Elektrischer Kondensator für Hochspannung Bei Hochspannungskondensatoren,
deren Kondensatorkörper aus einem oder mehreren aus Flachwickeln zusammengesetzten
Kondensatorpaketen besteht, können an den Kondensatorpaketen,insbesondere zwischen
diesen und Metallteilen des Kondensatorgefäßes, hohe Feldstärken auftreten, durch
welche die Isolation hoch beansprucht wird und die u. U. zu Überschlägen führen.
Im allgemeinen versucht man, das Auftreten höherer Feldstärken durch eine Vergrößerung
der Abstände oder geeignete Formgebung der Metallteile zu vermeiden.Electric capacitor for high voltage For high voltage capacitors,
whose capacitor body is composed of one or more flat coils
There is capacitor packs, can on the capacitor packs, in particular between
high field strengths occur through these and metal parts of the capacitor vessel
which the insulation is highly stressed and which may lead to flashovers.
In general, one tries to prevent the occurrence of higher field strengths by means of an enlargement
the spacing or suitable shaping of the metal parts.
Zur Vermeidung von Randentladungen ist es bekannt, Metallbeläge durch
Widerstandsränder zu verbreitern. Hierdurch wird innerhalb der Wickel eine Herabsetzung
der Randfeldstärke an den Belagräudern .in dem dazwischenliegenden Dielektrikum
erreicht. Dieser Schutz gegen zu hohe Feldstärken wirkt jedoch nur von Belag zu
Belag, also lediglich innerhalb des Wickels.To avoid edge discharges, it is known to use metal coverings
To widen the resistance margins. This results in a reduction within the winding
the edge field strength at the lining impellers in the dielectric in between
achieved. However, this protection against excessive field strengths only works from the surface
Covering, so only within the winding.
Demgegenüber wird jedoch bei Hochspannungskondensatoren, deren Kondensatorkörper
aus einem oder mehreren aus Flachwickeln zusammengesetzten Kondensatorpaketen besteht,
eine wesentliche Verbesserung dadurch erzielt, daß gemäß der Erfindung Ohmsche Widerstände
oder Halbleiter vorgesehen sind, die zum Kondensatorpaket elektrisch parallel geschaltet
und an den Kanten und Ecken des Paketes nach Art elektrostatischer Schirme nach
außen abschirmen. Im -folgenden soll die Erfindung näher an Hand eines Ausführungsbeispiels
erläutert werden. In Abb. i ist ein Kondensatorpaket. dargestellt, das aus den in
Reihe geschalteten Flachwickeln 2 bis 5 zusammengesetzt ist. Längs der Kanten des
Kondensatorpaketes sind Widerstände 6, z. B. Silitstäbe, angeordnet; die Enden 7
und 8 der Silitstäbe sind mit dem einen Belag der äußeren Kondensatorelemente 2
und 3, und zwar 7 mit 2 und 8 mit 3, elektrisch leitend verbunden. Es kann auch
jeder beliebige Kondensatorwickel, z. B. 5, mit entsprechender Stelle des Widerstandes
verbunden werden. Der Spannungsabfall im Kondensatorpaket erfolgt von einem Ende
zum anderen in gleichmäßigen Stufen, im Widerstand bei Annahme homogenen Stoffes
.gradlinig. Es wird also kein höherer Spannungsunterschied zwischen Silitstab und
Kondensatorpaket auftreten als zwischen zugeordneten Kondensatorbelägen; damit werden
aber auch die hohen Feldstärken an den Kanten des Kondensatorpaketes herabgemindert,
weil zwischen den Kanten des Paketes und dem davorliegenden Silitstab keine oder
keine erheblichen Spannungsunterschiede bestehen.In contrast, however, in the case of high-voltage capacitors, their capacitor body
consists of one or more capacitor packs composed of flat windings,
a substantial improvement achieved in that, according to the invention, ohmic resistances
or semiconductors are provided which are electrically connected in parallel to the capacitor pack
and at the edges and corners of the package in the manner of electrostatic screens
shield outside. In the following, the invention will be described in greater detail using an exemplary embodiment
explained. In Fig. I is a capacitor pack. shown, that from the in
Series of connected flat windings 2 to 5 is composed. Along the edges of the
Capacitor package are resistors 6, z. B. Silitst rods, arranged; the ends 7
and 8 of the silicon rods are coated with one of the outer capacitor elements 2
and 3, namely 7 with 2 and 8 with 3, electrically conductively connected. It can also
any capacitor winding, e.g. B. 5, with the corresponding point of resistance
get connected. The voltage drop in the capacitor pack occurs from one end
on the other hand in even steps, in the resistance when assuming homogeneous substance
straight. So there will be no higher voltage difference between Silitstab and
Capacitor pack occur as between assigned capacitor plates; be with it
but also the high field strengths at the edges of the capacitor package are reduced,
because there are no or between the edges of the package and the silicone stick in front of it
there are no significant voltage differences.
Durch geeignete Bemessung; Gestaltung und Anordnung der neben dem
Kondensatorpaket angeordneten Widerstände bzw. Halbleiter hat man es in der Hand,
eine ganz bestimmte Feldverteilung am Kondensatorpaket zu erzielen. Vorteilhafterweise
wird die
Form der Widerstände derart ge«-älilt, daß auch zwischen
den Widerständen selbst und benachbarten Gehäuseteilen keine unerwünscht hohen Feldstärken
auftreten können. Wie aus Abb. 2 liervorgelit, können beispiel.s-«eise die Widerstände
zylindrisch ausgebildet werden, wo,lurch eine sehr günstige Feldausbildung erzielt
wird. Eine ähnliche AusführUngsform zeigen Abb.3 und d., bei der an Stelle voll
zylindrischen Widerstandskörpern die Widerstandskörper 12 als gekrümmte Bänder und
so gebogen ausgebildet sind, daß sie die Kanten und Ecken des Kondensatorpaketes
i milgreifen. Die Widerstandskörper können in diesem Falle aus Rohrstücken hergestellt
werden, welche durch einen Schnitt unterteilt sind.By appropriate dimensioning; Design and arrangement of the next to the
Capacitor package arranged resistors or semiconductors you have it in your hand,
to achieve a very specific field distribution on the capacitor package. Advantageously
will the
The shape of the resistances varies in such a way that also between
the resistors themselves and neighboring housing parts do not have undesirably high field strengths
may occur. As shown in Fig. 2, for example, the resistances
be cylindrical, where, lurch achieved a very favorable field formation
will. A similar embodiment is shown in Fig. 3 and d., Where full instead
cylindrical resistance bodies, the resistance body 12 as curved strips and
are bent so that they the edges and corners of the capacitor pack
i milgreifen. In this case, the resistance bodies can be made from pieces of pipe
which are divided by a cut.
Statt, wie in Abb. i gezeigt, mehrere zylindrische NViderstände zu
vertuenden, die ge--rissermaßen käfigartig das Kondensatorpaket einschließen, kann
die Abschirmung auch dadurch erzielt werden, daß das Kondensatorpaket ganz oder
teilweise in eine Widerstati#Is- oder Halbleiterhülle eingeschlossen wird. Eine
derartige Anordnung zeigen Abb. 5 und 6. i bedeutet wiederum das Kondensatorpaket.
Das Paket ist allseitig von einer Hül:e 20, z. B. aus Isolierstoff (Preßspan o.
dgl.), eingeschlossen, welche auf ihrer Innenseite tnit einem Überzug aus einem
Ohnischen Widerstand oder einem Halbleiter bedeckt ist. Beispielsweise kann dieser
Oberzug durch eine Graphitschicht gebildet werden; stattdessen ist es aber auch
möglich, die Hülle selbst aus einem leitenden Stoff voll hohem Widerstand Herzustellen.
Die Hülle kann in dieseln Falle z. B. aus Hartpapier bestellen, welchem in pule
erförtnigein Zustand leitende Bestandteile beigemengt sind.Instead, as shown in Fig. I, several cylindrical N-resistors are added
that can enclose the capacitor pack in a cage-like manner
the shielding can also be achieved in that the capacitor pack completely or
is partially enclosed in a resistance or semiconductor sheath. One
Fig. 5 and 6 show such an arrangement. i again means the capacitor pack.
The package is on all sides of a sleeve: e 20, z. B. made of insulating material (pressboard o.
Like.), including which on its inside with a coating of a
Ohnic resistor or a semiconductor is covered. For example, this
Covering are formed by a graphite layer; instead it is
possible to make the sheath itself from a conductive material full of high resistance.
The shell can in dieseln case, for. B. order from hard paper, which in pule
required conductive components are added to a state.
Um die Anschlüsse zwischen den einzelnen Kondensatorwickeln und der
sie umschließenden Widerstandshülle herstellen zu können, müssen vorteilhafterweise
auf der Innenseite der Widerstandshülle metallische Bänder oder Metallschichten
angebracht werden. In besonders vorteilhafter Weise können diese itletallbänder
oder Metallschichten eine derartige Ausbildung erhalten, daß dadurch eine ganz bestimmte
Spannungsverteilung auf der halbleitend oder schlechtleitend gemachten Innenseite
der Hülle erzielt wird, die der rKunilichen Anordnung der Kondensatorwickel entspricht.
Abb.7 zeigt beispielsweise in Abwicklung einen Teil einer Widerstandshülle. Mit
21 sind die Flächenteile der Hülle bezeichnet, welche aus einem Widerstandsstoff
bestehen oder mit einem Widerstandsstoff (Graphit) überzogen sind. 22 bedeuten auf
der Hülle angebrachte Metallschichten, die zur Herstellung der Anschlüsse der einzelnen
Kondensatorwickel dienen. Man kann im Bedarfsfalle durch eine genügend große Aus-Bildung
der metallischen Anschlußteile erzielen, daß der Spannungsabfall an verhältnismäßig
engbegrenzten Flächenteilen der Widerstandshülle auftritt. Durch eine derartige
Ausbildung können zwischen den gleiches Potential besitzenden Teilen jedes Kondensatorwickels
und den benachbarten, zur Abschirmung dienenden Teilen der Widerstandshülle Spannungsunterschiede
praktisch vermieden werden.To make the connections between the individual capacitor windings and the
to be able to produce them enclosing resistance sheath must be advantageous
metallic strips or metal layers on the inside of the resistor sheath
be attached. In a particularly advantageous manner, these metal strips can
or metal layers receive such a training that thereby a very specific
Stress distribution on the inside made semiconducting or poorly conductive
the shell is achieved, which corresponds to the traditional arrangement of the capacitor winding.
For example, Fig. 7 shows a part of a resistor cover in a developed manner. With
21 the surface parts of the shell are indicated, which are made of a resistance material
exist or are coated with a resistance material (graphite). 22 mean on
Metal layers attached to the shell, which are used to make the connections of the individual
Serve capacitor winding. If necessary, you can through a sufficiently large education
of the metallic connecting parts achieve that the voltage drop is relatively
narrowly delimited parts of the surface of the resistance shell occurs. By such a
Training can take place between the parts of each capacitor winding that have the same potential
and the adjacent parts of the resistive sheath used for shielding are voltage differences
practically avoided.