JPS603116A - 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】 産業上の利用分野 本発明は、力率改善用やモータの駆動用および運転用あ
るいは照明機器の安定器にと広く用いられている油浸コ
ンデンサの改善に関するものである。

従来例の構成とその問題点 プラスチックフィルムの片面あるいは両面に蒸着電極を
形成して金属化し巻回してなる油浸コンデンサは、従来
よシ前記用途に広く用いられてきた。このような油浸コ
ンデンサの高電位傾度化を図ることは、誘電体であるプ
ラスチックフィルムの薄手化のみならず、絶縁油やコン
デンサ容器の消費量の低減さらにはコンデンサの低価格
化につながるものであり、産業的にも省資源的にも大き
な意義を有する。

従来より、誘電体としてプラスチックフィルムを用いた
コンデンサにおいては、紙を用いた場合に比して誘電正
接値が小さく、寸た絶縁破壊電圧も高い。さらに絶縁油
“を含浸することによって部分放電の発生は低減されて
おり、また蒸着金属特有の自己回復性も有しているため
、比較的高い電位傾度に設定することが可能である。

しかしながら、このような油浸コンデンサにおいても、
高温高電圧下では誘電圧接値が増大して発熱量が増し、
熱劣化や熱破壊をおこしやすくなることが知られており
、従来品における問題点となっていた。したがって、油
浸コンデンサの電位傾度を従来以上に高め小型軽量化を
実現する／ζめには、高温高電圧下での誘電正接値を低
減し、発熱を抑えることが、極めてＮ要な課題とな−る
。

発明の目的 本発明は、金属化プラスチックフィルムを有する油浸コ
ンデンサにおいて、従来よりの問題点であった高温高電
圧下での誘電正接値の増大を改善して、従来を上回る高
電位傾度に耐え得る油浸コンデンサを提供することを目
的とするものである。

発明の構成 そのだめの構成として、本発明は、金属化プラスチック
フィルムを有するコンデンサ素子に、１種類以上の７ラ
ンカツプリング剤を添加した非・・ロゲン化絶縁油を含
浸したものである。

実施例の説明 シランカップリング剤とは、通常一般式％式％ で表わすことができる。ここでＸはＳｉ原子に結合した
加水分解性の基であり、例えばアルコキシ基、アシロキ
シ基（特にアセトキノ基）、ノ・ロゲン（特にクロル）
などがその代表的な例である。

丑たＹは各種の有機官能基を表わし、例えばビニル基、
アミノ基、イミノ基、クロル基、エポキシ基、メルカプ
ト基、ウレイド基、ペルオキシ基などを含むものが代表
的であって、有機基Ｒを介して、寸たけ直接にＳｉ原子
と結合している。

本発明に使用する７ランカツプリング剤としては、例え
ばｒ−メタアクリロキ７グロビルトリメトキシシラン、
γ−グリシドキシグロピルトリメトキ／ンラン、γ−ク
ロロプロピルトリメトキ／’／７７．７−−メルカプト
プロビルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリ
エトキシンラン。

Ｎ−β（アミノエテル）γ−アミノプロピルトリメトキ
ンシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピル
メチルジメトキシ７ラン、ビニルトリス（β−メトキシ
エトキシ）シラン、ビニルトリエトキノシラン等があり
、これらの１種類以上を非・・ロゲン化絶縁油に添加し
た場合に、本発明の目的を達成できる。

シランカップリング剤の添加量としては、絶縁油に対し
、０．１〜１０重量％程度が望ましい。これは、０．１
％未満の添加量では顕著な効果が得難く、また１０％を
超えて混入した場合には絶縁抵抗が若干低下するのみで
特性」−の問題を生じるわけではないが、シランカップ
リング剤は一般に高価なためコスト上の問題を生じるた
めである。

本発明において使用される非・・ロゲン化絶縁油として
は、例えば芳香族炭化水素系絶縁油や脂肪族炭化水素系
絶縁油あるいはこれらの混合油等がある。伝えばフタル
酸エステル、マレイン酸エステル、フマル酸エステル、
アジピン酸エステル。

セパチン酸エステル、アルキルベンゼン油、シリコン油
等が代表的なものであり、これらの１種や混合油さらに
は他の非ハロゲン化絶縁油との混合油を使用した場合に
、本発明の目的を達成することができる。

さらに前記非ハロゲン化絶縁油に熱安定剤、電圧安定剤
あるいは酸化劣化防止剤としてエポキシ系添加剤を数％
以内添加するととも広く行われているが、この場合にも
７ランカツプリング剤を添加することにより、本発明の
目的を達成することができる。

また、本発明において使用されるグラスチックフィルム
としては、例えばポリプロピレンフィルム、ポリエチレ
ンフィルム、ホリエチレンテレフクレートフィルム、ポ
リカーボネー１−フィルム等かあり、これらの１ｆｌｌ
ｉあるいは混合品を用いた場合に、やけ９本発明の目的
を達成できる。

次に本発明の具体的実施例について説明する。

実施例１ 誘電体としてポリプロピレンフィルムを用いた場合を以
下に説明する。

第１図に示したように、６μｍ厚のポリプロピレンフィ
ルム１の片面に蒸着電極２を形成し、２枚重ねて巻回す
る。層間にはフタル酸ジオクチル（ＤＯＰ）３を充填し
、電極の引き出しは金属溶射部４によって行った。

第２図は、前記油浸コンデンサの１０Ｑ′Ｃにおける印
加電圧と誘電正接値の関係を示したものである。曲線Ａ
は絶縁油としてＤＯＰのみを用い／こ従来品の特性であ
り、曲線ＢばＤＯＰＫ、−クロロプロピルトリメトキシ
シランを２重量％添加した本発明品の特性である。従来
品は高温高電圧下において誘電正接値が急激に増大する
が、本発明品ではこれが大きく改善されていることがわ
かる。

第３図は、前記油浸コンデンサＡ、Ｂの８０°Ｃにおけ
る■−を試験の結果である。縦軸は印加した電圧（２）
であり、横軸はその電圧凹で破壊に至る壕での時間（分
）を表わしている。明らかに、本発明品（特性Ｂ）にお
いては、従来品（特性Ａ）を大きく上回る高耐圧が得ら
れている。

実施例２ 誘電体として５μｍ厚のポリエチレンテレフタレートフ
ィルムを用いた場合を以下に説明する。

第４図に示すように、フィルム５Ａの両面に蒸着電極２
を形成し、合わせのフィルム５Ｂと重ねて巻回する。層
間には、やはりＤＯＰ３が充填されている。電極の導出
は、やはシ金属溶射部４を通して行う。

第５図は、前記構成からなる従来品（特性Ｃ）と本発明
品（特性Ｄ）の６０°ＣにおけるＶ−を試験の結果であ
る。本発明品においては、ＤＯＰ中にγ−メタアクリロ
キシプロピルトリメトキンシランを１％混入した。

第６図かられかるように、本発明品は従来品を大きく上
回る高耐圧を有している。

以上の結果は、ｒ−メタアクリロキシプロビルトリメト
キノシランあるいはｒ−クロロプロピルトリメトキシシ
ランを用いた場合如ついて説明したものであるが、他の
シランカップリング剤を使用した場合にも同様の結果を
得だ。また絶縁油としてＤＯＰ以外のエステル系絶縁油
やアルキルベンゼン油等を使った場合にも同様の結果を
得た。

さらに誘電体としてポリプロピレンフィルムやポリエチ
レンテレフタレートフィルム以外ニ、ポリエチレンフィ
ルムやポリカーボネートフィルム等を用いた場合にも同
様の結果を得た。

発明の効果 以上のように本発明によれば、金属化プラスチックフィ
ルムを有するコンデンサ素子に、シラノカップリング剤
を１種類以上添加した非ハロゲン化絶縁油を含浸するこ
とにより、従来品を大きく上回る高耐圧を有する画期的
なコンデンサを実現できる優れた効果を奏するものであ
る。

ザの一部断面図、第２図は同コンデンザの印加電圧と誘
電正接値の関係を示す比較特性図、第３図は同電圧対時
間試験の結果を示す比較特性図、第４図は実施例２にお
ける油浸コンデンサの一部断面図、第５図は同電圧対時
間試、験の結果を示す比較特性図である。

１．５Ａ、６Ｂ　・　プラスチックフィルム、２、・蒸
着電極、３・−・非・・ロゲノ化絶経油（ＤＯＰ）、４
・・・金属溶射部。

代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 第２図 印加電圧（Ｖ） 第　３　図 ■弄　閘　（分） 第　４　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 金属化プラスチックフィルムを有するコンデンサ素子に
   、シランカップリング剤を１種類以上添加した非・・ロ
   ゲン化絶縁油を含浸した油浸コンデンサ。