the two pressure members 4 and 5 are pressed together so that the connection points 6 and 7 have moved away from each other. Through this the supply line 3 stretched between them is torn.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist in Figur 3 dargestellt. Dort sind die beiden Druckglieder 4 und 5 mit geeigneten Schneiden 8 und 9 versehen, die so angeordnet sind, daß die dazwischen angeordnete Zuleitung 3 beim Schrumpfen des Wickels zerschnitten wird. Figur 3a zeigt den Zustand nach dem Ansprechen der Sicherung, wobei die Zuleitung 3 durch die Schneiden 8 und 9 zerschnitten wurde. Vorzugsweise sind die Schneiden 8 und 9 an die entsprechenden Druckglieder 4 und 5 angeformt.Another embodiment of the invention is shown in FIG. There the two pressure members 4 and 5 are provided with suitable cutting edges 8 and 9, which are arranged so that the supply line 3 arranged therebetween during shrinking of the roll is cut. Figure 3a shows the state after the response Fuse, the supply line 3 being cut by the cutting edges 8 and 9. The cutting edges 8 and 9 are preferably on the corresponding pressure members 4 and 5 molded.
Es kann auch zweckmäßig sein, die beiden Druckglieder 4 und 5 als Membranen auszubilden, die so geformt sein können, daß sie eine geschlossene Druckdose bilden. Imine solche Druckdose ist in den I:iguren 4a und b im Schnitt dargestellt. Die beiden Membranen 10 und 11 mit innen angeformten Schneiden 8 und 9 bilden zusammen eine cschlossene Druckdose, in der die Zuleitung 3 gespannt angeordnet ist. en ein Druck auf die beide Membranen 10 und 11 ausgeübt wird, wie dies in Figur 4b dargestellt ist, wird durch die Schneiden 8 und 9 die zwischen den Membranen ausgespannte Zuleitung 3 zerschnitten. tJm den Druck auf die Druckdose ausüben zu können, ist diese in Wickelhohlraum des Wickel kondensators angeordnet.It can also be useful to use the two pressure members 4 and 5 as To form membranes that can be shaped so that they are a closed pressure cell form. Imine such a pressure cell is shown in section in Figures 4a and b. The two membranes 10 and 11 with internally molded cutting edges 8 and 9 form together a closed pressure cell in which the supply line 3 is arranged under tension. en a Pressure is exerted on the two membranes 10 and 11, as shown in FIG. 4b is, through the cutting edges 8 and 9, the supply line stretched between the membranes 3 cut up. To be able to exert pressure on the pressure cell, it is in Winding cavity of the winding capacitor arranged.
solche Druckdose spricht jedoch nicht nur auf den Druck eines schrumpfenden Wickels an sondern auch auf den Druck durch ein flüssiges Imprägniermittel, das im Gehäuse eines eingebauten Wickelkondensators vorhanden sein kann.However, such a pressurized can speaks not only to the pressure of a shrinking one Wraps on but also on the pressure by a liquid impregnating agent that can be present in the housing of a built-in wound capacitor.
In diesem Falle kann die Druckdose auch an anderer Stelle als im Wickelhohlraum angeordnet sein.In this case, the pressurized cell can also be located elsewhere than in the winding cavity be arranged.
IJm trotz ausreichendem Querschnitt für die Stromführung ein leichtes Zertrennen der Zuleitung zu erzielen, wird diese zweckmäßig als Metallband ausgebildet.IJm a light one despite a sufficient cross-section for the current conduction To achieve separation of the supply line, it is expediently designed as a metal strip.
Die zu zertrerniende Zuleitung kann zweckmäßigerweise noch in an sich bekannter Weise mit einer Sollbruchstel le vorsehen sein, um sicherzustellen, daß die Zertrennung an einer vorgegebenen Stelle erfolgt.The supply line to be cut can expediently still in itself known way be provided with a predetermined breaking point le to ensure that the separation takes place at a predetermined point.
8 Ansprüche 2 Blatt Zeichnungen8 claims 2 sheets of drawings
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---|---|---|---|---|
FR2592207A1 (en) * | 1985-12-20 | 1987-06-26 | Europ Composants Electron | ANTI-PRESSURE SAFETY SYSTEM FOR CAPACITOR |
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1976
- 1976-02-17 DE DE19762606176 patent/DE2606176B2/en not_active Withdrawn
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US6212055B1 (en) | 1996-10-02 | 2001-04-03 | Asea Brown Boveri Jumet S.A. (Abb) | Self-healing capacitor |
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Also Published As
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