DE426879C

DE426879C - Elektrischer Kondensator aus aufeinandergeschichteten, parallelgeschalteten Teilkondensatoren

Info

Publication number: DE426879C
Application number: DEP43636D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1922-02-11
Filing date: 1922-02-11
Publication date: 1926-03-19

Description

Elektrischer Kondensator aus aufeinandergeschichteten, parallelgeschalteten Teilkondensatoren. Die bekannteste Ausführungsart elektrischer Kondensatoren besteht in der abwechselnden Aufeinanderschichtung dünner Blätter aus Isolierstoff und solcher aus Melall in der Form dünner Metallfolien, beispielsweise aus Stanniol. Diese Ausführungsart besitzt den großen Nachteil, daß zwischen Dielektrikum und Metallbelag sich dünne Hohlräume bilden, die entweder mit Luft oder Imprägnierungsmaterial erfüllt oder auch luftleer sein können, und daß es durch keinerlei mechanische Mittel, sei es durch großen Druck, sei es durch Evakuierung, gelingt, diese Zwischenschichtung vollkommen zu beseitigen. Wird ein derartiger Konden-Bator unter Spannung gesetzt, so entstehen in diesen Zwischenschichten zwischen Dielektrikum und Belag Glimmentladungen, welche einen Energieverlust bedeuten, den Kondensator erwärmen und früher oder später seine Zerstörung bewirken.
Bei der Ausführungsart elektrischer Kondensatoren, deren Verbesserung die nachstehend beschriebene Erfindung bezweckt, werden nicht dielektrische und leitende Schichten abwechselnd aufeinandergeschichtet, sondern es wird jede dielektrische Schicht für sich beiderseitig auf chemischem oder mechanischem Wege oder durch andere Mittel mit einer fest anhaftenden leitenden Belegung in der Weise versehen, daß die Entstehung der obigen Zwischenschichten an und für sich ausgeschlossen ist.
Die derart mit Metallbelegungen versehenen einzelnen Isolationsblätter werden nun gemäß Abb. r übereinandergeschichtet und die durch dieselben gebildeten Teilkondensatoren beispielsweise in der dargestellten Weise parallelgeschaltet.
Der so aufgebaute Kondensator unterscheidet sich somit von einem der gewöhnlichen Bauart dadurch, daß zwischen zwei Isolierschichten il und i2, i3 und i3, i3 und i4 usw. nicht eine einzige Metallschicht, sondern deren je zwei b1 b2, a2 a3, b3 b4 usw. befinden, welche durch die Anschlüsse Z miteinander verbunden sind.
Ein Kondensator nach Abb. r besitzt demgemäß den Fehler der Kondensatoren gewöhnlicher Bauart, welchen Zwischenschichten anderer Durchschlagsfestigkeit und Dielektrizitätskonstante zwischen Dielektrikum und Belegung ergeben, nicht mehr, da hier solche Zwischenschichten bloß zwischen den durch die Anschlüsse Z leitend miteinander verbundenen, sich somit auf gleichem Potential befindlichen Belegungen b1 b2, a3 a3, b3 b4 usw. vorkommen können. Diese Zwischenschichten können daher in keiner Hinsicht schaden.
Nun zeigt es sich aber bei der praktischen Ausführung dieses Konstruktionsgedankens, daß es praktisch unmöglich ist, zu erreichen, daß die Ränder genau übereinanderliegen und auch daß sich die Belagränder derselben Isolierschicht genau decken. Die Überdeckung erfolgt so, wie beispielsweise in Abb. 2 dargestellt. Der vorstehende Rand b1 verhält sich somit in bezug auf die Isolierschicht i2 wie ein schlecht aufliegender Belag der gewöhnlichen Bauart, und die Zwischenschicht q. von geringerer Durchschlagsfestigkeit und im allgemeinen kleinerer Dielektrizitätskonstante wird überanstrengt und durchgeschlagen. Die Folge davon ist das Entstehen von Glimmentladungen an dieser Stelle, durch welche die Isolierschicht i2 zerstört wird.
Damit werden die durch Abb. x dargestellten, an und für sich zweckentsprechenden Vorkehrungen durch das Auftreten dieser Randerscheinung unwirksam.
Zur Vermeidung dieses Übelstandes wird nun die nachstehend beschriebene Einrichtung getroffen.
Die Überanstrengung des Raumes q. wird dadurch behoben, daß die beiden belegten Isolierplatten il und i2 nicht unmittelbar aneinander gelegt werden, sondern daß ein gewisser Abstand zwischen beiden, sei es durch Einlage eines Distanzstückes, sei es durch Zwischenlage einer unbelegten Platte 5 von möglichst hoher Durchschlagsfestigkeit und kleiner Dielektrizitätskonstante, geschaffen wird. Hierdurch wird das Randfeld, das den Raum q. beansprucht, so geschwächt, daß die Gefahr des Durchschlages und der Glimmentladungen an dieser Stelle vermieden wird (Abb. 3).
Abb. q. stellt denselben Fall bei gegenseitig verschobenen Plattenrändern und ungleich breitem Isolierrand dar. Hier tritt das Durchschlagen zwischen dem unteren Belag b1 der Platte il und dem oberen Belag a3 der Platte i3 ein. Abb. 5 zeigt die Abhilfe durch die Einlage der Isolierplatten 5.
An Stelle einer eigentlichen Isolierplatte 5 kann auch ein Distanzhalter 6 verwendet werden, der aus leitendem Material bestehen kann,. wenn er nicht über die Belegungen heraustritt, oder aus Isoliermaterial, wenn er über den Rand hinausgeht, derart, daß die Ausgußmasse den Raum an Stelle der Platte 5 erfüllt.
Die beschriebene Ausführung ist für geschichtete Kondensatoren beliebiger Form, z. B. eben, gerollt oder gefaltet, anwendbar.

Claims

PATENT-ANSPRÜCHE: r. Elektrischer Kondensator aus aufeinandergeschichteten, parallelgeschalteten Teilkondensatoren, die aus je einer dielektrischen Schicht bestehen, welche beiderseitig mit einer dicht anliegenden Metallbelegung (z. B. einem chemischen Niederschlag) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die aufeinanderliegenden Belegungen gleichen Potentials in der Richtung des elektrischen Feldes zumindest an den Rändern einen Abstand erhalten, so daB das elektrische Randfeld zwischen den Teilkondensatoren geschwächt wird. z. Elektrischer Kondensator nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einander zugekehrten und miteinander leitend verbundenen Metallbelägen gleichen Potentials isolierende Schichten (5) eingelegt sind, welche die sich nicht genau deckenden Ränder' der Beläge abschirmen. 3. Elektrischer Kondensator nach Anspruch z und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die isolierende Schicht zwischen den Metallbelägen gleichen Potentials in an sich bekannter Weise aus Material kleinerer Dielektrizitätskonstatite als derjenigen des Kondensatordielektrikums besteht. q.. Elektrischer Kondensator nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die belegten Isolierplatten des Kondensators Distanzstücke (6) derart eingelegt sind, daß die Zwischenräume an den Belagrändern mit Isoliermasse ausgefüllt werden können.