JPH0335513A - 油浸金属化フィルムコンデンサ - Google Patents
油浸金属化フィルムコンデンサInfo
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- JPH0335513A JPH0335513A JP17152889A JP17152889A JPH0335513A JP H0335513 A JPH0335513 A JP H0335513A JP 17152889 A JP17152889 A JP 17152889A JP 17152889 A JP17152889 A JP 17152889A JP H0335513 A JPH0335513 A JP H0335513A
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Landscapes
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- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は高い副電圧を持ち自己回復性に優れた油浸金属
化フィルムコンデンサに係わる。
化フィルムコンデンサに係わる。
従来の油浸金属化フィルムコンデンサは電極としてアル
ミニウムや亜鉛またはアルミニウムと亜鉛の混合物など
の金属を真空蒸着したプラスチックフィルムを巻回して
素子を作り絶縁油を充填または含浸させｋものである。
ミニウムや亜鉛またはアルミニウムと亜鉛の混合物など
の金属を真空蒸着したプラスチックフィルムを巻回して
素子を作り絶縁油を充填または含浸させｋものである。
浦浸金属化フィルムコンデンサにおいては、絶縁油を充
填・含浸することにより、部分放電開始電圧が上がると
共に金属化フィルムコンデンサ特有の自己回復性を有し
ているｋめ、絶縁油を含浸しない乾式コンデンサや電極
として金属箔を用いる油浸コンデンサに比べて高電位傾
度に設計することが可能である。 蒸着金属としては
、主としてアルミニウムや亜鉛またはこれらの混合物が
、それぞれの特長を生かして使用されている。 アル
ミニウムを蒸着金属として使用した場合は、優れた自己
回復性や耐湿性が特長となる。
填・含浸することにより、部分放電開始電圧が上がると
共に金属化フィルムコンデンサ特有の自己回復性を有し
ているｋめ、絶縁油を含浸しない乾式コンデンサや電極
として金属箔を用いる油浸コンデンサに比べて高電位傾
度に設計することが可能である。 蒸着金属としては
、主としてアルミニウムや亜鉛またはこれらの混合物が
、それぞれの特長を生かして使用されている。 アル
ミニウムを蒸着金属として使用した場合は、優れた自己
回復性や耐湿性が特長となる。
しかしながら、電極の蒸着金属としてアルミニウムを用
いた油浸金属化フィルムコンデンサにおいては、交流電
圧を印加した場合、コンデンサ内部に残留している微量
な水分と蒸着金属のアルミニラ１１が電気化学的に反応
して酸化アルミニウムに変化してしまう結果と思われる
静電容量値（以下、容量値と称す）の減少という問題点
がある。
いた油浸金属化フィルムコンデンサにおいては、交流電
圧を印加した場合、コンデンサ内部に残留している微量
な水分と蒸着金属のアルミニラ１１が電気化学的に反応
して酸化アルミニウムに変化してしまう結果と思われる
静電容量値（以下、容量値と称す）の減少という問題点
がある。
蒸着金属としてアルミニウムと亜鉛の混合物を用いた場
合にも亜鉛を単独で蒸着したものに比較して大きな容量
値の減少が認められている。 よって、蒸着金属とし
てアルミニウムを一部または全部に使用した油浸コンデ
ンサにおいては、使用時における蒸着金属の酸化を抑え
て容量値の減少を抑制させることが最も重要な課題であ
る。
合にも亜鉛を単独で蒸着したものに比較して大きな容量
値の減少が認められている。 よって、蒸着金属とし
てアルミニウムを一部または全部に使用した油浸コンデ
ンサにおいては、使用時における蒸着金属の酸化を抑え
て容量値の減少を抑制させることが最も重要な課題であ
る。
容＃、減少の抑制のためにはコンデンサ内部の残留水分
を低くすることが重要であるため、充分に真空乾燥した
素子に、充分に脱水処理を施した絶縁油を充填または含
浸させる必要があった。 しかしながら、充分に脱水
処理された絶縁油と言えども水分を完全に取り除くこと
は難しく、微量残留水分により蒸着金属が酸化して容！
Ｊ減少が生じることを避けるのは困難であった。 ま
た、機器用コンデンサなどのように小型で多量に連続生
産されるものでは、充分に脱水処理をした絶縁油を使用
し、吸湿することなく刺入することが経済的に生産する
立場から極めて難しい状況にあった。
を低くすることが重要であるため、充分に真空乾燥した
素子に、充分に脱水処理を施した絶縁油を充填または含
浸させる必要があった。 しかしながら、充分に脱水
処理された絶縁油と言えども水分を完全に取り除くこと
は難しく、微量残留水分により蒸着金属が酸化して容！
Ｊ減少が生じることを避けるのは困難であった。 ま
た、機器用コンデンサなどのように小型で多量に連続生
産されるものでは、充分に脱水処理をした絶縁油を使用
し、吸湿することなく刺入することが経済的に生産する
立場から極めて難しい状況にあった。
本発明は上記に鑑みなされたもので、蒸着金属としてア
ルミニウムを一部または全部に用いながら、長期使用時
の容量値の減少を改善し、高電位傾度下での使用が可能
である油浸金属化フィルムコンデンサを提供することを
目的としている。
ルミニウムを一部または全部に用いながら、長期使用時
の容量値の減少を改善し、高電位傾度下での使用が可能
である油浸金属化フィルムコンデンサを提供することを
目的としている。
本発明の構成を以下に説明する。 コンデンサに充填
あるいは含浸される油は炭化水素系絶縁油あるいはまた
、炭化水素系絶縁油に他の絶縁油またはワックスを混合
したものである。 炭化水素系絶縁油としては例えば
、ポリブテン、アルキルベンゼン、アルキルナフタレン
、ジアリールアルカンなどが代表的なものであり、これ
らを単独または混合して用いても何等さしつかえない、
炭化水素系絶縁油と混合して用いる他の絶縁油とし
ては例えば、大豆油、綿実油、コーン油などの動植物油
脂やフタル酸エステル、リン酸エステルなどの合成エス
テル油などがある。 さらに、炭化水素系絶縁油と混
合して用いるワックスとしてはマイクロクリスタリンワ
ックスやポリエチレンワックスなどがある。
あるいは含浸される油は炭化水素系絶縁油あるいはまた
、炭化水素系絶縁油に他の絶縁油またはワックスを混合
したものである。 炭化水素系絶縁油としては例えば
、ポリブテン、アルキルベンゼン、アルキルナフタレン
、ジアリールアルカンなどが代表的なものであり、これ
らを単独または混合して用いても何等さしつかえない、
炭化水素系絶縁油と混合して用いる他の絶縁油とし
ては例えば、大豆油、綿実油、コーン油などの動植物油
脂やフタル酸エステル、リン酸エステルなどの合成エス
テル油などがある。 さらに、炭化水素系絶縁油と混
合して用いるワックスとしてはマイクロクリスタリンワ
ックスやポリエチレンワックスなどがある。
コンデンサの素子の構成は蒸着金属としてアルミニウム
を一部または全部に使用した電極層を有するプラスチッ
クフィルム誘電体を巻回したものである。 この素子
をケースに収納し、上記絶縁油で浸した構造であるが、
その方法は特に限定されるものではない。
を一部または全部に使用した電極層を有するプラスチッ
クフィルム誘電体を巻回したものである。 この素子
をケースに収納し、上記絶縁油で浸した構造であるが、
その方法は特に限定されるものではない。
プラスチックフィルムとしては、ポリプロピレンとポリ
エチレンテレフタレートが一般的であるが、これらに限
定されるものではない。
エチレンテレフタレートが一般的であるが、これらに限
定されるものではない。
コンデンサに添加する合成ゼオライトは、アルカリ金属
またはアルカリ土類金属の結晶性含水アルミナケイ酸塩
で、一般式は ＭｅＯ・Ａｌ２Ｏ３◆ｍＳｉＯ２・ｎＨ２Ｏ（Ｍｅはア
ルカリ金属２原子またはアルカリ土類金属ｌ原子を示す
。）として表される。 この結晶水を加熱脱離したも
のは、その跡に出来た空洞が強い吸着能を有し、雰囲気
の温度や湿度に対する影響が少なく重量で約２０％もの
水分を吸着することが出来る。 Ａ型、ｘを、Ｙ型合
成ゼオライトと称され、具体的には、ユニオン昭和株式
会社のモレキュラーツーブス３Ａ、 ４Ａ、 ５Ａ
Ｓ１０Ｘ、１５Ｘや和光純薬工業株式会社のゼオラムＡ
−３、Ａ−４、Ｆ−９などがあり容易に人手することが
出来る。 形状は粉末、粒状、球状いずれでも良いが
、望ましくは吸着効率の良好な粉末がよい。
またはアルカリ土類金属の結晶性含水アルミナケイ酸塩
で、一般式は ＭｅＯ・Ａｌ２Ｏ３◆ｍＳｉＯ２・ｎＨ２Ｏ（Ｍｅはア
ルカリ金属２原子またはアルカリ土類金属ｌ原子を示す
。）として表される。 この結晶水を加熱脱離したも
のは、その跡に出来た空洞が強い吸着能を有し、雰囲気
の温度や湿度に対する影響が少なく重量で約２０％もの
水分を吸着することが出来る。 Ａ型、ｘを、Ｙ型合
成ゼオライトと称され、具体的には、ユニオン昭和株式
会社のモレキュラーツーブス３Ａ、 ４Ａ、 ５Ａ
Ｓ１０Ｘ、１５Ｘや和光純薬工業株式会社のゼオラムＡ
−３、Ａ−４、Ｆ−９などがあり容易に人手することが
出来る。 形状は粉末、粒状、球状いずれでも良いが
、望ましくは吸着効率の良好な粉末がよい。
添加する量は充填油、含浸油に対して０１１〜２０ｗｔ
％とするのが望ましい、０．１％未満では明確な効果が
認められず、２０％を超える場合には効果が飽和するの
みならず経済性からも問題が生ずる（合成ゼオライトは
絶縁油よりかなり高価なものである）。
％とするのが望ましい、０．１％未満では明確な効果が
認められず、２０％を超える場合には効果が飽和するの
みならず経済性からも問題が生ずる（合成ゼオライトは
絶縁油よりかなり高価なものである）。
添加する方法は特に規定されるものではなく、合成ゼオ
ライトを添加した絶縁油をコンデンサケ−ス中に充填、
含浸しても良いし、コンデンサケース中に添加しておい
てから充填、含浸しても良い。
ライトを添加した絶縁油をコンデンサケ−ス中に充填、
含浸しても良いし、コンデンサケース中に添加しておい
てから充填、含浸しても良い。
次に、この発明の具体的な実施例につき説明する。
実施例１
アルミニウム蒸着ポリプロピレンフィルムを巻回したフ
ィルム幅１００ｍｍ、厚さ８μｍで容量４０μＦのコン
デンサを金属ケースに収納した試料を用いて以下の試験
をした。 このコンデンサに充填した絶縁浦は油中水
分を５０μＦｍ、２００ｐｐｍに調湿したポリブテンお
よびアルキルベンゼンと綿実油の混合油（体積比で１＝
１に混合）とした。 コンデンサケース内部に充填
する絶縁油に対して１０ｗｔ％の合成ゼオライト（和光
純薬工業株式会社 Ａ−４粉末）を添加したものとしな
いものの２種類用意した。 この組み合せで８区分釜
１０台の試料コンデンサを製作し、８０℃熱風循環恒温
槽中で、５６０ＶＡＣ（６０Ｈ２）印加の寿命試験を１
０００時間実施した。
ィルム幅１００ｍｍ、厚さ８μｍで容量４０μＦのコン
デンサを金属ケースに収納した試料を用いて以下の試験
をした。 このコンデンサに充填した絶縁浦は油中水
分を５０μＦｍ、２００ｐｐｍに調湿したポリブテンお
よびアルキルベンゼンと綿実油の混合油（体積比で１＝
１に混合）とした。 コンデンサケース内部に充填
する絶縁油に対して１０ｗｔ％の合成ゼオライト（和光
純薬工業株式会社 Ａ−４粉末）を添加したものとしな
いものの２種類用意した。 この組み合せで８区分釜
１０台の試料コンデンサを製作し、８０℃熱風循環恒温
槽中で、５６０ＶＡＣ（６０Ｈ２）印加の寿命試験を１
０００時間実施した。
試料コンデンサは４００ＶＡＣ定格電圧の機器用コンデ
ンサを想定しており、定格電圧の１． ４倍加速寿命試
験となる。 第１表は試験結果であり、試験後の各区分
のコンデンサについて静電容量減少率の平均値を示す。
ンサを想定しており、定格電圧の１． ４倍加速寿命試
験となる。 第１表は試験結果であり、試験後の各区分
のコンデンサについて静電容量減少率の平均値を示す。
なお、５６０ＶＡＣ１０００時間の寿命試験により各区
分とも絶縁破壊は発生しなかった。 第１表の結果か
ら合成ゼオライト添加の区分では２００ｐｐｍの水分で
すら静電容量減少率は無添加の区分に比較して著しく低
下している。 いずれの絶縁油、水分の区分でも合成
ゼオライト添加の効果は明かであり、油中水分を減少さ
せることにより、蒸着金属のアルミニウムの酸化を抑制
し、静電容量の減少を抑えている。
分とも絶縁破壊は発生しなかった。 第１表の結果か
ら合成ゼオライト添加の区分では２００ｐｐｍの水分で
すら静電容量減少率は無添加の区分に比較して著しく低
下している。 いずれの絶縁油、水分の区分でも合成
ゼオライト添加の効果は明かであり、油中水分を減少さ
せることにより、蒸着金属のアルミニウムの酸化を抑制
し、静電容量の減少を抑えている。
実施例２
アルミニウム蒸着ポリプロピレンフィルムを巻回したフ
ィルム幅１００ｍｍ、 厚さ５μｍで容量５０μＦのコ
ンデンサ素子を金属ケースに収納した試料を用いて、添
加する合成ゼオライト（ユニオン昭和株式会社 モレキ
ュラーレーブス５Ａ。
ィルム幅１００ｍｍ、 厚さ５μｍで容量５０μＦのコ
ンデンサ素子を金属ケースに収納した試料を用いて、添
加する合成ゼオライト（ユニオン昭和株式会社 モレキ
ュラーレーブス５Ａ。
粉末）Ｊｉを０．０．１．１％ ｌＯ１２０ｗ ｔ％（
油量比）と変えたものを各１０台製作し、これに油中水
分５００ｐｐｍに調湿した１、１−フェニルキシリルエ
タン（ＰＸＥ）と大豆油の混合油（体積比で１＝ １に
混合）を充填した。 密閉後８０℃熱風循環恒温槽中
で３５０ＶＡＣ（６０Ｈｚ）印加の寿命試験を１０００
時間実施した。 １０００時間後の静電容量減少率
の平均値を第２表に示す、（）、１ｗｔ％の添加でも合
成ゼオライトの効果は認められ無添加のものに比べ容量
減少率は小さくなっている。 しかし、０．１ｗｔ％
未溝では充分な効果はＵ待できない。 また、２０ｗ
ｔ％添加では容量減少の抑制効果が飽和している。
油量比）と変えたものを各１０台製作し、これに油中水
分５００ｐｐｍに調湿した１、１−フェニルキシリルエ
タン（ＰＸＥ）と大豆油の混合油（体積比で１＝ １に
混合）を充填した。 密閉後８０℃熱風循環恒温槽中
で３５０ＶＡＣ（６０Ｈｚ）印加の寿命試験を１０００
時間実施した。 １０００時間後の静電容量減少率
の平均値を第２表に示す、（）、１ｗｔ％の添加でも合
成ゼオライトの効果は認められ無添加のものに比べ容量
減少率は小さくなっている。 しかし、０．１ｗｔ％
未溝では充分な効果はＵ待できない。 また、２０ｗ
ｔ％添加では容量減少の抑制効果が飽和している。
よって容量減少抑制効果と経済性から考えて合成ゼオラ
イトの添加量は０． １〜２０ ｗ ｔ％（油量比）で
特に１〜１０ｗｔ％が望ましい。
イトの添加量は０． １〜２０ ｗ ｔ％（油量比）で
特に１〜１０ｗｔ％が望ましい。
以上の実施例からも明らかなように、ＨＩＭ金属として
アルミニウムを一部または全部に使用した油浸金属化フ
ィルムコンデンサにおいては高電位傾度下の！！電によ
り、油中水分量に応じてコンデンサの容量減少が生じて
いる。 これは油中水分と蒸着金属のアルミニウムが
Ｔｉ％化学的に反応してアルミニウムが酸化されるため
である。 合成ゼオライトを添加することにより、コ
ンデンサの油中水分は容易に限界値まで吸着され、蒸着
金属の酸化が抑制される結果としてコンデンサの容量減
少は著しく低く抑えられることが判明した。
アルミニウムを一部または全部に使用した油浸金属化フ
ィルムコンデンサにおいては高電位傾度下の！！電によ
り、油中水分量に応じてコンデンサの容量減少が生じて
いる。 これは油中水分と蒸着金属のアルミニウムが
Ｔｉ％化学的に反応してアルミニウムが酸化されるため
である。 合成ゼオライトを添加することにより、コ
ンデンサの油中水分は容易に限界値まで吸着され、蒸着
金属の酸化が抑制される結果としてコンデンサの容量減
少は著しく低く抑えられることが判明した。
本発明により、自己回復性に優れ、高温高電位傾度下で
も安定した耐用性を示す油浸金属化フィルムコンデンサ
の提供が可能となり、要請される小形、軽量化への寄与
は極めて大なるものがある。
も安定した耐用性を示す油浸金属化フィルムコンデンサ
の提供が可能となり、要請される小形、軽量化への寄与
は極めて大なるものがある。
また、本発明により未脱水処理の油をそのまま使用する
ことも可能となるため、製造行程の簡略化で経済的寄与
も大なるものがある。 この発明により画期的な油浸
金属化フィルムコンデンサを実現することが可能となっ
た。
ことも可能となるため、製造行程の簡略化で経済的寄与
も大なるものがある。 この発明により画期的な油浸
金属化フィルムコンデンサを実現することが可能となっ
た。
第１表
合成ゼオライトの添加効果
寿命試験の結果 （５６０ＶＡＣｌ０００ｈ ａｔ８０
℃〉※ ＡＢ：アルキルベンゼン
℃〉※ ＡＢ：アルキルベンゼン
Claims (5)
- （１）炭化水素系絶縁油を油浸金属化フィルムコンデン
サの充填油、含浸油に使用した油 浸コンデンサ。 - （２）他の充填油、含浸油またはワックスと混合して使
用した特許請求の範囲第１項記載 の油浸コンデンサ。 - （３）蒸着金属としてアルミニウムを一部または全部に
使用することを特徴とする特許請 求の範囲第１項または第２項記載の油浸コ ンデンサ。 - （４）コンデンサの容器内に合成ゼオライトを添加する
ことを特徴とする特許請求の範囲 第３項記載の油浸コンデンサ。 - （５）合成ゼオライトを充填油、含浸油に対して０．１
〜２０重量パーセント（ｗｔ％） 添加していることを特徴とする特許請求の 範囲第４項記載の油浸コンデンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17152889A JPH0335513A (ja) | 1989-07-03 | 1989-07-03 | 油浸金属化フィルムコンデンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17152889A JPH0335513A (ja) | 1989-07-03 | 1989-07-03 | 油浸金属化フィルムコンデンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0335513A true JPH0335513A (ja) | 1991-02-15 |
Family
ID=15924797
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17152889A Pending JPH0335513A (ja) | 1989-07-03 | 1989-07-03 | 油浸金属化フィルムコンデンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0335513A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007105867A1 (en) * | 2006-03-14 | 2007-09-20 | Dong Nam Petroleum Ind. Co., Ltd. | Method for producing insulator for condenser and insulator for condenser produced thereby |
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| JPS51652A (ja) * | 1974-06-21 | 1976-01-06 | Hitachi Ltd | Futsusokashirikoonyuiridenkisochi |
-
1989
- 1989-07-03 JP JP17152889A patent/JPH0335513A/ja active Pending
Patent Citations (1)
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