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Elektrischer KondensatorElectric capacitor
Die Erfindung betrifft einen elektrischen Kondensator mit einer Kunststoffolie, insbesondere Polypropylenfolie,
als Dielektrikum und auf die Kunststoffolie aufgedampften Metallbelägen als Elektroden, wobei die Kunststoffolie mit
einer die Spannungsfestigkeit erhöhenden Flüssigkeit getränkt ist.The invention relates to an electrical capacitor with a plastic film, in particular polypropylene film,
as a dielectric and metal coatings vapor-deposited onto the plastic film as electrodes, the plastic film with
is soaked in a liquid that increases the dielectric strength.
Zur Erhöhung.der Spannungsfestigkeit werden elektrische
Kondensatoren der erwähnten Bauart mit Tränkmitteln versehen, wobei als Tränkmittel heute Pflanzenöle, insbesondere
Rizinusöl, verwendet werden. Dieses Tränken der Dielektrikumsfolie, teilweise auch mit "Imprägnieren" bezeichnet, ist seit
langem bekannt und wurde von den Kondensatoren mit Papierdielektrikum übernommen. Bei Verwendung von Kunststoffolien als
Dielektrikum sind jedoch die einzelnen Folienlagen im Wickel sehr dicht aufeinandergepreßt, so daß es - auch bei Anwendung
von Hochvakuum - praktisch nicht möglich ist, einen echten "Imprägniervorgang" zu erreichen, vielmehr dringt die Tränkflüssigkeit
von den Wickelstirnseiten her nur eine relativ kurze Strecke in den Wickel ein. Im allgemeinen genügt zwar
diese geringe Eindringtiefe für die Erzielung der gewünschten Erhöhung der Spannungsfestigkeit bei gleichzeitig guter Kapazitäts-Stabilität,
bei sehr hohen Anforderungen an den Kondensator wäre diesbezüglich eine weitere Verbesserung wünschenswert.
Außerdem wurde festgestellt, daß die zu erzielenden Ergebnisse
nicht immer exakt reproduzierbar sind; der Grund dafürTo increase the dielectric strength, electrical
Capacitors of the type mentioned are provided with impregnating agents, the impregnating agents used today being vegetable oils, in particular
Castor oil, can be used. This impregnation of the dielectric film, sometimes also referred to as "impregnation", has been around since
Long known and adopted from capacitors with paper dielectric. When using plastic films as
Dielectric, however, the individual film layers in the winding are pressed very tightly together, so that - even when used
from high vacuum - it is practically impossible to achieve a real "impregnation process", rather the impregnating liquid penetrates
only a relatively short distance from the end of the lap into the lap. In general it is sufficient
this low penetration depth to achieve the desired increase in dielectric strength with good capacitance stability at the same time,
If the requirements placed on the capacitor are very high, a further improvement in this regard would be desirable.
It was also found that the results to be achieved
are not always exactly reproducible; the reason for this
liegt vermutlich darin, daß die als Tränkmittel verwendeten
Pflanzenöle als Naturprodukte Schwankungen in ihrer Zusammensetzung
und in ihren Eigenschaften, etwa der Viskosität, der Alterungsbeständigkeit und dergleichen, unterworfen sind.is probably due to the fact that they were used as impregnating agents
Vegetable oils as natural products Fluctuations in their composition
and are subject to their properties such as viscosity, aging resistance and the like.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, einen elektrischen Kondensator der eingangs erwähnten Art
so zu verbessern, daß eine hohe, exakt reproduzierbare und lang dauernde Spannungsfestigkeit gewährleistet ist. Gemäß
der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß als Tränkmittel ein härterfreies Epoxidharz, also ein Epoxidharz
ohne den üblichen Härter-Zusatz, verwendet wird. Insbesondere eignen sich dabei Bisphenol-A-Harz und - vor allem Bisphenol-AF-Harz.
The object of the present invention is therefore to provide an electrical capacitor of the type mentioned at the beginning
to be improved in such a way that a high, exactly reproducible and long-lasting dielectric strength is guaranteed. According to
According to the invention, this object is achieved in that a hardener-free epoxy resin, that is to say an epoxy resin, is used as the impregnating agent
without the usual hardener addition. Bisphenol A resin and - above all bisphenol AF resin - are particularly suitable.
Versuche haben ergeben, daß die Epoxidharze eine sehr gute Benetzung der Kunststoffolien-Oberfläche gewährleisten
und somit von den Wickelstirnseiten her vergleichsweise tief zwischen die einzelnen Folienlagen eindringen,
was eine hohe Spannungsfestigkeit mit sich bringt. Ein weiterer wesentlicher Vorteil besteht darin, daß die gemäß der Erfindung
verwendeten Epoxidharze ein Industrieprodukt sind, somit eine gleichbleibende, homogene Qualität mit kostanten elektrischen,
physikalischen und chemischen Eigenschaften besitzen.
Schließlich hat sich gezeigt, daß die Kunststoffolie und die aufgedampften Metallbeläge auch über lange Zeit von diesem
Tränkmittel nicht angegriffen werden, auch nicht bei hohen Temperaturen, also Temperaturen von beispielsweise 1000C.Tests have shown that the epoxy resins ensure very good wetting of the plastic film surface and thus penetrate comparatively deep between the individual film layers from the end of the winding, which results in a high dielectric strength. Another essential advantage is that the epoxy resins used according to the invention are an industrial product and thus have a constant, homogeneous quality with constant electrical, physical and chemical properties. Finally, it has been found that the plastic film and the vapor-deposited metal coatings are not attacked even over long periods of this impregnating agent, even at high temperatures, so temperatures of for example 100 0 C.
Die besten Ergebnisse wurden mit Bisphenol-AF-Harz erreicht, weil dieses Harzsystem durch den molekularen Mechanismus
einer sterischen Behinderung frei von Kristallisationsvorgängen ist.The best results have been achieved with bisphenol AF resin because this resin system works through the molecular mechanism
steric hindrance is free from crystallization processes.
Durch Zusätze zum Tränkharz, beispielsweise Polypropylen
als "Flexibilisator" und/oder Netzmittel lassen sich, insbesondere für spezielle Anwendungszwecke des Kondensators,
noch weitere Verbesserungen erzielen.Through additives to the impregnating resin, for example polypropylene
as a "flexibilizer" and / or wetting agent, especially for special applications of the capacitor,
achieve even more improvements.