DE893382C - Elektrischer Wickelkondensator - Google Patents

Description

• Elektrischer Wickelkondensator Verschiedene dielektrnsch brauchbare Kunststoffe lassen sich bekanntlich bei ihrer Herstellung oder auch nachträglich auf eine größere Länge ziehen, wodurch vorteilhafte mechanische Eigenschaften der Kunststoffolie erzielt werden. Bei Erwärmung haben diese Kunststoffolien das Bestreben, wieder in den ursprünglichen Zustand zurückzukehren, was beim Aufbau von elektrischen Kondensatoren insofern nutzbar verwertet wird, als bei der Verfestigung des Wickelkörpers durch Wärmeanwendung ein Austreiben der im Wickelkörper eingeschlossenen Luftmengen erfolgt.
• Um die auf anderen Kond'ensatorgebieten gewonnenen Erfahrungen auch beim Aufbau von Kunststofikondensatoren nutzbar zu machen, hat man die Belegungen nicht mehr als selbständige Metallfolien ausgebildet, sondern sie als Metallniederschläge auf den Kunststoffolien unmittelbar angebracht. ,Stellt man nun aus solchen, metallisierten Kunststoffolien einen Wickelkörper her und erwärmt diesen, um :den bekannten Entreckungseffekt hervorzurufen, .dann verformen sich diese im Gegensatz zu Kondensatoren mit selbständigen Belegungsfolien sehr stark, insbesondere bilden sich kegelige Stirnflächen des Wickelkörpers aus, weil neben der Längskontraktion der Isolierstofffolien auch ihre Querkontraktion zur Wirkung kommt, die sich bei den inneren Lagen, die unter erhöhtem Wickeldruck stehen, weniger äußert als bei den äußeren Lagen. Das Fehlen dieser Erscheinung bei Wickelkondensatoren mit selbständigen Belegungsfolien beruht wahrscheinlich darauf, da'ß sich die Isolierstoffdlien an den starren Belegungsfolien abstützen und .die @Querkontraktion nicht erfolgen kann. Eine große Bedeutung ist hierbei .dem zurückstehenden Rand der Metallfolien zuzumessen, der einen Halt für den durch die Entreckung etwas dicker gewordenen überstehenden Rand der Isolierstoffolien bildet.
• Um nun die für konstante Kondensatoren notwendige geometrisch definierte Form .des Wickelkörpers .auch bei aufmetallisierten Belegungen zu erhalten, wird nach dem Kennzeichen der Erfindung vorgeschlagen, in jede Wickellage des Kondensatorkörpers mindestens einen schmaleren, nicht oder nur in Wickelrichtung gereckten Kunstfolienstreifen einzulegen. Dieser vertritt dann die Stelle der sonst üblichenselbständigen Metallfolien und verhindert, wie die Versuche zeigten, ebenfalls die Querkontraktion der Kunststoffbänder.
• v Der Aufbau von Kondensatorenkörpern nach dem Kennzeichen der Erfindung kann nun in mannigfachster Weise vorgenommen werden. Grundsätzlich kann auf der einen Seite der Hilfskunststoffstreifen dielektrisch beansprucht .werden, er kann aber auch auf der anderen Seite so angeordnet bzw. ausgebildet sein, daß er dielektrisch unwirksam ist.
• Nähere Erklärungen seien an Hand der Zeichnung gegeben. In Fig. i ist zunächst eine Wickellage für einen Kunststoffwickelkörper gezeigt, bei weilcher die eigentlichen dielektriischen Streifen mit a und b bezeichnet sind. Jether :dieser Streifen ist einseitig, mit c und d bezeichnet, metallisiert. Um die Querkontraktion dieser gereckten- Kunststoffstreifen u und b zu verhindern, sind in die Wickellage zwei weitere nicht metallisierte Kunststoffstreifen e und f eingeführt, die schmaler als die metallisierten dielektrischen Streifen a und b :gehalten sind. Die überstehenden Ränder von a und b finden an der Längskante von e und f einen Halt. In diesem Fall werden e und f, da sie im elektrischen Feld liegen, dieleiktrisch mit verwertet. Um eine bessere Spannungsverteilung über .das Dielel#:tri.kum zu erhalten, kann man den Aufbau nach Fig. a so treffen, daß man auch die Hilfskunststoffstreifen einseitig metallisiert, wobei deren Metallisierung g und h als Äquipotentialläche dient, da sie nicht mit Anschlüssen versehen ist.
• Auch doppelt metallisierte Bänder können entsprechend dem Kennzeichen der Erfindung zu einem Wickelkörper vereinigt werden. In F ig. 3 ist die Wickellage eines derartigen Kondensators wiedergegeben. i und h sind dielektrische; allseitig gereckte Bänder, die doppelseitig metallisiert sind. Zur Aufrechterhaltung .der Form des Wickelkörpers bei der nachfolgenden Wärmebehandlung sind Hilfs'kunststoffstreifen, die überhaupt nicht oder nur in Wickelrichtung gereckt sind, in schmalerer Breite als i und h eingefügt. Diese sind mit l und m bezeichnet und ebenfalls doppelseitig metallisiert und so e'in'gelegt, daß jeweils Belegungen gleichen Potentials aufeinanderliegen.
• -In Fig. q. und 5 schließlich sind Anordnungen wiedergegeben, bei denen die Hilfskunststoffbänder außerhalb des dielektrischen Feldes liegen und lediglich die Rolle eines mechanischen,Stützorgans besitzen. In Fig. q. sind n und o dielektrisch doppelseitig metallisierte Kunststoffbänder, p und q stützende Hilfskunststoffbänder. Durch die .Anordnung der Belegungen von n und o sind die Hilfskunst-Stoffbänder zwischen Belegungen gleichen Potentals angeordnet, so däß sie dielektri-sch nicht in Erscheinung treten können.
• Der Aufbau der Fig. 5 entspricht im wesentlichen dem Aufbau der Fig. q., nur mit dem Unterschied, daß die Hilfskunststofbänder r und s ebenfalls beidseitig metallisiert sind.
• Da bei manchen der .beschriebenen Aufbauanordnungen die stützenden Hilfskunststoffbänder einen zusätzlichen Aufwand bedeuten, ist es Zweckmäßig, um diesen Aufwand klein zu halten, sie so dünn wie irgend möglich, jedenfalls wesentlich dünner als die breiteren dielektrischen Bänder auszubilden, da sie nicht auf Spannungsfestigkeitbeansprucht werden. Da in der Praxis im wesentlichen zunächst gerecktes Polystyrol für den Aufbau solcher Kondensatoren benutzt wird, empfiehlt es sich, für die stützenden Hilfskunstatoffbänder nicht gerecktes Polystyrol zu verwenden, um einen einheitlidhen Aufbau des Wickelkörpers bzw. auch günstigste dielektrische Eigenschaften, für den Fall, daß die Hilfskunststotbänder dielektrisch beansprucht werden, zu schaffen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Elektrischer Wickelkondensator, dessen mit aufmetallisierten Belegungen versehenes, aus gereckten polymeren Kunststoffen bestehendes Dielektrilcumnach der Herstellung des Kondensatorkörpers durch eine Wärmebehandlung mindestens zum Teil entreckt ist, dadurch gekennzeichnet, daß jedeWickellage des Kondensatorkörpers mindestens einen schmaleren, nicht oder nur in Wickelrichtung gereckten Kunistfolienstreifen enthält. .. Elektrischer Wickelkondensator nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß .der nicht oder nur in Wickelrichtung gereckte Kunstfolienstreifen dielektrisch beansprucht isst. 3. Elektrischer Wickelkondensator nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der nicht oder nur in Wickelrichtung gereckte Kunstfolienstreifen ein- oder beidseitig metallisiert ist.. 4. Elektrischer Wickelkondensator nach -Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, da.ß der nicht oder nur in Wickelrichtung gereckte Kunstfol'ien@streifen so zwischen Belegunbgen gleichen Potentials angeordnet ist, daß er im elektrisch kurzgeschlossenen, feldfreien Raum liegt. 5. Elektrischer Wickelkondensator nach Anspruchii bis 4., dadurch gekennzeichnet, daß der nicht oder nur in Wickelri htung gereckte Kunstfolienstreifen wesentlich dünner :als die breiteren dielektrischen Bänder ist. 6. Elektrischer Wickelkondensator nach Ansprach i biss 5, dadurch ge!lcennzeichn et, daß die breiteren, die Belegungen tragenden Kunstfolienstreifen des Kondensators aus- gerecktem und die schmaleren Kunstfolienstreifen aus nicht gerecktem Polystyrol bestehen.