DE2412620B2 - Imprägnierter Wickelkondensator - Google Patents

Description

Die Erfinduc» betrifft einen imprägnierten Wickelkondensator nut einem Dielektrikum, das aus Papierbändern und Kunststoffolien, insbesondere Polypropylen-Folien, besteht und mit zwei Belägen, die jeweils aus einer Metallfolie bestehen, bei dem die Metallfolie des einen Belages zwischen zwei Papierbändern und die Metallfolie des anderen Belages zwischen zwei Kunststoffolien eingebettet ist

Wickelkondensatoren dieses Typs sind aus der US-PS

29 35 668 bekannt Hier sind die Kunststoffolien an ihren Rändern miteinander verschmolzen. Bei einem ausreichend hohen Kunststoffolien-Füllfaktor ergeben sich gute elektrische Eigenschaften des Wickelkondensators, jedoch ist die Durchschlagt.itigkeit des Kondensators bei Überspannungen weniger befriedigend.

Der Erfindung liegt die Aufgs. ,e zugrunde, die Durchschlagfestigkeit der vorgenannten Wickelkondensatoren und damit deren Lebensdauer zu verlängern.

Mit der Verlängerung der Lebensdauer eines Wickelkondensators befaßt sich auch die US-PS

30 48 750, in der zu diesem Zweck vorgeschlagen wird, ein Dielektrikum mit unterschiedlichen elektrischen Widerstandswerten zu benutzen, wobei in Kontakt mit der positiven Metallfolie das Material mit den geringeren und in Kontakt mit der negativen Metallfolie das Material mit den höheren elektrischen Widerstandswerten Verwendung finden soll.

Gemäß der Erfindung wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, daß die in den Papierbändern eingebettete Metallfolie schmaler als die in den Kunststoffolien eingebettete Metallfolie ist.

Für sich genommen ist es beispielsweise aus der DE-PS 5 89 260 bekannt, die Metallfolie einer Polarität kleiner zu halten als die Metallfolie der anderen Polarität. Dies wurde bisher jedoch nur aus Gründen des mechanischen Aufbaues vorgenommen oder um den Einfluß unerwünscht gegeneinander verschobener Metallfolien auszuschalten.

Die erfindungsgemäße Lösung geht von der Erkenntnis aus, daß die Durchschläge bei Überspannungen prozentual gesehen sehr viel stärker an den Längsrändern der Metallfolien auftreten als zwischen den Flächen der Metallfolien selbst Besonders gefährdet sind dabei die Bereiche der Längsränder, in denen sich die Metallfolien nicht genau decken. Schon geringe Abweichungen größer als 0,1 mm bei einer Metallfolienbreite größer als 100 mm reichen aus, um ir diesen Bereichen bevorzugt Durchschläge auftreten zu lassen.

Weiterhin wurde festgestellt, daß den Durchschlägen eine sogenannte RjHenbildung in dem dielektrischen Material vorausgeht Papierbahnen sind gegen Rillenbildungen widerstandsfähiger als Kunststoffolien, dennoch sind letztere für die Erzielung eines ausreichend hohen Kunststoffolien-Füllfaktors und entsprechend guter elektrischer Eigenschaften des Wickelkondensators erforderlich.
Wird gemäß der Erfindung die Metallfolie des einen

to Belages schmaler gehalten als die Metallfolie des anderen Belages, dann wird das elektrische Feld an der Längskante der schmalen Metallfolie fokussiert und damit bewußt an dieser Längskante die Bedingungen für das Auftreten der unerwünschten Durchschläge in Kauf genommen. Gleichzeitig wird aber die schmaler gehaltene Metallfolie in Papierbänder eingebettet, die widerstandsfähiger gegen die Rillenbildung und damit gegen das Auftreten der Durchschläge sind. Im -Ergebnis gelingt es so, einen Wickelkondensator mit ausreichend

μ hohem Kunststoffolien-Füllfaktor und entsprechend guten elektrischen Eigenschaften zu schaffen, der bei Überspannungen gegen elektrische Durchschläge sehr viel widerstandsfähiger ist als die bekannten Wickelkondensatoren dieses Typs.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der in den Zeichnungen aufgezeigten Ausführungsbeispieie näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 —3 Querschnitte durch eine Wickelschicht eines Film-Papier-Kondensators,

F i g. 4 in perspektivischer Ansicht einen Wickelkondensator unter Verwendung einer der in Fig. 1—3 dargestellten Wickelschichten.

F i g. 1 zeigt einen Querschnitt eines Film/Papier-Kondensatorwickels mit zwei Metallfolien 15 und 25, von denen die Metallfolie 15 schmaler ist als die Metallfolie 25. Beide Metallfolien sind voneinander durch die dielektrischen Abstandsschichten 10 bzw. 20 getrennt die aus Papierbändern 11, 21 und Polypropylen-Folien 12,22 zusammengesetzt s? ^d

Die Mittellinien der Papierbänder und Kunststofffolien fluchten miteinander. Die schmalere Metallfolie 15 liegt zwischen den Papierbändern 11 und 21.

Im Vergleich zur F i g. 1 sind bei dem Film/Papier-Kondensatorwickel gemäß F i g. 2 die Polypropylen-Folien 12 und 22 (F i g. 1) durch jeweils zwei Polypropylen-Folien 32,33 bzw. 42,43 ersetzt. Mit 35 und 45 sind die Metallfolien bezeichnet. Die schmalere Metallfolie 35 liegt zwischen den Papierbändern 31 und 41 der jeweiligen dielektrischen Abstandsschichten 30 und 40.

so Im Vergleich zu dem Kondensatorwickel gemäß F i g. 1 besitzt der in F i g. 2 dargestellte Wickel einen höheren Kunststoffolien-Füllfaktor.

Der Aufbau der dielektrischen Abstandsschichten 50 und 60 gemäß F i g. 3 zielt auf eine Verbesserung der Durchdringung des Wickels mit Imprägnierungsmittel. Bei aneinanderliegenden Polypropylen-Folien und größeren Folienbreiten stellt dies eine gewisse Schwierigkeit dar. In F i g. 3 sind deshalb Polypropylen-Folien und Papierbänder abwechselnd aufeinander geschichtet Mit 55 bzw. 65 sind wieder die Metallfolien bezeichnet. Die schmalere Metallfolie 55 liegt zwischen zwei Papierbändern 51 und 61. Es folgen dann auf jeder Seite abwechselnd eine Polypropylen-Folie 52 bzw. 62, ein Papierband 53 bzw. 63 und eine zweite Polypropylen-Folie 54 bzw. 64. Bei dieser Bauart können Folien- bzw. Bandbreiten bis zu 600 mm ausreichend imprägniert werden.
Fig.4 zeigt in perspektivischer Darstellung einen

FilmVPapier-Kondensatorwickel, dessen dielektrische Abstandschichten beispielsweise gemäß einer der Ausführungen nach Fig. 1—3 aufgebaut sein können In F i g. 4 ist mit 101 die schmale Metallfolie bezeichnet, die den Metallfolien 15, 35 bzw. 55 in den Fig. 1—3 entsprichL 102 bezeichnet die breitere Metallfolie, die den Metallfolien 25, 45 bzv. 65 in den Fig, 1-3 entspricht. Die Anschlüsse 105 und 106 sind elektrisch mit den Metallfolien 101 bzw. 102 verbunden. Mit 193 und 104 sind die dielektrischen Abstandsschichten bezeichnet, die gemäß den Fig. 1—3 aufgebaut sein können.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   imprägnierter Wickelkondensator mit einem Dielektrikum, das aus Papierbändern und Kunststoffolien, insbesondere Polypropylen-Folien, besteht und mit zwei Belägen, die jeweils aus einer Metallfolie bestehen, bei dem die Metallfolie des einen Belages zwischen zwei Papierbändern und die Metallfolie des anderen Belages zwischen zwei Kunststoffolien eingebettet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Papierbändern (II, 21; 31, 41; 51, 61) eingebettete Metallfolie (15, 35, 55) schmaler als die in den Kunststoffolien (12, 22; 33,43; 54,64) eingebettete Metallfolie (25,45,65) ist