JPS603117A - 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 電極として蒸着金属を用いた金属化紙や金属化おシ、ま
た蒸着金属特有の自己回復性を有しているだめ、他の構
成からなるコンデンサに比してよシ高い電位傾度に設定
できるという利点を有している。このような油浸コンデ
ンサをさらに高電位傾度化するために、容量形成部側の
電極層を薄くして面抵抗値を高めることが、従来よシ提
案されてきた。

これは電極層を薄くすることによって良好な自己回復性
を実現し、誘電体中の弱点部に起因するコンデンサの劣
化や破壊を抑制することを目的としたものであった。

しかしながら、このような構成においては容量形成部側
の電（布シ層の抵抗値が高まることによって誘電正接値
が」二昇し、高温高電圧下で熱劣化や熱破壊をおこしや
すくなるという問題が生じていた。

しだがって、容量形成部側の電極層の面抵抗値を高めた
油浸コンデンサにおいて真に高電位傾度化を実現するた
めには、高温高電圧下におけるコンデンサ素子の発熱を
如何に低減するかが重要な課題となっていた。

発明の目的 水金明け、前記問題点に鑑、み、前記油浸コンデンサの
高温高電圧下における誘電正接値そのものを低減して［
°１“１瞥１１ｉｆ高電圧下における熱劣化や熱破壊を
抑制し、従来のコンデンサを大きく上回る高′屯位傾度
に耐え得る画期的な油浸コンデンサを実現することを目
的とするものである。

発明の４−１へ成 そのだめの構成として、本発明は、容量形成部側の蒸着
金属電極層の抵抗値を電極導出用金属溶射部側の蒸着金
属〒Ｅ電極層抵抗値より大にしだ金属化紙または金属化
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ハロゲン化絶縁油を含浸した
ものである。

実施例の説明 ブラシカツブリンク剤とは、通常一般式％式％ で表わされるものである。ここでＸはＳｉ原子に結合し
た加水分解性の基であり、アルコキシ基。

アシロキシ基、ハロゲン等がその代表的な例である。ま
たＹは有機官能基であり、例えばビニ／Ｖ基。

アミノ基、イミノ基、クロル基、エポキシ基、メルカプ
ト基、ペルオキシ基、ウレイド基などを含むものが代表
的である。なおＹはイｊ’　４８　、！１１Ｒを介して
、寸たけ直接に８１原子と結合している。このようなシ
ランカップリング剤としては、例えばγ−メクアクリロ
キンプロビ）Ｖ　ｌ・リフ１−キシシラン。

γ−グリシ１′キシブロヒ／ｖ１−リメ１−キシンラン
。

γ−クロロプロピ／Ｉ／１−リメトキシシラン、γ−メ
ルカプトプロビルトリノトギシシラン、γ−アミノプロ
ヒ諏しトリエ１−キシシラン、Ｎ−β（アミノエチ）Ｖ
）　γ−アミノプロヒ諏しトリノトキンシラン。

Ｎ−β（アミノエチ／Ｖ）γ−アミノプロピルメチルジ
メトキシシラン、ビニル）・リス（β−ツメ１゛キシエ
トキシシラン、ビニ／１／トリエトキシシランビニルト
リクロルシラン等があシ、これらの１種類以」二を非ハ
ロゲン化絶縁油に添加した場合に、本発明の目的を達成
することができる。さらに、シランカップリング剤の添
加昂としては、絶縁油に列し、０．１〜１０重量ｏＩ）
程度が望捷しい。これは、０．１％未満の流力１１量で
は顕著な効果は現れにくく、丑だ１０係を超えて混入し
た場合には絶縁抵抗が若干低下するのみで特性」二の問
題を生じるワケではないが、シランカップリンク剤は一
般に高価なため、コスト而で問題を生じる。

本発明において使用される非ハ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。例えばフィル
酸エステルやマレイン酸エステル、フマル酸エヌテル，
アルキルベンゼン油。

シリコン油沓が代表的であシ、これらの１１ｉ１’１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、顕著な効果を得ることができる。

さらに前記のような非ハロゲン化絶縁油に熱安定剤＋　
’ｒ（ｊ，圧室定則あるいは酸化劣化防止剤としてエポ
キシ系添加剤を数条以内添加するととも広く行われてい
るが、この場合にも絶縁１１四１にシランカップリンク
斉１を混入することによシ、本発明の１」的を達成する
ことができる。

￥１：／ヒ、本発明において使用されるプラスチックフ
ィルムとしては、例えはポリプロピレンフィルム、ホｌ
Ｊエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンフィ
ルム、ポリカーボネートフィルがあり、これらの１種あ
るいは混合品を用いた場合に顕著な効果を得ることがで
きる。

本発明の具体的実施例として、つぎの２種１１ｔ”ｓ’
ｈのコンデンサＡ，　Ｂの場合について説明する。

Ａ；第１図に示すように金属化紙１の両ｍ］に？’＜　
ｊ’ｆ金属電極層２を形成し、誘電体であるポリプロピ
レンフィルム（ＰＰフィルム）　３　ト重ネて巻回して
コンデンサ素子をＪ’７７ｆ成する。

Ｂ；第２図に示すようにＰＰフィルムなとの金属化フィ
ルム１′の両側に蒸着金属″ｔｄ　４ｉ５１Ｊψ１２を
形成し、誘電体であるＰＰフィルム３と重ねて巻回して
コンデンサ素子を構成する。

Ａ，　Ｂどちらの場合にも、層間には絶縁油フクル酸ジ
オクチ７ｖ（ＤＯＰ）などの非ハロゲン化絶縁油４を充
填し、電極の引き出しは電（’ｉｉｉ．　、ｉＡ出川用
１、・パ溶射部５によって行った。蒸着金属型（Ｔ尼１
２に関しては金属溶射部５との接触部から金属化フィル
ム１′あるいは金属化紙１の中央付近までを低Ｐ（抗部
とし、それよ逆光を高抵抗部とした。まだ、ＰＰフィル
ムとしては５μｍＪ’＋’のものを用いた。

第３図は、油浸コンデンサへの１００℃における印加電
圧と誘′１Ｅ正接価の関係を示したものである。Ｐは非
ハロゲン化絶縁油としてｔ＋ｏｐのみを用いた従来品で
あり、■はＤＯＰにシランカップリンク剤として、γ−
メクアクリロキシプロピルトリメ）−キシシランを１俸
添加した水金明記である。従来品では高温高電圧下にお
いて急激に誘電正接値が増大しているが、水金明記では
これが大きく改善されていることかわかる。なお油浸コ
ンデンサＢに関しても同様の結果を得た。

第４図、は、前記油浸コンデンザ人の従来品Ｐと実施例
品工の８０’Ｃにおけるｖ−を試験の結果を示したもの
である。第４図において、縦軸は印加電圧（ηであり、
横軸はその電圧（ｖ〕で破壊に至る丑での時間（分）を
示している。

また第５図は、油浸コンデンサＢの従来例ｑおよび本発
明の実施測量Ｈの８０℃におけるＶ−を試験の結果を示
したものである。どちらの構成に関しても、明らかに本
発明の実施測量１．Ｉｆにおいては、従来品Ｐ、Ｑを大
きく上回る高耐圧か？■）られている。なお、以上の試
験に供したコンデンーリ−の蒸着電瘉層の抵Ｊ’ｊＬｉ
ｎグは、いずれの試わについても、低抵抗部では９Ω／
′口以下、高抵抗部では２０〜２ｏｏΩ／口程度の範囲
内にあるものであった。

以」ユの説明は、γ−メタアクリロキシプロピルトリメ
トキシシラン したものであるが、他のシランカンプリング剤を添加し
た場合にも同様の結果を得た。また絶縁油としてＤＯＰ
以外のエヌテ）Ｖ系絶縁油やアルキルベンゼン油等を用
い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クイ／レム以外ニモ
ポリエチレンフィルムやポリエチレンテレフクレートフ
ィルム，ホリヵーボネートフィルム等を用いた場合にも
同様の結果を得だ。

発明の効果 本発明によれは、油浸コンデンサの非ハロゲン化絶縁油
中にシランカップリンク剤を添加することにより、従来
品における問題点であった誘″１１ｊ：正接値の増大を
著しく改善し、従来品を太きく　Ｌ：回る高電位傾度に
耐えイ１する画期的な油浸コンデン→ノーを実現するこ
とか可能となる優れた効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図およＯ・第２図はそれぞれ油浸コンデンサの断面
図、第３図は本発明の実施例における油浸コンデンサど
従来のコンデンサの印加電圧と誘’ｌＬ工接値の関係を
示す比較特性図、第４図は間開加電圧ズ］時間。ノ（験
の結果を示ず比１１１多希１’ｊ．図、第５図は本発明
の他の実施例における７１１１浸コンデンザと従来のコ
ンデンサの電圧列時間試験の結果を示す・・・・誘電体
であるボリフ′ロビレンフィルム、４・・・・・非ハロ
ゲン化絶縁油、５・・・・・電砿導出用金属溶射部。−
ヒョｍ±璽韮テｉ 第１図 第２図 第３図 Ｐ 第４図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 容量形成部側の蒸着金属電極層の抵抗値を電極導出用金
   属溶射部側の蒸着金属電極層の抵抗値よｐ大にした金属
   化紙または金属化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ハロゲン化
   絶縁油を含浸した油浸コンデンサ。