JPS596515A - 捲回型油浸コンデンサ - 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】 本発明は、油浸コンデンサの耐圧設計をより高電位傾度
設計とすることを提案するものである。

現在、表裏同一端部側に帯状非金属部を有する両面金属
化紙を電極とし、プラスチックフィルムヲ誘電体とした
油浸コンデンサは、アルミニウム箔等の金属箔を電極と
した油浸コンデンサに比較４　・ して蒸着金属化電極特有の自己回復性能を有しており、
高耐圧設計が可能であることにより多くの機器用コンデ
ンサとして使用されている。

従来、コンデンサの金属化電極層について、対向する電
極部の金属化層に比し、電極導出部となる金属溶射部と
接続する端部の金属化層の厚みを厚く形成したり、ある
いは対向部面より端部面の金属化層表面抵抗値を小さく
することが考えられ、提案されてきているが、これは、
電極導出部の金属溶射部と金属化電極層の電気的接合が
良くなり、接触不良部が極力除去されて、容量分と直列
接続される抵抗分が減少することにより、コンデンサ特
性における極めて重要な誘電正接特性が向」ニし、コン
デンサの内部発熱が抑えられ、コンデンサ耐圧の向上や
９品質、信頼性のより良好なるものが提供されるのであ
る。

また、対向電極部の自己回復性能についても、蒸着金属
層の金属拐料や蒸着厚さに関しての研究がなされており
、亜鉛金属に比しアルミニウム金属層を電極とする方が
自己回復性能が優れている３ページ こと等も提案されている。

ところが、一方、蒸着金属層が極端に薄い場合は、蒸着
金属層の結晶成長が不十分で、極めて不安定な蒸着膜と
なり、誘電体基板との蒸着付着強度も弱く、部分放電に
よる膜劣化や飛散が激しく、コンデンサの電極膜として
は、コンデンサ寿命での容量減少が大と゛なり、不適で
あると考えられていれていないのが現状である。

シラスチックフィルムの片面あるいは両面に金属化電極
層を具備し、対向部の表面抵抗を大きくしだコンデンサ
も考えられてはいるが、部分放電開始電圧の向上や、耐
圧向上を目的とした絶縁油含浸コンデンサでは、油中で
の１ラスチツクフイルムの膨潤現象等で蒸着金属化層の
付着力が極端に弱まシ、コンデンサ寿命試験では大きな
容量減少を起す欠点を有している。

本発明は、従来コンデンサの金属層としては不適と考え
られていた高い表面抵抗の蒸着電極層を活用して、より
高い設計電位傾度を有する油浸コンデンサを提供するも
ので、電極として両面蒸着金属化紙を具備し、対向電極
部に相当する蒸着金属化層の一面あるいは両面の表面抵
抗値が６０〜２００％で、かつ金属溶射部と接続する端
部面の表面抵抗値はｓ　Ｑ６以下であることを特徴とし
ている。

従来より蒸着金属化電極層として実用化されたり、研究
されている電極層の表面抵抗値は２〜１０％の範囲であ
り、本発明の示す６０〜２００％なる表面抵抗値の活用
は極めて新規なもので、コンデンサとしては画期的なも
のと考えている。

以下、本発明を図面とともに詳細に説明する。

第１図は本発明によるコンデンサの構成の一例である。

表裏同一端部側に帯状非金属部１を有する両面金属化紙
２を電極とし、その金属化層が表面抵抗値で６０〜２ｏ
Ｏ／Ｄの部分３と、金属溶射部４と接続する端部側表面
抵抗値が８Ｑ＋３以下の部分６とからなっており、誘電
体となるプラスチックフィルム６を間にして対向する金
属化電極層６　ベージ の−面あるいは両面が上記６０〜２００／、の表面抵抗
値部分を有するように構成されている。

７は含浸された絶縁油である。

次に具体的な実施例でもって本発明の効果について説明
する。電極どなる金属化紙としては、９μｍの厚さで密
度’　−２Ｅｌ／ｃｒｔＨの紙に亜鉛を真空蒸着で形成
し、電極部分３の表面抵抗値や電極部分５の表面抵抗値
を変え、各種試験を行った。誘電体としては、ポリプロ
ピレンフィルム゛で６μｍ厚さ、ヲ使用し、含浸絶縁油
としてアルキルベンゼン油を用いて第１図の構成のコン
デンサとした。

まず、金属溶射部側端部面の電極部分６の表面抵抗値と
コンデンサの誘電正接（ｔａｎδ）の関係を実験結果で
求め、それを第２図に示す。この結果より電極部分５の
表面抵抗値が８°七以下においてコンデンサの重要な特
性の一つである誘電正接値が良好であることがわかる。

次に、高抵抗部すなわち第１図中の電極部分３の表面抵
抗値とコンデンサの誘電正接値の関係を第３図に示す。

ただし、第３図の結果は金属溶射部側の電極部分５の表
面抵抗値が４〜５泊のときの実験結果である。図中、Ａ
、Ｂ、Ｃ，Ｄは第１図中の電極部分３の電極表面抵抗値
をそれぞれ人は５〜１０”／、、Ｂは２０〜６０Ｑ／口
、Ｃは６０〜２ｏｏ／ｉｏ、Ｄは２５０〜４５０　（Ｓ
としたときの値を示している。この結果よりＤの２６０
〜４５０　”／、の場合はコンデンサの誘電正接値が悪
くなっていることがわかる。

次に第３図で説明したのと同様の試料でコンデンサのス
テップアップ耐圧試験を比較した結果を第４図に示す。

第４図は交流電圧１０００Ｖから課電を始め、各々１時
間課電ごとにＳＯＶ単位でステップアップ昇圧し、コン
デンサが破壊した電圧をステップアップ破壊電圧として
縦軸に示している。この結果より、Ｃすなわち第１図中
の電極部分３の表面抵抗値が６０〜２００°名の場合に
において極めて高い破壊電圧を得ることがわかる。

以上の実、施例は蒸着金属として亜鉛を使用した例であ
るが、アルミニウムを蒸着して電極層とした場合も同様
にして表面抵抗値６０〜２０ｏＱ／。

７　　、、、、・ にて極めて高い破壊電圧を得だ。

Ω 次に６０〜２ｏｏ／ｉｏの高抵抗蒸着膜を電極とした場
合に心配される寿命時の蒸着膜酸化や飛散による容量減
少について第５図、第６図に示す構造のコンデンサとの
比較を行った。

第５図は、両面金属化された６μｍのポリプロピレンフ
ィルム８と金属化されていない６μｍのポリプロピレン
フィルム９を積層捲回し、金属溶射部１０を形成してな
るコンデンサの断面の一部である。図中１１は６０〜２
００／［ｊの電極表面抵抗値の部分で、１２は４〜ｅ　
Ｑ／Ｄの電極表面抵抗値の部分である。

第６図は、第５図のコンデンサの構造と同じで、アルキ
ルベンゼン絶縁油を含浸したコンデンサの断面図である
。図中の８〜１２は第６図のそれと同じで、１３はアル
キルベンゼン絶縁油を示している。

そして第５図、第６図の構造のコンデンサと本発明の構
造のコンデンサの寿命時の容量変化を比較した結果を第
７図に示す。寿命試験は８０’Ｃ中で４６０Ｖ印加して
行った。図中イは本発明構造のコンデンサの、口は第６
図の構造のコンデンサの、ハは第５図の構造のコンデン
サのそれぞれ結果を示している。この結果より６０〜２
００／、ヨの高抵抗蒸着膜を電極としたコンデンサにお
いては、本発明構造にすることによってのみ寿命時に心
配される容量減少が極めて少ないことがわかる。

以」二のように本発明は、対向する金属化電極層の一面
または両面に電極表面抵抗値６０〜２００１１７、を有
し、かつ金属溶射部と接続する端部側の電極表面抵抗値
８％以下を有する両面金属化紙を電極として具備するこ
とにより、従来にない高耐圧のコンデンサを提供するも
ので、その産業性は大なるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による捲回型油浸コンデンサの一実施例
の断面図、第２図は金属溶射部側の電極の表面抵抗値に
翼する誘電正接の特性図、第３図は電極の各種表面抵抗
値に対する誘電正接の特性図、第４図は同ステップアッ
プ破壊電圧の特性図、９　ベ−） 第５図、第６図は本発明でない捲回型コンデンサの各側
の断面図、第７図は本発明と本発明で１い捲回型コンデ
ンサの電圧印加時間に対する容量変化の特性図である。 １・・・・・・帯状非金属部、２・山・・両面金属化紙
、３．５・・・・・・金属化電極層、４・・・・・・金
属溶射部、６・・・・・・誘電体（プラスチックフィル
ム）、７・・印・絶縁油。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 第２図 ４ｉＡｊシ１１す°部イνす／１４ｔ、ルシレＩねａ畳
ｂ１【シーツ（イメイ←第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 対向する金属化電極層の一面または両面の表面抵抗値が
   ６０〜２００％で、かつ電極導出部となる金属溶射部と
   接続する端部側の金属化電極層の表面抵抗値が８％以下
   である表裏同一端部側に帯状非金属部を有する両面蒸着
   された金属化紙を電極とし、プラスチックフィルムを誘
   電体として具備し、積層捲回ののち電極導出用金属溶射
   を施し、絶縁油を含浸してなる捲回型油浸コンデンサ。