FI79631C - Medelst vaermesaekring skyddad sjaelvregenererad kondensator och foerfarande foer dess framstaellning. - Google Patents

Description

1 79631 Lämpövarokkeella suojattu itseregeneroituva kondensaattori ja menetelmä sen valmistamiseksi

Keksinnön kohteena on yhdestä tai useammasta rul-5 lasta koostuvien itseregeneroituvien kondensaattoreiden valmistusmenetelmä, jossa jotakin eristysainetta oleville nauhoille levitetään metallikerros, jonka paksuus kussakin kohdassa voi vaihdella riippuen kysymyksessä olevan kohdan etäisyydestä nauhan sivureunoista, metalloidut nauhat kie-10 dotaan rullalle ainakin yhden rullan muodostamiseksi, kos-ketuselektrodeja painetaan rullan sivupinnoille ja koske-tuselektrodit yhdistetään liitäntänapoihin (EP-A1-109100). Keksinnön kohteena on myös itseregeneroituva kondensaattori .

15 Tällä tavalla valmistetun kondensaattorin automaat tinen regeneroituminen hetkellisen lyhyen vastakkaisten elektrodien välillä tapahtuneen oikosulun jälkeen johtuu elektrodien metallin haihtumisesta vikakohdassa. Elektrodien korjauskelvoton oikosulku merkitsee tällaisen konden-20 saattorin käyttöiän päättymistä. Mikäli oikosulkuvirta on voimakas, se voi sulattaa jonkin virtapiirissään olevan sulakelangan. Eräissä tapauksissa oikosulku saattaa ai-heuttaa kondensaattorin räjähtämisen. Oikosulkuvirta saattaa myös olla niin heikko, ettei se sulata sulakelankaa. 25 Viimeksi mainitussa tapauksessa läpilyöntlkohdassa tapahtuu voimakasta kuumentumista, joka aiheuttaa kondensaattorin turmeltumisen.

Tällaisten puutteiden tuhoisia seurauksia vastaan on aikaisemmin pyritty suojautumaan sulkemalla kondensaat-30 torirulla johonkin hermeettiseen koteloon, jonka muoto voi muuttua sisäisen paineen vaikutuksesta. Kun kondensaatto-rirullan viottumiseen yleensä liittyy kaasunpurkaus, tätä ilmiötä on jo aikaisemmin käytetty aikaansaamaan kotelon jonkin osan muodonmuuttumlnen, johon osaan on kiinnitetty 35 katkaisujohtimen pää, jonka avulla virta saadaan katkea- 2 79631 maan kondensaattorista sisäisen paineen kasvaessa (CH-A-472103).

Samoin on aikaisemmin käytetty varokelaitteita, jotka aktivoituvat varokelaitteen kohdalla ympäröivän il-5 man vaikutuksesta, niin sanottuja lämpövarokkeita. Tällaisia lämpövarokkeita on sijoitettu astioihin, jossa kuumen-nuslaitteet tai -elementit ovat öljyyn upotettuina. Astiassa olevan öljyn aikaansaama luonnollinen konvektio pitää lämpötilan siinä tasaisena. Keksijä on yrittänyt 10 sovittaa tällaisia lämpövarokkeita kondensaattoriastioiden sisään ilmaan, öljyyn luonnollisen konvektion ollessa estynyt tai ei-nestemäisiin päällystysmassoihin. Tällaiset järjestelyt ovat osoittautuneet tehottomiksi, koska oikosulku tapahtuu yleensä liian kaukana vikakohdasta.

15 Keksinnön tavoitteena on lämpövarokkeen tehokkaasti suojaama itseregeneroituva kondensaattori sekä sen valmistusmenetelmä.

Keksinnön mukainen kondensaattorin valmistusmenetelmä on tunnettu siitä, että jokaisen rullan akselille, 20 korkean metallointiasteen omaavalle vyöhykkeelle, sovitetaan lämpövaroke, joka on kytketään sarjaan rullan liitäntä johtimen kanssa, ja että kosketuselektrodit kytketään liitäntäjohtimiin.

Keksinnön mukainen kondensaattori on tunnettu sii-25 tä, että jokaisen rullan akselille, korkean matallointias-teen omaavalle vyöhykkeelle, on sovitettu lämpövaroke, joka on kytketty sarjaan rullan liitäntäjohtimen kanssa, ja että kosketuselektrodit on kytketty liitäntäjohtimiin.

Paksusti metalloidun kaistan ansiosta kondensaat-30 torirullan turmeltuminen paikallistuu tämän nauhan kohdalle, koska johtavan kerroksen sähkövastus on siinä pienempi. Syyt tämän kohdan turmeltumiseen korostuvat vielä, jos tämä kaista sijaitsee rullan keskikohdan lähellä, siinä, missä normaali käyttökuumentuminen on voimakkainta.

35 Valitsemalla sopivasti tämän kaistan leveys ja paikka eristysnauhan reunoihin nähden voidaan vaarallisen 3 79631 vian ilmeneminen rajoittaa tähän tarkasti määrättyyn kohtaan rullan akselille. Sovittamalla tähän kohtaan rullan akselille lämpövaroke, kondensaattorirullan mikä tahansa terminen vioittuminen aktivoi välittömästi lämpövarokkeen 5 ja katkaitsee virran kondensaattorirullasta, vieläpä silloinkin, kun viottuva kuumentuminen ei riitä sulattamaan normaalia sulakelankaa.

Keksintöä selitetään seuraavassa kahden suoritus-esimerkin yhteydessä viitaten liitteenä oleviin piirustuk-10 siin. Piirustusten kuviot 1 ja 2 ovat kaavamaisia leikkauskuvia kon-densaattorirullia muodostavista erilaisista liuskapareis-ta.

Kuviot 3 ja 4 ovat poikkileikkauskuvia keksinnön 15 mukaisista kondensaattoreista.

Kuvioissa 1 ja 2 kondensaattorirulla muodostetaan ·:·. kietomalla rullalle pari metalloitua dielektristä liuskaa, eli eristysnauhaa 3, 4. Näiden nauhojen 3 ja 4 metallointi ei ole tasainen, vaan sen keskimääräinen paksuus on olen-20 naisesti vähäisempi molemmilla puolilla kaistaa 5, jonka keskiviiva kiertyy rullalle tasossa, joka on kohtisuora rullan akselia vastaan, etenkin esimerkiksi symmetriata-sossa, joka on kohtisuora rullan akselia vastaan.

Kuvion 1 mukaan kunkin nauhan 3 ja 4 metallikerrok-25 sessa 6 on kaistan 5 kohdalla kohouma 7. Tällainen järjestely ei ole kuitenkaan ainoa mahdollinen, sillä saman vaikutuksen aikaansaamiseksi riittää, että kaikkien nauhoilla olevien kerrosten keskimääräinen paksuus kasvaa kaistan 5 läheisyydessä. Tähän tulokseen voidaan päästä myös eslmer-30 kiksi kuvion 2 mukaisella metalloinnilla eli metalliker-roksilla, joiden paksuus 8 toisella puolella kaistaa 5 on pieni ja kaistan 5 itsensä kohdalla ja sen toisella puolella paksuus 9 on suuri. Suuri paksuus on mieluiten sillä puolella, jolla metallointi ulottuu eristysnauhan reunaan 35 saakka, johon on painettu, esimerkiksi Schoopin menetelmällä, esimerkiksi sinkkiä oleva kosketuselektrodi.

4 79631

On selvää, että kaistan 5 ei välttämättä tarvitse rullautua rullan symmetriatason, joka on kohtisuora rullan akselia vastaan, kohdalta, vaan se voi rullautua kohdasta, joka on sivussa tästä symmetriatasosta. Tällöin lämpöva-5 rokkeen tulee olla rullan akselilla tässä sivussa olevassa kohdassa.

Kuviossa 3 on esitetty leikkauskuvana kondensaattori, joka muodostuu kotelossa 12 olevasta kahdesta kon-densaattorirullasta 10 ja 11 tai kahdesta rullarivistä 10 10 ja 11. Nämä kaksi rullaa on sovitettu rinnakkain. Kumpikin niistä muodostuu kuvion 1 tai 2 mukaisista metalloiduista nauhoista. Paksusti metalloidunkaistankohta on kahden katkoviivan 5 välissä. Kunkin kondensaattorin akselille on sovitettu tulpan 13 sisään lämpövaroke 14. Tulpan 13 si-15 säliä varoke voi olla ilman, öljyn tai jonkin kovetetun massan ympäröimänä. Viimeksi mainitussa tapauksessa varok-keen 14 ympärillä voi olla jokin vaippa tai holkki. Kotelo • 12 voi olla täytetty jollakin kovetetulla eristysmassalla 15.

► 20 Lämpövarokkeiden sulamislämpötila on hieman kor keampi kuin kondensaattoreiden käyttölämpötila, esimerkik-: si 10°C, tai jos kondensaattorirullien päällystys ja kyl- lästys edellyttää lämpötilaa, joka on hieman korkeampi kuin käyttölämpötila, sulamislämpötila on hieman korkeampi 25 kuin tämä lämpötila. Jos kordensaattorirullien lämpökäsit-telylämpötila on suhteellisen korkea, tämä käsittely suoritetaan edullisesti ennen lämpövarokkeiden sijoittamista tulpan akselille.

Hyväksi havaitun suoritusmuotonsa mukaan keksintö 30 toteutetaan sovittamalla yksi ainoa kondensaattorirulla kuhunkin koteloon.

Keksinnön mukaiset tavanomaisilla eristeillä, paperilla, polypropyleenillä jne. valmistetut kondensaattorit varustetaan lämpövarokkeilla, joiden sulamislämpötila 35 valitaan 90°C ja 180°C:n väliltä. Varokkeet ovat tässä tapauksessa suhteellisen paksuja ja siten helposti käsi- 5 79631 teltäviä, näissä lämpötiloissa sulavista seosteista valmistettuja lankoja tai liuskoja. Tällaiset seosteet koostuvat ainakin kahdesta seuraavista metalleista: Sn, Pb, Cd, Bi ja Hg. Esimerkkejä seosteista, joiden sulamisläm-5 pötila on 90°C:n ja 180°C:n väliltä, ovat: 80 % Hg, 20 %

Bi (90°C); 53 % Bi, 33 % Pb, 14 % Sn (96°C); 54 % Bi, 26 % Sn, 20 % Cd (103°C); 40 % Bi, 40 % Pb, 20 % Sn (111°C); 50 % Sn, 32 % Pb, 18 % Cd (145°C); 67 % Sn, 33 % Pb (180°C); 68 % Sn, 32 % Cd (180°C). Lämpövarokkeet muo-10 dostavat langat tai liuskat on mieluiten suojattu jollakin riittävän leveällä vaipalla tai hoikilla, jotta se katkaisee varmasti virtapiirin langan tai liuskan sulaessa. Tällainen vaippa on välttämätön, kun varoketta ympäröi jokin kovetettu massa.

15 Kuvio 4 esittää perspektiivikuvana keksinnön mukai sen yhdestä kotelossa 12 olevasta rullasta 10 muodostuvan kondensaattorin poikkileikkausta.

Kondensaaatorirullassa 10 on akselin suuntainen reikä 13. Tämä akselinsuuntainen reikä voi olla istukan, 20 jonka ympärille kondensaattorirulla on kiedottu, kutistuma tai se voi olla kondensaattorirullaan 10 kuuluvan onton eristysistukan akselireikä.

Kondensaattorirulla 10 on päällystetty kahdella sivulla olevalla elektrodilla 15 ja 16, jotka on saatu 25 aikaan esimerkiksi suihkuttamalla pienen pieniä metallipi-saroita Schoopin menetelmän mukaan. Kannen 18 läpi menevä liitäntäjohdin 17 on juotettu ylempään elektrodiin 16. Jotakin sulavaa johtavaa metallia, esimerkiksi lyijy-tina-seosta oleva liuska on tässä tapauksessa puristettu sel-30 laiseksi, että siinä on kapeampi osa 19, joka toimii sulakkeena, kahden normaalilevyisen osan 20 ja 21 välillä. Osan 20 pää on taivutettu suoraan kulmaan ja tämä kokonai-suus on työnnetty kondensaattorirullan 10 akselilla olevaan reikään 13 niin syvälle, että osan 20 taivutettu pää 35 joutuu kosketukseen elektrodin 15 kanssa, johon se on juotettu. Kapeamman osan 19 tulee olla sillä kohdalla rullaa, 6 79631 jossa metallikerroksen paksuus on suurempi. Pää 21 voi toimia suoraan liitäntäjohtimena tai se on voitu juottaa eristettyyn liitäntäjohtimeen 22, kuten piirustuksessa on esitetty. Tällä tavoin varustettu kondensaattorirulla voi 5 olla kyllästetty jollakin sopivalla eristeellä yksinkertaisesti kastelemalla se sillä tai tyhjökyllästämällä.

Kun kondensaattori on työnnetty koteloon 12, joka on mieluiten jotakin eristysainetta, vapaat tilat kondensaattorin ja kotelon välillä voidaan täyttää jollakin so-10 pivalla esimerkiksi normaalilämpötilassa jähmettyvällä tai lämmössä kovettuvalla täyteaineella. Tämä täyteaine voi muodostaa suhteellisen paksun kerroksen kondensaattorirul-lan ympärille ja korvata siten kannen 18.

Kun täyteaine kuten öljy ei aiheuta sulakkeen vir-15 hetoimintaa sen sulaessa, ei liuskan osan 19 päällystämiseen kaiken varalta tarvitse ryhtyä. Päinvastaisessa tapauksessa liuskan osa 19 voidaan suojata ei esitetyillä holkeilla, jotka estävät täyteainetta joutumasta kosketukseen osan 19 metallin kanssa.

20 , *

Claims (6)

7 79631

1. Menetelmä yhden tai useamman rullan (10,11) käsittävän itseregeneroituvan kondensaattorin valmistamisek- 5 si, jossa menetelmässä dielektristä materiaalia oleville liuskoille (3,4) levitetään metallikerros (6,8,9), jonka keskimääräinen vahvuus vähenee molemmin puolin vyöhykettä (5), jossa keskimääräinen metallointiaste on korkea ja joka sijaitsee tietyllä etäisyydellä kaikkien liuskojen 10 sivureunoista, jolloin rullan sivupinnoille levitetään kosketuselektrodeja (15,16), tunnettu siitä, että jokaisen rullan akselille, korkean metallointiasteen omaavalle vyöhykkeelle (5), sovitetaan lämpövaroke (14), joka kytketään sarjaan rullan liitäntäjohtimen (22) kanssa, ja 15 että kosketuselektrodit (15,16) kytketään liitäntäjohti-miin (22,17).

2. Itseregeneroituva kondensaattori, joka käsittää yhden tai useamman, liuskoista (3,4) koostuvan rullan (10,11), jotka liuskat ovat dielektristä materiaalia, jol- 20 le on levitetty metallikerros (6,8,9), jonka keskimääräinen vahvuus vähenee molemmin puolin vyöhykettä (5), jossa keskimääräinen metallointiaste on korkea ja joka sijaitsee tietyllä etäisyydellä kaikkien liuskojen sivureunoista, jolloin rullan sivupinnoille on levitetty kosketuselektro-25 deja (15,16), tunnettu siitä, että jokaisen rullan akselille, korkean metallointiasteen omaavalle vyöhykkeelle (5), on sovitettu lämpövaroke (14), joka on kytketty sarjaan rullan liitäntäjohtimen (22) kanssa, ja että kosketuselektrodit (15,16) on kytketty liitäntäjohtimiin 30 (22,17).

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen kondensaattori, tunnettu siitä, että se muodostuu kotelossa (12) olevasta kondnesaattorirullasta (10).

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen kondensaattori, 35 tunnettu siitä, että kotelo (12) sisältää useampia vierekkäin sijoitettuja kondensaattorirullia (10,11). 8 79631

5 Cd, Bi, Hg.

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen kondensaattori, tunnettu siitä, että lämpövaroke (14) on lanka tai liuska, joka on tehty seoksesta, joka käsittää ainakin kaksi seuraavista metalleista: Sn, Pb,

6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen kondensaattori, tunnettu siitä, että lämpövaroke (14) on liuska, jossa on kavennus (19). 9 79631