DE430540C - Device for avoiding edge discharges in capacitors - Google Patents

Description

Einrichtung zur Vermeidung der Randentladungen bei Kondensatoren. Die Grenze der praktischen Beanspruchbarkeit eines Kondensators ist durch die Spannung, bei welcher die Randentladungen an den Belegungen einsetzen, gezogen. Diese Randentladungen erhitzen und zerstören nach i kürzerer oder längerer Betriebsdauer das Isoliermaterial und müssen folglich vermieden werden. Ein bekanntes, mehr oder weniger vollkommenes Mittel zur Hebung der Spannungsgrenze der Randentladungen liegt in der Verwendung eines entsprechenden Ausgußisoliermittels hoher Isolierfestigkeit, durch welches alle Zwischenräume ausgefüllt werden und welches dem konzentrierten elektrischer Feld am Belegungsrand eine höhere Durchschlagsfestigkeit als Luft entgegensetzt.Device to avoid edge discharges in capacitors. The limit of the practical loading capacity of a capacitor is determined by the voltage, at which the edge discharges start at the occupancies, pulled. These edge discharges heat up and destroy the insulating material after a shorter or longer period of operation and must therefore be avoided. A well-known, more or less perfect one Means for raising the voltage limit of the edge discharges lies in the use a corresponding pouring insulating means of high insulating strength, through which all the gaps are filled and which is the concentrated electrical Field at the edge of the occupancy has a higher dielectric strength than air.

Während flüssige Isoliermittel im allgemeinen eine geringere Isolierfestigkeit besitzen. als feste und außerdem andere praktische Nachteile mit sich bringen, zeigt sich bei festen Isolierfüllmassen der übelstand, daß durch zeitweilige üfiberlastung und kurzzeitige Randentladungen, die an und für sich dem Dielektrikum des Kondensators nicht schaden würden, die Füllmasse durchbrochen und die Grenze der Randentladungen heruntergesetzt wird.While liquid insulating agents generally have a lower insulating strength own. as fixed and also have other practical disadvantages With solid insulating fillers, the disadvantage is that due to temporary overloading and short-term edge discharges, which are in and of themselves the dielectric of the capacitor not hurt would break the filling compound and the limit the edge discharges is lowered.

Man hat bereits vorgeschlagen, diesen Übelstand durch Verbindung der Elektroden durch einen hohen Widerstand zu beseitigen.It has already been suggested to remedy this deficiency by combining the Eliminate electrodes through a high resistance.

Eine Widerstandsverbindung bei hoben Spannungen auf kleine Längen betriebssicher herzustellen, bietet aber außerordentliche Schwierigkeiten, da Materialien verwendet werden müssen, die durchwegs negativen Temperaturkoeffizienten besitzen. Durch die Erwärmung im Betrieb sinkt der Widerstand des Randes; hierdurch steigt der Widerstandsstrom, die Erwärmung des Randes steigert sich weiter, und ein Überschlag infolge überhitzung kann leicht eintreten.A resistance connection with high voltages on short lengths To produce operationally reliable, but offers extraordinary difficulties because materials must be used, all of which have negative temperature coefficients. As a result of the heating during operation, the resistance of the edge decreases; this increases the resistance current, the heating of the edge increases further, and a flashover overheating can easily occur.

Vorliegender Erfindung liegt nun der Gedanke zugrunde, diese Schwierigkeiten dadurch zu vermeiden, daß einzig ein Kapazitätsstrom zur Bildung des gewünschten Potentialgefälles herangezogen wird.The present invention is based on the idea of these difficulties to avoid that only one capacitance current to form the desired Potential gradient is used.

Erreicht wird dies dadurch, daß das auf beiden Seiten des Isoliermaterials sich befindliche Leitermaterial eine nicht bis zum Rand des Isoliermaterials gehende Verbreiterung aus Widerstandsmaterial erhält.This is achieved by having that on both sides of the insulating material Any conductor material that is located does not extend to the edge of the insulating material Widening from resistance material is obtained.

In Abb. i ist die Feldentwicklung am Rande eines üblichen Plattenkondensators dargestellt, !bezeichnet das Dielektrikum, al und a2 die Belegungen des Kondensators. Die Linien/ stellen die elektrischen Feldlinien dar. Unmittelbar am Rande von a1 und a2 besitzt die elektrische Verschiebung außerhalb von i denselben Wert wie im Dielektrikum i. Da aber das den Kondensator umgebende Medium im allgemeinen geringere Dielektrizitätskonstante als i selbst hat, so ist die elektrische Feld= stärke in demselben Verhältnis größer, und da die Durchschlagsfestigkeit der Isolierfüllmasse außerdem im allgemeinen geringer als diejenige von i ist, so entsteht ein partieller Durchschlag und Funkenbildung am Rand.In Fig. I the field development is on the edge of a normal plate capacitor shown,! denotes the dielectric, a1 and a2 the assignments of the capacitor. The lines / represent the electric field lines. Immediately on the edge of a1 and a2, the electrical displacement outside i has the same value as im Dielectric i. But since the medium surrounding the condenser is generally less Dielectric constant as i itself, then the electric field = strength in The same ratio is greater, and there is the dielectric strength of the insulating filler in addition, is generally less than that of i, a partial one arises Breakdown and sparking at the edge.

In Abb. 2 sind die Belegungen a1 und a2 mit Widerstandsrändern w1 und w2 versehen. Der Ladestrom bringt in w1 und w2 Spannungsabfälle hervor, so daß mit wachsender Entfernung von a1 und a2 die Potentialdifferenz zwischen w1 und w2 abnimmt.In Fig. 2, the assignments a1 and a2 are with resistance edges w1 and w2 provided. The charging current produces voltage drops in w1 and w2, so that with increasing distance from a1 and a2 the potential difference between w1 and w2 decreases.

Demgemäß ist die Feldentwicklung die in Abb. 2 dargestellte, d. h. am Rande von isl und w2 ist die Feldstärke schon so klein, daß die an dem Kondensator nach Abb. i erörterten Entladungen nicht mehr auftreten.Accordingly, the field development is that shown in fig. H. at the edge of is1 and w2 the field strength is already so small that that at the capacitor the discharges discussed in Fig. i no longer occur.

Die Widerstandsränder können durch Auftragen eines mit einem Klebmittel versetzten Widerstandsmaterials in Pulverform, z. B. Graphitpulver usw., hergestellt werden, oder es können die Belegungen am Rande so verdünnt werden, daß der hohe Widerstand entsteht. Diese letztere Herstellungsart kann insbesondere dann gewählt werden, wenn die Belegungen selbst durch chemischen Niederschlag erzielt .oder wenn sie im Ofen aufgebrannt oder auf eine beliebige andere Art erzeugt werden. Ebenso kann der Widerstandsrand- in einem besonderen ähnlichen Verfahren auf eine beliebige Art erhalten werden.The resistance edges can be made by applying an adhesive offset resistor material in powder form, e.g. B. graphite powder, etc. produced or it can be thinned at the edge so that the high Resistance arises. This latter type of production can then be selected in particular if the occupancy itself is achieved by chemical precipitation. or if they are burned in the oven or produced in any other way. as well the resistance edge can be applied to any one in a special similar process Kind be preserved.

Die Anwendung des Verfahrens beschränkt sich nicht auf Plattenkondensatoren, sondern kann für Kondensatoren jeder Art und für ,ein beliebiges Dielektrikum verwendet werden.The application of the process is not limited to plate capacitors, but can be used for capacitors of any type and for any dielectric will.

Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung zur Vermeidung der Randentladungen bei Kondensatoren, dadurch gekennzeichnet, daß das auf beiden Seiten des Isoliermaterials sich befindende Leitermaterial eine nicht bis zum Rand des Isoliermaterials gehende Verbreiterung aus Widerstandsmaterial besitzt. PATENT CLAIMS: i. Device to avoid edge discharges in capacitors, characterized in that on both sides of the insulating material The conductor material that is located does not extend to the edge of the insulating material Has widening made of resistance material. 2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, da.ß der Widerstandsrand durch chemischen Niederschlag auf dem Isolierkörper, sei es aus einem mit dem übrigen Belag übereinstimmenden oder aus anderem leitenden Material, hergestellt ist. -3. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstandsrand durch Aufbrennen geeigneten Materials auf den Isolationskörper erzeugt ist. 2. Device according to claim i, characterized in that the resistance edge is made by chemical precipitation on the insulating body, be it from a material that matches the rest of the coating or from another conductive material. -3. Device according to Claim i, characterized in that the resistance edge is produced by burning a suitable material onto the insulating body.