DE1122172B

DE1122172B - Regenerierfaehiger elektrischer Kondensator

Info

Publication number: DE1122172B
Application number: DES34018A
Authority: DE
Inventors: William Dubilier
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1953-06-23
Filing date: 1953-06-23
Publication date: 1962-01-18

Description

Regenerierfähiger elektrischer Kondensator Die Erfindung bezieht sich auf elektrische Kondensatoren, die unter Verwendung einer regenerierfähig dünnen Metallschicht als einer Belegung und von Kunststoffolien als Dielektrikum hergestellt, vorzugsweise gewickelt sind.
Regenerierfähige Kondensatoren hat man bisher meist aus metallisiertem Papier hergestellt und dabei zwei je auf einer Seite mit einer dünnen zusammenhängenden Metallschicht überzogene Papierbahnen verwendet. Die Metallschicht, etwa aus Zink oder Aluminium, ist auf dem Papier durch Verdampfen im Vakuum oder durch ein anderes geeignetes Verfahren niedergeschlagen. Bei diesen Kondensatoren treten die Metallschichten an die Stelle der Metallfolien eines gewöhnlichen Wickelkondensators.
Derartige Kondensatoren aus metallisiertem Papier haben nicht nur den Vorteil, daß sich Fehlerstellen im Dielektrikum von selbst ausschalten, sondern den weiteren Vorteil geringer Größe, da man von sehr dünnem Papier ausgehen und den Metallüberzug außerordentlich dünn ausführen kann, nämlich wesentlich dünner als die geringstmögliche Stärke einer Metallfolie, wie sie für die gewöhnlichen Papierkondensatoren verarbeitet wird.
Diese Vorzüge der aus metallisiertem Papier bestehenden Kondensatoren werden aber durch erhöhte Herstellungsschwierigkeiten und Herstellungskosten erkauft. Das gilt insbesondere für die Herstellung der Metallisierung auf der dielektrischen Papierbahn oder dem Papierstreifen, der meistens aus ganz dünnem Seidenpapier besteht. Das Papier wird daher teurer als gewöhnliches nichtmetallisiertes Papier und eine getrennte miteingewickelte Metallfolie.
Die Kosten des metallisierten Papiers werden weiter dadurch erhöht, daß vor dem Aufbringen der Metallschicht eine Lackschicht auf das Papier aufgebracht werden muß, weil sonst die Metalldämpfe durch die Poren des Papiers hindurchdringen und in dessen Vertiefungen eintreten, was zur Folge hätte, daß die Metallschicht scharfe Spitzen erhielte, die zu einer übermäßigen Anzahl von Kurzschlußstellen führen, die Glimmspannungsgrenze herabsetzen und den Durchschlagswiderstand des Kondensators verringern würden.
Es sind daher auch schon regenerierfähige Kondensatoren bekanntgeworden, deren Belegungen, um Kosten einzusparen, nur zum Teil aus aufgedampften Metallschichten, zum anderen Teil aber aus Metallfolien bestehen, und zwar derart, daß die aufgedampften Metallschichten die eine und die Metallfolien die andere Kondensatorbelegung darstellen. Es hat sich aber dabei gezeigt, daß dadurch der Regeneriereffekt nicht verlorengeht.
Um die elektrischen Eigenschaften, insbesondere den Verlustwinkel regenerierfähiger Kondensatoren zu verbessern, ist auch schon der Vorschlag bekanntgeworden, Kunststoffolien, wie Polystyrol oder halogenierte Kohlenwasserstoffe, z. B. Polytetraluoräthylen, als Kondensatordielektrikum zu verwenden. Diese Stoffe zeigten jedoch trotz guter dielektrischer Eigenschaften wenig befriedigende Regeneriereigenschaften. Die z. B. bei Regenerierdurchschlägen entstehenden Zersetzungsprodukte halogenierter Kohlenwasserstoffe enthalten leitende Halogene und Halogenverbindungen. Die Isolation des Kondensators sinkt daher mit wachsender Anzahl der Regenerierdurchschläge. Ein weiterer Nachteil mancher derartiger Kunststoffolien besteht darin, daß sie, weil sie thermisch nur wenig belastet werden dürfen, sich entweder nicht mit Metall bedampfen lassen oder die aufgedampften Metallüberzüge derartig schlecht haften, daß sie leicht wieder abgewischt werden können. Um diesen letzten Nachteil zu vermeiden, ist auch schon vorgeschlagen worden, für unter Verwendung von Kunststoffolien aus halogeniertem Kohlenwasserstoff hergestellte Kondensatoren Papierbänder als Träger der Metallschicht zu verwenden, die im feldfreien Raum untergebracht sind. Dadurch entsteht jedoch ein neuer Nachteil, der darin besteht, daß ein Teil des verwendeten Dielektrikums nicht dielektrisch ausgenutzt wird, wodurch die Kapazität pro Volumeinheit stark herabgesetzt wird.
An anderer Stelle ist auch schon vorgeschlagen worden, einen regenerierfähigen Kondensator herzustellen, dessen eine Belegung aus einer Metallfolie und dessen andere Belegung aus zwei leitend miteinander verbundenen, auf einem Papierband beidseitig aufgedampften Metallschichten besteht, während das Dielektrikum aus Polyäthylenbändern gebildet wird. Ein solcher Kondensator weist infolge des Kurzschließens eines Teiles des Dielektrikums eine nur sehr kleine Raumkapazität auf.
Der Erfindung liegt demgemäß in erster Linie die Aufgabe zugrunde, einen Kondensator zu schaffen, der regenerierfähig ist und die anderen vorteilhaften Eigenschaften des Kondensators aus metallisiertem Papier aufweist, ohne indessen die beschriebenen Mängel zu haben. Dabei soll dieser Kondensator sich durch einfache Bauart, billige Herstellung, erhöhte Festigkeit, einen verringerten inneren ohmschen Widerstand, durch eine erhöhte Durchschlagsfestigkeit, verglichen mit den üblichen aus metallisiertem Papier bestehenden Kondensatoren mit hoher Raumkapazität, auszeichnen und sich bequem und billiger als diese herstellen lassen.
Diese Aufgaben werden dadurch gelöst, daß man einen unter Verwendung einer regenerierfähig dünnen Metallschicht als einer Belegung und von Kunststofffolien als Dielektrikum hergestellten elektrischen Kondensator erfindungsgemäß so ausbildet, daß das Dielektrikum wenigstens zum Teil aus Polyäthylen-Terephthalat besteht. Der elektrische Kondensator kann hierbei so ausgebildet sein, daß abwechselnd die zwischen zwei gegenpoligen Belegungen befindliche dielektrische Schicht lediglich aus Polyäthylen-Terephthalat besteht, während die folgende Lage aus einem anderen dielektrischen Stoff, beispielsweise Papier, besteht. In einer anderen Ausführungsform besteht die zwischen den gegenpoligen Belegungen des elektrischen Kondensators befindliche dielektrische Schicht aus übereinanderschichtungen von Polyäthylen-Terephthalat und einem anderen dielektrischen Stoff, beispielsweise Papier.
Die regenerierfähig dünne Metallschicht auf der Polyäthylen-Terephthalatschicht bzw. dem Papier dieses elektrischen Kondensators kann in bekannter Weise beispielsweise aus Aluminium aufgedampft sein.
Die regenerierfähige Belegung und die Gegenbelegung, die aus einer Metallfolie bestehen kann, ragen aus je einer Stirnseite des Kondensators heraus und sind in bekannter Weise stirnkontaktiert.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Unter Verwendung einer regenerierfähig dünnen Metallschicht als einer Belegung und von Kunststoffolien als Dielektrikum hergestellter elektrischer Kondensator, dadurch gekennzeichnet, daß das Dielektrikum wenigstens zum Teil aus Polyäthylen-Terephthalat besteht.
2. Elektrischer Kondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß abwechselnd die zwischen zwei gegenpoligen Belegungen befmdliche dielektrische Schicht lediglich aus Polyäthylen-Terephthalat besteht, während die folgende Lage aus einem anderen dielektrischen Stoff besteht.
3. Elektrischer Kondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den gegenpoligen Belegungen befindliche dielektrische Schicht aus einer übereinanderschichtung verschiedener Stoffe, und zwar aus Polyäthylen-Terephthalat und einem anderen dielektrischen Stoff besteht.
4. Elektrischer Kondensator nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der andere dielektrische Stoff aus Papier besteht.
5. Elektrischer Kondensator nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zur regenerierf'ähig dünnen Metallschicht vorgesehene Gegenbelegung aus einer Metallfolie besteht.
6. Elektrischer Kondensator nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die gegenpoligen Belegungen je auf einer Stirnseite des Kondensators herausragen und mittels einer Kontaktschicht längs ihres ganzen Randes zur Stromzuführung erfaßt sind.
7. Elektrischer Kondensator nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die regenerierfähig dünne Metallschicht auf die Polyäthylen-Terephthalatschicht aufgedampft ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentanmeldung B 14548 VIIIc121 g (bekanntgemacht am 10. 7. 1952); schweizerische Patentschrift Nr. 222 647. In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr. 876 274.