DE850473C - Verfahren zur Erhoehung der Spannungsfestigkeit von thermoplastischen Kunststoff-Folien elektrischer Bauelemente - Google Patents

Verfahren zur Erhoehung der Spannungsfestigkeit von thermoplastischen Kunststoff-Folien elektrischer Bauelemente

Info

Publication number
DE850473C
DE850473C DES18854A DES0018854A DE850473C DE 850473 C DE850473 C DE 850473C DE S18854 A DES18854 A DE S18854A DE S0018854 A DES0018854 A DE S0018854A DE 850473 C DE850473 C DE 850473C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
plastic
pressure
following
gas
dielectric strength
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DES18854A
Other languages
English (en)
Inventor
Richard Dr Schmid
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to DES18854A priority Critical patent/DE850473C/de
Application granted granted Critical
Publication of DE850473C publication Critical patent/DE850473C/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/002Details
    • H01G4/018Dielectrics
    • H01G4/06Solid dielectrics
    • H01G4/14Organic dielectrics
    • H01G4/18Organic dielectrics of synthetic material, e.g. derivatives of cellulose
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B3/00Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
    • H01B3/18Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
    • H01B3/30Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes

Description

  • Verfahren zur Erhöhung der Spannungsfestigkeit von thermoplastischen Kunststoff-Folien elektrischer Bauelemente Die für die Herstellung von z. B. Kondensatoren mit Kunststoffdielektrikum oder für die Herstellung von Kabeln verwendeten Kunststoff-Folien weisen bekanntlich auch bei sorgfältigster Herstellung oft Lufteinschlüsse in Form von kleinen Luftbläschen, sogenannten Schlieren, auf. Durch diese Lufteinschlüsse wird die Durchschlagsfestigkeit dieser Bauelemente erheblich herabgesetzt.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Spannungsfestigkeit solcher Folien, insbesondere der Schaltelemente, zu erhöhen, die mit bei Betriebstemperatur festen Kunststoffschichten als Isoliermaterial oder Dielektrikum versehen sind. Sie erreicht dieses Ziel, indem sie vorschlägt, die Kunststoff-Folie selbst, z. B. bei ihrer Herstellung oder vor ihrem Gebrauch, bzw. das Schaltelement in einem Druckgefäß durch Einpressen eines neutralen, d. h. den Kunststoff nicht zerstörenden Mittels, wie z. B. eines Gases, einem hohen Druck auszusetzen und den Kunststoff dann so stark zu erhitzen, daß er teigig wird, worauf das unter Druck stehende Gefäß abgekühlt wird. Das Verfahren und seine Wirkungsweise sei im folgenden am Beispiel eines Kunststoffkondensators näher erläutert.
  • Die unter Verwendung von Kunststoff-Folien, z. B. entreckbaren Polystyrolfolien, hergestellten Kondensatorwickel werden in ein heizbares Druckgefäß eingebracht und dieses verschlossen. Darauf wird in das Druckgefäß ein neutrales Gas eingepreßt, so daß im Druckgefäß ein hoher Überdruck entsteht. Unter neutralem Gas ist hier ein Gas zu verstehen, das auch bei höheren Temperaturen, insbesondere bei Temperaturen, bei denen die Kunststoffe teigig oder sehr zähflüssig werden, mit keinem der zur Herstellung der Kondensatoren verwendeten Materialien reagiert, z. B. Verbindungen eingeht od. ähnl. Außer den Edelgasen kann z. B. Stickstoff als neutrales Füllgas für das erfindungsgemäße Verfahren verwendet werden. Dieses Gas hat sich bei der praktischen Durchführung des Verfahrens als sehr geeignet erwiesen.
  • Der angewandte Druck richtet sich teils nach der Art der verwendeten Kunststoffe, teils nach der Art der Lufteinschlüsse. Im allgemeinen dürfte ein Druck von etwa 8 bis 1z atü ausreichend sein, jedoch kann unter Umständen auch die Anwendung eines höheren Druckes erforderlich werden.
  • Die in der Kunststoff-Folie befindlichen Lufteinschlüsse werden durch das erfindungsgemäße Verfahren zwar nicht beseitigt, sondern es werden die die elektrische Durchschlagsfestigkeit herabsetzenden Eigenschaften dieser Lufteinschlüsse weitgehend herabgesetzt. Wird nämlich das Druckgefäß so weit erhitzt, daß das Kunstsfoffdielektrikum teigig oder sehr zähflüssig wird, dann werden die Lufteinschlüsse durch den hohen im Druckgefäß herrschenden Druck zusammengepreßt. Der Durchmesser der Luftbläschen wird verkleinert, während die in den Bläschen enthaltene Luft stark komprimiert wird', so daß der Innendruck etwa dem im Druckgefäß herrschenden Druck entspricht. Die Temperatur muß dabei so gewählt werden, daß das Kunststoffdielektrikum seine Form behält, nicht fließt usw., aber doch so teigig ist, daß sich der Druck des Druckzylinders auf die Lufteinschlüsse voll auswirken kann. Durch die Verkleinerung des Volumens der Luftbläschen fließt etwas Kunststoff in Richtung der Gasbläschen nach, so daß an der Folienoberfläche eine kleine Einsenkung auftritt, die aber so klein ist, daß die Eigenschaften der Folie nicht beeinträchtigt werden.
  • Wird nun unter Beibehaltung des Innendruckes des Druckzylinders dieser abgekühlt, so verfestigt sich die Kunststoff-Folie. Der dabei durch den Temperaturrückgang bedingte Druckabfall kann praktisch vernachlässigt oder ausgeglichen werden. Durch die Abkühlung unter Druck behalten die Lufteinschlüsse ihren im teigigen Zustand der Folie erhaltenen verkleinerten Durchmesser sowie den hohen Innendruck bei. Nach genügendem Erkalten des Druckzylinders wird die Druckluft abgeblasen, und die Kondensatoren werden entnommen.
  • Derartig erfindungsgemäß unter Druck wärmebehandelte Kunststoffe weisen eine erheblich größere Spannungsfestigkeit auf. Dies beruht darauf, daß die eingelagerten Luftbläschen jetzt einen hohen Innendruck aufweisen. Stark komprimierte Luft hat aber bekanntlich eine höhere Spannungsfestigkeit als Luft unter Normaldruck. Auch gemäß dem für Luft bei gegebenem Druck gültigen Gesetz von P a s c h e n , nach dem die Funkenspannung eines Kondensators mit Luftdielektrikum von dem Produkt aus Elektrodenabstand a und Druck p abhängig ist, ist die Spannungsfestigkeit der zusammengepreßten unter starkem Innendruck stehenden Lufteinschlüsse stark erhöht. Der Einfachheit halber sei angenommen, daß der betrachtete Lufteinschluß die Form eines quadratischen Würfels habe und daß zwei sich gegenüberliegende Würfelflächen senkrecht zu der Richtung der elektrischen Feldlinien liegen. Man kann dann in erster Näherung den Lufteinschluß als Dielektrikuin eines Kondensators auffassen, der einen Teil eines Mehrschichtenkondensators darstellt. Bezeichnet man die Würfelkante vor der Wärmebehandlung mit a, so gilt bei konstanter Temperatur: Druck p - Volumen h = const. oder 1) - a.; = const. Nach der erfindungsgemäßen Behandlung gilt dann p' - a3' = const., wobei p' den bei (lern erfindungsgemäßen Verfahren angewendeten Druck und ä die dadurch verkleinerte Würfelkante des Lufteinschlusses bedeuten. Daraus folgt mit p' = x - p sofort oder Da nach dem Paschenschen Gesetz die Funkenspannung nur von dem Produkt p - a abhängig ist, ist sofort ersichtlich, daß die Funkenspannung F = a - p, also vor der Wärmebehandlung kleiner ist als die Funkenspannung nach der Behandlung Das Paschensche Gesetz, das hier in erster Näherung für einen Einschluß in Würfelform Gültigkeit hat, kann für sämtliche Formen der Einschlüsse angewendet werden. Dabei treten zwar je nach der Form der Einschlüsse wesentlich kompliziertere und undurchsichtigere Zusammenhänge auf, die geschilderte vorteilhafte Wirkung bleibt jedoch erhalten.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich natürlich auch mit einer der für Kunststoffkondensatoren sonst noch angewandten Wärmebehandlung kombinieren. So werden z. B. bekanntlich Kunststoffkondensatoren mit einem Dielektrikum aus Polystyrol vielfach aus zweifach gereckter Polystyrolfolie gewickelt und dann einer Wärmebehandlung unterworfen, bei der die Folie sich teilweise entreckt und verbackt. Diese Wärmebehandlung kann zugleich mit dem erfindungsgemäßen Verfahren durchgeführt werden, wobei sie in dein unter überdruck stehenden Druckzylinder erfolgt. Die zweckmäßige Durchführung solcher kombinierter Verfahren kann dem Fachmann überlassen bleiben.
  • Das obenstehend für Kondensatoren beschriebene Verfahren läßt sich sinngemäß auch auf elektrische Kabel oder sonstige elektrische Bauelemente, die unter Verwendung von Kunststoffen hergestellt sind, anwenden. In welcher Stufe des jeweiligen Herstellungsprozesses das Verfahren am zweckmäßigsten angewendet wird, kann dem Urteil des Fachmannes überlassen werden.

Claims (6)

  1. PATENTANSPRÜCHE: t.
  2. Verfahren zur Erhöhung der Spannungsfestigkeit von thermoplastischen Kunststoff-Folien bzw. von elektrischen Bauelementen, z. B. elektrischen Kondensatoren, Kabeln usw., die unter Verwendung von thermoplastischen Kunststoffen, z. B.
  3. Polystyrol od. ähnl., aufgebaut sind, dadurch gekennzeichnet, daß die KunststofF-Folie bzw. das Bauelement in einem f>ruckgefäß durch Einpressen eines neutralen .
  4. Mittels, z. 13. eines Gases, einem hohen Druck ausgesetzt werden und der Kunststoff so stark und so lange erhitzt wird, daß er teigig bzw. sehr zähflüssig wird und unter dem Einfluß des hohen Druckes schrumpft, worauf der unter Druck bleibende Kunststoff abgekühlt wird. =. `'erfahren nach .=lnspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als neutrales Gas ein Edelgas verwendet wird. 3. \"erfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als neutrales Gas Stickstoff verwendet wird. .1. \"erfahren nach -Anspruch i oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendruck des Druckgefäßes etwa 8 bis 12 atü, vorzugs«eise etwa io atü, beträgt.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch i oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendruck des Druckgefäßes mehr als 12 atü beträgt.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch i oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die bei ihm notwendige Erwärmung gleichzeitig zur Erzielung weiterer wärmeabhängiger Wirkungen an dem zu behandelnden Kunststoff oder Bauelement benutzt wird. . 1?lektrischer' Kondensator mit Kunststoffdielektrikum, vorzugsweise aus entreckbaren Folien, z.13. aus gereckten Polystyrolbändern, gekennzeichnet durch seine Herstellung nach einem Verfahren nach Anspruch i oder folgenden, insbesondere nach Anspruch 6.
DES18854A 1950-08-31 1950-08-31 Verfahren zur Erhoehung der Spannungsfestigkeit von thermoplastischen Kunststoff-Folien elektrischer Bauelemente Expired DE850473C (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DES18854A DE850473C (de) 1950-08-31 1950-08-31 Verfahren zur Erhoehung der Spannungsfestigkeit von thermoplastischen Kunststoff-Folien elektrischer Bauelemente

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DES18854A DE850473C (de) 1950-08-31 1950-08-31 Verfahren zur Erhoehung der Spannungsfestigkeit von thermoplastischen Kunststoff-Folien elektrischer Bauelemente

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE850473C true DE850473C (de) 1952-09-25

Family

ID=7475689

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DES18854A Expired DE850473C (de) 1950-08-31 1950-08-31 Verfahren zur Erhoehung der Spannungsfestigkeit von thermoplastischen Kunststoff-Folien elektrischer Bauelemente

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE850473C (de)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE1494311C3 (de) Herstellen eines wärmeerholbaren geformten Körpers
DE1765376A1 (de) Mittelspannungskabel und Verfahren zu seiner Herstellung
DE850473C (de) Verfahren zur Erhoehung der Spannungsfestigkeit von thermoplastischen Kunststoff-Folien elektrischer Bauelemente
Pütz Pferderücken
DE102013009238B4 (de) Feuchtigkeitssperrschicht-Dieletrikum für thermoformbare Schaltungen
DE837407C (de) Verfahren zum Verbinden des Isoliermaterials zwischen zwei mit verschiedenen thermoplastischen Isoliermaterialiern umkleideten Kabeln
DE2520497A1 (de) Verfahren zur druckausformung thermoplastischer hochmolekularer materialien
DE872265C (de) Verfahren zur Herstellung isolierender, poroeser Folien oder UEberzuege aus Kunststoffen
DE970080C (de) Verfahren zum Feinabgleich von Kondensatoren
DD141881A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur polarisierung von polymerformkoerpern
DE892486C (de) Verfahren zur Herstellung impraegnierter elektrischer Kondensatoren
DE891736C (de) Verfahren und Einrichtung zum Schneiden von in der Waerme plastischem Gut, z. B. Rohkautschuk oder organischen Kunststoffen
DE915580C (de) Isolierstoff fuer elektrotechnische Zwecke
DE102022204971A1 (de) Verfahren zur herstellung elektrisch isolierender schutzhandschuhe mit störlichtbogenschutz und solche schutzhandschuhe
AT207486B (de) Verfahren zum Isolieren elektrischer Spulen, Wicklungen, Maschinen und Apparate für Hochspannungsbetrieb
DE922663C (de) Elektrische Nichtleiter zur Erzeugung statischer Elektrizitaet
DE905864C (de) Verfahren zur Herstellung von Unterwasserkabeln
AT201287B (de) Verfahren zur Herstellung von Filmen
DE339501C (de) Hochfrequenzkabel
DE554334C (de) Verfahren zum Umkleiden von langgestreckten Koerpern mit Kautschuk
DE714199C (de) Verfahren zur Verbesserung der elektrischen Eigenschaften von Folien aus Polyvinylchlorid
Rähimi Die Geschichte der Egiz Eriq Ḫoğilar („Hoch-Graben Ḫoǧās‟) in Qarqaš–eine orale Tradition aus Ḫotän, Süd-Xinjiang
DE440271C (de) Golfball mit einem um einen Kern aus Streifen gewickelten, spaeter gepressten Mantel
AT222741B (de) Verfahren zum Aufbringen eines Überzuges von gleichmäßiger Durchschlagsfertigkeit
DE1297324B (de) Verfahren zum Herstellen eines Schaumgummierzeugnisses mit einer Praegung