DE1052570B

DE1052570B - Keramischer Topfkondensator

Info

Publication number: DE1052570B
Application number: DER18843A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Phys Hans Christop Goetze; Dipl-Ing August Clemen Hofmann
Original assignee: Rosenthal Isolatoren GmbH
Current assignee: Rosenthal Isolatoren GmbH
Priority date: 1956-05-05
Filing date: 1956-05-05
Publication date: 1959-03-12

Description

Keramischer Topfkondensator Bei Leistungskondensatoren treten auf verhältnismäßig kleinen Räumen Erwärmungen auf, die die Belastungsfähigkeit begrenzen. Um die Belastbarkeit jedoch bei solchen Bauelementen zu erhöhen, muß eine zusätzliche Kühlung angebracht werden. Dieses wird erreicht, indem der zu kühlende Kondensator von einem Kühlmittel umgeben wird, das die Wärme abführt. Hierbei können im allgemeinen nur Kühlmittel verwendet werden, die elektrisch nichtleitend sind, und oft müssen sie gute dielektrische Eigenschaften aufweisen, wenn. sie beispielsweise durch das Dielektrikum des Kondensators geleitet werden. In diesem Fall würden sich bei unkontrollierter Änderung des Kühlmittels unerwünschte Kapazitätsänderungen des Kondensators ergeben. Als praktische Ausführungsformen von Kondensatorkühlungen sind vorwiegend Luftkühlung und Flüssigkeitskühlung bekannt. Bei der Luftkühlung wird im allgemeinen der Kondensator in den Luftstrom eines Ventilators gestellt. Bei ölgekühlten Kondensatoren. wird häufig auf den Umlauf des Öles verzichtet. Zur Abführung der Wärme befinden sich in dem Öl Kühlschlangen, durch die irgendwelche Kühlmittel hindurchströmen.
Bei den Kühlvorgängen in keramischen Leistungskondensatoren muß ein besonderes Augenmerk auf Temperaturunterschiede im Innern des Dielektrikums gerichtet werden, da durch unterschiedliche Wärmeausdehnung mechanische Spannungen auftreten, die zu Rissen führen können. Bei zylindrischen Gebilden wirken sich solche Spannungen unterschiedlich aus, je nachdem ob die niedrigeren Temperaturen innen oder außen auftreten. Solch ein zylindrisches Gebilde ist der Topfkondensator. Wird nur die Innenwand gekühlt, so treten infolge der Temperaturdifferenzen in der Keramik mechanische Spannungen von innen nach außen abnehmend auf, die bei Erreichen bestimmter Werte die Keramik zerstören. Wird jedoch bei einem keramischen Topfkondensator erfindungsgemäß die Außenelektrode gekühlt, so treten die gleichen Spannungen von außen nach innen abnehmend auf, die jedoch infolge der günstigeren Verteilung der Schubkräfte erst bei größeren Temperaturdifferenzen die Keramik gefährden können. Darüber hinaus ist die Kühlfläche außen größer als innen, so daß dadurch ein günstiger Kühleffekt erreicht wird.
Bei dieser Anordnung wird die an der Innenelektrode entstehende Wärme durch das Dielektrikum zur gekühlten Außenelektrode abgeleitet. Diese Art der Kühlung hat sich als ausreichend erwiesen. Weiterhin ist es von besonderem Vorteil, daß sich das Kühlmittel außerhalb des elektrischen Feldes befindet und somit seine Wahl beliebig getroffen werden kann. Es können also elektrisch leitende Kühlmittel benutzt werden, ohne daß dadurch die elektrischen Werte des Kondensators verändert werden. Die dielektrischen Eigenschaften des Kühlmittels sind ebenso ohne jeden Einfluß.
An Hand der Zeichnung soll an einem Ausführungsbeispiel die Erfindung näher erläutert werden. Die Abbildung stellt einen Schnitt durch einen Topfkondensator dar, bei dem das keramische Dielektrikum 1 mit der Sprühschutzwulst 2, der Innenelektrode 3 und der gekühlten Außenelektrode 4 in dem Kühlmantel 5 untergebracht ist. Der Kühlmantel 5 ist mit seinem oberen Rand mit dem unteren Rand der Sprühschutzwulst 2 druckdicht verbunden. Zwischen der Außenelektrode 4 und dem Kühlmantel 5 befindet sich das Kühlmittel 6, das durch ein Rohr 7 im Boden des Kühlmantels 5 zu- und durch ein Rohr 8 in dessen oberen Rand abgeleitet wird.
Zur Verbesserung der Kühlwirkung kann die Außenelektrode mit Kühlrippen versehen werden. Diese Kühlrippen können spiralförmig angeordnet sein, wodurch der Kühlflüssigkeit eine schraubenförmige Bahn um die Achse des Topfkondensators aufgezwungen wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Keramischer Topfkondensator, dadurch gekennzeichnet, daß seine Außenelektrode flüssig" 1Leitsgekühlt ist.
2. Keramischer Topfkondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er sich in einem Kühltopf befindet, der ihn bis zu seinem Sprühschutzwulstrand druckdicht umschließt.
3. Keramischer Topfkondensator nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich das flüssige Kühlmittel im feldfreien Raum befindet.
4. Keramischer Topfkondensator nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenelektrode mit Kühlrippen versehen ist.
5. Keramischer Topfkondensator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlrippen eine zweckgeeignete Führung des Kühlmittels bewirken. In Betracht gezogene Druckschriften Deutsche Patentschrift Nr. 705 022.