DE3440683A1

DE3440683A1 - Elektrischer kondensator

Info

Publication number: DE3440683A1
Application number: DE19843440683
Authority: DE
Inventors: Josef 7920 Heidenheim Solar
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1984-11-07
Filing date: 1984-11-07
Publication date: 1986-05-07

Description

Elektrischer Kondensator
Die Erfindung betrifft einen elektrischen Kondensator, der in ein, insbesondere rechteckförmiges, Gehäuse eingebaut ist, das mit einer Uberdruckabreißsicherung versehen ist, die an einer in das Gehäuseinnere gewölbten im wesentlichen halbkugelförmigen Arbeitsmembran befestigt ist.
Aus der DE-OS 28 25 453 ist ein Kondensator bekannt, der in ein zylindrisches Gehäuse eingebaut ist.
Die Arbeitsmembran ist in den Gehäuseboden integriert. Hierbei wird zwar beim Ansprechen der Überdruckabreißsicherung die geometrische Form des Gehäuses beibehalten, jedoch ist es hierzu erforderlich, das Gehäuse um einen feststehenden Rand zu verlängern, dessen Größe so bemessen ist, daß auf jeden Fall beim Auswölben der Arbeitsmembran die Gehäuseabmessungen nicht verändert werden. Weiterhin ist die Montage derartiger Kondensatoren schwierig, da das Verspannen der Uberdruckabreißsicherung im Gehäuseboden erst nach Montage der Kondensatorwickel erfolgen kann.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Kondensator der eingangs genannten Art anzugeben, dessen Gehäuse einerseits keine Vergrößerung zum Anbringen der Überdruckabreißsicherung erfordert und bei dem andererseits eine einfache Montage der Kondensatoren mit Überdruckabreißsicherung erfolgen kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Arbeitsmembran im Deckel des Gehäuses zwischen äußeren Anschlüssen angeordnet ist.
Es ist vorteilhaft, wenn die Arbeitsmembran an einem erhöhten Aufsatz befestigt ist.
Die Vorteile des Gegenstandes der Erfindung werden anhand der folgenden Ausführungsbeispiele näher erläutert.
In der dazugehörenden Zeichnung zeigen Fig. 1 ein Kondensatorgehäuse mit Arbeitsmembran im Deckel und Fig. 2 ein Gehäuse mit Arbeitsmembran an einem erhöhten Aufsatz.
In der Fig. 1 ist ein Metallgehäuse 2 dargestellt, in dessen Deckel 1 eine nach innen gewölbte Arbeitsmembran 3 angeordnet ist. Das Gehäuse 2 weist eine wärmetechnisch günstige rechteckige Gehäuseform auf. Insbesondere bei mit einem Isolieröl imprägnierten Kondensatoren ist bei rechteckigen Gehäusen kein Gaspolster erforderlich, da die Volumenänderung von Öl und Wickel bei Temperaturschwankungen von den Wänden aufgenommen wird. Das Gehäuse kann somit voll mit Öl gefüllt werden, wodurch der Kondensator eine bessere Isolation gegenüber dem Gehäuse und einen lageunabhängigen Einbau beim Betrieb aufweist.
Im Gehäusedeckel 1 sind äußere Anschlußelemente 14 angeordnet, zwischen denen sich die halbkugelförmige Arbeitsmembran 3 befindet. Die Arbeitsmemebran 3 besteht aus einem geeigneten Material (z.B. Edelstahl) und kann glatt oder mit Rillen 15 ausgebildet sein.
Die Wahl der Federkonstante der Membran 3 hängt vom Gesamtvolumen und den Materialeigenschaften des Kondensatorgehäuses 2 ab. Bei entstehendem Überdruck im Gehäuse wölbt sich die Membran 3 nach außen, was in der Fig. 1 durch die gestrichelte Linie 4 angedeutet ist. Dabei übt sie eine Zugbeanspruchung aus, die über das an der Membran 3 befestigte Isolierteil 5 auf eine elektrische Zuleitungseinrichtung 6 übertragen wird.
In der Zuleitungseinrichtung 6 befindet sich eine So 11-bruchstelle 7, die bei einem bestimmten Uberdruck irreversibel abreißt. Die Zuleitungseinrichtung 6 ist zwischen dem Isolierteil 5 und einen im Gehäuseinneren angeordneten weiteren Isolierteil 9 durch entsprechende Formgebung mit dem Teil 8 fest verankert.
Die elektrische Zuleitung 6 ist mit dem einen Pol des Kondensators verschaltet, so daß der elektrisch ausgefallene Kondensator einpolig von einer äußeren Energiequelle abgetrennt wird. Eine weitere Zersetzung des Dielektrikums mit Gasbildung wird damit abgebrochen und daß Aufplatzen des Kondensatorgehäuses verhindert. Im Inneren des Gehäuses 2 sind zwei Kondensatorwickel 10 derart eingebaut, daß ihre Stirnkontaktseiten parallel zu einer Ebene des Kondensatorgehäuses 2 angeordnet sind. Die Kontaktierung der Kondensatorwickel 10 erfolgt über die stirnseitigen Schoopschichten mit einem Blech 11 großflächig. Das Blech 11 ist weiterhin mit dem Teil 8 der Abreißvorrichtung elektrisch durch Schweißen oder Löten verbunden.
Die Arbeitsmembran 3 kann in verschiedenen Ausführungen, z.B. kreisförmig oder ellipsoidförmig an die jeweiligen Deckelabmessungen angepaßt werden. Dabei sind die Durch- führungskeramiken 12 weit nach außen versetzt, um den Raum dazwischen für die Membrane 3 ausnutzen zu können.
Der Fig. 1 ist zu entnehmen, daß die geometrischen Gehäuseabmessungen durch die erfindungsgemäße Überdruckabreißsicherung nicht verändert werden, da die Höhe des Gehäuses 2 durch die Länge der äußeren Anschlußelemente 14 festgelegt ist. Die Auswölbung 4 der Arbeitsmembran 3 ist dagegen geringer als die Höhe dieser Anschlußelemente 14.
Weiterhin ergibt sich durch die Integration der Überdruckabreißsicherung mit Arbeitsmembran 3 im Deckel 1 des rechteckigen Gehäuses 2 eine besonders günstige Montage. Das ganze Wickelpaket 10 mit der Sicherungsvorrichtung kann nämlich als eine Einheit am Deckel 1 zusammengebaut und elektrisch überprüft werden, bevor es isoliert in das Gehäuse 2 eingeschoben und durch Löten fest mit dem Deckel 1 verbunden wird.
Noch günstigere Bedingungen zum Abschalten und eine bessere Volumenausnutzung werden erreicht, wenn gemäß Fig. o die Membrane 3 an einem erhöhten Aufsatz (Podest) 13 im Deckel 1 aufgesetzt wird. Die Gehäuseabmessungen lassen sich hierbei um die Höhe der nach innen gewölbten Arbeitsmembran 3 verkleinern. Trotzdem bleibt immer noch genügend Platz für eine Volumenvergrößerung bei aufgewölbter Membran 4 zwischen den Anschlußelementen 14.
Die erfindungsgemäß angeordnete Uberdruckabreißsicherung kann neben den vorstehend erwähnten imprägnierten auch für nicht imprägnierte (trockene) Kondensatoren, insbesondere Leistungskondensatoren, verwendet werden.
2 Patentansprüche 2 Figuren - Leerseite -

Claims

Patentansprüche £1,;. Elektrischer Kondensator, der in ein, insbesondere rechteckförmiges, Gehäuse eingebaut ist, das mit einer Uberdruckabreißsicherung versehen ist, die an einer in das Gehäuseinnere gewölbten im wesentlichen halbkugelförmigen Arbeitsmembran befestigt ist, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Arbeitsmembran (3) im Deckel (1) des Gehäuses (2) zwischen äußeren Anschlüssen (14) angeordnet ist.
2. Elektrischer Wickelkondensator nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Arbeitsmembran (3) an einem erhöhten Aufsatz (13) befestigt ist.