DE601510C

DE601510C - Process for impregnating and assembling electrical capacitors

Info

Publication number: DE601510C
Application number: DES103503D
Authority: DE
Inventors: Franz Geissler
Original assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Priority date: 1932-03-01
Filing date: 1932-03-01
Publication date: 1934-08-18

Description

Verfahren zum Imprägnieren und Zusammenbauen elektrischer Kondensatoren Die Konstanz elektrischer Kondensatoren hängt im wesentlichen von der Güte der Umhüllung des Kondensators und vom Imprägnierungsprozeß ab. Als besonders zweckmäßig für Kondensatorumhüllungen hat sich Isolierpreßmaterial herausgestellt. Unter Isolierpreßmaterial versteht man Fasermaterial, das durch ein Bindemittel unter hohem Druck zu einer Masse vereinigt ist. Als Fasermaterial werden meistens Hartpapiermaterialien, als Bindemittel wird vorzugsweise Kunstharz verwendet. Wenngleich eine solche Umhüllung den Wickel oder Stapel nach außen hin vor Feuchtigkeitsaufnahme schützt, so hat- sich doch gezeigt, daß auch die in einer solchen Umhüllung befindlichen Kondensatoren bei wenig guter Imprägnierung des Wickels oder Stapels im Laufe der Zeit in ihrem Kapazitätswert schwanken. Wahrscheinlich wird diese Störung hervorgerufen durch die noch im Wickel eingeschlossene feuchte Luft.Process for impregnating and assembling electrical capacitors The constancy of electrical capacitors essentially depends on the quality of the casing the capacitor and the impregnation process. As particularly useful for condenser casings Isolierpreßmaterial has turned out. Understood by Isolierpreßmaterial fiber material, which is combined into a mass by a binding agent under high pressure is. Hard paper materials are usually used as the fiber material, as is the binding agent synthetic resin is preferably used. Although such a wrap the wrap or The stack protects against moisture absorption to the outside, it has been shown that even the capacitors located in such an envelope are not very good Impregnation of the roll or pile over time in their capacity value vary. Probably this disorder is caused by the still in the wrap trapped moist air.

Zur Vermeidung dieser Schwierigkeiten ist bereits empfohlen worden, den nicht imprägnierten Wickel oder Stapel mit einer Hülle zu umpressen, die an einer Stirnseite Öffnungen aufweist bzw. Gelegenheit zur nachträglichen Öffnung bietet: Darauf wird der Kondensator bei dem bekannten Verfahren im Vakuum unter Wärmeanwendung getrocknet und der Wickel hierauf mit Öl imprägniert. Endlich werden die Öffnungen geschlossen. Es sind ferner auch Maßnahmen zur Imprägnierung ganzer Kondensatorenstapel mit verflüssigten festen Imprägnierstoffen bekanntgeworden. Diese Methoden arbeiten mit Vakuum und Heizung sowie mit schließlicher Gesamteintauchung der Kondensatoren in das Imprägniermittel und teilweiser Kühlung, bedürfen aber der nachträglichen Entfernung des außen an den Kondensatoren erstarrenden Imprägniermittels und besonders einer zusätzlichen Preßvorrichtung des Kondensatorenstapels zur Homogenisierung der Imprägnierung. Diese letzte Maßnahme kann aber noch keine Garantie für ein wirklich rißfreies Erstarren des Imprägniermittels abgeben, da der zusätzliche mechanische Preßdruck wohl einzelne gerissene Stellen, soweit das Mittel noch weich ist, zusammenschweißt, aber andererseits an anderen an sich dichten Stellen Risse und Sprünge auch hervorrufen kann.To avoid these difficulties, it has already been recommended to encapsulate the non-impregnated roll or pile with a sleeve that is attached to one end face has openings or the opportunity for subsequent opening offers: Thereupon the condenser is under the known method in the vacuum After the application of heat, the wrap is impregnated with oil. Will finally be the openings closed. There are also measures for the impregnation of whole Capacitor stacks with liquefied solid impregnating materials become known. These methods work with vacuum and heating and, ultimately, with total immersion the capacitors in the impregnation agent and partial cooling, but require the subsequent removal of the impregnating agent that solidifies on the outside of the capacitors and especially an additional pressing device of the capacitor stack for homogenization the impregnation. This last measure, however, cannot guarantee a real one release crack-free solidification of the impregnating agent, since the additional mechanical Pressure probably welds together individual cracked areas, as long as the medium is still soft, but on the other hand also cause cracks and fissures in other areas that are tightly sealed can.

Die Erfindung betrifft ebenfalls ein Verfahren zum Imprägnieren und Zusammenbauen elektrischer Kondensatoren, bei. dem ein ungetrockneter Wickel oder Stapel bis auf eine Öffnung an der Stirnfläche vollständig mit einem mechanisch festen Mantel aus feuchtigkeitsundurchlässigem Material umgeben und nach dem Trocknen des Wickels oder Stapels im Vakuum unter Beibehaltung des Vakuums mit flüssiger Imprägniermasse getränkt wird. Das Verfahren nach der Erfindung vermeidet die Nachteile der bekannten Einrichtungen und Methoden dadurch, daß der Kondensator gemäß der Erfindung mit der offenenStirnfläche nach unten in ein Gefäß mit flüssiger Imprägniermassegebracht wird, die ohne mechanischen Zusatzdruck durch Aufheben des äußeren Vakuums in das Innere gepreßt wird; darauf wird das Ganze von der umschlossenen Stirnfläche aus abgekühlt und endlich die offene Stirnfläche ebenfalls verschlossen. Durch die völlige Freilassung der einen Stirnfläche ist gegenüber der bekannten Anordnung von bloßen Öffnungen in ihr der Vorteil gegeben, daß das Imprägniermittel im wesentlichen nur eine gerade Strecke zu durchdringen hat, und daß sich keine toten Winkel bilden. Durch die Ausnutzung der Kapillarkräfte gelingt ein befriedigendes vollkommenes Ausfüllen des Kondensators mit dem Imprägnierstoff, ohne daß die Außenflächen des Gehäuses einer besonderen Reinigung unterworfen zu werden brauchen. Durch das umgekehrte Einstellen des Kondensators in das Imprägniermaterial ergibt sich gegenüber dem bekannten völligen Ein- und Untertauchen des Gehäuses im Imprägniermittel eine sehr erhebliche Materialersparnis, wobei gleichzeitig noch sämtliche zusätzliche Maßnahmen, wie z. B. mechanischer Preßdruck usw., überflüssig werden.The invention also relates to a method for impregnating and Assembling electrical capacitors, at. which an undried compress or Stack completely with a mechanical one except for an opening at the end face Surrounded by a solid coat made of moisture-proof material and after drying of the roll or stack in a vacuum while maintaining the vacuum with liquid Impregnation compound is impregnated. The method according to the invention avoids the disadvantages of the known devices and methods in that the Condenser according to the invention with the open face down in a vessel with liquid impregnation compound, which is carried out without additional mechanical pressure Releasing the external vacuum is pressed into the interior; then the whole thing is from the enclosed end face cooled off and finally the open end face likewise locked. Due to the complete exposure of one end face is opposite given the known arrangement of bare openings in it the advantage that the Impregnation agent essentially only has to penetrate a straight distance, and that there are no blind spots. By using the capillary forces succeeds a satisfactory complete filling of the condenser with the impregnation material, without the outer surfaces of the housing being subjected to special cleaning will need. By reversing the setting of the capacitor in the impregnation material arises compared to the known complete immersion and submersion of the housing in the impregnating agent a very substantial saving in material, while at the same time still all additional measures, such as B. mechanical pressure, etc., superfluous will.

Das Trocknen im Vakuum und das nachfolgende Einpressen flüssiger Imprägniermasse sowie das Abkühlen des Kondensators von der geschlossenen Stirnfläche aus (die flüssige Imprägniermasse kann hierbei von unten her immer noch nachdringen) gewährleisten ein vollständiges Ausfüllen des Kondensators mit Imprägniermasse.The drying in a vacuum and the subsequent injection of liquid impregnation compound as well as the cooling of the condenser from the closed end face (the liquid Impregnation compound can still penetrate from below) a complete filling of the capacitor with impregnation compound.

Der Mantel wird zweckmäßig durch Umpressen des Wickels oder Stapels mit Isolierpreßmaterial hergestellt. Es empfiehlt sich, den Wickel oder Stapel vor Umpressen in eine den Preßdruck aufnehmende Hülle, z. B. in eine Metallhülse, einzubringen, deren Öffnungen vorzugsweise durch Schraubstöpsel abschließbar sind.The jacket is expediently made by pressing around the roll or stack made with insulating molding material. It is best to put the wrap or pile in front Pressing into a shell receiving the pressing pressure, e.g. B. in a metal sleeve, to be introduced, the openings of which can preferably be closed by screw plugs.

Das Trocknen des Wickels oder Stapels und Ausfüllen des umschlossenen Kondensators mit Imprägniermasse erfolgt zweckmäßig so, daß der bis auf eine Stirnfläche umschlossene Wickel oder Stapel in einen erwärmten, evakuierten Raum gebracht wird, der nach Trocknung des Wickels oder Stapels etwa r cm hoch mit flüssiger Imprägniermasse gefüllt wird, worauf das Vakuum aufgehoben und die flüssige Imprägniermasse durch den auf ihr lastenden Atmosphärendruck in den Wickel oder Stapel getrieben wird. Vorzugsweise wird die unter Druck stehende Imprägniermasse etwa z Stunde lang flüssig gehalten, so daß während dieser ganzen Zeit die Imprägniermasse auf den Kondensator einwirken und sich das trockene, als Dielektrikum benutzte Papier restlos mit der Masse vollsaugen kann. Öffnet man nach etwa z Stunde das die flüssige Imprägniermasse enthaltende Gefäß, so kühlen die Kondensatoren, die in der am Boden immer noch flüssigen Vergußmasse stehen, von der umschlossenen Stirnfläche aus ab. Zieht sich durch die Abkühlung in der Nähe der oberen Stirnfläche die Imprägniermassezusammen undentstehen hier wiederum Hohlräume, so werden diese von der immer noch nachdringenden flüssigen Masse wieder ausgefüllt. Nach vollständiger Abkühlung des imprägnierten Kondensators wird dieser aus der nun erkalteten Imprägniermasse herausgenommen und die am Boden befindliche Öffnung beispielsweise durch Einschrauben eines Stöpsels verschlossen.Drying the roll or pile and filling in the enclosed Capacitor with impregnating compound is expediently carried out in such a way that the except for one end face enclosed rolls or stacks are brought into a heated, evacuated room, after drying the roll or stack, about 3 cm high with liquid impregnation compound is filled, whereupon the vacuum is released and the liquid impregnation mass through the atmospheric pressure on it is driven into the roll or pile. Preferably the pressurized impregnation mass becomes liquid for about z hour held, so that during all this time the impregnation compound on the capacitor act and the dry paper used as a dielectric completely with the Can soak up mass. Open the liquid impregnation compound after about an hour containing the vessel, so cool the condensers that are still liquid in the bottom Sealing compound stand from the enclosed end face. Runs through the Cooling in the vicinity of the upper end face, the impregnation masses together and arise here again cavities, so these are kept from the still penetrating liquid Mass filled again. After the impregnated capacitor has completely cooled down this is removed from the now cooled impregnation compound and the one on the ground The opening is closed, for example, by screwing in a plug.

Die Figur zeigt einen nach dem geschilderten Verfahren imprägnierten und zusammengebauten Kondensator.The figure shows an impregnated according to the method described and assembled capacitor.

Ein Kern r ist umgeben mit einem aus Papier-und Metallfolien bestehenden Wickele, in den Anschlußdrähte 6 und' 7 eingelegt sind. Der Wickel steckt in einer Hülle 3, beispielsweise aus Metall, die an ihrem unteren Ende durch einen Schraubstöpsel 5 verschlossen ist. Ein gleicher, nicht dargestellter Schraubstöpsel, der jedoch Durchführungen für die Anschlußdrähte 6 und 7 besitzen muß, kann die obere Öffnung des Metallrohres 3 abschließen. Der vom Wickel 2 innerhalb der Hülle 3 freigelassene Raum ist mit einem Imprägniermittel 8 ausgefüllt. Ein Mantel q. aus Isolierpreßmaterial umgibt die Hülse 3 bis auf ihre untere Stirnfläche vollständig. Die ebenfalls in den Mantel eingebetteten Anschlußdrähte 6 und 7 sind im Innern des Mantels teilweise von Isolation befreit, um zu verhüten, daß von außen durch die Isolation Feuchtigkeit in den Wickel gelangt.A core r is surrounded by a core made of paper and metal foils Wrap in the connecting wires 6 and '7 are inserted. The wrap is in one Cover 3, for example made of metal, at its lower end by a screw plug 5 is closed. An identical screw plug, not shown, but the one Must have bushings for the connecting wires 6 and 7, the upper opening of the metal pipe 3 complete. The one released by the roll 2 within the envelope 3 Space is filled with an impregnating agent 8. A coat q. made of molded insulating material surrounds the sleeve 3 completely except for its lower end face. Also in The sheath embedded connecting wires 6 and 7 are partially inside the sheath Freed from insulation in order to prevent moisture from outside through the insulation gets into the coil.

Claims

PATENT CLAIMS: r. Method of impregnating and assembling electrical Capacitors in which an undried roll or stack except for an opening on one end face completely with a mechanically strong jacket made of moisture-impermeable Surround the material and, after the roll or stack has dried, under vacuum Maintaining the vacuum is impregnated with liquid impregnation compound, characterized in that that the condenser with the open end face down in a vessel with liquid Impregnating compound is brought, then the impregnating liquid under pressure into the enclosed winding or stack driven, the capacitor from the enclosed End face cooled off and then one end face also closed will.

2. The method according to claim i, characterized in that the wrap or pile surrounded by the coat in a heated, evacuated room dried, then the room about 1 cm high filled with liquid impregnation compound and then the vacuum is released, so that the liquid impregnation mass through the is driven into the roll or pile at its burdening atmospheric pressure.

3. Method according to claim i and 2, characterized in that the pressurized, the impregnating compound surrounding the enclosed roll or stack for about one hour is kept liquid and acts on the capacitor all the time. q ..

Method according to one of the preceding claims, characterized in that after the impregnated capacitor has completely cooled down, it is removed from the now solid impregnation material removed and not enclosed by the insulating jacket The face is covered by a screw plug or the like.

5. After the procedure according to claim i to q. manufactured capacitor, characterized in that in in a manner known per se, the undried roll or stack of insulating pressed material is pressed around.

6. Capacitor according to claim 5, characterized in that the winding or stack prior to being pressed with insulating molding material into a pressing pressure Envelope, e.g. B. is brought into a metal sleeve.

7. capacitor according to claim 6, characterized in that the metal shell is one end face of the roll or The stack is also complete, with the exception of the feedthroughs for the connection electrodes covered.