JPH06168844A - 電力用高圧コンデンサ - Google Patents
電力用高圧コンデンサInfo
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- JPH06168844A JPH06168844A JP4114134A JP11413492A JPH06168844A JP H06168844 A JPH06168844 A JP H06168844A JP 4114134 A JP4114134 A JP 4114134A JP 11413492 A JP11413492 A JP 11413492A JP H06168844 A JPH06168844 A JP H06168844A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 金属化プラスチックフィルムの生産性を向上
せしめるために蒸着金属電極を改良するとともに、先巻
・後巻用絶縁プラスチックフィルムの挿入方法を改良
し、金属化プラスチックフィルムの欠陥部における絶縁
破壊時の絶縁回復特性を飛躍的に向上せしめることを目
的とする。 【構成】 金属化プラスチックフィルムの長手方向に絶
縁帯を設けるとともに、長手方向に対して斜め方向にか
つ平行に複数本の絶縁帯を設けて複数個の島状蒸着金属
電極を形成し、前記斜め方向の絶縁帯にほぼ平行して先
巻・後巻用絶縁プラスチックフィルムを切断・挿入して
コンデンサ素子を巻回し、複数個の並列回路を構成して
小コンデンサ網を形成したことを特徴とする。
せしめるために蒸着金属電極を改良するとともに、先巻
・後巻用絶縁プラスチックフィルムの挿入方法を改良
し、金属化プラスチックフィルムの欠陥部における絶縁
破壊時の絶縁回復特性を飛躍的に向上せしめることを目
的とする。 【構成】 金属化プラスチックフィルムの長手方向に絶
縁帯を設けるとともに、長手方向に対して斜め方向にか
つ平行に複数本の絶縁帯を設けて複数個の島状蒸着金属
電極を形成し、前記斜め方向の絶縁帯にほぼ平行して先
巻・後巻用絶縁プラスチックフィルムを切断・挿入して
コンデンサ素子を巻回し、複数個の並列回路を構成して
小コンデンサ網を形成したことを特徴とする。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は高圧、特高圧の電力用、
サージ吸収用、接地補償用、フィルター用、などの電力
用高圧コンデンサに関するものである。
サージ吸収用、接地補償用、フィルター用、などの電力
用高圧コンデンサに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の電力用高圧コンデンサは、誘電体
として紙または、プラスチックフィルムあるいは、紙と
プラスチックフィルムを組み合わせたものを使用し、電
極箔としてアルミニウム箔を使用し、前記誘電体と電極
箔を交互に重ね合わせて巻回してコンデンサ素子を形成
し、該コンデンサ素子を1個または複数個集合して、並
列接続または電圧に応じて直列接続あるいは直並列接続
して、所定の耐電圧と静電容量のものを構成していた。
として紙または、プラスチックフィルムあるいは、紙と
プラスチックフィルムを組み合わせたものを使用し、電
極箔としてアルミニウム箔を使用し、前記誘電体と電極
箔を交互に重ね合わせて巻回してコンデンサ素子を形成
し、該コンデンサ素子を1個または複数個集合して、並
列接続または電圧に応じて直列接続あるいは直並列接続
して、所定の耐電圧と静電容量のものを構成していた。
【0003】また、前記アルミニウム箔電極を使用する
代わりに前記誘電体に金属を蒸着した金属化紙または、
金属化プラスチックフィルムを使用してコンデンサ素子
を構成していた。
代わりに前記誘電体に金属を蒸着した金属化紙または、
金属化プラスチックフィルムを使用してコンデンサ素子
を構成していた。
【0004】さらに、図9に示すように金属化プラスチ
ックフィルム21,21’の長手方向に絶縁帯23,2
3’を設けて複数個の帯状の蒸着金属電極を形成すると
ともに、前記金属化プラスチックフィルム21,21’
の長手方向に対して直角方向に端縁部蒸着金属電極2
2,22’を除いて、複数本の絶縁帯24,24’を設
けて複数個の島状の蒸着金属電極25,25’を形成
し、複数個の並列回路を構成して小コンデンサC1 ,C
2‥‥‥網を形成した電力用高圧コンデンサが実用化さ
れつつある。
ックフィルム21,21’の長手方向に絶縁帯23,2
3’を設けて複数個の帯状の蒸着金属電極を形成すると
ともに、前記金属化プラスチックフィルム21,21’
の長手方向に対して直角方向に端縁部蒸着金属電極2
2,22’を除いて、複数本の絶縁帯24,24’を設
けて複数個の島状の蒸着金属電極25,25’を形成
し、複数個の並列回路を構成して小コンデンサC1 ,C
2‥‥‥網を形成した電力用高圧コンデンサが実用化さ
れつつある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】コンデンサの誘電体
は、厚さ数μm〜数10μmと薄くかつ面積が大きい。
そのために誘電体の耐電圧上において、欠陥が入りやす
い。この欠陥部は面積的には微小であるが、コンデンサ
設計上においては、欠陥部を考慮した設計が必要であっ
た。
は、厚さ数μm〜数10μmと薄くかつ面積が大きい。
そのために誘電体の耐電圧上において、欠陥が入りやす
い。この欠陥部は面積的には微小であるが、コンデンサ
設計上においては、欠陥部を考慮した設計が必要であっ
た。
【0006】従来の設計では、薄葉誘電体を数枚重ね合
わせることにより1枚の誘電体の微小欠陥部を他の誘電
体でカバーする方法が採用されていた。この方法は薄葉
誘電体の重ね合わせた数を増す程効果があった。
わせることにより1枚の誘電体の微小欠陥部を他の誘電
体でカバーする方法が採用されていた。この方法は薄葉
誘電体の重ね合わせた数を増す程効果があった。
【0007】しかし、誘電体の重ね合わせ枚数を増すと
電極間の厚みが厚くなり、その弊害として電極の端面よ
りコロナが発生して、コンデンサの寿命を短くする欠点
があった。
電極間の厚みが厚くなり、その弊害として電極の端面よ
りコロナが発生して、コンデンサの寿命を短くする欠点
があった。
【0008】また他の欠陥対策として、蒸着金属電極に
よる誘電体欠陥部周辺の電極金属を、絶縁破壊時の放電
電流により蒸発飛散させて絶縁を回復さす方法もある
が、高圧コンデンサでは絶縁破壊時の電流しゃ断が困難
なために実用化に難点があった。
よる誘電体欠陥部周辺の電極金属を、絶縁破壊時の放電
電流により蒸発飛散させて絶縁を回復さす方法もある
が、高圧コンデンサでは絶縁破壊時の電流しゃ断が困難
なために実用化に難点があった。
【0009】さらに金属化プラスチックフィルムの長手
方向に絶縁帯を形成するとともに、長手方向に対して直
角方向に複数本の絶縁帯を形成して複数個の島状の蒸着
電極を形成して複数個の小コンデンサ網を形成する場
合、前記金属化プラスチックフィルムの製作時に、プラ
スチックフィルムの片面に例えばオイルマスクにより絶
縁帯を形成した後、金属を真空蒸着して前記絶縁帯を除
く部分に島状の金属電極を形成するが、前記プラスチッ
クフィルムの厚みが薄くかつ広幅である場合、特に長手
方向に対して直角方向に設けた絶縁帯に蒸着金属が残存
し、充分な絶縁を確保することが困難で、目的とする小
容量・並列結線が得難い欠点を有していた。
方向に絶縁帯を形成するとともに、長手方向に対して直
角方向に複数本の絶縁帯を形成して複数個の島状の蒸着
電極を形成して複数個の小コンデンサ網を形成する場
合、前記金属化プラスチックフィルムの製作時に、プラ
スチックフィルムの片面に例えばオイルマスクにより絶
縁帯を形成した後、金属を真空蒸着して前記絶縁帯を除
く部分に島状の金属電極を形成するが、前記プラスチッ
クフィルムの厚みが薄くかつ広幅である場合、特に長手
方向に対して直角方向に設けた絶縁帯に蒸着金属が残存
し、充分な絶縁を確保することが困難で、目的とする小
容量・並列結線が得難い欠点を有していた。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、金属化プラス
チックフィルムの生産性を向上せしめるために前記蒸着
金属電極を改良するとともに、先巻・後巻用絶縁プラス
チックフィルムの挿入方法を改良し、金属化プラスチッ
クフィルムの欠陥部における絶縁破壊時の絶縁回復特性
を飛躍的に向上せしめた電力用高圧コンデンサを提供し
ようとするものである。
チックフィルムの生産性を向上せしめるために前記蒸着
金属電極を改良するとともに、先巻・後巻用絶縁プラス
チックフィルムの挿入方法を改良し、金属化プラスチッ
クフィルムの欠陥部における絶縁破壊時の絶縁回復特性
を飛躍的に向上せしめた電力用高圧コンデンサを提供し
ようとするものである。
【0011】その原理は、金属化プラスチックフィルム
の長手方向に絶縁帯を設けて複数個の帯状の蒸着金属電
極を形成して複数個直列のコンデンサを構成するととも
に、前記金属化プラスチックフィルムの長手方向に対し
て斜め方向にかつ平行に端縁部蒸着金属電極を除いて、
複数本の絶縁帯を設けて複数個の島状の蒸着金属電極を
形成する。
の長手方向に絶縁帯を設けて複数個の帯状の蒸着金属電
極を形成して複数個直列のコンデンサを構成するととも
に、前記金属化プラスチックフィルムの長手方向に対し
て斜め方向にかつ平行に端縁部蒸着金属電極を除いて、
複数本の絶縁帯を設けて複数個の島状の蒸着金属電極を
形成する。
【0012】そして先巻用絶縁プラスチックフィルムを
所定回数巻回後に切断(切断の切口は挿入する金属化プ
ラスチックフィルムの長手方向に対して斜め方向に設け
た絶縁帯とほぼ平行である)し、長手方向に対して斜め
方向に設けた絶縁帯とほぼ平行に切断した前記金属化プ
ラスチックフィルムを挿入して所定の回数巻回し、切口
が前記金属化プラスチックフィルムの長手方向に対して
斜め方向に設けた絶縁帯とほぼ平行の後巻用絶縁プラス
チックフィルムを挿入し、前記金属化プラスチックフィ
ルムを長手方向に対して斜め方向に設けた絶縁帯とほぼ
平行に切断して後巻用絶縁プラスチックフィルムを所定
回数巻回して切断し、コンデンサ素子を構成する。
所定回数巻回後に切断(切断の切口は挿入する金属化プ
ラスチックフィルムの長手方向に対して斜め方向に設け
た絶縁帯とほぼ平行である)し、長手方向に対して斜め
方向に設けた絶縁帯とほぼ平行に切断した前記金属化プ
ラスチックフィルムを挿入して所定の回数巻回し、切口
が前記金属化プラスチックフィルムの長手方向に対して
斜め方向に設けた絶縁帯とほぼ平行の後巻用絶縁プラス
チックフィルムを挿入し、前記金属化プラスチックフィ
ルムを長手方向に対して斜め方向に設けた絶縁帯とほぼ
平行に切断して後巻用絶縁プラスチックフィルムを所定
回数巻回して切断し、コンデンサ素子を構成する。
【0013】本発明に係るコンデンサ素子は、前記した
ように蒸着金属電極を複数個の島状に分割し、島状に分
割した蒸着金属電極を直列ならびに並列に結線して、金
属化プラスチックフィルムの欠陥部における放電に対
し、その放電エネルギーを小さくして放電時の衝動力に
よる破壊部を小さくするとともに、もし一部が短絡状態
になって継続電流が流れたとしても、直列コンデンサ部
の容量が小さいので、絶縁回復が可能な電流に制限でき
る効果があるので、充分活用できる。
ように蒸着金属電極を複数個の島状に分割し、島状に分
割した蒸着金属電極を直列ならびに並列に結線して、金
属化プラスチックフィルムの欠陥部における放電に対
し、その放電エネルギーを小さくして放電時の衝動力に
よる破壊部を小さくするとともに、もし一部が短絡状態
になって継続電流が流れたとしても、直列コンデンサ部
の容量が小さいので、絶縁回復が可能な電流に制限でき
る効果があるので、充分活用できる。
【0014】前記機能をもたせたコンデンサ素子を構成
する一対の金属化プラスチックフィルムの蒸着金属電極
の形態・配置の要部平面図を図1および図2に示す。図
1および図2は片面に蒸着金属電極(ハッチング部)を
設けた2枚の金属化プラスチックフィルム1,1’を重
ね合わせて巻回してコンデンサ素子を構成するもので、
この2枚の金属化プラスチックフィルム1,1’は同一
形状で、図面上180゜回転した配置である。
する一対の金属化プラスチックフィルムの蒸着金属電極
の形態・配置の要部平面図を図1および図2に示す。図
1および図2は片面に蒸着金属電極(ハッチング部)を
設けた2枚の金属化プラスチックフィルム1,1’を重
ね合わせて巻回してコンデンサ素子を構成するもので、
この2枚の金属化プラスチックフィルム1,1’は同一
形状で、図面上180゜回転した配置である。
【0015】2,2’は金属化プラスチックフィルム
1,1’を重ね合わせて巻回して構成したコンデンサ素
子の端面に溶射するメタリコン金属と接着する前記金属
化プラスチックフィルム1,1’の端縁部蒸着金属電
極、3,3’は金属化プラスチックフィルム1,1’の
蒸着金属電極の長手方向に設けた絶縁帯、該絶縁帯3,3'
は金属化プラスチックフィルム1,1’を重ね合わせた
場合互い違いとなり、端縁部蒸着金属電極1,1’間は
複数の直列コンデンサを形成する。
1,1’を重ね合わせて巻回して構成したコンデンサ素
子の端面に溶射するメタリコン金属と接着する前記金属
化プラスチックフィルム1,1’の端縁部蒸着金属電
極、3,3’は金属化プラスチックフィルム1,1’の
蒸着金属電極の長手方向に設けた絶縁帯、該絶縁帯3,3'
は金属化プラスチックフィルム1,1’を重ね合わせた
場合互い違いとなり、端縁部蒸着金属電極1,1’間は
複数の直列コンデンサを形成する。
【0016】4,4’は金属化プラスチックフィルム
1,1’の長手方向に対して斜め方向に設けた絶縁帯、
前記絶縁帯3,3’および絶縁帯4,4’を設けること
によって、1個のコンデンサ素子の容量は多数個に分割
された小容量のものを並列接続して形成したものとな
る。端縁部蒸着金属電極2,2’はメタリコン金属との
接着を確実にするために、絶縁帯4,4’を設けずに連
続状電極としている。
1,1’の長手方向に対して斜め方向に設けた絶縁帯、
前記絶縁帯3,3’および絶縁帯4,4’を設けること
によって、1個のコンデンサ素子の容量は多数個に分割
された小容量のものを並列接続して形成したものとな
る。端縁部蒸着金属電極2,2’はメタリコン金属との
接着を確実にするために、絶縁帯4,4’を設けずに連
続状電極としている。
【0017】前記のようにして形成された金属化フィル
ム1,1’を重ね合わせてコンデンサ素子を巻回する
時、先巻用絶縁プラスチックフィルム5の切断端5Aお
よび後巻用絶縁プラスチックフィルム6の挿入端6Aな
らびに前記金属化プラスチックフィルム1,1’の挿入
端1A,1’A・切断端1B,1’Bは、該金属化プラ
スチックフィルム1,1’の長手方向に対して所定の角
度をもたせて斜め方向に設けた絶縁帯4,4’とほぼ平
行になるようにしてコンデンサ素子8を巻回し、該コン
デンサ素子8を偏平に押圧し、両端面にメタリコン金属
7を溶射したコンデンサ素子8の形状を図4に示す。
ム1,1’を重ね合わせてコンデンサ素子を巻回する
時、先巻用絶縁プラスチックフィルム5の切断端5Aお
よび後巻用絶縁プラスチックフィルム6の挿入端6Aな
らびに前記金属化プラスチックフィルム1,1’の挿入
端1A,1’A・切断端1B,1’Bは、該金属化プラ
スチックフィルム1,1’の長手方向に対して所定の角
度をもたせて斜め方向に設けた絶縁帯4,4’とほぼ平
行になるようにしてコンデンサ素子8を巻回し、該コン
デンサ素子8を偏平に押圧し、両端面にメタリコン金属
7を溶射したコンデンサ素子8の形状を図4に示す。
【0018】図4に示すコンデンサ素子8の内部結線を
図3に示す。図3は多数の小コンデンサ群が端縁部蒸着
金属電極2,2’間に直列および並列に網目状に配置さ
れていることを示す。
図3に示す。図3は多数の小コンデンサ群が端縁部蒸着
金属電極2,2’間に直列および並列に網目状に配置さ
れていることを示す。
【0019】小コンデンサ群の1つの容量は金属化プラ
スチックフィルム1,1’の長手方向の絶縁帯3,3’
および巻回方向に対して斜め方向の絶縁帯4,4’の間
隔を変えることにより自由に設定できる。
スチックフィルム1,1’の長手方向の絶縁帯3,3’
および巻回方向に対して斜め方向の絶縁帯4,4’の間
隔を変えることにより自由に設定できる。
【0020】図3において、互いに隣接する小コンデン
サ、例えば図1の小コンデンサC1とC2 で示した部分
で、小コンデンサC1 とC2 の容量は金属化フィルム
1,1’の絶縁帯4,4’の重なり状態により異なる
が、絶縁帯4,4’間隔を一定にすることにより、小コ
ンデンサC1+C2の容量は一定となる。小コンデンサC
2+C3もまた一定である。
サ、例えば図1の小コンデンサC1とC2 で示した部分
で、小コンデンサC1 とC2 の容量は金属化フィルム
1,1’の絶縁帯4,4’の重なり状態により異なる
が、絶縁帯4,4’間隔を一定にすることにより、小コ
ンデンサC1+C2の容量は一定となる。小コンデンサC
2+C3もまた一定である。
【0021】
【作用】本発明に係るコンデンサ素子を構成する図1お
よび図2に示す金属化プラスチックフィルムの厚さは、
薄い方が絶縁回復特性がよい。現在の生産技術上ならび
に価格の点から金属化フィルムの厚さは4〜10μm程
度が適当であり、これに50V/μm(実効値)の交流
電圧を印加すると、その電圧は200〜500VACと
なり、そのピーク電圧は283〜707Vである。
よび図2に示す金属化プラスチックフィルムの厚さは、
薄い方が絶縁回復特性がよい。現在の生産技術上ならび
に価格の点から金属化フィルムの厚さは4〜10μm程
度が適当であり、これに50V/μm(実効値)の交流
電圧を印加すると、その電圧は200〜500VACと
なり、そのピーク電圧は283〜707Vである。
【0022】このような電圧を金属化プラスチックフィ
ルムに連続して印加すると、絶縁破壊を起こすことがあ
る。そして絶縁破壊に電圧降下がない場合には、絶縁破
壊部周辺の蒸着金属は蒸発飛散するが、電位傾度が高い
ために絶縁回復に至らないか、または著しく破壊箇所が
大きくなり、性能ならびに特性が著しく低下し、コンデ
ンサとしての機能を発揮せず不良となる。
ルムに連続して印加すると、絶縁破壊を起こすことがあ
る。そして絶縁破壊に電圧降下がない場合には、絶縁破
壊部周辺の蒸着金属は蒸発飛散するが、電位傾度が高い
ために絶縁回復に至らないか、または著しく破壊箇所が
大きくなり、性能ならびに特性が著しく低下し、コンデ
ンサとしての機能を発揮せず不良となる。
【0023】本発明に係るコンデンサ素子は、図1およ
び図2に示すように絶縁帯3,3’および4,4’を設
けた金属化プラスチックフィルムを重ね合わせて巻回す
る時、先巻用絶縁プラスチックフィルム5の切断端5A
および、後巻用絶縁プラスチックフィルム6の挿入端6
Aならびに金属化プラスチックフィルム1,1’の挿入
端1A,1’A・切断端1B,1’Bが、該金属化プラ
スチックフィルム1,1’の長手方向に対して斜め方向
に設けた絶縁帯4,4’にほぼ平行にした構造で、金属
化プラスチックフィルム1,1’の挿入端1A,1’A
・切断端1B,1’Bでの小コンデンサ容量・アンバラ
ンスによる絶縁破壊を防止することができる。
び図2に示すように絶縁帯3,3’および4,4’を設
けた金属化プラスチックフィルムを重ね合わせて巻回す
る時、先巻用絶縁プラスチックフィルム5の切断端5A
および、後巻用絶縁プラスチックフィルム6の挿入端6
Aならびに金属化プラスチックフィルム1,1’の挿入
端1A,1’A・切断端1B,1’Bが、該金属化プラ
スチックフィルム1,1’の長手方向に対して斜め方向
に設けた絶縁帯4,4’にほぼ平行にした構造で、金属
化プラスチックフィルム1,1’の挿入端1A,1’A
・切断端1B,1’Bでの小コンデンサ容量・アンバラ
ンスによる絶縁破壊を防止することができる。
【0024】また本発明に係るコンデンサ素子は、前記
のような構造であるため、例えば小コンデンサC1に欠
陥があって絶縁破壊を起こし、小コンデンサC1とC2の
全充電電荷を放出しても小コンデンサC1+C2の充電エ
ネルギーを0.1J以下としておけば、蒸着金属電極の
蒸発飛散部の直径は2mmφ以下に抑制でき、それを超
える部分への破壊の波及は起こらない。
のような構造であるため、例えば小コンデンサC1に欠
陥があって絶縁破壊を起こし、小コンデンサC1とC2の
全充電電荷を放出しても小コンデンサC1+C2の充電エ
ネルギーを0.1J以下としておけば、蒸着金属電極の
蒸発飛散部の直径は2mmφ以下に抑制でき、それを超
える部分への破壊の波及は起こらない。
【0025】
【実施例】以下、本発明の実施例を図1〜図6、比較例
を図7〜図8について説明する。図1、図2、図7およ
び図8に示す金属化プラスチックフィルム1,1’は、
その材質がポリプロピレンで、厚さ8μm、幅394m
mのポリプロピレンフィルムに亜鉛またはアルミニウム
を真空蒸着して電極部を形成した金属化ポリプロピレン
フィルム1,1’に、該金属化ポリプロピレンフィルム
1,1’の長手方向に幅6mmの絶縁帯3,3’を設け
て小コンデンサ9個直列とした場合に、1つの小コンデ
ンサの有効幅は36mmとなり、また前記金属化ポリプ
ロピレンフィルム1,1’の長手方向に対して斜め方向
(約60゜)に幅6mmの絶縁帯4,4’を設けたもの
である。
を図7〜図8について説明する。図1、図2、図7およ
び図8に示す金属化プラスチックフィルム1,1’は、
その材質がポリプロピレンで、厚さ8μm、幅394m
mのポリプロピレンフィルムに亜鉛またはアルミニウム
を真空蒸着して電極部を形成した金属化ポリプロピレン
フィルム1,1’に、該金属化ポリプロピレンフィルム
1,1’の長手方向に幅6mmの絶縁帯3,3’を設け
て小コンデンサ9個直列とした場合に、1つの小コンデ
ンサの有効幅は36mmとなり、また前記金属化ポリプ
ロピレンフィルム1,1’の長手方向に対して斜め方向
(約60゜)に幅6mmの絶縁帯4,4’を設けたもの
である。
【0026】図1は本発明のコンデンサ素子を構成する
一対の金属化ポリプロピレンフィルムの蒸着金属電極の
形態・配置の巻始側の要部平面図で、先巻用絶縁プラス
チックフィルム5の切断端5Aと金属化ポリプロピレン
フィルム1,1’の挿入端1A,1’Aすなわち4,
4’がほぼ平行になるように配置している。図2は本発
明のコンデンサ素子を構成する一対の金属化ポリプロピ
レンフィルムの蒸着金属電極の形態・配置の巻終側の要
部平面図で、後巻用絶縁プラスチックフィルム6の挿入
端6Aと金属化ポリプロピレンフィルム1,1’の切断
端1B,1’Bすなわち絶縁帯4,4’がほぼ平行にな
るよう配置している。
一対の金属化ポリプロピレンフィルムの蒸着金属電極の
形態・配置の巻始側の要部平面図で、先巻用絶縁プラス
チックフィルム5の切断端5Aと金属化ポリプロピレン
フィルム1,1’の挿入端1A,1’Aすなわち4,
4’がほぼ平行になるように配置している。図2は本発
明のコンデンサ素子を構成する一対の金属化ポリプロピ
レンフィルムの蒸着金属電極の形態・配置の巻終側の要
部平面図で、後巻用絶縁プラスチックフィルム6の挿入
端6Aと金属化ポリプロピレンフィルム1,1’の切断
端1B,1’Bすなわち絶縁帯4,4’がほぼ平行にな
るよう配置している。
【0027】図7は比較例(前記図1と比較)のコンデ
ンサ素子を構成する一対の金属化ポリプロピレンフィル
ムの蒸着金属電極の形態・配置の巻始側の要部平面図
で、先巻用絶縁プラスチックフィルム5の切断端5Aと
金属化ポリプロピレンフィルム1,1’の挿入端1A,
1’Aすなわち絶縁帯4,4’が不平行になるよう配置
している。図8は比較例(前記図2と比較)のコンデン
サ素子を構成する一対の金属化ポリプロピレンフィルム
の蒸着金属電極の形態・配置の巻終側の要部平面図で、
後巻用絶縁プラスチックフィルム6の挿入6Aと金属化
ポリプロピレンフィルム1,1’の切断端1B,1’B
すなわち絶縁帯4,4’が不平行になるよう配置してい
る。
ンサ素子を構成する一対の金属化ポリプロピレンフィル
ムの蒸着金属電極の形態・配置の巻始側の要部平面図
で、先巻用絶縁プラスチックフィルム5の切断端5Aと
金属化ポリプロピレンフィルム1,1’の挿入端1A,
1’Aすなわち絶縁帯4,4’が不平行になるよう配置
している。図8は比較例(前記図2と比較)のコンデン
サ素子を構成する一対の金属化ポリプロピレンフィルム
の蒸着金属電極の形態・配置の巻終側の要部平面図で、
後巻用絶縁プラスチックフィルム6の挿入6Aと金属化
ポリプロピレンフィルム1,1’の切断端1B,1’B
すなわち絶縁帯4,4’が不平行になるよう配置してい
る。
【0028】次に本発明に係る図1と図2に示すように
先巻・後巻用絶縁プラスチックフィルムを配置構成した
金属化ポリプロピレンフィルム1,1’を巻回したコン
デンサ素子を使用した3相,60Hz,6.6kV,1
00kvarの電力用高圧コンデンサと、比較例として
図1と図8、および図2と図7に示すように先巻・後巻
用絶縁プラスチックフィルムを配置構成した金属化ポリ
プロピレンフィルム1,1’を巻回したコンデンサ素子
を使用した3相,60Hz,6.6kV,100kva
rの電力用高圧コンデンサを図6に示すように各5個製
作した。
先巻・後巻用絶縁プラスチックフィルムを配置構成した
金属化ポリプロピレンフィルム1,1’を巻回したコン
デンサ素子を使用した3相,60Hz,6.6kV,1
00kvarの電力用高圧コンデンサと、比較例として
図1と図8、および図2と図7に示すように先巻・後巻
用絶縁プラスチックフィルムを配置構成した金属化ポリ
プロピレンフィルム1,1’を巻回したコンデンサ素子
を使用した3相,60Hz,6.6kV,100kva
rの電力用高圧コンデンサを図6に示すように各5個製
作した。
【0029】前記電力用高圧コンデンサは具体的な一例
で、定格3300VAC,2・03μF,8.34kv
arのコンデンサ素子8を12個集合して構成されてお
り、該コンデンサ素子8は厚さ8μm、幅394mmの
ポリプロピレンフィルムに9個の直列小コンデンサを形
成するように蒸着金属電極を設けた金属化ポリプロピレ
ンフィルムを2枚重ね合わせて114m巻回して偏平に
押圧し、両端面にメタリコン金属7を溶射して図4に示
すように構成した。
で、定格3300VAC,2・03μF,8.34kv
arのコンデンサ素子8を12個集合して構成されてお
り、該コンデンサ素子8は厚さ8μm、幅394mmの
ポリプロピレンフィルムに9個の直列小コンデンサを形
成するように蒸着金属電極を設けた金属化ポリプロピレ
ンフィルムを2枚重ね合わせて114m巻回して偏平に
押圧し、両端面にメタリコン金属7を溶射して図4に示
すように構成した。
【0030】1個のコンデンサ素子8は約10000個
の小コンデンサから構成されている。図5はこのコンデ
ンサ素子8を12個集合して100kvarのコンデン
サユニット9を構成した場合を示す。図5において、1
0は相間絶縁板、11は締付板である。このコンデンサ
ユニット9は約120000個の小コンデンサを集合し
た回路網で構成されたことになる。
の小コンデンサから構成されている。図5はこのコンデ
ンサ素子8を12個集合して100kvarのコンデン
サユニット9を構成した場合を示す。図5において、1
0は相間絶縁板、11は締付板である。このコンデンサ
ユニット9は約120000個の小コンデンサを集合し
た回路網で構成されたことになる。
【0031】図6は前記コンデンサユニット9を引出端
子14を備えた鉄板製容器13に収納した電力用高圧コ
ンデンサ12の外形図である。前記電力用高圧コンデン
サ12の処理は、コンデンサユニット6を鉄板製容器9
に収納して所定の真空乾した後、SF6ガスを20℃で
0.5kgf/cm1ゲージ圧に充填した。
子14を備えた鉄板製容器13に収納した電力用高圧コ
ンデンサ12の外形図である。前記電力用高圧コンデン
サ12の処理は、コンデンサユニット6を鉄板製容器9
に収納して所定の真空乾した後、SF6ガスを20℃で
0.5kgf/cm1ゲージ圧に充填した。
【0032】前記電力用高圧コンデンサを70℃の雰囲
気で、定格電圧の1.2倍の過電圧を印加して連続耐用
性試験時の部分放電開始電圧経時特性を測定した結果を
図10に示す。
気で、定格電圧の1.2倍の過電圧を印加して連続耐用
性試験時の部分放電開始電圧経時特性を測定した結果を
図10に示す。
【0033】図10において、 ○‥‥先巻用絶縁プラスチックフィルム切断端、後巻用
絶縁プラスチックフィルム挿入端、金属化ポリプロピレ
ンフィルム挿入端・切断端が長手方向絶縁帯に対して6
0゜の角度で設けた絶縁帯と平行にした試料 △‥‥先巻用絶縁プラスチックフィルム切断端、金属化
ポリプロピレンフィルム挿入端・切断端が長手方向絶縁
帯に対して60゜の角度で設けた絶縁帯に平行とし、後
巻用絶縁プラスチックフィルム挿入端が長手方向とほぼ
直角とした試料 □‥‥後巻用絶縁プラスチックフィルム挿入端、金属化
ポリプロピレンフィルム挿入端・切断端が長手方向絶縁
帯に対して60゜の角度で設けた絶縁帯に平行とし、先
巻用絶縁プラスチックフィルム切断端が長手方向とほぼ
直角とした試料
絶縁プラスチックフィルム挿入端、金属化ポリプロピレ
ンフィルム挿入端・切断端が長手方向絶縁帯に対して6
0゜の角度で設けた絶縁帯と平行にした試料 △‥‥先巻用絶縁プラスチックフィルム切断端、金属化
ポリプロピレンフィルム挿入端・切断端が長手方向絶縁
帯に対して60゜の角度で設けた絶縁帯に平行とし、後
巻用絶縁プラスチックフィルム挿入端が長手方向とほぼ
直角とした試料 □‥‥後巻用絶縁プラスチックフィルム挿入端、金属化
ポリプロピレンフィルム挿入端・切断端が長手方向絶縁
帯に対して60゜の角度で設けた絶縁帯に平行とし、先
巻用絶縁プラスチックフィルム切断端が長手方向とほぼ
直角とした試料
【0034】この結果、○印の先巻用絶縁プラスチック
フィルム切断端、後巻用絶縁プラスチックフィルム挿入
端、金属化ポリプロピレンフィルム挿入端・切断端が長
手方向絶縁帯に対して60゜の角度で設けた絶縁帯と平
行にした試料が、2000時間経過後でも連続耐用性試
験時の部分放電開始電圧の変化は殆んどなく安定してい
る。
フィルム切断端、後巻用絶縁プラスチックフィルム挿入
端、金属化ポリプロピレンフィルム挿入端・切断端が長
手方向絶縁帯に対して60゜の角度で設けた絶縁帯と平
行にした試料が、2000時間経過後でも連続耐用性試
験時の部分放電開始電圧の変化は殆んどなく安定してい
る。
【0035】金属化ポリプロピレンフィルムの長手方向
絶縁帯に対して60゜の角度で斜めに設けた絶縁帯の場
合、前記のように良好な結果を得たが、60゜以外の角
度で斜めに絶縁溝を設けた場合でも同様の良好な結果を
得た。
絶縁帯に対して60゜の角度で斜めに設けた絶縁帯の場
合、前記のように良好な結果を得たが、60゜以外の角
度で斜めに絶縁溝を設けた場合でも同様の良好な結果を
得た。
【0036】なお、SF6 ガス充填以外に鉱油、アルキ
ルベンゼン、アルキルナフタレンなどの芳香族炭化水素
系絶縁油、なたね油、棉実油、ヒマシ油、大豆油などの
植物油、フタル酸エステル、セバチン酸エステルなどの
エステル系絶縁油、シリコーン油などの液体絶縁物また
はこれらの混合液体絶縁物(例えば、植物油と芳香族炭
化水素系絶縁油)あるいはSF6 以外の気体絶縁物、も
しくはエポキシ樹脂などの個体絶縁物を含浸・充填して
も同様に良好な結果を得ることができた。
ルベンゼン、アルキルナフタレンなどの芳香族炭化水素
系絶縁油、なたね油、棉実油、ヒマシ油、大豆油などの
植物油、フタル酸エステル、セバチン酸エステルなどの
エステル系絶縁油、シリコーン油などの液体絶縁物また
はこれらの混合液体絶縁物(例えば、植物油と芳香族炭
化水素系絶縁油)あるいはSF6 以外の気体絶縁物、も
しくはエポキシ樹脂などの個体絶縁物を含浸・充填して
も同様に良好な結果を得ることができた。
【0037】前記実施例はポリプロピレンフィルムに蒸
着金属電極を設けた場合について説明したが、ポリプロ
ピレンフィルムの代わりにポリエチレンテレフタレート
フィルムなどのポリエステルフィルムに蒸着金属電極を
設けた金属化ポリエステルフィルムを用いた場合やポリ
プロピレンフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィ
ルムの複合誘電体に蒸着金属電極を設けた金属化フィル
ムを用いた場合についても、同様の結果を得ることがで
きた。また金属化ポリオレフィンフィルム間にポリエス
テルフィルムを介挿配置した場合および金属化ポリエス
テルフィルム間にポリオレフィンフィルムを介挿配置し
た場合についても同様の結果が得られた。
着金属電極を設けた場合について説明したが、ポリプロ
ピレンフィルムの代わりにポリエチレンテレフタレート
フィルムなどのポリエステルフィルムに蒸着金属電極を
設けた金属化ポリエステルフィルムを用いた場合やポリ
プロピレンフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィ
ルムの複合誘電体に蒸着金属電極を設けた金属化フィル
ムを用いた場合についても、同様の結果を得ることがで
きた。また金属化ポリオレフィンフィルム間にポリエス
テルフィルムを介挿配置した場合および金属化ポリエス
テルフィルム間にポリオレフィンフィルムを介挿配置し
た場合についても同様の結果が得られた。
【0038】
【発明の効果】本発明の電力用高圧コンデンサは、前記
したように先巻用絶縁プラスチックフィルムの切断端、
後巻用絶縁プラスチックフィルムの挿入端、金属化プラ
スチックフィルムの挿入端・切断端が長手方向絶縁帯に
対して斜めに設けた絶縁帯とほぼ平行に構成されている
ので、金属化プラスチックフィルムの生産性の向上、前
記コンデンサの信頼性が著しく向上すると共に電界強度
が高く、小形化ならびに安価に製作できるなどの効果が
あり、工業的ならびに実用的価値大である。
したように先巻用絶縁プラスチックフィルムの切断端、
後巻用絶縁プラスチックフィルムの挿入端、金属化プラ
スチックフィルムの挿入端・切断端が長手方向絶縁帯に
対して斜めに設けた絶縁帯とほぼ平行に構成されている
ので、金属化プラスチックフィルムの生産性の向上、前
記コンデンサの信頼性が著しく向上すると共に電界強度
が高く、小形化ならびに安価に製作できるなどの効果が
あり、工業的ならびに実用的価値大である。
【図1】本発明の電力用高圧コンデンサのコンデンサ素
子を構成する一対の金属化プラスチックフィルムの蒸着
金属電極の形態・配置と先巻用絶縁プラスチックフィル
ム挿入配置を示す一実施例の要部平面図である。
子を構成する一対の金属化プラスチックフィルムの蒸着
金属電極の形態・配置と先巻用絶縁プラスチックフィル
ム挿入配置を示す一実施例の要部平面図である。
【図2】本発明の電力用高圧コンデンサのコンデンサ素
子を構成する一対の金属化プラスチックフィルムの蒸着
金属電極の形態・配置と後巻用絶縁プラスチックフィル
ム挿入配置を示す一実施例の要部平面図である。
子を構成する一対の金属化プラスチックフィルムの蒸着
金属電極の形態・配置と後巻用絶縁プラスチックフィル
ム挿入配置を示す一実施例の要部平面図である。
【図3】図1および図2に示すコンデンサ素子の内部結
線図である。
線図である。
【図4】図1および図2に示すコンデンサ素子の斜視図
である。
である。
【図5】図4のコンデンサ素子を集合したコンデンサユ
ニットの一実施例の斜視図である。
ニットの一実施例の斜視図である。
【図6】本発明の電力用高圧コンデンサの完成品斜視図
である。
である。
【図7】比較例の電力用高圧コンデンサのコンデンサ素
子を構成する一対の金属化プラスチックフィルムの蒸着
金属電極の形態・配置と先巻用絶縁プラスチックフィル
ム挿入配置を示す要部平面図である。
子を構成する一対の金属化プラスチックフィルムの蒸着
金属電極の形態・配置と先巻用絶縁プラスチックフィル
ム挿入配置を示す要部平面図である。
【図8】比較例の電力用高圧コンデンサのコンデンサ素
子を構成する一対の金属化プラスチックフィルムの蒸着
金属電極の形態・配置と後巻用絶縁プラスチックフィル
ム挿入配置を示す要部平面図である。
子を構成する一対の金属化プラスチックフィルムの蒸着
金属電極の形態・配置と後巻用絶縁プラスチックフィル
ム挿入配置を示す要部平面図である。
【図9】従来の電力用高圧コンデンサのコンデンサ素子
を構成する一対の金属化プラスチックフィルムの蒸着金
属電極の形態・配置を示す一例の要部平面図である。
を構成する一対の金属化プラスチックフィルムの蒸着金
属電極の形態・配置を示す一例の要部平面図である。
【図10】本発明の電力用高圧コンデンサと比較例の電
力用高圧コンデンサを70℃の雰囲気中で定格電圧の
1.2倍の過電圧を印加した連続耐用性試験時の部分放
電開始電圧経時特性図である。
力用高圧コンデンサを70℃の雰囲気中で定格電圧の
1.2倍の過電圧を印加した連続耐用性試験時の部分放
電開始電圧経時特性図である。
1,1’ :金属化プラスチックフィルム 1A,1’A:金属化プラスチックフィルム1,1’の
挿入端 1B,1’B:金属化プラスチックフィルム1,1’の
切断端 2,2’ :金属化プラスチックフィルム1,1’の
端縁部蒸着金属電極 3,3’ :金属化プラスチックフィルム1,1’の
長手方向の絶縁帯 4,4’ :金属化プラスチックフィルム1,1’の
長手方向に対し斜め方向の絶縁帯 5 :先巻用絶縁プラスチックフィルム 5A :先巻用絶縁プラスチックフィルム5の切
断端 6 :後巻用絶縁プラスチックフィルム 6A :後巻用絶縁プラスチックフィルム6の挿
入端 7 :メタリコン金属 8 :コンデンサ素子 9 :コンデンサユニット 10 :相間絶縁板 11 :締付板 12 :電力用高圧コンデンサ 13 :鉄板製容器 14 :引出端子 21,21’:金属化プラスチックフィルム 22,22’:金属化プラスチックフィルム21,2
1’の端縁部蒸着金属電極 23,23’:金属化プラスチックフィルム21,2
1’の長手方向の絶縁帯 24,24’:金属化プラスチックフィルム21,2
1’の長手方向に対し直角方向の絶縁帯 25,25’:島状の蒸着金属電極 C1,C2,C3:小コンデンサ
挿入端 1B,1’B:金属化プラスチックフィルム1,1’の
切断端 2,2’ :金属化プラスチックフィルム1,1’の
端縁部蒸着金属電極 3,3’ :金属化プラスチックフィルム1,1’の
長手方向の絶縁帯 4,4’ :金属化プラスチックフィルム1,1’の
長手方向に対し斜め方向の絶縁帯 5 :先巻用絶縁プラスチックフィルム 5A :先巻用絶縁プラスチックフィルム5の切
断端 6 :後巻用絶縁プラスチックフィルム 6A :後巻用絶縁プラスチックフィルム6の挿
入端 7 :メタリコン金属 8 :コンデンサ素子 9 :コンデンサユニット 10 :相間絶縁板 11 :締付板 12 :電力用高圧コンデンサ 13 :鉄板製容器 14 :引出端子 21,21’:金属化プラスチックフィルム 22,22’:金属化プラスチックフィルム21,2
1’の端縁部蒸着金属電極 23,23’:金属化プラスチックフィルム21,2
1’の長手方向の絶縁帯 24,24’:金属化プラスチックフィルム21,2
1’の長手方向に対し直角方向の絶縁帯 25,25’:島状の蒸着金属電極 C1,C2,C3:小コンデンサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松原 正明 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
Claims (3)
- 【請求項1】 プラスチックフィルムの片面の一端に端
縁絶縁帯を残して蒸着金属電極を形成した金属化プラス
チックフィルムまたは該金属化プラスチックフィルム間
にプラスチックフィルムを介挿配置して巻回してなる電
力用高圧コンデンサにおいて、前記金属化プラスチック
フィルムの長手方向に絶縁帯を設けて複数個の帯状の蒸
着金属電極を形成して複数個直列のコンデンサを構成す
るとともに、前記金属化プラスチックフィルムの長手方
向に対して斜め方向に、かつ平行に端縁部蒸着金属電極
を除いて、複数本の絶縁帯を設けて複数個の島状の蒸着
金属電極を形成するとともに、前記長手方向に対して斜
め方向に絶縁帯を設けた金属化プラスチックフィルムを
巻回するに際して、斜め方向の絶縁帯にほぼ平行して先
巻・後巻用絶縁プラスチックフィルム又は絶縁紙を挿入
し巻回して複数個の並列回路を構成して小コンデンサ網
を形成し、単独液体絶縁物、混合液体絶縁物、気体絶縁
物、個体絶縁物のいずれか1つを含浸・充填したことを
特徴とする電力用高圧コンデンサ。 - 【請求項2】 前記プラスチックフィルムがポリプロピ
レンフィルムまたは、ポリエステルフィルムあるいは、
ポリプロピレンフィルムとポリエステルフィルムを組み
合わせた複合体であることを特徴とする請求項1の電力
用高圧コンデンサ。 - 【請求項3】 前記小コンデンサの蓄積エネルギーが、
定格電圧のピーク値において0.1J以下であり、かつ
前記小コンデンサの定格実効電圧が1300VAC以下
であることを特徴とする請求項1の電力用高圧コンデン
サ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4114134A JPH06168844A (ja) | 1992-04-06 | 1992-04-06 | 電力用高圧コンデンサ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4114134A JPH06168844A (ja) | 1992-04-06 | 1992-04-06 | 電力用高圧コンデンサ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06168844A true JPH06168844A (ja) | 1994-06-14 |
Family
ID=14629995
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4114134A Pending JPH06168844A (ja) | 1992-04-06 | 1992-04-06 | 電力用高圧コンデンサ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06168844A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009170685A (ja) * | 2008-01-17 | 2009-07-30 | Panasonic Corp | 金属化フィルムコンデンサ |
JP2012099640A (ja) * | 2010-11-02 | 2012-05-24 | Shizuki Electric Co Inc | フィルムコンデンサ |
JP2019504495A (ja) * | 2016-02-04 | 2019-02-14 | 株式会社村田製作所 | 巻回型コンデンサおよびその製造方法 |
WO2022259900A1 (ja) * | 2021-06-11 | 2022-12-15 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | フィルムコンデンサ |
WO2022259899A1 (ja) * | 2021-06-11 | 2022-12-15 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | フィルムコンデンサ |
-
1992
- 1992-04-06 JP JP4114134A patent/JPH06168844A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009170685A (ja) * | 2008-01-17 | 2009-07-30 | Panasonic Corp | 金属化フィルムコンデンサ |
JP2012099640A (ja) * | 2010-11-02 | 2012-05-24 | Shizuki Electric Co Inc | フィルムコンデンサ |
JP2019504495A (ja) * | 2016-02-04 | 2019-02-14 | 株式会社村田製作所 | 巻回型コンデンサおよびその製造方法 |
WO2022259900A1 (ja) * | 2021-06-11 | 2022-12-15 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | フィルムコンデンサ |
WO2022259899A1 (ja) * | 2021-06-11 | 2022-12-15 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | フィルムコンデンサ |
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