DE635797C - Hochspannungskondensator mit einem Dielektrikum aus keramischem Stoff oder Glas - Google Patents

Description

• Hochspannungskondensator mit einem Dielektrikum aus keramischen Stoff oder Glas Die Erfindung bezieht sich auf Hochspannungskondensatoren mit einem Dielektrikum aus keramischem Stoff oder Glas, das zur Vergrößerung der Kapazität bei vergleichsweise kleinem Raumbedarf an den die Belegungen tragenden Stellen gewellt ist. Die Kondensatoren sind für Spannungen in der Größenordnung von etwa 6ooo bis io ooo Volt bestimmt.
• Gemäß der Erfindung besteht der Kondensatorkörper aus einzelnen, scheibenförmig ausgebildeten aufeinandergestapelten Teilkörpern, die jeder für sich gewellt sind und unbelegte, gegebenenfalls mit Rippen besetzte Randflächen aufweisen. Durch das Übereinanderstapeln der Teilkörper, deren Wellungen bei kreisförmigem Querschnitt ringförmig verlaufen, lassen sich beliebig hohe Kapazitätswerte erzielen, während die Abmessungen sich doch in vergleichsweise kleinen Grenzen halten. Belegungen erhalten die Körper auf beiden Seiten der gewellten Oberflächen; die Belegungen der einen Fläche werden sämtlich an den einen, die Belegungen der anderen Fläche sämtlich an den anderen Pol .des Kondensators angeschlossen.
• Wichtig ist hier wie auch bei Kondensatoren- sonst die Beherrschung der Randentladungen. Der Verhinderung vorzeitiger Randentladungen dienen die vorerwähnten Ringtip-, pen, die außen und innen vorgesehen sind'und bei je zwei aufeinandergesetzten Körpern zweckmäßig ineinandergreifen. Die am Rand befindlichen- Ringrippen versieht man dann vorteilhaft ein- oder beiderseitig mit Rillen, die den Kriechweg vergrößern.. Um Durchschläge an den Belagrändern zu verhindern, empfiehlt es sich einerseits den Randrippen größere Wandstärken zu geben als den Kondensatorwänden, andererseits die Belegungen in Hohlkehlen auslaufen zu lassen.
• Körper der erwähnten Art, die vergleichsweise sehr geringe Wandstärken haben, kann man vorteilhaft durch das keramische Gießverfahren herstellen.
• Die aufeinandergestapelten Kondensatorkörper lassen sich, was besonders vorteilhaft ist, in einem zylindrischen Umhüllungskörper unterbringen, der zweckmäßig auch aus keramischer Masse oder Glas besteht. Dieser zylindrische Umhüllungskörper erhält dann außen, namentlich wenn eine Verwendung der Kondensatoren im Freien beabsichtigt ist, Schutzmäntel oder Überschlagsschirme. Der Umhüllungskörper wird an beiden Enden abgedichtet und in metallischen Fassungskappen befestigt. Diese kann man zweiteilig ausführen, und zwar derart, daß nach Abnahme der äußeren Fassungsteile das Innere des Kondensators zugänglich wird, ohne daß er auseinandergenommen zu werden brauchte.
• In der beiliegenden Zeichnung ist die Erfindung an verschiedenen Ausführungsbeispielen erläutert. Sämtliche Zeichnungen stellen links einen Querschnitt, rechts eine äußere Ansicht dar.
• In Fig. i sind zwei Paare solcher Kondensatorkörper aufeinandergestapelt. Jedes besteht aus einem Kondensatorkörper i und einem Baraufgesetzten Kondensatorkörper a, die, wie vorher beschrieben, gewellt und im Ausführungsbeispiel kreisförmig gestaltet sind, so daß die Wellungen-- ringförmig verlaufen. Beide Oberflächen jedes dieser Körper sind mit-meta@'A lischen Belegungen .b und. B =versehen. Die $e= legungen b sind punktiert gezeichnet, die Be: legungen -B gestrichelt.
• Um Randentladungen zu verhüten, sind innen und außen Ringrippen Ri und yi und Ra und ya vorgesehen, die für die mittleren Körper i und 2 ineinandergreifen.
• In Fig. z haben die äußeren und inneren Ringrippen Ra und Ri auf der Fläche Ringrillen yg, die den Kriechweg vergrößern.
• Die äußeren und inneren Ringrippen sind in Fig. 3 mit größerer Wandstärke ausgeführt als die Kondensatorkörper selbst, um Durchschläge mit Sicherheit zu verhüten. Demselben Zweck dienen die Hohlkehlen h, in die die Belegungen auslaufen. Die Ringrillen yg sind hierbei teilweise auf beiden Flächen der Ringrillen angebracht.
• Fig.4 zeigt, wie derartige Kondensatorkörper aufeinandergestapelt in einem zylindrischen UmhüllungskörperH untergebracht sind. Dieser ist. unter Zwischenfügung einer Dichtung D in eine Metallfassung F eingekittet. Oben ist er durch eine aufgekittete haubenförmige metallene SchutzkappeK verschlossen, ebenfalls unter Zwischenfügung einer Dichtung D. Diese MetallfassungenF und K bilden die Pole des Gesamtkondensators; die Belegungen sind an die Fassungen leitend angeschlossen: die Belegungen B durch leitende Streifen s bei P an die untere Fassung F, die Belegungen b durch leitende Streifen s1 bei p an die Schutzhaube K. Der Umhüllungskörper hat Überschlags-' schirme S, bei d ist eine Dichtung eingelegt. Zur Abschirmung des oberen Belags B gegen den anderen Pol ist eine Isolierkappe J aus Isolierstoff vorgesehen.
• Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 sind die Fassungen F und K zweiteilig ausgeführt, was den Vorteil ergibt, daß nach Lösen der Befestigungsschrauben das Innere des Kondensators ohne weiteres zugänglich wird, ohne daß man die einzelnen Kondensatorteile aus der Umhüllung H herausnehmen müßte.
• Die Kapazitäten der einzelnen Kondensatorkörper oder Kondensatorelemente sind, wie ersichtlich, parallel geschaltet. Die Gesamtkapazität des Kondensators ist daher gleich der Summe der Teilkapazitäten der Elemente. Soll die Gesamtkapazität des Kondensators sehr genau eingehalten werden, so kann dies durch entsprechende Wahl der Zahl der Elemente und durch nur teilweise Belegung eines der Elemente oder einiger der Elemente geschehen.
• Ein besonderer Vorteil ist die Herstellung der Elemente nach dem Gießverfahren. Die Anwendung dieses Verfahrens bedingt allerdings geringe Wandstärken, was im vorliegenden Fall besonders deshalb erwünscht ist, da es ,sich in der Regel um Kondensatoren sehr hoher gpazität handelt, die durch Anwendung '`g?#.ößerer Wandstärken ohnehin nicht wirtschaft---iich hergestellt werden könnten, weil bei größerer Wandstärke die Abmessungen der -Körper selbst auch wesentlich größer gehalten werden müßten. Auch hinsichtlich der Durchschlagsfestigkeit ist,die Anwendung geringer Scherbenstärken vorteilhaft, weil die spezifische Durchschlagsfestigkeitgeringer Scherbenstärken größer als die größerer Scherbenstärken ist. Auch die Unterteilung der Gesamtkapazität in mehrere parallel geschaltete Elemente ist aus wirtschaftlichen Gründen von Vorteil, weil bei einem Durchschlag eines Elementes nur das betreffende eine Element ersetzt zu werden braucht.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Hochspannungskondensator mit einem Dielektrikum aus keramischem Stoff oder Glas, 'das zur Vergrößerung der Kapazität bei vergleichsweise kleinem Raumbedarf an den die Belegungen tragenden Stellen gewellt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensatorkörper aus einzelnen, scheibenförmig ausgebildeten aufeinandergestapelten Teilkörpern besteht, die jeder für sich gewellt sind und unbelegte, gegebenenfalls mit Rippen besetzte Randflächen aufweisen.
2. 2. Hochspannungskondensator nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilkörper kreisförmigen Querschnitt haben und demgemäß die Wellungen ringförmig verlaufen.
3. 3. Hochspannungskondensator nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Belegungen der einen Seite der aufeinandergestapelten Kondensatorkörper sämtlich an den einen, die Belegungen der anderen Seite sämtlich an den anderen Pol des Kondensators angeschlossen sind.
4. 4. Hochspannungskondensator nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verhinderung vorzeitiger Randentladungen die Teilkörper außen und innen mit Ringrippen versehen sind, die zweckmäßig bei je zwei aufeinandergesetzten Körpern ineinandergreifen.
5. 5. Hochspannungskondensator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Randrippen zur Vergrößerung des Kriechweges ein- oder beiderseitig gerillt sind.
6. 6. Hochspannungskondensator nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Randrippen .größere Wandstärken haben als die Kondensatorwände.
7. 7. Hochspannungskondensator nach An- Spruch x bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Belegungen in Hohlkehlen (h) auslaufen. B. Hochspannungskondensator nach Anspruch r bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilkörper durch Gießen hergestellt sind. g. Hochspannungskondensator nach Anspruch z bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die aufeinandergestapelten Kondensatorkörper in einem zylindrischen Umhüllungskörper aus keramischer Masse oder Glas untergebracht sind,-der außen mit Überschlagsschirmen versehen und an beiden Enden abgedichtet in metallischen Fassungskappen befestigt ist. zo. Hochspannungskondensator nach Anspruch g, dadurch gekennzeichnet, daß die Fassungskappen zweiteilig ausgeführt sind, um nach Abnehmen der äußeren Fassungsteile das Innere des Kondensators zugänglich zu machen, ohne daß er auseinandergenommen zu werden brauchte. -