JPH01257317A - 高圧コンデンサの製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）発明の目的 ［産業上の利用分野］ この発明は電力用に用いる高圧コンデンサの製造法に関
する。

［従来の技術］ プラスチックフィルムを誘電体とし、これに金属を蒸着
した金属化フィルムを積み重ねながら巻き取った。所謂
、巻回型コンデンサは、無極性であり誘電損失が少ない
こと、等から電力用に用いられる。しかし、高電圧下に
用いられるとき巻回両端面部にコロナ放電を生じ易く、
絶縁耐力特性の改善が要求されている。

ところで、上記課題解決を一つの目的にした実開昭５９
−１０７１３１号公報に記載の高圧コンデンサの考案が
ある。

この高圧コンデンサは、電極と誘電体とを一体に巻回し
て構成するコンデンサ素子内に絶縁ガスを充填してなり
、さらにこのコンデンサ素子の外周部を難燃性の合成樹
脂部により囲繞し、さらにこの合成樹脂部外表面に電極
からの端子を導出した構造であり、このこうあつコンデ
ンサは概路次のような製造法により作られるものである
。

先ず、空気中で金属化フィルムを積み重ねながら巻き取
り、巻き取った素子の両端面に金属を溶射して電極を形
成し、この電極に引き出し線を接続してコンデンサ素子
を得て、次に、得られたコンデンサ素子複数個を集合さ
せて型内に入れて真空乾燥処理を行い、真空状態の型内
に絶縁ガスを充填して各コンデンサ素子の巻回両端面部
の隙間に絶縁ガスを注入充填したのち、型内の絶縁ガス
を正圧状態に保ちながら難燃性の合成樹脂液を注入し、
この合成樹脂液を硬化温度に加熱して硬化反応後に型を
はずして高圧コンデンサを取り出す製法が用いられてい
る。

このような製法による高圧コンデンサは、各コンデンサ
素子の巻回両端面の凹凸部に僅かながら絶縁ガスの滞留
が期待でき、コンデンサ素子に絶縁ガスを充填しないも
のに較べてコロナ放電特性が向上すると同時に絶縁耐力
が向上する利点がある。

［発明が解決しようとする問題点コ しかしながら、上記高圧コンデンサは、大気中で、金属
化フィルムを積み重ねながら巻き取るので、巻き取った
金属化フィルム間に空気を抱き込み、中に空気のボイド
となって存在する問題点がある。

このような空気ボイドの存在する各コンデンサ素子を真
空乾燥処理しても、それぞれのコンデンサ素子の巻回両
端面の凹凸部の空気や水分を取り除くことはできるが、
金属化フィルム間に存在している空気のボイドを、この
真空乾燥処理では取り去ることができないという問題点
がある。

また、絶縁ガスを正圧状態にして注入充填した各コンデ
ンサ素子を合成樹脂液の中に埋入する際に、それぞれの
コンデンサ素子が合成樹脂液の中に入り込んだ段階でそ
のコンデンサ素子の巻回両端面の凹凸部に滞留していた
絶縁ガスが合成樹脂液により浮力を得て一部は合成樹脂
液中を気泡となって外に出て行き、また、合成樹脂液を
硬化反応温度に加熱して硬化を進める初期の段階で合成
樹脂液の粘度が下がり、しかも残留している絶縁ガスが
暖められ浮力が一層大になるので残留しているＳＦ６ガ
スは気泡となって外に出て行く、従って、各コンデンサ
素子の巻回両端面の凹凸部に絶縁ガスの滞留をあまり期
待することができなくなるという問題点がある。

そこで、この発明はコンデンサ素子の巻回両端面部の金
属薄膜縁面まわりの絶縁耐力弱点部、及び金属化フィル
ム間のボイドによる絶縁耐力弱点部にＳＦ６ガスを高密
度に滞留させてコロナ放電特性の改善を計りうるコンデ
ンサの製造法を提供しようとするものである。

（ロ）発明の構成 ［問題点を解決するための手段］ この発明は、上記の問題点を解決するために、先ず、プ
ラスチックフィルムに金属薄膜を形成した金属化フィル
ムをＳＦ６ガス雰囲気中で巻き取りを行う工程、巻き取
った素子を大気中で素子両端面に電極を形成し引き出し
線を接続する工程、電極を形成し引き出し線を接続した
コンデンサ素子を容器に収容する工程を経て容器収容形
コンデンサ素子を作成し、次いで、この容器収容形コン
デンサ素子を複数個集合する工程、この集合体を真空処
理する工程、真空状態の各容器内にＳＦ６ガスを充填す
る工程、集合体のまわりを合成樹脂で一体にモールドす
る工程を経ることを特徴とする製造法に構成したのであ
る。

以下、各工程について図面を用いて説明する。

第１図はＳＦ６ガス雰囲気中で金属化フィルムを積み重
ねながら巻き取りを行うフィルム巻取装置の概略を示す
図面、第２図はコンデンサ素子の要部拡大断面図、第３
図は金型装置の断面図を示す図面である。

フィルム巻取装置のフィルム巻き取り軸部は、タンク１
の下部に位置させ、タンク１内にＳＦ６ガスを入れた際
に空気２の約５倍の密度のために下部に溜るＳＦ、ガス
の溜りの中に入るように設定しである。

このタンク１の下部に溜ったＳＦ６ガス３の雰囲気中で
金属化フィルム５．６を巻き取ると、巻き取られる金属
化フィルム５，６の間に生じる隙間にＳＦ６ガス３を抱
き込み、巻き取った素子の金属化フィルム間にＳＦ６ガ
ス３のボイド７を生じる。

また、ＳＦ６ガス雰囲気中での金属化フィルムの巻き取
りとして、例えば、図示を省略したが、巻き取られる金
属化フィルム５．６の巻取り直前にＳＦ６ガスを導入し
ながら巻き取ってもよい。

この場合、巻き取られる金属化フィルム５．６の間に生
じる隙間に前記と同様にＳＦ６ガス３を抱き込み、巻き
取った素子の金属化フィルム間にＳＦ６ガス３のボイド
７を生じることになる。

このような素子を続けて製作するには、タンク１内にＳ
Ｆ６ガスが既に入っているので、タンク１の上部開口よ
り、巻き取り軸にボビン４をセットし、このボビン４に
金属化フィルム５．６のセットする等々の各種の作業を
行って、金属フィルム５．６の巻き取り操作へと進むこ
とになる。タンク１内のＳＦ６ガス量が消耗し少なくな
るとタンク１の上部開口より適宜に補充する。

金属化フィルム間に発生したＳＦ６ガス３のボイド７は
ボイド７の発生した位置や形によって容易に外に出て行
き得ない状態のものと外に容易に流出する状態のものと
があり、大多数が容易に外に出て行き得ない状態のもの
で一部が外に流出可能な状態のものである。

このような巻き取った素子を大気中に出し、素子の端面
に金属を溶射して巻き取られた金属薄膜５ａ、６ａに接
続の電極８ａ、８ｂを形成し、この電極８ａ、８ｂに引
き出し線９ａ、９ｂを半田付けしてコンデンサ素子１０
を得る。

この際に、素子のボイド７のうち容易に外に出て行き得
ない状態のものは内部に滞留した状態を保ち、外に容易
に流出する状態のものはＳＦ６ガスが流出することにな
る。

このコンデンサ素子１０を、大気中で、容器１２に収容
して容器収容形コンデンサ素子１３を得る。なお、この
容器１２は容器本体１２ａと蓋体１２ｂの嵌合面に容器
１２内の空気を真空引きでき容器内にＳＦ６ガスを充填
できて、容器１２のまわりを合成樹脂でモールドする際
にモールド樹脂が容器１２のなかに侵入し得ない程度の
大きさの間隙１２ｃを形成しである。

コンデンサ素子１０を収容した容器１２のまわりにガラ
スクロス１１を巻く。このガラスクロス１１は容器内の
空気の真空引きおよびＳＦ６ガスの充填に影響を与えな
い程度の隙間のあるものを使用する。

容器収容形コンデンサ素子１３のまわりにガラスクロス
１１を巻いて、これを複数個集合させ、集合体を作る。

この集合体をモールド金型１４の中にセットする。この
モールド金型１４は、第３図に示すように、金型内を真
空引きができ、真空状態の金型内にＳＦ６ガスを導入で
き、更に金型内にモールド用の合成樹脂液が注入できる
ようになっている。

真空引きするためにバルブ１７を開き、他のバルブを閉
じて真空ポンプを作動させる。容器１２内の空気は間隙
１２ｃからガラスクロス１１の隙間を通ってモールド金
型１４の外に排気して真空処理ができる。

その後、バルブ１７を閉じ、バルブ１８を開いてモール
ド金型１４内にＳＦ６ガスを導入すると、真空状態の各
容器１２内にＳＦ、ガス３を充填する。

この容器１２内にＳＦ６ガスが充填される際に、前記電
極溶射や引き出し線接続の時に滞留していたＳＦ６ガス
のうち外に流出した箇所の空所にＳＦ、ガスを充填でき
ることになる。

バルブ１９を開いて金型１４の中に合成樹脂液１５′を
入れて電合体のまわりに包囲させ、その後加熱して硬化
反応させる。樹脂が硬化すると合成樹脂１５のモールド
が完了するので、取り出して高圧コンデンサを得ること
ができる。

（ハ）発明の効果 （１）金属化フィルムをＳＦ６ガス雰囲気中で巻き取り
を行うことにより、巻き取られる金属化フィルムの間に
ＳＦ、ガスを抱き込ませ、抱き込ませたＳＦ６ガスのボ
イド７の大部分を容易に外に出て行き得ない状態に内部
に滞留させると共に外に流出したＳＦ６ガスのボイド部
の空所にその後の工程でＳＦ、ガスを充填できるので、
巻口金属化フィルム間のボイドをＳＦ６ガスのボイドに
形成することによってコロナ放電開始電圧の高い容器収
容形コンデンサ素子を得ることができる。

（２）内部滞留したＳＦ６ガスは容易に外に出て行き得
す、外に流出したＳＦ６ガスのボイド部の空所にＳＦ６
ガスを充填できることにより、大気中に取り出して巻回
両端面に電極の金属溶射ができ、引出し線の接続ができ
るので、電極形成、引出し線の接続作業が容易になる。

（３）集合体を構成する各容器収容形コンデンサ素子を
一括して真空処理し、各容器内にＳＦ６ガスを充填して
、その後に、集合体のまわりを合成樹脂でモールドする
一連の工程により、コンデンサ素子巻回両端面の金属薄
膜縁面まわりにＳＦ６ガスを高密度に充填させることが
できるので、コンデンサ素子巻回両端面の金属薄膜縁面
まわりのコロナ放電開始電圧を高くできる。

このように、電極の形成、引出し線の接続を大気中で行
い得るので作業が容易となり、巻き込まれる金属化フィ
ルム間のボイド部、及びコンデンサ素子両端面の金属薄
膜縁面まわり部のいづれの絶縁耐力弱点部もコロナ放電
開始電圧を高くできるので、高耐圧のモールドコンデン
サを得ることができる製造法である。

【図面の簡単な説明】

第１図はフィルム巻取り装置の概略を示す説明図、第２
図はコンデンサ素子の要部の拡大断面図、第３図はモー
ルド金型装置の切欠断面図、であることを示す。 １・・・上部開口タンク、２・・・空気、３・・・ＳＦ
６ガス、４・・・ボビン、５，６・・・それぞれ金属化
フィルム、７・・・ＳＦ６ガスのボイド、８ａ、８ｂ・
・・それぞれ電極、９ａ、９ｂ・・・それぞれ引き出し
線、１０・・・コンデンサ素子、１１・・・ガラスクロ
ス、１２・・・容器、１３・・・容器収容形コンデンサ
素子、１４・・・モールド金型、１５′・・・合成樹脂
液、１５・・・合成樹脂、１６．１７，１８．１９・・
・それぞれバルブ。 特許出願人　　　利昌工業株式会社 １５′ 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 先ず、プラスチックフィルムに金属薄膜を形成した金属
   化フィルムを六弗化硫黄ガス（以下、単にＳＦ＿６ガス
   と云う）雰囲気中で巻き取りを行う工程、巻き取った素
   子を大気中で素子両端面に電極を形成し引き出し線を接
   続する工程、電極を形成し引き出し線を接続したコンデ
   ンサ素子を容器に収容する工程を経て容器収容形コンデ
   ンサ素子を作成し、次いで、この容器収容形コンデンサ
   素子を複数個集合する工程、この集合体を真空処理する
   工程、真空状態の各容器内にＳＦ＿６ガスを充填する工
   程、集合体のまわりを合成樹脂で一体にモールドする工
   程を経ることを特徴とする高圧コンデンサの製造法。