JP2000012372A - 乾式高電圧金属化フィルムコンデンサ - Google Patents

乾式高電圧金属化フィルムコンデンサ

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JP2000012372A
JP2000012372A JP10176217A JP17621798A JP2000012372A JP 2000012372 A JP2000012372 A JP 2000012372A JP 10176217 A JP10176217 A JP 10176217A JP 17621798 A JP17621798 A JP 17621798A JP 2000012372 A JP2000012372 A JP 2000012372A
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capacitor
metallized film
insulating
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JP10176217A
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Hirokazu Sakaguchi
博数 阪口
Shusaku Ikoma
秀作 生駒
Tomonori Toe
智則 東江
Tomoya Adachi
智哉 安立
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Nichicon Corp
Original Assignee
Nichicon Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高電圧において、コンデンサ素子を複数個直
列結線で使用しても、安全で、信頼性の高い乾式高電圧
フィルムコンデンサを提供する。 【解決手段】 フィルムの幅方向の一端部に、絶縁マー
ジン部2を残して蒸着金属電極3を形成した金属化フィ
ルム1の側縁金属蒸着面に連続通電路6を有し、上記蒸
着金属電極は、幅方向または幅方向から斜めに伸延する
分割溝7により分割されて複数個の分割電極8を形成
し、上記分割溝7は、長手方向に間欠的に伸延する先端
が半円状または半楕円状の絶縁溝9aとT字状に交叉
し、該絶縁溝9a同士の間に、少なくとも1つの他の絶
縁溝9bを連結部10を隔てて設けてなる金属化フィル
ム1を少なくとも1枚巻回し、該巻回体の両端面に金属
を溶射し、電極引出部11を形成してなるコンデンサ素
子5を複数個直列または直並列に結線してなる乾式高電
圧金属化フィルムコンデンサにおいて、上記連結部10
の幅寸法l1 を1.0〜5.0mm、上記絶縁溝9a、
9bの幅寸法l2 を1.0〜10.0mmとしたことを
特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、力率改善用の電力
用コンデンサ、電気機器用コンデンサなどの乾式金属化
フィルムコンデンサの改良に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年電気機器などの小形化に伴い、各部
品の小形化に対する要求が高く、金属化フィルムコンデ
ンサにおいても、小形化、大容量化、信頼性の向上を目
的として、材料、構造の検討が行われている。また、信
頼性の向上を目的として、金属化フィルムコンデンサに
異常が生じた場合の発火、発煙、爆発などの二次災害を
防止するため、油入式金属化フィルムコンデンサでは、
ケース内圧力上昇を利用した保安装置が取付けられた
り、乾式金属化フィルムコンデンサでは保安機構付金属
化フィルムを用いたものが採用されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】乾式保安機構付コンデ
ンサでは、特開平8ー273968号公報に示されてい
る金属蒸着フィルムで、蒸着金属電極をフィルム幅方向
に延びる分割溝により分割して複数個の分割電極を形成
し、該分割電極の縁端に沿って間欠的な絶縁溝を設けて
連結部を形成し、該連結部を介して分割電極と連続通電
部を並列接続し、絶縁溝の先端は電界が集中しないよう
半円状または半楕円状に形成し、かつ、絶縁溝の幅を
0.3〜1.0mm、連結部の幅を0.3〜2.0mm
として寸法を規定することにより信頼性の向上が図られ
ている。
【0004】上記金属蒸着フィルムを使用した乾式保安
機構付コンデンサは、1個もしくは複数個並列結線して
使用する場合は効果があるが、コンデンサ素子を複数個
直列結線して使用する場合は、1個のコンデンサ素子内
で局部的な誘電体破壊が発生すると保安機構が作動して
容量減少する。これが、継続して発生すると容量減少が
大きくなり、この容量減少に応じてコンデンサ素子の電
圧分担が大きくなり、上記コンデンサ素子に印加される
電圧が過電圧となって容量減少が加速的に進行して、遂
には容量ゼロとなり、この容量ゼロのコンデンサ素子に
乾式保安機構付コンデンサに印加されている全電圧が印
加されることになる。
【0005】このような現象は、上記の乾式保安機構付
コンデンサでは、分割電極の縁端に沿った間欠的な絶縁
溝の幅が狭いので、容量ゼロのコンデンサ素子が負担す
る高電圧の印加電圧に耐えられず、この絶縁溝の部分に
て短絡放電などが発生し、上記乾式保安機構付コンデン
サが破壊に至るなどの欠点を有していた。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の欠点を解
決するためになされたものであって、上記分割電極の縁
端に沿って形成された間欠的な絶縁溝の幅寸法(l2
と、該絶縁溝間の連結部の幅寸法(l1 )とについて種
々検討した結果、得られたものであり、定格電圧100
0VAC以上の高電圧においてコンデンサ素子を複数個
直列結線して使用しても、安全で、信頼性の高い乾式金
属化フィルムコンデンサを得ることを目的としている。
【0007】すなわち、フィルムの幅方向の一端部に、
絶縁マージン部2を残して蒸着金属電極3を形成した金
属化フィルム1の側縁金属蒸着面に連続通電路6を有
し、上記蒸着金属電極は、幅方向または幅方向から斜め
に伸延する分割溝7により分割されて複数個の分割電極
8を形成し、上記分割溝7は、長手方向に間欠的に伸延
する先端が半円状または半楕円状の絶縁溝9aとT字状
に交叉し、該絶縁溝9a同士の間に、少なくとも1つの
他の絶縁溝9bを連結部10を隔てて設けてなる金属化
フィルム1を少なくとも1枚巻回し、該巻回体の両端面
に金属を溶射し、電極引出部11を形成してなるコンデ
ンサ素子5を複数個直列または直並列に結線してなる乾
式高電圧金属化フィルムコンデンサにおいて、上記連結
部10の幅寸法l1 を1.0〜5.0mm、上記絶縁
溝9a、9bの幅寸法l2 を1.0〜10.0mmとし
たことを特徴としている。
【0008】また、上記複数個のコンデンサ素子を直列
または直並列に結線したコンデンサ集合体18を星形結
線したことを特徴としている。
【0009】さらに、上記複数個のコンデンサ素子を直
列または直並列に結線したコンデンサ集合体18をデル
タ結線したことを特徴としている。
【0010】
【発明の実施の形態】複数個の直列結線したコンデンサ
素子の1個が局部的に絶縁破壊して保安機構が作動した
場合であっても、分割電極の縁端に沿った連結部および
絶縁溝の幅寸法が適切な範囲に設定されているので、絶
縁破壊部分がそれ以上拡大することがなく、絶縁溝部分
の耐電圧を十分確保することができ、コンデンサ素子の
短絡放電などによる破壊が防止され、信頼性の向上を図
ることができる。
【0011】
【実施例】本発明の乾式高電圧金属化フィルムコンデン
サの具体的な実施例について説明する。図1は本発明の
一実施例に係る金属化フィルムの平面図、図2はコンデ
ンサ素子の一部展開斜視図、図3はコンデンサ素子をプ
ラスチックケースに収納した単器コンデンサの断面図、
図4は複数個の単器コンデンサを直列結線しコンデンサ
集合体を構成して、星形結線し容器に収納した構成図、
図5は複数個の単器コンデンサを直列結線しコンデンサ
集合体を構成して、デルタ結線し容器に収納した構成図
である。
【0012】
【実施例1】図2に示すように、厚さ9μm、幅100
mm、蒸着金属電極がアルミニウム、蒸着膜抵抗値が4
Ω/□であって、片側端部に絶縁マージン部2を有する
金属化ポリプロピレンフィルム1において、蒸着金属電
極3に分割電極8と絶縁溝9a、9bと連結部10とを
形成した金属化ポリプロピレンフィルム1と、蒸着金属
電極のみが蒸着され、分割溝7と絶縁溝9a、9bと連
結部10とを有さないベース側金属化ポリプロピレンフ
ィルム4とを絶縁マージン部2が反対になるように重ね
合わせて巻回し、その両端面にメタリコン金属を溶射し
て電極引出部11を形成したコンデンサ素子5を作製
し、図3に示すように、コンデンサ素子の電極引出部1
1に絶縁被覆したリード線12をスポット溶接、または
はんだ付けなどで結線13を施して電極端子を同一方向
に導出し、該コンデンサ素子を樹脂ケース14に収納し
てポリウレタン樹脂などからなる絶縁材料15を充填し
て単器コンデンサ16を作製する。次に図4に示すよう
に、単器コンデンサ16を10個直列結線したコンデン
サユニット17を2個並列接続して、コンデンサ集合体
18を形成し、該集合体を1相として3相星形結線し外
部引出端子20を備えた金属製容器19に収納し、定
格:3相、60Hz、6.6kV、100kvarの乾
式高電圧金属化フィルムコンデンサの試料を7種類作製
した。
【0013】上記コンデンサ素子5を構成している一対
の金属化フィルムのうち、片方の金属化フィルムは、図
1に示すように、フィルムの幅方向の一端部を絶縁マー
ジン部2にして蒸着金属電極3を形成し、他端を連続通
電路6としてフィルム幅方向に延びる分割溝7により分
割し複数個の分割電極8を形成し、かつ、該分割電極の
縁端に沿って、上記分割電極ごとに絶縁溝9a、9bを
設けて2個の間欠的な連結部10を形成し、該連結部に
より上記連続通電路6と上記分割電極8とを電気的に導
通させている。なお、上記絶縁溝の先端は半円状の形状
である。この時の金属化フィルムの分割溝間隔(l
3 )、連結部の幅(l1 )および絶縁溝の幅(l2 )の
各々の寸法を次の通りとした。 ・幅方向に沿って長手方向に分割した分割溝間隔の寸法
(l3 ):45mm ・連結部の幅寸法(l1 ):0.25、 0.5、 1.
0、2 .0、 3.0、5.0、 7.5mm ・絶縁溝の幅寸法(l2 ):1.0mm
【0014】試験の方法は連続通電試験で、常温中で定
格電圧の1.5倍の電圧(9.9kV)の交流電圧を1
000時間連続印加して、電圧印加後の常温での容量変
化率、定格電圧損失率について評価を行った。その試験
結果を図6、図7に示す。
【0015】この試験結果から、次のことが判明した。
容量変化率は、図6に示すように、連結部の幅寸法(l
1 )が0.25mmであれば容量が3.2%減少してい
るが、0.5mmの場合は0.75%と少なくなり、
1.0〜3.0mmでは0.4%以下とさらに少なく、
3.0mm以上になると0.1%程度で殆ど減少しなく
なっている。また、定格電圧損失率は、図7に示すよう
に、連結部の幅寸法(l1 )が5.0mm以下であれ
ば、定格電圧損失率は0.020〜0.028%の範囲
で初期値に対して殆ど変化していないが、7.5mmに
なると、0.061%と上昇している。
【0016】試験後の分解結果、いずれの試料において
も金属化フィルムの局部的破壊が発生しているが、連結
部の幅寸法(l1 )が1.0mm未満では、保安機構の
作動個所が多くなり過ぎ、金属化フィルムの絶縁欠陥部
が過度に除去され、容量減少率が大きくなる。一方、連
結部の幅寸法(l1 )が5.0mmを超えると、保安機
構の作動が悪く、局部的破壊が多発して熱劣化が起こ
り、定格電圧損失率が増大するので、性能的に望ましく
ない。よって、連結部の幅寸法(l1 )の範囲は、1.
0〜5.0mmとするのが好ましい。
【0017】
【実施例2】上記実施例1と同様にして、定格:3相、
60Hz、6.6kV、100kvarの乾式高電圧金
属化フィルムコンデンサの試料を10種類作製した。た
だし、この時の分割溝間隔(l3 )、連結部の幅(l
1 )および絶縁溝の幅(l2 )の各々の寸法は次の通り
とした。 ・幅方向に沿って長手方向に分割した分割溝間隔の寸法
(l3 ):45mm ・連結部の幅寸法(l1 ):1.0、 5.0mm ・絶縁溝の幅寸法(l2 ):0.5、 1.0、 2.
0、 3.0、 5.0、10.0mm なお、上記コンデンサ素子のうち、各相1個のコンデン
サ素子は予め保安機構を作動させて、容量をゼロとした
ものを組込んで乾式高電圧金属化フィルムコンデンサを
作製した。
【0018】試験の方法は耐電圧試験で、常温中で定格
電圧の2.0倍の電圧(13.2kV)の交流電圧を5
分間連続印加して、耐電圧試験について評価を行った。
その試験結果を表1に示す。
【0019】
【表1】
【0020】この試験結果から、次のことが判明した。
絶縁溝の幅寸法が(l2 )1.0mm以上であれば耐電
圧試験においては保安機構の作動状態に異常がなく、容
量減少も殆ど認められなかった。なお、絶縁溝の幅寸法
(l2 )が10.0mmを超えると、蒸着金属電極の容
量寄与に対する電極有効幅が小さくなり、コンデンサの
サイズが大形化するので好ましくない。
【0021】なお、本実施の形態では、星形結線の乾式
高電圧金属化フィルムコンデンサの場合を示したが、図
5のようにデルタ結線した場合でも同様の結果であっ
た。また、金属化フィルムとしてポリプロピレンフィル
ムにアルミニウム蒸着金属電極を用いる例で示したが、
これは必ずしもこの構成に限らず、フィルムに蒸着する
金属には亜鉛または亜鉛とアルミニウムの合金でも同様
の結果が得られた。さらに、金属化フィルムの蒸着金属
電極に設けた連結部の幅寸法(l1 )と絶縁溝の幅寸法
(l2 )とを同一寸法にするのが望ましいが、これに制
約されるものではない。また、フィルムの幅方向に延び
る分割溝はフィルムの長手方向に対して直角方向でも良
く、これに制約されるものではない。
【0022】
【発明の効果】本発明において、金属化フィルムの蒸着
金属電極に設けた連結部の幅寸法(l 1 )を1.0〜
5.0mm、絶縁溝の幅寸法(l2 )を1.0〜10.
0mmにすることにより、コンデンサ素子を直列結線し
た星形結線、デルタ結線の乾式高電圧金属化フィルムコ
ンデンサであっても、長期使用における耐電流性能を満
足するとともに、一部のコンデンサ素子で保安機構が作
動しても絶縁破壊部分を最小限にとどめることができ、
コンデンサの二次的災害が防止されるので、工業的、実
用的にその価値は極めて大なるものがある。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明の一実施例に係る金属化フィルム
の平面図である。
【図2】図2は図1の金属化フィルムを用いて巻回した
コンデンサ素子の一部展開斜視図である。
【図3】図3は本発明の一実施例に係るコンデンサ素子
をプラスチックケースに収納した単器コンデンサの断面
図である。
【図4】図4は本発明の一実施例に係る星形結線の乾式
高電圧金属化フィルムコンデンサの構成図である。
【図5】図5は本発明の他の一実施例に係るデルタ結線
の乾式高電圧金属化フィルムコンデンサの構成図であ
る。
【図6】図6は本発明の乾式高電圧フィルムコンデンサ
の連続通電試験における連結部の幅寸法と容量変化率の
関係を示す線図である。
【図7】図7は本発明の乾式高電圧フィルムコンデンサ
の連続通電試験における連結部の幅寸法と定格電圧損失
率の関係を示す線図である。
【符号の説明】
1 金属化フィルム(分割電極) 2 絶縁マージン部 3 蒸着金属電極 4 金属化フィルム(非分割電極) 5 コンデンサ素子 6 連続通電路 7 分割溝 8 分割電極 9a 絶縁溝 9b 絶縁溝 10 連結部 11 電極引出部 12 リード線 13 結線 14 樹脂ケース 15 絶縁材料 16 単器コンデンサ 17 コンデンサユニット 18 コンデンサ集合体 19 金属製容器 20 外部引出端子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 東江 智則 京都府京都市中京区御池通烏丸東入一筋目 仲保利町191番地の4 上原ビル3階 ニ チコン株式会社内 (72)発明者 安立 智哉 京都府京都市中京区御池通烏丸東入一筋目 仲保利町191番地の4 上原ビル3階 ニ チコン株式会社内 Fターム(参考) 5E082 AA06 AB04 BB03 BC09 BC30 CC06 CC12 CC13 CC14 CC15 EE07 EE17 EE24 EE37 EE38 FG06 FG34 GG04 HH03 HH04 HH07 HH09 HH25 HH28 HH50 JJ04 JJ12 JJ22 JJ25 JJ27 PP09

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 フィルムの幅方向の一端部に、絶縁マー
    ジン部(2)を残して蒸着金属電極(3)を形成した金
    属化フィルム(1)の側縁金属蒸着面に連続通電路
    (6)を有し、上記蒸着金属電極は、幅方向または幅方
    向から斜めに伸延する分割溝(7)により分割されて複
    数個の分割電極(8)を形成し、上記分割溝(7)は、
    長手方向に間欠的に伸延する先端が半円状または半楕円
    状の絶縁溝(9a)とT字状に交叉し、該絶縁溝(9
    a)同士の間に、少なくとも1つの他の絶縁溝(9b)
    を連結部(10)を隔てて設けてなる金属化フィルム
    (1)を少なくとも1枚巻回し、該巻回体の両端面に金
    属を溶射し、電極引出部(11)を形成してなるコンデ
    ンサ素子(5)を複数個直列または直並列に結線してな
    る乾式高電圧金属化フィルムコンデンサにおいて、上記
    連結部(10)の幅寸法(l1 )を1.0〜5.0m
    m、上記絶縁溝(9a、9b)の幅寸法(l2 )を1.
    0〜10.0mmとしたことを特徴とする乾式高電圧金
    属化フィルムコンデンサ。
  2. 【請求項2】 上記複数個のコンデンサ素子を直列また
    は直並列に結線したコンデンサ集合体(18)を星形結
    線したことを特徴とする請求項1記載の乾式高電圧金属
    化フィルムコンデンサ。
  3. 【請求項3】 上記複数個のコンデンサ素子を直列また
    は直並列に結線したコンデンサ集合体(18)をデルタ
    結線したことを特徴とする請求項1記載の乾式高電圧金
    属化フィルムコンデンサ。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP2775489A1 (en) * 2013-03-08 2014-09-10 ABB Technology AG Capacitor arrangement
KR101992114B1 (ko) * 2018-09-14 2019-09-27 (주)엔이피콘 증착 필름 및 그를 이용한 저압용 콘덴서

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WO2014135568A1 (en) * 2013-03-08 2014-09-12 Abb Technology Ag Capacitor arrangement
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