NO156309B - Kondensator og fremgangsmaate til fremstilling av samme. - Google Patents
Kondensator og fremgangsmaate til fremstilling av samme. Download PDFInfo
- Publication number
- NO156309B NO156309B NO822447A NO822447A NO156309B NO 156309 B NO156309 B NO 156309B NO 822447 A NO822447 A NO 822447A NO 822447 A NO822447 A NO 822447A NO 156309 B NO156309 B NO 156309B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- capacitor
- electrodes
- electrode
- edge
- sections
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 8
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 67
- 239000011888 foil Substances 0.000 claims description 43
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 41
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 claims description 29
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 claims description 18
- 239000002985 plastic film Substances 0.000 claims description 18
- 229920006255 plastic film Polymers 0.000 claims description 18
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 18
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 14
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 9
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims description 8
- -1 polypropylene Polymers 0.000 claims description 8
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 5
- HKTCLPBBJDIBGF-UHFFFAOYSA-N 1-phenyl-2-propan-2-ylbenzene Chemical group CC(C)C1=CC=CC=C1C1=CC=CC=C1 HKTCLPBBJDIBGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 claims description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 2
- 238000005304 joining Methods 0.000 claims description 2
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 6
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 4
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 4
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 230000001808 coupling effect Effects 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
- H01G4/002—Details
- H01G4/228—Terminals
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
- H01G4/32—Wound capacitors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
- H01G4/38—Multiple capacitors, i.e. structural combinations of fixed capacitors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
- Amplifiers (AREA)
- External Artificial Organs (AREA)
- Medicines Containing Plant Substances (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
- Pens And Brushes (AREA)
- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
- Ceramic Capacitors (AREA)
Description
Den foreliggende oppfinnelse vedrører en kondensator som
omfatter et antall viklede kondensatorsekjoner satt sammen til en stabel i et hus,hvor første og andre tilkoplingskontakter rager gjennom huset og hver kondensatorseksjonomfatter første og andre folie-elektroder og én eller flere plater av dielektrisk materiale mellom elektrodene og plassert på begge sider av hver enkelt elektrode, idet det dielektriske materiale i alt vesentlig består av plastfilmmateriale og folieelektrodeparet ligger side-
veis forskjøvet i forhold til hverandre og i forhold til de dielektriske plater, innenfor hver av de viklede seksjoner, på en slik måte at det blir dannet en første kant av den første elektrode som rager ut fra det dielektriske materiales kant ved en første ende av nevnte viklede seksjon, mens en annen kant av den første elektrode er avgrenset mellom to av platene av dielektrisk materi-
ale, og en første kant av den andre elektrode som rager ut fra kanten av det dielektriske materiale ved en annen ende av den viklede seksjon, og en annen kant av den andre elektrode er avgrenset mellom to av platene av dielektrisk materiale, slik at den utstrakte eller forlengete første kant av den første elektrode og den tilsvarende kant av den andre elektrode rager i hele lengden av elektrodene i seksjonen, hvis indre er stort sett fylt med et flytende dielektrisk impregnineringsmiddel, og det finnes koplingsorgan for sammenkopling av seksjonenes folieelektroder innbyrdes og med tilkoplingskontakter,
idet koplingsorganet omfatter områder med avsatt metall som er plassert på sekssjonsstabelens endeflater og som er i kontakt med en vesentlig del av de forlengete elektrodekanter.
Oppfinnelsen vedrører også en fremgangsmåte til fremstilling
av en kondensator omfattende
a) vikling av første og andre folie-elektroder med stort sett jevn overflate med plater av dielektrisk materiale av plastfilm mellom elektrodene til dannelse av et antall seksjonsviklinger hvor hver
første elektrode har en første kant som rager ut fra. en første ende av nevnte viklede seksjon forbi platene av plastfilmmateriale, og en andre kant som er avgrenset mellom platene av plastfilmmateriale, og den andre elektrode har en første kant som rager ut fra en andre ende av den viklede seksjon forbi platene av plastfilmmateriale, og en andre kant som er avgrenset mellom platene av plastfilmmateriale, b) sammenføyning av de viklede seksjoner til en stabel hvor hver kondensatorseksjon har en fyllfaktor definert som forholdet mellom avstanden mellom paret av elektroder og tykkelsen av plastfilmma-terialet mellom elektrodene, c) avsetning av metall i et forutbestemt mønster på endene av stabelens seksjonsviklinger til dannelse av forbindelse mellom vik-lingene, samt d) impregnering av stabelen av seksjonene med en dielektrisk væske slik at hulrom i stabelen fylles.
Det er viktig at nett- eller effektkondensatorer har lang levetid over et vidstrakt spektrum av avvikende miljøforhold og koplingsbetingelser. Et stort antall faktorer virker inn på kondensatorens ytelse og dens evne til å kunne opprettholde vellykket drift gjennom mange år under skiftende forhold. Alle disse faktorer må tas i betraktning i forhold til omkostningene, for å kunne komme frem til høyest mulig ytelsesnivå til lavest mulig pris. Dette setter søke-lyset på å oppnå optimal utnyttelse av de anvendte materialer, i den hensikt å komme frem til maksimal ytelse uten unødig økning i omkostningene .
Effekt- eller nettkondensatorer blir vanligvis fremstilt
i form av et antall viklede kondensatorseksjoner i et felles hus med tilkoplingskontakter som strekker seg igjennom huset.
Hver av seksjonene har et par folie-elektroder og et antall
plater av fast dielektrisk materiale mellom elektrodene. Eks-
empler på slike kondensatorer er omtalt i NO-patentskrift 14 8.83 5 og GB-patentsøknad 2.007.432.
Det er flere årsaker til at en som fast dielektrisk materi-
ale foretrekker å benytte utelukkende plastfilmmateriale, såsom polypropylen, istedenfor spesialpapir for kondensatorer eller sammensatte strukturer av papir og plastfilm, slik en brukte før.
To viktige trekk ved kondensatorer av det generelle slag, som oppfinnelsen særlig beskjeftiger seg med, består i utformingsmåten for de individuelle kondensatorseksjoner og i sammenkoplingsmåten for disse med hverandre og med tilkoplingskontaktene. Eksempler på hvordan kondensatorseksjoner kan oppbygges og sammenkoples er omtalt i SE-utl.skrift 423.163 og US-patentskrift 3.798.277.
"Fyllfaktor" ved en kondensator er definert som forholdet mellom avstanden mellom et par folie-elektroder i kondensator-seksjonen og summen av tykkelsene av én eller flere plater av fast dielektrisk materiale mellom elektrodene. En får en fyllfaktor lik én i tilfelle det faste dielektriske materialet fullstendig fyller ut mellomrommet mellom elektrodene. Det er selvsagt ikke mulig å oppnå en fyllfaktor på mindre enn én.
Flere praktiske hensyn tilsier imidlertid at fyllfaktoren ved
en kondensator av det aktuelle slag alltid vil være større enn én. Eksempelvis angir en fyllfaktor på 1,30 at avstanden, X, mellom elektrodene, dividert med summen av de dielektriske plate-nes tykkelser, som f.eks. ved to sjikt dielektrikum med ens tykkelse for hver plate, kan angis som 2Y, hvor Y representerer den individuelle platetykkelser, er lik 1,3 eller at avstanden X er 30% større enn summen av sjikttykkelsene. Utelukkende i den hensikt å nevne noen representative tall, som har tilknytning til kjent teknikk som oppfinnelsen bygger på, kan følgende eksempel sies å være typisk: Folie-elektrodene hadde en innbyrdes avstand X på ca. 1,82 miller og det faste dielektriske materialet besto av to plater polypropylenfilm, som hver hadde en individuell tykkelse Y på ca. 0,70 miller, slik at fyllfaktoren ble ca. 1,30.
For kondensatorer av den foran nevnte type har det vært vanlig praksis å impregnere dem stort sett fullstendig med et flytende dielektrisk fluidum, idet også mellomrommene i huset kan fylles med fluidet, se f.eks. de foran omtalte NO-patentskrift 148.835 og GB-patentsøknad 2.007.243. Dette betyr at en har tatt sikte på å unngå hulrom eller porer i strukturen. Fyllfaktoren gjelder her den ferdige, impregnerte kondensatoren. Fyllfaktoren før og etter impregneringen kan i enkelte tilfeller avvike fra hverandre. Grunnen til dette er at visse impregneringsmidler er tilbøyelige til å bli absorbert i dielektrisk materiale av film, som derved bringes til å svelle opp.
En kan fastsette fyllfaktor for et gitt sett materialer
og impregneringsforhold ved å vikle et bestemt antall platemate-rialer, elektrode-folier og dielektriske plater, alle med gitt tykkelse, og ved å kontrollere spenningen under viklingen og
den endelige, sammenpressete dimensjon av den flatklemte stabel av seksjoner.
For eksempelvis å øke fyllfaktoren med en viss verdi, f.eks. fra 1,20 til 1,30, i forbindelse med et gitt sett av materialer, ville dette normalt kreve en reduksjon av antall vindingsomganger i den ferdige seksjonen som vil oppta et gitt mellomrom i den ferdige enhet. Slike justeringer i utformingen må betegnes som fagmessige innenfor utforming og fabrikasjon av slike kondensator-seks joner .
Slik som fyllfaktor er definert i denne fremstilling, kan den bestemmes ved hjelp av kjente fremgangsmåter, eksempelvis ved avspoling av en fullstendig seksjon og telling av antall vindingsomganger av platematerialene samt måling av tykkelsene av disse platematerialene. Mellomrommet mellom folier i en vanlig seksjon i den endelige stablete enhet eller aggregat blir beregnet ved å redusere seksjonens tykkelse i den ferdige enhet med den totale oppbygning av elektrodematerialer som fastsatt ved målingene fra den uviklede seksjonen. Oppbygningen av dielektriske plater blir beregnet på grunnlag av antallet av vindingsomganger av slike materialer som finnes mellom foliene og de målte tykkelsene av disse platematerialene. Fyllfaktoren blir deretter beregnet på basis av forholdet mellom den beregnete avstand mellom folier og den beregnete tykkelse av dielektriske materialer. Det tall en kommer frem til ved å bestemme dimen-sjoner i det mellomliggende partiet er pålitelig som gjennomsnitt-lig fyllfaktor for en gitt seksjon.
Fyllfaktor er begrenset i sitt akseptable område slik kondensatorer blir fremstilt i dag. En lav fyllfaktor kan anses som mindre heldig selv om den medfører fordelen med å oppnå et mindre volum for en gitt kondensatorstørrelses- og reaktiv effekt-verdi. Gjennornslagsfastheten og dermed kondensatorens evne til å motstå spenningsbelastninger kan bli ufordelaktig redusert som følge av en lav fyllfaktor. Dette er særlig av betydning ved kantene av folie-elektrodene som er i kontakt med det dielektriske platematerialet, etter som det kan opptre en konsentrasjon av elektriske felt ved slike punkter. En lav fyllfaktor bidrar også til å svekke koplingsegenskapene ved lave temperaturer.
I enkelte klima blir kondensatorer utsatt for ekstremt lave temperaturer, f.eks. rundt -40C. Omkopling ved slike lave temperaturer, særlig hyppig omkopling, kan forårsake gjennomslag eller svikt, som så vidt en har forstått skyldes kontraksjon eller sammentrekning av materialene i kondensatoren og dannelse av porer som er frie for både.fast dielektrisk materiale og flytende impregneringsmiddel. Et generelt problem ved kondensatorviklinger med lav fyllfaktor og utelukkende film-dielektrikum er at impregneringen er vanskeligere. Det er ikke så lett for det flytende impregneringsmiddel å trenge igjennom innenfor seksjonen for å danne et flytende sjikt på hver flate av det dielektriske platematerialet.
I det store og hele demper en løsere vikling med en høyere fyllfaktor de problemer som er nevnt i foregående avsnitt på
grunn av de økte muligheter til å kunne impregnere tvers igjennom. Imidlertid kan en høy fyllfaktor være alvorlig skadelig når det benyttes trykkontakter for å opprette kontakt med elektrode-
foliene i den hensikt å sammenkople seksjonene med hverandre og tilkoplingskontaktene. Det har vist seg at selv i tilfeller hvor fyllfaktoren er tilstrekkelig lav til å sikre at trykkontak-tene blir holdt forsvarlig på plass innenfor seksjonen, er de fremdeles tilbøyelige til lysbuedannelse, spesielt når det opp-
står høye strømtettheter under kondensatorens utladning. Denne lysbuedannelse eller gnistoverslag kan ødelegge det dielektriske materialet i en slik utstrekning at det noen ganger medfører kortslutning av kondensatorenheten.
Formålet med den foreliggende oppfinnlese er å frembringe
en kondensator uten de ulemper som er omtalt i det foregående.
Kondensatoren ifølge den foreliggende oppfinnelsen er kjennetegnet ved at folie-elektrodene har stort sett jevn over-
flate uten uregelmessigheter, at nevnte andre kanter på hver av de første og andre elektroder er avrundete og slette og hver er dannet av det ytre av en fold av materiale av folie-elektrodene,
at hver kondensatorseksjon har en fyllfaktor i dens mellomparti mellom elektrodenes andre kanter, på fra 1,25 til 1,35 definert som forholdet mellom avstanden mellom paret av folieelektroder og tykkelsen av det dielektriske materiale mellom disse, og en fyllfaktor ved nevnte andre kanter på fra 1,15 til 1,25, idet de viklede konden-satorseks joners ender inne i huset ligger stort sett i flukt med hverandre, og at ledninger er koplet inn mellom visse avsett-områder og tilkoplingskontaktene.
Oppfinnelsen består hensiktsmessig i en kombinasjon av elementer som tillater en relativt høy fyllfaktor, fortrinnsvis ca. 1,30, og som sikrer tilfredsstillende ytelse ved alle de forhold en kan vente, herunder ekstremt lave temperaturer og hyppig omkopling. Kondensatorseksjonene ifølge oppfinnelsen ut-
merker seg ved at de omfatter folie-elektroder med et helfilm-dielektrikum i viklede seksjoner som har en fyllfaktor av en forholdsvis høy verdi. Ledende trykkontakter er unngått. Isteden-
for blir det benyttet en forlenget folie-konstruksjon, hvor hver enkelt folie er forsatt og strekker seg ut fra hver sin ende av seksjonen. Forbindelser til disse er dannet av avsett, f.eks.
i form av et smeltet loddemiddelsjikt, over endene av seksjonen. Avsettet opptar et betydelig areal av disse seksjonsendene, eksempelvis minst rundt 30%, noe som gir en pålitelig arbeidende enhet som ikke er beheftet med ulempene ved dårlig impregnering eller ulempene ved ufordelaktige gnistoverslagsforhold som skyldes bruk av ledende trykkontakter. I overensstemmelse med oppfinnel-
sen har en unngått tidligere problemer med å oppnå en tilfredsstillende fyllfaktor for å sikre impregnering. Årsaken til dette er at fyllfaktoren ikke behøver å gjøres lav i den hensikt å
sikre god ledning ved ledende trykkontakter.
Visse kondensatorer har tidligere vært fremstilt med en
forlenget foliekonstruksjon, se f.eks. det foran omtalte US-patentskrift 3.789.277. Det er kjent at slike kondensatorer har blitt fremstilt med et papir-dielektrikum og også med et papirfilm-dielektrikum. I disse tilfeller har årsakene til å benytte forlengete folier vært å fremstille kondensatorer med lav induktans eller energilagring for kondensatorutladningsanvendelser eller for høy kontinuerlig strømkapasitans slik som ved lavspenningskondensatorer. Dette er imidlertid ikke krav som stilles ved effektfaktor-korrek-sjonskondensatorer, noe som kan være grunnen til at en her ikke har benyl forlenget folie-
konstruksjon ved de fleste effektkondensatorer, herunder alle kjente helfilm-enheter. Dessuten vil den tilsynelatende svekkelse av impregnering ved bruk av en loddet kantforbindelse søke å
lede tankene bort fra å benytte en slik teknikk ved helfilm-
enheter. Her praktiseres denne teknikk med forlengete folier og loddete kantforbindelser i tilknytning til en helfilm-kondensa-
tor med en høy fyllfaktor og som er mer optimal enn tidligere kjente helfilm-kondensatorer når det gjelder å oppnå maksimal impregner-
ing under opprettholdelse av sikre ledende forbindelser.
Anvendelse av en konstruksjon ifølge oppfinnelsen hvor de inn-vendige kanter av hver av elektrodene er utformet som en avrundet og jevn kant, f.eks. ved folding av kantmaterialet et kort stykke, slik at elektrodekanten dannes av foldens utside reduserer kondensatorens tilbøyelighet til spenningsgjennomslag. Når det benyttes foldet eller rullet kant, er det en naturlig tendens til at fyllfaktoren økes over det meste av seksjonen på grunn av elektrode-foliematerialets doble tykkelse ved kanten, mens foliematerialet bare har enkel tykkelse andre steder.
Fremgangsmåten ifølge den foreliggende oppfinnelse er kjennetegnet ved at stabelen fremstilles med en fyllfaktor ved nevnte kanter på fra 1,15 til 1,25 og med en fyllfaktor på fra 1,25 til 1,3 5 i mellompartiet mellom kantene, at viklingen av seksjonene utføres med folie-elektrodemateriale som har motstående, stort sett plane overflater og består av polypropylen, at metallet som avsettes bringes til å dekke fra 30 til 50% av seksjonenes endeflater, og at impregneringen utføres med en dielektrisk væske med en større andel av isopropylbifenyl.
Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i det følgende under hen-visning til medfølgende tegninger som viser utførelseseksempler og hvor:
Fig. 1 viser et perspektivriss av en kondensatorenhet,
delvis gjennomskåret.
Fig. 2A viser et planriss ovenfra av et arrangement av et antall kondensatorseksjoner for en kondensatorenhet. Fig. 2B viser et planriss nedenfra av et arrangement av kon-densatorseks joner . Fig. 2C viser et elektrisk koplingsskjema for de viste kon-densatorseks joner som er sammenkoplet i overensstemmelse med fig. 2A og 2B. Fig. 3 viser et tverrsnittsriss av en del av en kondensatorseksjon ifølge av oppfinnelsen. Fig. 1 viser en kondensatorenhet med et enhetshus 10 som inneslutter et antall viklede kondensatorseksjoner 12 som er stablet på ende i huset. Hver av kondensatorseksjonene 12 omfat-
ter elektrode-foliemateriale og et dielektrisk materiale som
består utelukkende av plastfilm såsom polypropylen. Hver seksjon 12 er viklet med dielektrisk materiale på hver side av de to elektrodene (som i fig. 3) ved en sammenrullingsvikling. Enheten er impregnert med et flytende dielektrisk fluidum. Kondensatorseksjonene er gjensidig sammenkoplet ved hjelp av metallområder 14 som er avsatt på endene av seksjonene og i kontakt med forlenget foliemateriale som strekker seg ut fra seksjonene utenfor den sonen som den dielektriske filmen befinner seg i. De sammen-koplete seksjonene er koplet til tilkoplingskontakter 16. Sist-nevnte strekker seg ut fra huset 10 ved hjelp av trådledere ved valgte steder.
Fig. 2A og 2B viser planriss, henholdsvis ovenfra og nedenfra, av en stabel av kondensatorseksjoner 12 i overensstemmelse med oppfinnelsen, og illustrerer mer detaljert eksempel på seksjonenes sammenkopling. I dette eksempel finnes det tolv konden-satorseks joner 12 som er sammenkoplet innbyrdes på en slik måte at det er fire seriegrupper med tre parallelle kondensatorseksjoner i hver gruppe. Fig. 2C viser det elektriske koplingsskje-maet.
Ifølge planrisset ovenfra i fig. 2A er hver av de mellomliggende seksjoner av enheten henholdsvis sammenkoplet ved hjelp av to områder 14a av avsatt loddemateriale. Dette materialet er påført i det viste generelle mønster, som resulterer i dan-nelsen av strimmelliknende ledere, som av og til kalles for en "loddematte". Fig. 2A viser også de tre endeseksjonene på hver ende av stabelen som er forbundet innbyrdes ved hjelp av lodde-material-områder, henholdsvis 14b og 14c, og de har også ledninger 15 som strekker seg fra hver av endeseksjonene og tjener til å kople disse til tilkoplingskontaktene 16. Ytterligere ledninger 17 forbinder loddemiddel-områdene på hver av endeseksjonene. Henvisningstallet 18 betegner et sett utladningsmotstander, som er koplet inn mellom ledningene 15. Motstandene 18 er anbrakt i et isolerende hylster og er ikke forenet med kondensatorseksjonene unntatt ved deres ledninger.
I planrisset nedenfra ifølge fig. 2B er det vist at de
seks venstre og høyre seksjoner gjensidig er sammenkoplet ved hjelp av loddemiddel-områder, henholdsvis 14d og 14e. Viklingen av de ulike seksjoner er stort sett utført i overensstemmelse med kjent praksis, idet det er truffet tiltak for å oppnå den
ønskete fyllfaktor.
Loddematerialet kan avsettes mens en anbringer et oppvarmet redskap eller "jern" over endene av seksjonene som søker å flat-gjøre det forlengete foliematerialet (vist i fig. 3) og sikre intim kontakt mellom loddemidlet og dette forlengete foliemateriale. For å hindre uønskete kortslutninger mellom seksjonsender som ikke skal forbindes, er en hindring, som ganske enkelt kan være et isolasjonselement 20 som strekker seg tilstrekkelig ut fra seksjonene til å unngå kontakt mellom loddemiddel-områder på hver side av dette, anbrakt mellom de seksjoner som ikke skal forbindes.
I tverrsnittet gjennom en kondensatorseksjon ifølge fig.
3 er det vist et antall dielektriske filmplater, fortrinnsvis av polypropylen, i to grupper på to hver (Fl og F2 i én gruppe og F3 og F4 i den andre), slik at det er filmmateriale på hver side av hver av folie-elektrodene El og E2 når det dannes en sammenvikling. Folie-elektrodene, henholdsvis El og E2, strekker seg utenfor den ytre sidekant av det dielektriske filmmaterialet på motsatte sider av den viklede seksjonen, slik at folie-elek-troden El har en forlenget kant 21a på den høyre siden og folie-elektroden E2 en forlenget kant 21b på den venstre siden. Det forlengete kantpartiet behøver bare å være ca. 6 mm i praksis for å oppnå pålitelige loddematte-forbindelser som vist i fig.
2A og 2B.
Ved den praktiske gjennomføring av oppfinnelsen foretrekkes det at hver av de ytre kantene 22a og 22b av elektrodene, henholdsvis El og E2, har en rullet kant eller i hvert fall en avrundet og glatt kant, slik at faren for gjennomslag som følge av høye spenninger ved slike områder reduseres.
Polypropylenfilmsjiktene innbefatter i det minste for noens vedkommende flater som er gjort rue, for derved ytterligere å lette impregnering. Ved realiseringen av oppfinnelsen vil det dessuten som impregneringsmiddel bli foretrukket isopropylbifenylfluidum, slik som beskrevet i US-patentskrift 4.054.937.
I enheter dekker avsettet på endene av seksjonene et areal på 30 til 50% av seksjonenes endepartier. Illustrasjonene ifølge fig. 2A og 2B er noe idealisert, etter som den eksakte formen på områdene 14a-14e ikke behøver å være, og heller ikke vil være det i praksis, så ensartet rektangulære. Det er tilstrekkelig med et mer uregelmessig mønster. Et betydelig område av avset sikrer god ledende kontakt. Selv om tilstedeværelsen av slike avsett naturligvis vil komme i veien for innføringen av impregneringsmiddel inne i seksjonene, har det vist seg at om-rådet av ledende materiale - ved valg av en passende fyllfaktor - kan holdes relativt stort innenfor grenser fra 30 til 50% og allikevel sikre grundig impregnering. I overensstemmelse med oppfinnelsen foretrekkes det en fyllfaktor som befinner seg innenfor et område fra 1,25 til 1,35, dette i motsetning til hit-til fremstilte kondensatorenheter av helfilmmateriale, hvor fyllfaktoren ble dimensjonert til 1,20, i den hensikt å prøve og sikre tilstrekkelig god trykkontakt ved de ledende kontaktor-gan som ble benyttet i slike enheter. Selv med en så lav fyllfaktor som 1,20 viste det seg at omkoplingsegenskapene ved lave tem-per?turer var ufordelaktige. Den lave fyllfaktoren bidrog til dette, idet den svekket impregneringen på en slik måte at en ikke kunne være sikker på å oppnå en grundig dekking av filmflåtene med væske.
Kondensatorseksjoner med rullete foliekanter har en avvikende fyllfaktor ved den rullete kanten i forhold til i den mellomliggende del av seksjonen. Denne er vanligvis ca. 0,1 mindre enn i den mellomliggende del. En foretrukket utforming med rullete kanter har således en fyllfaktor over det meste av seksjonen på 1,25 til 1,35, mens fyllfaktoren ved den rullete kanten er 1,15 til 1,20.
Ingen kan oppnå så vel grundig impregnering som sikker ledende kontakt uten å spille den ene ut mot den andre. Resul-tatet av å benytte en høyere fyllfaktor er forbedret gjennomslags-fasthet, forbedret omkopling ved lave temperaturer, økt utladningsevne, lavere tap og generelt forbedret pålitelighet. En faktor er eksempelvis at det er en betydelig økning, større enn 500%, i kondensatorens utladningsevne (antall utladninger før svikt) på grunn av det store kontaktarealet av direkte forbindelse istedenfor ledende trykkontakter. Det har allikevel vist seg at dette store kontaktområdet på endene av seksjonene i kombinasjon med fyllfaktoren ifølge oppfinnelsen fremdeles tillater grundig impregnering.
Claims (9)
1. Kondensator som omfatter et antall viklede kondensatorseksjoner er satt sammen til en stabel i et hus,hvor første og andre tilkoplingskontakter rager gjennom huset og hver kondensatorseksjonomfatter første og andre folie-elektroder og én eller flere plater av dielektrisk materiale mellom elektrodene og plassert på begge sider av hver enkelt elektrode, idet det dielektriske materiale i alt vesentlig består av plastfilmmateriale og folieelektrodeparet ligger sideveis forskjøvet i forhold til hverandre og i forhold til de dielektriske plater, innenfor hver av de viklede seksjoner, på en slik måte at det blir dannet en første kant av den første elektrode som rager ut fra det dielektriske materiales kant ved en første ende av nevnte viklede seksjon, mens en annen kant av den første elektrode er avgrenset mellom to av platene av dielektrisk materiale, og en første kant av den andre elektrode som rager ut fra kanten av det dielektriske materiale ved en annen ende av den viklede seksjon, og en annen kant av den andre elektrode er avgrenset mellom to av platene av dielektrisk materiale, slik at den utstrakte eller forlengete første kant av den første elektrode og den tilsvarende kant av den andre elektrode rager i hele lengden av elektrodene i seksjonen, hvis indre er stort sett fylt med et flytende dielektrisk impregnineringsmiddel, og det finnes koplingsorgan for sammenkopling av seksjonenes folieelektroder innbyrdes og med tilkoplingskontakter, idet koplingsorganet omfatter områder med avsatt metall som er plassert på sekssjonsstabelens endeflater og som er i kontakt med en vesentlig del av de forlengete elektrodekanter, karakterisert ved at folie-elektrodene har stort sett jevn overflate uten uregelmessigheter, at nevnte andre kanter på hver av de første og andre elektroder er avrundete og slette og hver er dannet av det ytre av en fold av materiale av folie-elektrodene, at hver kondensatorseksjon har en fyllfaktor i dens mellomparti mellom elektrodenes andre kanter, på fra 1,25 til 1,35 definert som forholdet mellom avstanden mellom paret av folieelektroder og tykkelsen av det dielektriske materiale mellom disse, og en fyllfaktor ved nevnte andre kanter på fra 1,15 til 1,25, idet de viklede konden-satorseks joners ender inne i huset ligger stort sett i flukt med hverandre, og at ledninger er koplet inn mellom visse avsett-områder og tilkoplingskontaktene.
2. Kondensator i samsvar med krav 1, karakterisert ved at avsett-områdene på nevnte forbindelses- eller koplingsorgan dekker 30 til 50% av seksjonenes endeflater.
3. Kondensator i samsvar med krav 1 eller 2, karakterisert ved at det dielektriske materiale er polypropylen.
4. Kondensator i samsvar med krav 3, karakterisert ved at i hvert fall en flate på minst en plate av dielektrisk materiale er oppruet, for å lette impregneringen ved hjelp av det flytende dielektriske impregneringsmiddel.
5. Kondensator i samsvar med et av kravene 1-4, karakterisert ved at det flytende dielektriske impregneringsmiddel omfatter en større andel av et isopropylbifenylfluidum.
6. Kondensator i samsvar med krav 1 eller 2, karakterisert ved at hver av kondensatorseksjonene har en fyllfaktor i mellompartiet mellom de andre kanter av elektrodene på ca. 1,30 og ved de andre kanter på ca. 0,1 mindre enn i mellompartiet.
7. Fremgangsmåte til fremstilling av kondensatoren ifølge et av kravene 1-6, omfattende a) vikling av første og andre folie-elektroder med stort sett jevn overflate med plater av dielektrisk materiale av plastfilm mellom elektrodene til dannelse av et antall seksjonsviklinger hvor hver første elektrode har en første kant som rager ut fra en første ende av nevnte viklede seksjon forbi platene av plastfilmmateriale, og en andre kant som er avgrenset mellom platene av plastfilmmateriale, og den andre elektrode har en første kant som rager ut fra en andre ende av den viklede seksjon forbi platene av plastfilmmateriale, og en andre kant som er avgrenset mellom platene av plastfilmmateriale, b) sammenføyning av de viklede seksjoner til en stabel hvor hver kondensatorseksjon har en fyllfaktor definert som forholdet mellom avstanden mellom paret av elektroder og tykkelsen av plastfilmma-terialet mellom elektrodene, c) avsetning av metall i et forutbestemt mønster på endene av stabelens seksjonsviklinger til dannelse av forbindelse mellom vik-lingene, samt d) impregnering av stabelen av seksjonene med en dielektrisk væske slik at hulrom i stabelen fylles, karakterisert ved at stabelen fremstilles med en fyllfaktor ved nevnte kanter på fra 1,15 til 1,25 og med en fyllfaktor på fra 1,25 til 1,35 i mellompartiet mellom kantene, at viklingen av seksjonene utføres med folie-elektrodemateriale som har motstående, stort sett plane overflater og består av polypropylen, at metallet som avsettes bringes til å dekke fra 30 til 50% av seksjonenes endeflater, og at impregneringen utføres med en dielektrisk væske med en større andel av isopropylbifenyl.
8. Fremgangsmåte i samsvar med krav 7, karakterisert ved at viklingen av folie-elektrodeplatene utføres med avrundete og slette andre kanter.
9. Fremgangsmåte i samsvar med krav 7 eller 8, karakterisert ved at i det minste én av plastfilmmaterialets overflater gjøres ru for å lette impregneringen.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US06/293,788 US4467397A (en) | 1981-08-18 | 1981-08-18 | Multi-section power capacitor with all-film dielectric |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO822447L NO822447L (no) | 1983-02-21 |
NO156309B true NO156309B (no) | 1987-05-18 |
NO156309C NO156309C (no) | 1987-08-26 |
Family
ID=23130578
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO822447A NO156309C (no) | 1981-08-18 | 1982-07-15 | Kondensator og fremgangsmaate til fremstilling av samme. |
Country Status (12)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4467397A (no) |
EP (1) | EP0072458B1 (no) |
JP (1) | JPS5878415A (no) |
AT (1) | ATE36092T1 (no) |
AU (1) | AU548908B2 (no) |
BR (1) | BR8204678A (no) |
CA (1) | CA1195394A (no) |
DE (1) | DE3278834D1 (no) |
IN (1) | IN154230B (no) |
MX (1) | MX152673A (no) |
NO (1) | NO156309C (no) |
ZA (1) | ZA824929B (no) |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4633369A (en) * | 1985-02-12 | 1986-12-30 | Cooper Industries, Inc. | Power factor correction capacitor |
FR2580854B1 (fr) * | 1985-04-17 | 1987-05-22 | Merlin Gerin | Condensateurs de puissance moyenne et haute tension |
US4879628A (en) * | 1988-10-18 | 1989-11-07 | Bernhard Goetz | High voltage measurement capacitor |
US4931843A (en) * | 1988-10-18 | 1990-06-05 | Bernhard Goetz | High voltage measurement capacitor |
US5041942A (en) * | 1990-08-16 | 1991-08-20 | General Electric Company | Extended-foil capacitor and method of making same |
US5359487A (en) * | 1993-01-27 | 1994-10-25 | General Electric Company | Capacitor assembly of the wound-foil type |
EP0650174A3 (en) * | 1993-10-21 | 1995-08-02 | Philips Electronics Nv | Multiple metal film capacitor with improved oxidation resistance. |
WO1999045550A1 (de) * | 1998-03-05 | 1999-09-10 | HSP Hochspannungsgeräte Porz GmbH | Durchführung für eine hohe elektrische spannung |
EP1388611A4 (en) | 2001-05-17 | 2009-07-01 | Toray Industries | FRP SOUNDPROOF WALL AND CORRESPONDING PRODUCTION METHOD |
US7365959B1 (en) | 2004-08-12 | 2008-04-29 | Charles Barry Ward | Multi value capacitor |
RU2528014C1 (ru) * | 2013-02-25 | 2014-09-10 | Открытое акционерное общество "Уфимское научно-производственное предприятие "Молния" | Способ пропитки слюдобумажных конденсаторов |
Family Cites Families (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1048352B (no) * | 1959-01-08 | |||
US1952925A (en) * | 1932-11-03 | 1934-03-27 | John E Fast & Company | Noninductive condenser and method of making same |
US2638494A (en) * | 1949-04-04 | 1953-05-12 | Micafil Ag | Electrical condenser |
US3256472A (en) * | 1962-12-10 | 1966-06-14 | Gen Electric | Electrical connecting structure for rolled capacitors |
US3390312A (en) * | 1967-03-03 | 1968-06-25 | Sprague Electric Co | Metallized film capactor |
DE2037902A1 (de) * | 1967-10-10 | 1971-02-18 | Kalle Ag | Elektrischer Kondensator |
US3789277A (en) * | 1973-01-29 | 1974-01-29 | Sprague Electric Co | Wound capacitor |
CH618286A5 (no) * | 1977-11-08 | 1980-07-15 | Fribourg Condensateurs | |
SE408974B (sv) * | 1977-11-17 | 1979-07-16 | Asea Ab | Kraftkondensator och sett for dess framstellning |
CA1135495A (en) * | 1978-08-31 | 1982-11-16 | Lyon Mandelcorn | Capacitor having dielectric fluid with high di-isopropyl biphenyl content |
EP0010363B1 (en) * | 1978-10-18 | 1984-01-18 | General Electric Company | Improved impregnation capacitor and electrode foil therefor |
US4348712A (en) * | 1978-10-18 | 1982-09-07 | General Electric Company | Capacitor with embossed electrodes |
US4348713A (en) * | 1980-05-07 | 1982-09-07 | General Electric Company | Impregnants for metallized paper electrode capacitors |
DE3029326A1 (de) * | 1980-08-01 | 1982-02-18 | Ero-Starkstrom Kondensatoren Gmbh, 8300 Landshut | Impraegnierter wickelkondensator |
US4344105A (en) * | 1980-12-12 | 1982-08-10 | Westinghouse Electric Corp. | Power capacitor structure and method of assembly |
GB2111749B (en) * | 1982-12-16 | 1985-07-03 | Asea Ab | Improvements in or relating to a power capacitor |
-
1981
- 1981-08-18 US US06/293,788 patent/US4467397A/en not_active Expired - Fee Related
-
1982
- 1982-07-09 ZA ZA824929A patent/ZA824929B/xx unknown
- 1982-07-13 AU AU85958/82A patent/AU548908B2/en not_active Ceased
- 1982-07-14 IN IN810/CAL/82A patent/IN154230B/en unknown
- 1982-07-15 NO NO822447A patent/NO156309C/no unknown
- 1982-07-24 AT AT82106727T patent/ATE36092T1/de not_active IP Right Cessation
- 1982-07-24 EP EP82106727A patent/EP0072458B1/en not_active Expired
- 1982-07-24 DE DE8282106727T patent/DE3278834D1/de not_active Expired
- 1982-08-04 MX MX193887A patent/MX152673A/es unknown
- 1982-08-09 BR BR8204678A patent/BR8204678A/pt not_active IP Right Cessation
- 1982-08-09 CA CA000408999A patent/CA1195394A/en not_active Expired
- 1982-08-18 JP JP57142231A patent/JPS5878415A/ja active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
BR8204678A (pt) | 1983-08-02 |
NO156309C (no) | 1987-08-26 |
US4467397A (en) | 1984-08-21 |
AU548908B2 (en) | 1986-01-09 |
NO822447L (no) | 1983-02-21 |
JPH0257691B2 (no) | 1990-12-05 |
DE3278834D1 (en) | 1988-09-01 |
ZA824929B (en) | 1983-09-28 |
IN154230B (no) | 1984-10-06 |
ATE36092T1 (de) | 1988-08-15 |
EP0072458A3 (en) | 1984-02-22 |
EP0072458B1 (en) | 1988-07-27 |
AU8595882A (en) | 1983-02-24 |
CA1195394A (en) | 1985-10-15 |
MX152673A (es) | 1985-10-07 |
EP0072458A2 (en) | 1983-02-23 |
JPS5878415A (ja) | 1983-05-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO156309B (no) | Kondensator og fremgangsmaate til fremstilling av samme. | |
KR100907623B1 (ko) | 신규한 적층 구조의 이차전지용 전극조립체 | |
US6558436B1 (en) | Multiple anode capacitor | |
EP0110526B1 (en) | Oval dual-ac-capacitor package | |
CN108735507A (zh) | 多层陶瓷电容器和具有多层陶瓷电容器的板 | |
US4813116A (en) | Method of making a multi-section power capacitor with all-film dielectric | |
CN114566384A (zh) | 多层电容器 | |
KR20020032303A (ko) | 중첩된 스트립 권선으로 구성되는 전기 에너지 축적디바이스 및 그 제조 방법 | |
JP4869531B2 (ja) | 電力コンデンサ用コンデンサ素子、該素子を有する電力コンデンサ、および電力コンデンサ用金属化膜 | |
EP0974987A1 (en) | Electric double layer capacitor and separator therefor | |
US4464700A (en) | Power capacitor | |
AU2009216778B2 (en) | Multi-electrode supercapacitor | |
US3441816A (en) | Multisection power factor correction capacitor | |
KR20020091153A (ko) | 밀폐형 층 스택, 상기 밀폐형 층 스택의 제조 방법 및상기 방법의 용도 | |
JP5148806B2 (ja) | バッファコンデンサ | |
CN102084444A (zh) | 箔膜自愈式有感电容器 | |
JP2008511976A (ja) | 高圧コンデンサ | |
JP2012191045A (ja) | 電力用高圧コンデンサ素子、および当該素子を用いた電力用高圧コンデンサ | |
CN221327556U (zh) | 一种薄膜电容器 | |
CN221427562U (zh) | 金属化安全膜及具有其的电容器 | |
GB2111749A (en) | Improvements in or relating to a power capacitor | |
US4922375A (en) | Electrical capacitor | |
JPH06244055A (ja) | 電力用コンデンサ | |
CN118486549A (zh) | 薄膜电容器 | |
US3202592A (en) | Inductance-capacitance device and method of manufacture |