JPS6013243B2 - コンデンサ - Google Patents

コンデンサ

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JPS6013243B2
JPS6013243B2 JP52007169A JP716977A JPS6013243B2 JP S6013243 B2 JPS6013243 B2 JP S6013243B2 JP 52007169 A JP52007169 A JP 52007169A JP 716977 A JP716977 A JP 716977A JP S6013243 B2 JPS6013243 B2 JP S6013243B2
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JP
Japan
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capacitor
mixed oil
plastic film
csv
oil
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JP52007169A
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JPS5392500A (en
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峰昭 西松
貞喜 向井
義記 林
修 山口
明 伊藤
安利 原
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Kureha Corp
Nissin Electric Co Ltd
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Kureha Corp
Nissin Electric Co Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/002Details
    • H01G4/018Dielectrics
    • H01G4/20Dielectrics using combinations of dielectrics from more than one of groups H01G4/02 - H01G4/06
    • H01G4/22Dielectrics using combinations of dielectrics from more than one of groups H01G4/02 - H01G4/06 impregnated
    • H01G4/221Dielectrics using combinations of dielectrics from more than one of groups H01G4/02 - H01G4/06 impregnated characterised by the composition of the impregnant
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/249921Web or sheet containing structurally defined element or component
    • Y10T428/249994Composite having a component wherein a constituent is liquid or is contained within preformed walls [e.g., impregnant-filled, previously void containing component, etc.]
    • Y10T428/249995Constituent is in liquid form

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
  • Organic Insulating Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はコンデンサに関し、特に電気的特性の優れた
コンデンサを提供するものである。
一般に、コンデンサ素子に絶縁油を合浸してなるコンデ
ンサにあっては、この絶縁油として鉱物油などを含浸し
て構成している。一方近年では、この種コンデンサを高
電圧化し、又小形化する額向にあるが、前記絶縁油を含
浸したコンデンサではこの要求を十分に流すことが困難
であった。この発明は上述の事柄に鑑み提案されたもの
で、ジィソプロピルナフタリン(以下DIPNと略称す
る。以下同じ。)に、モノィソプロピルナフタリン(M
IPN)を重量百分率で10%〜60%混合した混合油
をコンデンサ素子に合浸してなるコンデンサを要旨とす
るものである。上述のDIPNあるいは肌PNとしては
、純粋なものが好ましい。
しかし、一般にその製造過程で生成される副成物質、例
えばモノィソプロピルテトラリンやジィソプロピルテト
ラリンなどが含まれており、特にこの副成物質を除去し
、純粋なものとする必要はない。次に、この発明の一実
施例である一対の電極箔間に薄葉誘電体として絶縁紙の
みをもって形成したコンデンサ素子に、DIPNとMI
PNとを混合した混合油を合浸してなるコンデンサにつ
いて詳述する。
これに供したコンデソサは、薄葉誘電体として厚さ18
r、密度0.8タ′地、中2&ネ、長さ4肌の絶縁紙5
枚重ねを、また電極箔として厚さ10一、中25cの、
長さ3肌のアルミニウム箔とを巻回してコンデンサ素子
を形成し、このコンデンサ素子を容器内に収納し、予じ
め真空加熱乾燥処理を行なった後に、第1表に示すDm
NとMIPNとを種々の割合で混合した混合油を充填舎
浸して構成したものである。なお、第1図はこの混合油
の種々の混合割合と流動点(記号Aを符した曲線で示す
。以下同じ。)、引火点{8}および蒸発量にーとの関
係を示す。また、同図の流動点において下向の矢印が付
されている点は、、それ以下の温度であるが、便宜上−
67.5℃で表わしている。第1表第2図は上述のコン
デンサの20℃における混合油の混合割合と、コロナ開
始電圧(CSV)■および1『秒後における交流長時間
耐電圧(ACL)脚との関係を示し、また第3図は同じ
コンデンサの−60℃における混合油の混合割合と、C
SV伽および1鷹砂後におけるACL【Eーとの関係を
示す。
第1表および第1図〜第3図から明らかな通り、DIP
NとMIPNとを混合した混合油を含浸したコンデンサ
は、MIPNの混合割合を増加するに伴なつて、20℃
におけるCSVおよびACLが増大し好ましいが、混合
油としての引火点が低下し、かつ蒸発量が増大する傾向
にある。一方、コンデンサの製造工程では、通常100
q○〜120℃の高温状態で乾燥処理や真空含浸処理を
施こすので、このような温度で引火しないようにその引
火点が130℃以上であることが望まれる。また、真空
含浸処理時あるいはこれに先立って、含浸油に含まれて
いる水分や空気などを除去するために50〜12000
の高温状態で真空処理を施こすので、このような場合の
歩蟹りを向上するために混合油の蒸発量はできる限り低
いことが望しく、JISC2320(1974年)では
0.4%以下であるべきことを規定している。従って、
混合油のDIPNとMIPNとの混合割合は、重量百分
率でMIPN油が10%〜60%であることが望ましい
。なお、同一構成をもつコンデンサ素子に従来の鉱物油
を含浸したこの種のコンデンサの20℃におけるCSV
は35V/r、ACLは25V′ムである。次に、この
発明の他の実施例である一対の電極箔間に薄葉譲露体と
してプラスチックフィルムと絶縁紙とをもって形成した
コンデンサ素子に、DIPNとMmNとを混合した混合
油を含浸してなるコンデンサについて詳述する。
これに供したコンデンサは、薄葉誘電体として、厚さ1
8ム、中28仇、長さ4肌のポリオレフイン系プラスチ
ックフィルムであるポリプロピレンフィルム2枚の間に
、厚さ18ム、密度0.8夕/係、中28功、長さ4肌
の絶縁紙1枚を挿入したものを、また電極箔として厚さ
10山、中2&〆、長さ3仇のアルミニウム箔とを巻回
してコンデンサ素子を形成し、このコンデンサ素子を容
器内に収納し、予じめ真空加熱乾燥処理を行なった後に
第1表に示すDIPNとMPNとを種々の混合割合で混
合した混合油を充填合浸して構成したものである。第4
図は上述のコンデンサの20℃における混合油の混合割
合と、CSV岬および1び秒後におけるACL(G)と
の関係を示し、第5図は同じ構成のコンデンサを70℃
で1餌時間加熱処理を施こした後の−60℃における混
合油の混合割合と、CSV(F′)および1び秒後にお
けるACL(G′)との関係を示し、第6図はプラスチ
ックフィルムを有するコンデンサ素子への浪合油の含浸
を十分に行なうために、上述のコンデンサを製作後、7
0午0の加熱炉に入れたものについてのCSVと、加熱
時間との関係を示し、同図において( )内数字は重量
百分率におけるMIPNとDIPNとの混合割合(肌P
N/DIPN)を示す。また第7図は厚さ18〃の二軸
延伸ポリプロピレンフィルムに対する混合油の透過量と
混合割合との関係を示し、この測定は同図中に示す如く
、基台1の上に猿紙2を介して二藤延伸ポリプロピレン
フィルム3を設け、“0”リング4を介して油槽5を形
成する上部金具6をボルト、ナットなどにより縦付け、
前記油槽5内に種々の混合割合の混合油7を入れ、これ
を80℃の恒温槽中に所定日数放置後、取り出し二藤延
伸ポリプロピレンフィルム3を透過して渡紙2に吸着さ
れた混合油の量を測定したものである。第4図〜第7図
から明らかな通り、薄葉誘電体として少なくとも一部に
プラスチックフィルムを含むコンデンサにあっても、M
押Nの混合割合を増加するに伴なつて、20ooにおけ
るCSVおよびACLが増大する。
このことは、M花Nがプラスチックフィルムに対する透
過性が優れていることからも、理解できる。なお、同一
構成をもつコンデンサ素子に、従来の鉱物油を含浸した
この種コンデンサの20午0におけるCSVは42V/
山、ACLは35V/山である。また、薄葉誘電体の少
なくとも一部にプラスチックフィルムを含むコンデンサ
にあっては、混合油を含浸終了後、加熱することによっ
て、短時間のうちに薄葉誘電体の内部にまで混合油が浸
透含浸され、更にCSVを極めて向上することができる
。従って、薄葉譲蚤体の少なくとも一部にプラスチック
フィルムを含むコンデンサにあっても、前述した引火点
や蒸発量などの関係からして、混合油のDmNとMmN
との混合割合は、重量百分率でMIPNが10%〜60
%であることが望ましい。次に、この発明の更に他の実
施例である一対の電極箔間に薄葉誘電体としてプラスチ
ックフィルムのみをもって形成したコンデンサ素子に、
DIPNとM『Nとを混合した混合油を含浸してなるコ
ンデンサについて詳述する。
これに供したコンデンサは、薄葉誘電体として、厚さ1
8仏、中28弧、長さ4仇のポリオレフィン系プラスチ
ックフィルムであるポリプロピレンフィルム3枚重ねを
、また電極箔として厚さ10ム、中25の、長さ3仇の
アルミニウム箔とを巻回してコンデンサ素子を形成し、
このコンデンサ素子を容器内に収納し、予じめ真空加熱
乾燥処理を行なった後に第1表に示すDIPNとMIP
Nとを種々の混合割合で混合した混合油を充填含浸して
構成したものである。第8図は上述のコンデンサの2ぴ
0における混合油の混合割合と、CSV(H)および1
『秒後におけるACL(1)との関係を示し、第9図は
同じ構成のコンデンサを70ooで1畑時間加熱処理を
施こした後の−60こ0における混合油の混合割合と、
CSV(H′)および1ぴ秒後におけるACL(1′)
との関係を示し、また第10図はプラスチックフィルム
を有するコンデンサ素子への混合油の含浸を十分に行な
うために、上述のコンデンサを製作後、70℃の加熱炉
に入れたものについてのCSVと、加熱時間との関係を
示し、同図において( )内数字は重量百分率における
肌PNとDIPNとの混合割合(肌PN/DmN)を示
す。
第8図〜第10図から明らかな通り、薄葉誘電体として
プラスチックフィルムのみからなるコンデンサにあって
も、MIPNの混合割合を増加するに伴なつて、20q
oにおけるCSVおよびACLが増大する煩向にあり、
このことは前述した透過性の点からも理解できる。
なお、同一構成をもつコンデンサ素子に、従来の鉱物油
を含浸したこの種コンデンサの20℃におけるCSVは
30V/山、ACLは21V/ムである。また薄葉誘電
体としてプラスチックフィルムのみからなるコンデンサ
にあっても、含浸終了後、加熱することによって短時間
でCSVを極めて向上することができる。従って、薄葉
誘電体としてプラスチックフィルムのみからなるコンデ
ンサにあっても、引火点や蒸発重などの関係から混合油
のD奴NとMmNとの混合割合は、重量百分率でMIP
Nが10%〜60%であることが望ましいが、薄葉誘電
体がプラスチックフィルムのみからなるコンデンサにあ
っては、フィルムの熱変形温度などの関係から上述した
種々の処理における温度が100℃前後で行なわれる場
合があるので、このような場合にはMDNを重量百分率
で60%〜90%程度としても良いのは勿論である。以
上詳述したように、この発明によればコンデンサの常温
におけるCSVおよびACLを従来の鉱物油を合浸した
コンデンサに比して向上することができ、コンデンサの
高電圧化および4・形化を図ることができる。更に、こ
の発明によればコンデンサに含浸する混合油の流動点が
、それぞれ単独のものでは予想できない温度に低下し、
低温特性が極めて優れるのでこの種コンデンサを寒冷地
用として使用することができる外、プラスチックフィル
ムに対する浸透舎浸性が優れているので、この種コンデ
ンサの薄葉誘電体のプラスチック化を可能とすることも
できる。なお、この発明は上述した実施例に限定される
ことなく、種々の変形例が考えられ、例えば混合油につ
いて見ると、D花NとM瓜Nとを混合した浪合油に電気
特性の安定化を図るために、フェ/−ル系、アミン系、
ヱポキシ系などの安定剤を一種又は二種以上添加しても
良いのは勿論である。
また薄葉譲電体として少なくとも一部にプラスチックフ
ィルムを含むコンデンサにおいて、含浸終了後、一定時
間課電あるいは加熱課軍または加圧などの方法により、
含浸性の向上を図っても、更にプラスチックフィルムや
電極箔の表面に微細な凹凸などを設けて、含浸性の向上
を図っても良いのは勿論である。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明に用いる混合油の混合割合と流動点、
引火点および蒸発量との関係を示す図、第2図および第
3図はこの発明の一実施例である薄葉誘電体として絶縁
紙のみを用いたコンデンサの20qoおよび−60qo
における混合油の混合割合とCSVおよびACLとの関
係を示す図である。 第4図〜第6図はこの発明の他の実施例である薄葉議母
体として絶縁紙とプラスチックフィルムを用いたコンデ
ンサの諸特性で、第4図および第5図は2ぴ0および一
60午Cにおける混合油の混合割合とCSVおよびAC
Lとの関係を示す図、第6図はCSVと加熱時間との関
係を示す図である。第7図はこの発明に用いる混合油の
プラスチックフィルムに対する混合油の透過量と混合割
合との関係を示す図およびこの測定方法を説明するため
の図である。第8図〜第10図はこの発明の更に他の実
施例である薄葉誘電体としてプラスチックフィルムのみ
を用いたコンデンサの諸特性で、第8図および第9図は
20午○および−60qoにおける混合油の混合割合と
CSVおよびACLとの関係を示す図、第10図はCS
Vと加熱時間との関係を示す図である。オー図 汁2の バラ陣 バ q. 菌 バラ囚 外GI刃 バフ菌 竹8図 メタ図 外 /o 菌

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 ジイソプロピルナフタリンに、モノイソプロピルナ
    フタリンを重量百分率で10%〜60%混合した混合油
    をコンデンサ素子に含浸してなることを特徴とするコン
    デンサ。 2 コンデンサ素子が少なくとも1枚のプラスチツクフ
    イルムを含む薄葉誘電体からなる特許請求の範囲第1項
    記載のコンデンサ。 3 コンデンサ素子が少なくとも1枚のポリオレフイン
    系プラスチツクフイルムを含む薄葉誘電体からなる特許
    請求の範囲第1項記載のコンデンサ。 4 コンデンサ素子がポリオレフイン系プラスチツクフ
    イルムのみである薄葉誘電体からなる特許請求の範囲第
    1項記載のコンデンサ。 5 ポリオレフイン系プラスチツクフイルムがポリプロ
    ピレンフイルムである特許請求の範囲第3項〜第4項記
    載のコンデンサ。
JP52007169A 1977-01-24 1977-01-24 コンデンサ Expired JPS6013243B2 (ja)

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CA295,591A CA1107056A (en) 1977-01-24 1978-01-23 Electrical capacitor
US06/059,953 US4288837A (en) 1977-01-24 1979-07-23 Electrical capacitor

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JPS5392500A JPS5392500A (en) 1978-08-14
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