JP2637024B2 - 金属化フィルムコンデンサ - Google Patents
金属化フィルムコンデンサInfo
- Publication number
- JP2637024B2 JP2637024B2 JP33367492A JP33367492A JP2637024B2 JP 2637024 B2 JP2637024 B2 JP 2637024B2 JP 33367492 A JP33367492 A JP 33367492A JP 33367492 A JP33367492 A JP 33367492A JP 2637024 B2 JP2637024 B2 JP 2637024B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- capacitor
- insulating
- sample
- test
- film
- 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 - Lifetime
Links
Landscapes
- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
Description
電極に長手方向に複数個の絶縁溝を設けて区分電極を形
成して保安機能を備えた金属化フイルムコンデンサ(以
下本発明のMFコンデンサという)の改良に関するもの
である。
手方向に複数個に区分した従来の金属化フイルムコンデ
ンサ(以下従来のMFコンデンサと云う)は、図3に示
すように絶縁溝7の間隔が等間隔に形成されており、金
属化フイルム12、13の巻回途上において絶縁溝7が
図4に示すように巻回層上で重なり合う絶縁溝7の巻回
層間での一致点「P」が形成される。
隔長さの整数倍でくり返される円周上の点に形成され、
金属化フイルムの巻回回数の増加とともに複数回の周期
でコンデンサ素子の内部に形成される。
い金属化フイルム(例えば10μm以下のような)を巻
回したような場合、幾何学的に計算しうる単一点での一
致のみにとどまらず、上記の計算し得る一致点を中心と
した多重層に及ぶ絶縁溝の局部集中化がみられる。
分布は、均一厚さの誘電体フイルム上に形成した対向電
極上にあっても一定でなく、電界のエッジ効果によって
蒸着電極の端部が最も強い電界の影響を受ける。このた
め、絶縁溝で分断した区分電極構造のMFコンデンサで
は絶縁溝部が最も強い電界影響を受けることになる。
デンサは、上述したようにコンデンサ素子内部の特定の
位置に多層間に及ぶ絶縁溝が集中することになり、この
ようなMFコンデンサは絶縁溝が集中する局部で強い電
界ストレスの影響を受け、部分放電現象によって絶縁溝
部の誘電体劣化が進行し、最悪の場合には絶縁破壊を招
く恐れがある。また、上記の部分放電現象により蒸着電
極の消化が促進され静電容量の低下を招く欠点があっ
た。
る問題点は、区分電極構造のMFコンデンサの性能低下
の一因になっている絶縁溝の特定箇所への局部集中化を
避け、若しくは緩和することである。
した絶縁溝の間隔を不規則に構成したMFコンデンサで
ある。即ち、誘電体フイルムの幅方向の端部に絶縁マ−
ジン部を設けて蒸着電極を形成し、かつ誘電体フイルム
の長手方向にT形あるいはL形の絶縁溝を設け、かつ幅
方向の絶縁溝は誘電体フイルムの長手方向に不規則な間
隔で複数個を形成するとともに長手方向の絶縁溝は誘電
体フイルムの幅方向の端部に設けた絶縁マ−ジンと反対
側端に沿って形成し、蒸着電極の一部を牛首状に狭さく
して残し、半島状の区分電極を形成した片方の金属化フ
イルムと、上記絶縁溝を有しない他方の金属化フイルム
とを絶縁マ−ジン部が反対側になるように重ね合せて巻
回し、その両端部にメタリコン金属を溶射して電極引出
部を形成したコンデンサ素子を外装したことを特徴とす
る金属化フイルムコンデンサであり、図1はコンデンサ
素子の一部を解体した斜視図である。
属化フイルムの蒸着電極を、誘電体フイルムの長手方向
に設けた複数個の絶縁溝で区分した電極構造のMFコン
デンサの絶縁溝の間隔を図1に示すように不規則に形成
すれば、図3に示す等間隔で絶縁溝を形成した従来のM
Fコンデンサの欠点である絶縁溝の特定箇所への集中化
が、図2に示すように分散し緩和できる。
よって絶縁溝の一致点の周期性を同時に不規則化でき
る。このため、絶縁溝の一致点およびその近傍での多層
間の重なりが分散し、MFコンデンサの上記性能低下の
原因になっていた電界の局部集中化が緩和し、MFコン
デンサの絶縁破壊や静電容量の低下を防止することがで
きる。
コンデンサ、図3は絶縁溝が等間隔である従来のMFコ
ンデンサを構成するMFコンデンサ素子の一部を解体し
た斜視図である。各誘電体フイルムはポリプロピレン
(PP)フイルムで、厚さはそれぞれ5μm、フイルム
幅40mm、絶縁溝の間隔「l」は図1の場合は13〜
23mmを任意とする不規則間隔とし、牛首状狭さく部
9の幅をそれぞれ1.0mmとした。また図3の場合は
絶縁溝の間隔「l」は17.2mmの等間隔とし、牛首
状の狭さく部9の幅をそれぞれ1.0mmとした。蒸着
電極は何れもアルミニウム(Al)で、蒸着膜抵抗値は
3.0〜4.5Ω/□とした。
15μFで、巻回したコンデンサ素子を樹脂ケ−スに収
容し、十分乾燥したのち熱硬化性樹脂を充填し封止して
図5に示す試料コンデンサを製作した。
れぞれ40個づつ合計80個を製作した。上記試料コン
デンサAは図1に示す誘電体構造の本発明のMFコンデ
ンサで、試料Bは図3に示す誘電体構造の従来のMFコ
ンデンサである。
回路条件による保安性試験を行い評価した。
±2℃の恒温槽に収容し、それぞれ1試料毎に試験電圧
60Hz、286VACを連続印加し、これに図6の回
路条件で充電用コンデンサCoの放電パルスを15秒に
1回試料コンデンサCxに充電し、試料コンデンサCx
の試験電流がゼロになるまでこれを続けた。
用コンデンサで直流電圧を充電する。放電用コンデンサ
Coの充電電圧は試料コンデンサCxの試験条件によっ
て選択するが、本試験では試料コンデンサA−、B−
は試料コンデンサCxの定格交流電圧の4.1倍の直
流電圧900Vを、試料コンデンサA−、B−は定
格交流電圧5.0倍の直流電圧1100Vとした。な
お、放電用コンデンサCoの静電容量は試料コンデンサ
Cxの1.8倍の27.0μFで一定とした。
び試験終了後において、発煙、発火、クラック、著しい
外観損傷の有無および試験中の試験電流の異常変化を観
察した結果を示す。その結果、本発明の試料コンデンサ
A−、は何れも保安性100%であり発煙、発火、
クラックおよび著しい外観損傷はなく、また試験中の異
常電流の変化もなかった。また、試料を分解して誘電体
の損傷を調査したが何れの試料にも全く異常は認められ
なかった。
いて述べる。試料コンデンサB−は上記試料コンデン
サAと同様に保安性100%で、他の異常もなく正常で
あった。次に試料コンデンサB−は保安性は100%
得られたが、試料コンデンサ20個中4個が試験中に一
過性の瞬時ショ−トを程し、試験後の調査で外装ケ−ス
に小クラックを生じていた。
誘電体の損傷の有無を観察調査した結果、上記試験中に
一過性ショ−トを程した4個の試料コンデンサが巻始め
から300回付近の絶縁溝の第2周目一致点付近で多層
間絶縁破壊と見られる巣状の炭化痕跡が認められた。
デンサ、図3は絶縁溝が等間隔である従来のMFコンデ
ンサを構成するMFコンデンサ素子の一部を解体した斜
視図を示す。各誘電体フイルムはポリプロピレン(P
P)フイルムで、厚さはそれぞれ5μm、フイルム幅4
0mm、絶縁溝の間隔「l」は図1の場合は13〜23
mmを任意とする不規則間隔とし、牛首状狭さく部9の
幅を夫々1.0mmとした。また図3の場合は絶縁溝の
間隔「l」は17.2mmの等間隔とし、牛首状の狭さ
く部9の幅をそれぞれ1.0mmとした。蒸着電極は何
れもアルミニウム(Al)で、蒸着膜抵抗値は3.0〜
4.5Ω/□とした。
30μFでコンデンサ素子の数は3個から構成されてい
る。このうちの1個のコンデンサ素子を代表試料として
巻回し、試料コンデンサ素子の定格は220VAC、1
0μFで、樹脂ケ−スに収容して、十分乾燥したのち、
熱硬化性樹脂を充填し封止して図5に示す試料コンデン
サを製作した。
れぞれ20個づつ合計40個を製作した。上記、試料コ
ンデンサAは図1に示す誘電体構造の本発明のMFコン
デンサで、試料コンデンサBは図3に示す誘電体構造の
従来のMFコンデンサである。
った。
基く静電容量変化率−時間特性) 試料コンデンサA、B各20個を55±2℃の恒温槽に
収容し、試験電圧60Hz、275VACを連続印加
し、印加開始後500、1250、2500の各時間毎
のJIS C 4901に定められた試験を行った。
ついて、各試験時間毎の静電容量を測定し、試験開始前
の初期値と比較した静電容量変化率を算出し、試験途上
の特性変化を把握するとともに、最終2500時間終了
後の静電容量変化率を以って試料コンデンサA、Bの優
位差を評価した。
S C 4901の試験結果は試料コンデンサA、B何
れも合格であった。しかし、試料コンデンサA、Bの両
者の試験結果を比較すると、試料コンデンサAである本
発明のMFコンデンサが耐用性において明らかに優位で
あることが分った。
サを分解して誘電体と蒸着電極の状態を観察調査した結
果、試料コンデンサBである従来のMFコンデンサは絶
縁溝を狭む両側の蒸着電極後退が蒸着電極の巻回全長3
5.7mのうちで、巻始めから1〜2m、12〜1
4m、28〜30mおよび巻終り部の35m以後の部
分に絶縁溝周辺の蒸着電極の消化後退が集中し発生して
いることを確認した。
中する箇所は、まぎれもなく等間隔に区分した金属化フ
イルムの絶縁溝が巻回途上において周期的に一致する点
とその近傍である。表3は設計上のコンデンサ素子の巻
回途上での絶縁溝の一致点の挙動を示すものであるが、
この挙動はコンデンサ素子を分解した結果の上記調査結
果と合致する。なお、上記分解調査結果の巻終り35m
以後の蒸着電極の消化後退は、巻回形コンデンサのコン
デンサ素子の巻終り部に見られる巻終りの巻回ゆるみに
よるもので絶縁溝の層間一致によるものではない。
ンデンサ素子の分解調査結果をみると、上記試料コンデ
ンサBのような周期的に集中する絶縁溝周辺の顕著な蒸
着電極の消化後退は生じていず、蒸着電極後退の目視観
察結果においても試料コンデンサBよりも蒸着電極の消
化後退が少なかった。
デンサ、図3は絶縁溝が等間隔である従来のMFコンデ
ンサを構成するMFコンデンサ素子の一部を解体した斜
視図を示す。各誘電体フイルムはポリプロピレン(P
P)フイルムで、厚さはそれぞれ5μm、フイルム幅4
0mm、絶縁溝の間隔「l」は図1の場合は13〜23
mmを任意とする不規則間隔とし、牛首状狭さく部9の
幅をそれぞれ1.0mmとした。また図3の場合は絶縁
溝の間隔「l」は17.2mmの等間隔とし、牛首状の
狭さく部9の幅をそれぞれ1.0mmとした。蒸着電極
は何れもアルミニウム(Al)で、蒸着膜抵抗は3.0
〜4.5Ω/□とした。
0μFでコンデンサ素子の数は3個から構成されてい
る。このうちの1個のコンデンサ素子を代表試料として
巻回し、試料コンデンサ素子の定格は200VAC、1
6.7μFとして、樹脂ケ−スに収容して十分乾燥した
のち、熱硬化性樹脂を充填し封止して図5に示す試料コ
ンデンサを製作した。
れぞれ20個ずつ合計40個を製作した。上記、試料コ
ンデンサAは図1に示す誘電体構造の本発明のMFコン
デンサで、試料コンデンサBは図3に示す誘電体構造の
従来のコンデンサである。
った。
−時間特性試験 試験条件は室内の自然環境で試料コンデンサA、B各2
0個を密閉しない盤に取付け、試験電圧は商用周波数6
0Hz、250VACで定格電圧の125%を連続印加
(通電)し、印加開始前の初期値および、印加開始後の
750、1500、2500、5000、7500、1
0000時間の各時間毎の静電容量を測定した。
ついて、上記各時間毎の静電容量を測定し、試験開始前
の初期値と比較した静電容量変化率を算出し、試験途上
の特性変化を把握するとともに、最終試験時間1000
0時間の静電容量変化率を以って試料コンデンサA、B
の優位差を評価した。
コンデンサA、Bの両者の試験結果を比較すると、本発
明の試料コンデンサAが長期に亘る苛酷条件の使用にお
いても明らかに優位であることが認められた。
を分解して誘電体と蒸着電極の変化の様子を観察した結
果、試料コンデンサAは絶縁溝部7の周辺の蒸着電極が
巻始めから巻終りの全般に亘り均等に蒸着電極の消化後
退が認められたのに対し、試料コンデンサBは絶縁溝部
7の蒸着電極の消化後退が誘電体フイルムの全巻回上で
均等でなく、観察結果によると巻回数約50、300、
600、850回付近で特に顕著であることを認めた。
中する箇所は、等間隔に区分した金属化フィルムの絶縁
溝部7が巻回途上において周期的に一致する点を中心と
したその近傍であり、上記実施例2の結果である表2
と、また絶縁溝の巻回時の挙動を説明した表3の挙動と
もよく合致している。
属化フィルムのうち、何れか一方の金属化フィルムの蒸
着電極を、誘電体フィルムの長手方向に設けた複数個の
絶縁溝によって等間隔に小区分して構成したMFコンデ
ンサの欠点である絶縁溝が、周期的なくり返しによって
巻回層間で一致する時の電解の集中影響が原因になって
生じる絶縁溝周辺の誘電体フィルムの劣化と、蒸着電極
の消化後退を絶縁溝の間隔の不規則化によって緩和し、
MFコンデンサの絶縁耐力の強化と、容量変化の抑制に
よる長期耐用性の向上を実現し、従来になかった新規技
術を確立したものである。
位傾度基準の格上によるMFコンデンサの小形化と、静
電容量減少の低減による長寿命化が図れるなどの効果が
あり、工業的ならびに実用的に価値大なるものである。
で、蒸着電極の絶縁溝の間隔を不規則化したコンデンサ
素子の一部を解体した斜視図である。
回途上のコンデンサ素子の絶縁溝の位置関係を示す要部
拡大説明図である。
で、蒸着電極の絶縁溝を等間隔としたコンデンサ素子の
一端を解体した斜視図である。
途上のコンデンサ素子の絶縁溝の位置を示す要部拡大説
明図である。
の正面断面図である。
の金属化フィルムコンデンサの保安性試験を行う保安性
試験回路図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 誘電体フイルムの幅方向の端部に絶縁マ
−ジン部を設けて蒸着電極を形成し、かつ誘電体フイル
ムの長手方向にT形あるいはL形の絶縁溝を設け、かつ
幅方向の絶縁溝は誘電体フイルムの長手方向に不規則な
間隔で複数個を形成するとともに長手方向の絶縁溝は誘
電体フイルムの幅方向の端部に設けた絶縁マ−ジンと反
対側端に沿って形成し、蒸着電極の一部を牛首状に狭さ
くして残し、半島状の区分電極を形成した片方の金属化
フイルムと、上記絶縁溝を有しない他方の金属化フイル
ムとを絶縁マ−ジン部が反対側になるように重ね合せて
巻回し、その両端部にメタリコン金属を溶射して電極引
出部を形成したコンデンサ素子を外装したことを特徴と
する金属化フイルムコンデンサ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33367492A JP2637024B2 (ja) | 1992-11-18 | 1992-11-18 | 金属化フィルムコンデンサ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33367492A JP2637024B2 (ja) | 1992-11-18 | 1992-11-18 | 金属化フィルムコンデンサ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06163318A JPH06163318A (ja) | 1994-06-10 |
JP2637024B2 true JP2637024B2 (ja) | 1997-08-06 |
Family
ID=18268707
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP33367492A Expired - Lifetime JP2637024B2 (ja) | 1992-11-18 | 1992-11-18 | 金属化フィルムコンデンサ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2637024B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010067630A (ja) * | 2008-09-08 | 2010-03-25 | Nippon Soken Inc | 金属化フィルムコンデンサ |
-
1992
- 1992-11-18 JP JP33367492A patent/JP2637024B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH06163318A (ja) | 1994-06-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3328477B2 (ja) | コンデンサ | |
US5313360A (en) | Dual Capacitor | |
US5757607A (en) | Metallized dielectric film of variable resistance and relative capacitor | |
JP2637024B2 (ja) | 金属化フィルムコンデンサ | |
JP2637023B2 (ja) | 金属化フィルムコンデンサ | |
US3179862A (en) | Dual-film metallized condensers | |
EP0056010A2 (en) | Roll type capacitor having segmented metallized areas | |
JP3392525B2 (ja) | 金属化フィルムコンデンサ | |
JP2973777B2 (ja) | フィルムコンデンサ | |
JPH1145819A (ja) | 金属化フィルムコンデンサ | |
JPH0669069A (ja) | 金属化フィルムコンデンサ | |
JPH10308323A (ja) | 金属化フィルムコンデンサ | |
JPH0817672A (ja) | 巻回型金属化フィルムコンデンサ | |
US3018427A (en) | Power capacitor units | |
JP3284384B2 (ja) | 高圧コンデンサ | |
US4141070A (en) | Electrolytic capacitors | |
JPH1145820A (ja) | 金属化フィルムコンデンサ | |
JP3126490B2 (ja) | 金属化フィルムコンデンサ | |
JPH1126281A (ja) | 金属化フィルムコンデンサ | |
CN113168965B (zh) | 具有平衡路径的薄膜电容器 | |
KR0166995B1 (ko) | 필름콘덴서 | |
JP2000012372A (ja) | 乾式高電圧金属化フィルムコンデンサ | |
JPH09283366A (ja) | コンデンサ | |
JP2002324725A (ja) | コンデンサ用蒸着フィルム及びそれを用いたコンデンサ | |
JP3003434B2 (ja) | 蒸着フィルム |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080425 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 12 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090425 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 12 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090425 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 13 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100425 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110425 Year of fee payment: 14 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 15 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120425 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120425 Year of fee payment: 15 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130425 Year of fee payment: 16 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 16 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130425 |