DE587446C - Anordnung elektrischer, durch Dielektrikum voneinander getrennter Leiter zu einem Kondensator vorzugsweise hoher Kapazitaet - Google Patents

Description

• Anordnung elektrischer, durch Dielektrikum voneinander getrennter Leiter zu einem Kondensator vorzugsweise hoher Kapazität Die Erfindung betrifft elektrische Kondensatoren und Anordnungen mit kondensatorartigem Aufbau und kondensatorartiger Wirkung, wie Durchführungsisolatoren u. dgl.
• Anordnungen hoher Kapazität nehmen in den allgemein üblichen Ausführungsformen große Volumen ein.
• Man hat daher vorgeschlagen, bei der Herstellung derartiger Anordnungen den bekannten von J o f f e entdeckten Effekt auszunutzen, daß Isolatoren, die in besonders dünner Schicht (etwa o,or mm) benutzt werden, eine größere Durchschlagsfestigkeit zeigen, als sie an dicken Isolierschichten gemessen wurde.
• Die Herstellung von Kondensatoren und ähnlich wirkenden Anordnungen mit einer so dünnen Dielektrikumschicht bietet jedoch bei Belägen in der üblichen Plattenform große Schwierigkeiten, insbesondere deshalb, weil die Oberflächen der Platten immer uneben sind, so daß beim Übereinanderlegen mehrerer Platten Lufteinschlüsse nicht zu vermeiden sind. Kleine Lufteinschlüsse oder ändere Inhomogenitäten setzen aber dieDurchschlagsfestigkeit des Kondensators auf einen geringen Bruchteil des gewünschten Wertes herab. Ferner bewirken die großen Kräfte, die bei hohen Spannungen zwischen den einzelnen Platten auftreten, sehr leicht ein Werfen der Plattenränder.
• Gemäß der Erfindung werden diese Schwierigkeiten dadurch vermieden, daß bei Anordnungen "elektrischer, durch Dielektrikum voneinander getrennter Leiter zu einem Kondensator vorzugsweise hoher Kapazität zumindest die, eine Belegung des Kondensators darstellenden Leiter zylindrisch geformt sind und das Dielektrikum zwischen diesen und den die andere Belegung bildenden Leitern allein von einer, die zylindrischen Leiter umgebenden Isolation gleichbleibender und so geringer Dicke gebildet ist, daß das Dielektrikum den Bekannten Effekt extrem hoher Durchschlagsfestigkeit zeigt.
• Es hat sich nämlich gezeigt, daß lediglich zylindrische Leiter Unebenheiten in der Oberfläche nicht aufweisen und sich ohne Schwierigkeiten mit einer Isolation gleichbleibender und äußerst geringer Dicke überziehen lassen. Der Grund für diese Tatsache ist wahrscheinlich vor allem darin zu suchen, daß bei zylindrischen Leitern jede Kantenbildung fehlt und diese Leiter durch einen Ziehprozeß herstellbar sind, der glatte und ebene Oberflächen gewährleistet.
• Als zylindrische Leiter eignen sich im Rahmen der Erfindung Drähte am besten, da Verfahren zu deren Isolierung, z. B. mit Lack, auch in dünnen Schichten in der Elektrotechnik seit langem bekannt sind.
• Die Gegenbelegung kann nun auf verschiedene Weise hergestellt werden, z. B. dadurch, daß die isolierten Drähte in ein Gefäß mit Quecksilber oder in eine niedrig schmelzende Metallegierung eingebracht werden. Das Quecksilber oder die Metallegierung bildet dann den anderen Kondensatoranschluß. Es ist jedoch auch denkbar, die isolierten Drähte unmittelbar mit einer als Gegenbelegung dienenden Metallschicht zu überziehen, und es ist ferner denkbar, beide der angegebenen Methoden miteinander zu verbinden.
• Da diese Kondensatoren für außerordentlich hohe Spannungen bestimmt sind, beim Betrieb zwischen den geladenen Metallteilen also große elektrostatische Kräfte auftreten, ist es zur Vermeidung einer Zerstörung des Kondensators zweckmäßig, die Enden der Drähte an besonderen Metallplatten zu befestigen und den ganzen Kondensator mit festen Metallbändern zu umgeben. Zum Zwecke der Befestigung der Drähte an besonderen Metallplatten empfiehlt es sich, die Drahtenden in ein Metall mit niedrigem Schmelzpunkt einzuschmelzen.
• Einer übermäßigen Erhitzung der Anordnung, die z. B. von Kriechströmen und dielektrischer Polarisation herrühren kann, begegnet man vorteilhaft, indem man das als Gegenbelegung dienende Metall mit Durchbrechungen versieht, die von einem Kühlmittel durchströmt werden können.
• In den Figuren sind zwei Ausführungsformen des Kondensators gemäß der Erfindung im senkrechten Schnitt dargestellt, wobei Fig. 3 den Schnitt längs I-I der Fig. 2 zeigt. Die isolierten Drähte a sind mit ihren Enden in die Metallplatten b eingelassen. Das als Gegenbelegung dienende Metall c wird durch die Platten d aus Isoliermaterial von den Platten b abgeschlossen, wobei die Platte d vorteilhaft erst nach Fixierung der Drähte durch Eingießen gebildet wird. Durch e ist ein aus Isoliermaterial bestehender Behälter dargestellt, der durch die Metallbänder g zusammengehalten wird. Die Durchbrechungen la dienen zur Kühlung des Inneren, und die Klemmen f sind zum Anschließen elektrischer Leitungen bestimmt.
• Die Kondensatoren gemäß der Erfindung lassen sich zur Aufspeicherung großer E_ lektrizitätsmengen, für Blindwiderstände und alle anderen Zwecke der Elektrotechnik verwenden, bei denen hohe Kapazitäten verlangt werden.
• Es sei noch erwähnt, daß Kondensatoren aus aufgewickelten Drähten oder Bändern, die mit einem Isoliermittel umgeben sind, bereits hergestellt wurden. Bei diesen bekannten Kondensatoren wurde jedoch niemals der Effekt ausgenutzt, daß besonders dünne Dielektrikumschichten eine sehr hohe Durchschlagsfestigkeit zeigen, wenn. sie in Schichten vollkommen gleichbleibender Dicke angewendet werden. Die bekannten Anordnungen zeigten vielmehr immer Einschlüsse von fremden Substanzen, insbesondere von Luft, die dem durch J o f f e bekannten Effekt entgegenwirken. Eine Erzielung großer Kapazitäten bei kleinem Raumbedarf ist also tatsächlich erst mit vorstehend erläuterter Erfindung möglich.

Claims (8)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Anordnung elektrischer, durch Dielektrikum voneinander getrennter Leiter zu .einem Kondensator vorzugsweise hoher Kapazität, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die, eine Belegung des Kondensators darstellenden Leiter zylindrisch geformt sind und das Dielektrikum zwischen diesen und den die andere Belegung bildenden Leitern allein von einer, die zylindrischen Leiter umgebenden Isolation gleichbleibender und so geringer Dicke gebildet ist, daß das Dielektrikum den bekannten Effekt extrem hoher Durchschlagsfestigkeit zeigt.
2. 2. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die, eine Belegung des Kondensators darstellenden Leiter isolierte Drähte sind.
3. 3. Anordnung nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die isolierten zylindrischen Leiter in ein Gefäß mit Quecksilber tauchen, das als Gegenbelegung des Kondensators dient. q..
4. Anordnung nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die isolierten zylindrischen Leiter in eine leicht schmelzende Legierung eingegossen sind, die als Gegenbelegung dient.
5. 5. Anordnung nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die isolierten zylindrischen Leiter mit einer als Gegenbelegung dienenden Metallschicht überzogen sind.
6. 6. Anordnung nach Anspruchs, dadurch gekennzeichnet, daß die isolierten und mit einer Metallschicht überzogenen zylindrischen Leiter in eine als Gegenbelegung dienende, .leicht schmelzende Legierung oder in ein Gefäß mit als Gegenbelegung dienendem Quecksilber eingetaucht sind.
7. 7. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d'ädurch gekennzeichnet, daß die zylindrischen Leiter mit ihren Enden in Metallplatten befestigt sind.
8. 8. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenbelegung mit Durchbrechungen versehen ist.