JPH0845775A - 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
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Abstract
側蒸着膜電極端部と、対極側蒸着膜電極端部で発生する
コロナ放電による蒸着膜電極の電蝕作用と、電界伸縮作
用で蒸着膜が疲労して、容量減少し、また誘電体が劣化
して生じる金属化フィルムコンデンサの劣化を抑制し、
信頼性を向上させる。 【構成】 フィルムの長手方向の片端に連続した帯状の
絶縁マージン3を形成した蒸着膜電極を有する金属化フ
ィルムを絶縁マージンが互いに反対側になるように重ね
合せて巻回し、該巻回体の両端にメタリコン電極を形成
し、ケースに収容して絶縁油を含浸充填した金属化フィ
ルムコンデンサで、金属化フィルム1は、蒸着膜電極の
幅方向の両端部の蒸着膜厚さ2a,2bを他の蒸着膜部
2より厚くするとともに絶縁マージン3側の蒸着膜電極
端部が対極側蒸着膜電極の端部の電極厚膜部と重なり合
うようにして構成したものである。
Description
ンサ(以下単にMFコンデンサという)の電気特性の改
良に関するものである。
ルミニウムや亜鉛、あるいはその混合物などがこれまで
から用いられており、蒸着する金属の種類によって電気
的特性が異なるなどの特徴がある。これ等の金属で形成
される蒸着膜電極は通常蒸着膜厚さは均一であるが、最
近ではMFコンデンサの設計電界強度を上げて小形化を
図るために、蒸着膜電極の厚さを極力薄くしてコンデン
サの高耐電圧化する技術傾向にある。
ムの蒸着膜電極の厚さは極めて薄く数百オングストロー
ム以下で、通常この蒸着膜電極の厚さは面積電気抵抗に
代替される単位Ω/□が用いられており、亜鉛では3〜
20Ω/□、アルミニウムでは2〜10Ω/□の範囲が
最も汎用的であり、また亜鉛とアルミニウムの混合物
(アロイ)ではどちらかと言えば亜鉛に近い電気抵抗の
ものが多く用いられている。
を薄くして高電気抵抗化していくと、蒸着膜電極とメタ
リコン電極との接合部で電気的接触性が低下し、容量の
安定性が阻害されるなどの影響が出、特にアルミニウム
ではこれが顕著である。上記影響を防ぐために蒸着膜電
極のメタリコン接合部分の接触部を一定幅、他の部分の
蒸着膜電極より膜厚を厚くして電気抵抗を下げたヘビー
エッジ形の金属化フィルムも実用化されてきた。
誘電体内部における電界強度は、金属化フィルムの絶縁
マージン側の電極沿端とその対極電極部間で最も高くな
る。これは誘電体(絶縁体)を挟んだ電極の端部で生じ
るエッジ効果によるもので、MFコンデンサでは上記絶
縁マージン側の沿端部が高電界によってコロナ放電(部
分放電とも言う)し、該沿端部と対極側蒸着膜電極の沿
端部が電蝕消化し、また該部分近傍の誘電体フィルムが
劣化する。そして上記障害の影響は、誘電体フィルムが
薄ければ薄い程、また蒸着膜電極の厚さが薄ければ薄い
程増大されてMFコンデンサを短命化させる。
MFコンデンサを長時間通電使用すると、金属化フィル
ムの蒸着膜電極の沿端部でコロナ放電が起こり、蒸着膜
電極が電蝕消化して次第に容量減少し、また誘電体フィ
ルムも絶縁劣化していく。さらにMFコンデンサでは、
通電のオン、オフ、サイクル毎に巻回された金属化フィ
ルムの相互間の電界収縮作用によって、金属化フィルム
の蒸着膜電極が伸縮疲労し、メタリコン電極との接合部
と、上記蒸着膜電極の沿端対極部で蒸着膜電極がクラッ
クなどで損傷し、MFコンデンサの容量減少を進展させ
るとともに、場合によっては絶縁破壊を招くなどの問題
点を生じていた。
化フィルムは蒸着膜電極の幅方向の両端部の厚さが他の
蒸着部の厚さより厚くなっている点である。すなわち、
た帯状の絶縁マージン3を形成した蒸着膜電極2を有す
る金属化フィルム1を、絶縁マージンが互いに反対側に
なるように重ね合せて巻回し、該巻回体の両端面にメタ
リコン電極5を形成し、ケース8に収容して絶縁油を含
浸充填したMFコンデンサにおいて、
幅方向の両端部2a、2bの蒸着膜厚さを他の蒸着膜部
より厚くするとともに、
が、対極側蒸着膜電極の端部2aの電極厚膜部と重なり
合うようにしたことを特徴とするMFコンデンサであ
る。
電極2の材質がアルミニウム、亜鉛、アルミニウムと亜
鉛の組合せまたは混合物である上記(1)の金属化フィ
ルムコンデンサであること。
の相互間に非蒸着フィルム4を介在した上記(1)およ
び(2)の金属化フィルムコンデンサである。
部2a、2bの厚さを他の蒸着膜部より厚くして、これ
を1対として絶縁マージン3が互いに反対側になるよう
に重ね合せて巻回し、絶縁マージン3側の蒸着膜電極端
2bが対極側蒸着電極の端部2aの厚膜部に重なるよう
にしておけば、MFコンデンサの絶縁マージン3側蒸着
膜電極端2bと、これに対極する金属化フィルムの蒸着
膜電極のコロナ放電による電蝕作用と、上記近傍の誘電
体フィルムの熱劣化を抑制することができる。
て説明する。
で、図1に示す金属化フィルム1の構造と構成でこれを
巻回し、この巻回体の両端面にメタリコン電極5を施し
てコンデンサ素子6を形成し、これを外部端子に接続す
るリード線7を結線してケース8に収容して真空乾燥
し、絶縁油を含浸充填して、密封して試料コンデンサと
した。
とアルミニウムの混合(アロイ)蒸着したもの、また表
2はアルミニウム蒸着および亜鉛蒸着とアルミニウム蒸
着の組合せによる金属化フィルムで、各金属化フィルム
のフィルム材質は厚さ15μmのポリプロピレンであ
る。各試料の製作台数はそれぞれ20台、試料コンデン
サの定格は、単相、60Hz、760VAC、30.5
μFである。
で、試験電圧950VAC(定格電圧×1.25倍)、
3000時間を通電し連続耐用性試験を行った。各試料
コンデンサの評価は、試験前(0h)、1000、20
00、3000時間の各容量を測定し、試験前に対する
3000時間試験終了後の容量変化率(%)を比較し
た。
である。
ィルム1の相互間に非蒸着フィルム4を介在させて実施
例1と同様にして試料コンデンサを製作した。
化フィルム1は12μm厚さのポリエチレンテレフタレ
ートフィルムにアルミニウムを蒸着したもの、非蒸着フ
ィルムは12μm厚さのポリプロピレンフィルムを各1
枚金属化フィルム1の相互間に介在させたものである。
z、1320VAC、15μFで、各試料につき20台
を製作し、周囲温度20℃、試験電圧1650VAC、
(定格電圧×1.25)通電時間3000時間の連続耐
用性試験を実施し、実施例1と同様の方法で評価比較し
た。試料コンデンサは表4に示すものである。
である。
おいて、本発明のMFコンデンサである試料1、2、
4、5、7、8はそれぞれ容量変化率が-1.2〜-2.5%
で、従来のMFコンデンサの試料3、6、9の容量変化
率-7.6〜-12.4 %と比較すると本発明のMFコンデンサ
の容量変化率は従来のMFコンデンサの1/5〜1/6
であり極めて効果的な結果を得ることができた。
向の両端部の蒸着膜厚さを他の蒸着膜部よりも厚くし、
絶縁マージン側の蒸着膜電極端部が、対極側蒸着膜電極
の端部の電極厚膜部と重なり合うようにした。この結
果、金属化フィルムの相互間の電界伸縮作用によって、
メタリコンと蒸着膜電極の接触部付近を軸に梃の原理に
より絶縁マージン側の蒸着膜電極端部と対向する位置の
蒸着膜電極が伸縮疲労して、金属化フィルムの長手方向
に沿ってクラックが発生し、これによるコロナ放電、お
よび容量減少と、誘電体が劣化に至る現象を抑制するこ
とができる。
両端部の厚さを他の蒸着部より厚くし、これを1対とし
て絶縁マージンが互いに反対側になるように重ね合せて
巻回し、絶縁マージン側の蒸着膜電極端が対極側蒸着電
極の端部の厚膜部に重なるように構成すれば、MFコン
デンサの絶縁マージン側電極端部、および対極側蒸着膜
電極の端部付近で生じるコロナ放電による金属化フィル
ムの劣化を抑制することができ、容量変化が小さく、長
寿命かつ高信頼性のMFコンデンサを提供でき、特に交
流回路で使用する電力用コンデンサの分野で優れた効果
を発揮することができる。
デンサの金属化フィルム構成の断面図である。
互間に非蒸着フィルムを介在させた金属化フィルムコン
デンサの断面構成図である。
ムコンデンサの縦断面図である。
部 3 金属化フィルムに設けた絶縁マージン 4 非蒸着フィルム 5 メタリコン電極 6 コンデンサ素子 7 リード線 8 ケース
Claims (3)
- 【請求項1】 フィルムの長手方向の片端に連続した帯
状の絶縁マージン(3)を形成した蒸着膜電極(2)を
有する金属化フィルム(1)を、絶縁マージン(3)が
互いに反対側になるように重ね合せて巻回し、該巻回体
の両端面にメタリコン電極(5)を形成し、ケース
(8)に収容して絶縁油を含浸充填した金属化フィルム
コンデンサであって、 上記金属化フィルム(1)は、蒸着膜電極(2)の幅方
向の両端部(2a),(2b)の蒸着膜厚さを他の蒸着
膜部より厚くするとともに、 上記絶縁マージン(3)側の蒸着膜電極端部(2b)
が、対極側蒸着膜電極の端部(2a)の電極厚膜部と重
なり合うようにした金属化フィルムコンデンサ。 - 【請求項2】 金属化フィルム(1)の蒸着膜電極
(2)の材質がアルミニウム、亜鉛、アルミニウムと亜
鉛の組合せまたは混合物である請求項1記載の金属化フ
ィルムコンデンサ。 - 【請求項3】 対向する金属化フィルム(1)の相互間
に非蒸着フィルム(4)を介在した請求項1および請求
項2記載の金属化フィルムコンデンサ。
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1994
- 1994-07-27 JP JP17497994A patent/JP3392525B2/ja not_active Expired - Fee Related
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