JPS6173320A - 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ーの駆動用および運転用
あるいは照明機器の安定器用にと広く用いられる油浸コ
ンデンサに関するものである。

従来例の構成とその問題点 油浸コンデンサとは、絶縁紙もしくはプラスチックフィ
ルムを誘電体とし、蒸着金属もしくは金属箔を電極とし
てコンデンサ素子を構成し、コンデンサ容器に収納した
後、絶縁油を含浸したものである。

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
、紙や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
サの小型化および低価格化にも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ものである。

この高電位傾度化を目的として絶縁油にシランカップリ
ング剤を添加することが従来より提唱されている。これ
は、シランカップリング剤を添加することにより高温高
電圧下での誘電正接値（以下−δ）の増大を抑制して発
熱を低減し、コンデンサの熱破壊を抑えるものであり、
これまでにない高耐圧を有するコンデンサを実現するこ
とが可能となった。

しかしながら、シランカップリング剤を添加した油浸コ
ンデンサにおいては、電極間すなわち両端子間の−δは
著しく改善される反面、電極端子と金属ケースとの間の
絶縁抵抗は大きく低下するという欠点があることが知ら
れており、従来より問題となっていた。第１図に従来構
造の一例を断面図で示す。コンデンサ素子１を金属ある
いは樹脂よりなる外部ケース２および上部蓋３からなる
コンデンサ容器に収納する。素子と容器の間には非ハロ
ゲン化絶縁油４が充填されている。６は電極端子であり
、リード線６によってコンデンサ素子に接続される。ま
たＴは素子とコンデンサ容器の電気的接触を防止するた
めに設けられている内部ケースであり、紙やプラスチッ
クで構成される。

従来はこの内部ケース７により、電極端子５と外部ケー
ス２の間の絶縁抵抗は十分確保されていたのであるが、
シランカップリング剤を添加した非・・ロゲン化絶縁油
を含浸してなる油浸コンデンサにおいては、この間の絶
縁抵抗が大きく低下することが知られており、問題とな
っていた。

発明の目的 本発明は、非ハロゲン化絶縁油に７ランカツプリング剤
を添加した油浸コンデンサにおいて問題となっていた電
極端子と金属ケースの間の絶縁抵抗の低下を改善し、高
電位傾度を有しかつ端子−ケース間の絶縁抵抗の高い画
期的なコンデンサを実現することを目的とするものであ
る。

発明の構成 そのための構成として本発明は、前記油浸コンデンサに
おいて、外部ケース内にコンデンサ素子と、これに含浸
されたシランカップリング剤を含む非ハロゲン化絶縁油
とゼオライトとを内蔵していることを特徴とするもので
ある。その断面図は第１図に示したものと同様であるが
、非・・ロゲン化絶縁油４にゼオライトが混入されてい
る。

ゼオライトとは、通常一般式 ％式％ で示される含水ケイ酸塩である。ここでＷはナトリウム
、カルシウム、カリウムやバリウム、ストロンチウムで
ある。また２はシリコンおよびアルミニウムである。ゼ
オライトには天然のものやこれを改質したもの、さらに
は人造のもの等が市販されている。

ゼオライトを内蔵させる方法としては、例えば粉砕処理
したゼオライトを絶縁油に混入した後コンデンサに含浸
する方法や、未含浸コンデンサの容器内にゼオライトを
所要量収納した後含浸する方法等があり、いずれの方法
においても本発明の目的を達成することができる。

また、シランカップリング剤とは、通常一般式Ｒ３１Ｘ
５ で表わすことができる。ここでＸはＳｊ−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、ハロゲン等がある。またＹは有機官能基であり
、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。

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。Ｙは有機基Ｒを介してまたは直接に８１原子と結合
している。シランカップリング剤の具体例としては、例
えばγ−メタアクリロキシプロビルトリメトキ／シラン
、γ−グリシドキシグロピルトリメトキシ７う／、γ−
クロロプロピルトリメトキシ７ラン、γ−メルカプトプ
ロビルト１ノメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリ
メトキシ７う７．Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプ
ロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β（アミンエチル）γ
−アミノプロピルメチルジメトキシンラン。

ビニルトリエトキシシラン等力する。

実施例の説明 具体的実施例として、誘電体としてポリプロピレンフィ
ルムを用い両面金環化電極紙と重ねて巻回した構成から
なる油浸コンデンサの場合を以下に述べる。含浸剤とし
ては、フタル酸ジオクチルにγ−メタアクリロキシプロ
ピルトリメトキシシランを１重量％添加したものを用い
た。

第２図は、前記油浸コンデンサの電極端子−ケース間絶
縁抵抗の経時変化を示している。人は本発明品の特性で
あり、前記含浸剤に粉砕処理したゼオライトを混入後含
浸したものである。Ｂばやはり本発明品の特性であり、
コンデンサ容器内にゼオライトを収納した後前記含浸剤
を含浸したものである。またＣは従来品の特性であり、
前記含浸剤のみが含浸されておりゼオライトは内蔵され
ていないものである。Ｄはやはり従来品の特性であり、
ゼオライトは内蔵されておらず、また含浸剤としてシラ
ンカップリング剤を含まないフタル酸ジオクチルが用い
られている。図より明らかなように、本発明品Ａ、Ｈに
おいては、いずれも従来のシランカップリング剤添加品
Ｃの欠点である端子−ケース間絶縁抵抗の低下が大きく
改善されており、シランカップリング剤を添加しない従
来品りと同等に近い値が確保されている。

次の表は前記油浸コンデンサ人、Ｂ、Ｃ，Ｄ（７）８０
でにおけるステップ昇圧破壊試験の結果である。４ＯＯ
Ｖから課電を開始し、２４時間毎に５０Ｖずつ昇圧して
コンデンサが破壊した電圧を耐圧とした。

明らかに本兄明品人、Ｂにおいては、ンランカノプリン
グ剤添加による耐圧向上の効果は失なわれておらず、従
来品りを大きく上回る高耐圧を有している。なおコンデ
ンサ容量や誘電体厚みはいずれのコンデンサにおいても
同一である。

なお、他の種類のシランカップリング剤や、他の種類の
絶縁油を用いた場合、さらには他の誘電体構成を用いた
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、非・・ロゲン化絶縁油に
シランカップリング剤を添加した油浸コンデンサにおい
て、耐圧向上効果を損なうことなく、従来の欠点であっ
た端子−ケース間絶縁抵抗の低下を著しく改善し、小型
軽量でかつ信頼性の高い油浸コンデンサを実現すること
が可能となったものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来および本発明における油浸コンデンサの断
面図、第２図は端子−ケース間絶縁抵抗の経時変化を示
す比較特性図である。 １・・・・・・コンデンサ素子、２・・・・外部ケース
、３・・・・上部蓋、４・・・・・・非ハロゲン化絶縁
油、５・・・・・電極端子、６　・・・リード線、７・
・・・・・内部ケース。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 金属ケースまたは有機材料ケース内に電極と薄葉誘電体
   とを具備するコンデンサ素子とこれに含浸されシランカ
   ップリング剤を含む非ハロゲン化絶縁油とゼオライトと
   を内蔵し、前記ケースを密閉封印した油浸コンデンサ。