DE976658C

DE976658C - Impraegniermittel fuer Schaltungselemente, wie insbesondere Kondensatoren

Info

Publication number: DE976658C
Application number: DES11011D
Authority: DE
Inventors: Hans Dr Schulz; Reinhard Dr Tandler
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1942-09-11
Filing date: 1942-09-11
Publication date: 1964-01-30

Description

Imprägniermittel für Schaltungselemente, wie insbesondere Kondensatoren Die Erfindung betrifft dieVerwendungbestimmter Imprägniermittel für Schaltungselemente, wie beispielsweise Kondensatoren, die wenigstens zum Teil Formkörper aus Kunststoffen, insbesondere auf der Basis von reinen oder gechlorten Kohlenwasserstoffen, enthalten.
Bekanntlich finden in der Elektrotechnik die sogenannten Kunststoffe Anwendung als Isoliermittel, weil ihre elektrischen und dielektrischen Werte denen der älteren, natürlichen Isoliermittel zum Teil weit überlegen sind. Es sei beispielsweise an die sogenannten Kunstharze erinnert, die vielfach zur Ausbildung von isolierenden Körpern Verwendung finden. Insbesondere sind die Kunststoffe, die. auf der Basis der reinen Kohlenwasse.rstoffe oder der Chlorkohlenwasserstoffe aufgebaut sind, wegen der besonders guten Eigenschaften von besonderem Interesse. Ein Nachteil dieser Kunstprodukte ist die geringe Durchschlagsfestigkeit, die zu verhältnismäßig großen Wandstärken der isolierenden Zwischenlagen führt.
T 7m die Spannungsfestigkeit zu erhöhen, hat inan die aus der Isolierstofftechnik her bekannten Verfahren benutzt und hat elektrische Einrichtungen oder Schaltelemente, die wenigstens zum Teil Formkörper aus solchen Kunststoffen enthalten, mit Imprägnierstoffen behandelt. Es ist dadurch eine erhebliche Heraufsetzung der Durchschlagsspannung zu erzielen.
Beobachtungen zeigten nun, daß die Wahl des Imprägniermittels nicht gleichgültig ist, sondern nach ganz bestimmten Gesichtspunkten erfolgen muß, wenn man den Kunststoff in seiner elektrischenLeistungsfähigkeit nicht beeinträchtigen will. So ergab sich beispielsweise, daß elektrische Kondensatoren, die unter Verwendung bandähnlicher Formkörper aus Polysty rot aufgebaut und mit 01 imprägniert waren, nach kürzerer oder längerer Zeit versagten. Es wurde festgestellt, daß die Kunststoffe teilweise angeduollen, teilweise sogar von dem Imprägniermittel gelöst waren. Die zur Vermeidung dieses Übelstandes unternommenen Untersuchungen ergaben, daß es notwendig ist, eine sehr scharfe Auswahl unter den zur Verfügung stehenden Imprägniermitteln zu treffen.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, als Imprägniermittel für Schaltungselemente, insbesondere Kondensatoren, die wenigstens zum Teil Fotrmkörper aus Kunststoffen, insbesondere auf der Basis von reinen oder gechlorten Kohlenwasserstoffen, enthalten, gesättigte alicyclische Kohlenwasserstoffe, deren Siedepunkte mindestens bei 15o° C bei einem Druck von <io mm Quecksilbersäule liegen, zu verwenden.
Diese Imprägnierrnittel vermeiden die oben geschilderten Nachteile, weil Angriffe des Kunststoffes dabei nicht eintreten. Offenbar ist dies darauf zurückzuführen, daß die gesättigten Imprägniermittel keine freien Energien mehr enthalten, die zu Auflösungserscheinungen führen können. Durch die Abtrennung der nieder siedenden Fraktionen besteht die Imprägniermasse im wesentlichen aus höhermo:lekularen Anteilen, die sich nicht mehr in das Gefüge des Isolierstoffes einlagern können.
Nach der erfindungsgemäßen Regel ist es also in jedem Falle zweckmäßig, den Siedepunkt des Imprägniermittels möglichst hoch zu wählen. Dies würde jedoch zu einer Verteuerung des fertigen Produktes führen, so daß man die Mindesthöhe des Siedepunktes zweckmäßigenveise in Abhängigkeit von dem Betriebstemperaturbereich des fertigen Gegenstandes wählt. Je höher nämlich die höchste Betriebstemperatur ist, um so höher muß auch der Siedepunkt des Imprägniermittels liegen. Während die untere Grenze von i5o° C verwendbar ist für Geräte, deren Betriebstemperatur 6o° C nicht überschreitet, ist für solche, deren Betriebstemperatur beispielsweise bis go° C ausgedehnt werden soll, eine Heraufsetzung des Siedepunktes auf ungefähr 22o° C bei einem Druck unterhalb von io mm H-b erforderlich.
Auf der anderen Seite wird der Siedepunkt des Imprägniermittels aber auch noch von der tiefsten Betriebstemperatur des fertigen Gerätes mitbestimmt, denn je höher der Siedepunkt des Imprägniermittels liegt, um so höher liegt auch der Stockpunkt des Imprägniermittels. Darf dieser eine festgesetzte Temperatur nicht überschreiten, dann wird zwangläufig damit die oberste Siedepunktgrenze des Imprägniermittels bestimmt.
Es zeigte sich nun weiter, daß es zur Erzielung eines möglichst weiten Temperaturbereiches, beispielsweise von -2o bis +go° C, innerhalb dessen das Imprägniermittel nicht rißbildende Eigenschaften besitzen soll, zweckmäßig ist, unter den verwendbaren Imprägniermitteln diejenigen auszuwählen, die keine Paraffinanteile mehr besitzen, bzw. sie durch ein zusätzliches Verfahren (selektive Lösung od. dgl.) entsprechend zu raffinieren. Überraschenderweise liegt nämlich bei diesen Imprägniermitteln trotz eines hohen Siedepunktes der Stockpunkt verhältnismäßig tief. Als Beispiel für solche Imprägniermittel seien die Öle auf Napbthenbasis genannt. Diese Imprägniermittel gestatten, wie lange Dauerversuche eindeutig bewiesen haben, die Herstellung von imprägnierten Polysty rol-Kondensatoren, die für einen Betriebstemperaturbereich zwischen -2o und +9o° C geeignet sind, ohne daß Beeinträchtigungen der Kunststofffolie durch das Imprägniermittel erfolgen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verwendung von gesättigten alicyclischen Kohlenwasserstoffen, deren Siedepunkte mindestens. bei i5o° C bei einem Druck von <io mm Ouecksilbersäule liegen, als Imprägniermittel für Schaltungselemente, insbesondere Kondensatoren, die wenigstens zum Teil Formkörper aus Kunststoffen, insbesondere auf der Basis von reinen oder gechlorten Kohlenwasserstoffen, enthalten.
2. Verwendung eines Imprägniermittels gemäß Anspruch i, das weitgehend von Paraffinanteilen befreit worden ist.
3. Verwendung eines Imprägniermittels gemäß Anspruch i und 2, das aus naphthenhaltigen Ölen gewonnen worden ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 593 827; schweizerische Patentschrift Nr. 173 820; britische Patentschrift Nr. d.90814; USA.-Patentschrift Nr. 1878 509; Huntenberg, »Chemie der anorganischen Kunststoffe«, 1939, S. 6o bis 63; Brandenburger, »Kunststoffratgeber«, 1939 S. 82/83; P abs t, »Kunststoff-Taschenbuch.«, 1936, S. 62-/63; U 11 m a n n, »Enzyklopädie der technischen Chemie«, 1928, z. Band, S. 226.