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Kondensator Die Erfindung bezieht sich auf einen Konden= Bator, dessen
zwischen die leitenden Belegungen eingeschlossenes Dielektrikum aus mehreren mit
einem Isoliermittel imprägnierten Isolierstoffschichten aufgebaut ist.
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Es ist bekannt, daß der Belastbarkeit solcher Kondensatoren .dadurch
eine Grenze gesetzt ist, daß zufolge Ionisationserscheinungen im Imprägniermittel
der Isolierstoffschichten Durchschläge zwischen den Belegungen auftreten. Erfahrungsgemäß
gehen derartige Zerstörungen in erster Linie von den innerhalb des Dielektrikums
liegenden Kanten der Belegungen aus. Eine bedeutende Erhöhung des für die Zerstörung
-des Kondensators kritischen Spannung läßt sich, wie Versuche gezeigt haben, dadurch
erzielen, daß die an den kritischen Stellen aus den Belegungen austretenden Feldlinien
gezwungen werden, vorerst unmittelbar eine Isolierstoffschicht zu durchsetzen, um
erst anschließend nach Austritt aus dieser Isolierstoffschicht in das Imprägniermittel
zu gelangen. Diese Isolierstoffschicht ist in der Folge stets als Isolierstoffhülle
bezeichnet, zur Unterscheidung von den übrigen Isolierstoffschichten, welche das
Dielektrikum zwischen den Belegungen bilden.
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Die Erfindung kennzeichnet sich daher dadurch, daß die innerhalb des
Dielektrikums sich befindenden Kanten der leitenden Belegungen sowie wenigstens
die eine Oberfläche dieser Belegungen
über mindestens ihre ganze
aktive Länge mit einer unmittelbar anliegenden Isolierstoffhülle überzogen sind.
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Die Erfindung sei mit Hilfe von Ausführungsbeispielen an. Hand der
Zeichnung näher erläutert. Fig. I zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel mit einseitig
aus dem Dielektrikum austretenden Belegungen, und Fig.2 stellt eine Variante dieses
ersten Ausführungsbeispiels dar; mit beidseitig im Dielektrikum endendem Belegungen;
' Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel mit einseitig aus dem Dielektrikum
austretendem Belegungen, und Fig. q. -stellt eine Variante dieses Ausführungs-Beispiels
dar.
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Ein erstes Ausführungsbeispiel gemäß Fig. i zeigt sämtliche aufeinanderliegenden
Schichten, wie sie in einer Wickelmaschine in bekannter Weise zu einem Kondensatorwickel
verarbeitet werden. Die Schichten, deren Dicke zwischen einigen ,u und etwa iooy
variiert, sind zur Verdeutlichung der Zeichnung stark vergrößert dargestellt.
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Mit Bi und B2 sind: die beiden verschiedenpoligen leitenden Belegungen
bezeichnet. Die durchgehenden mit einem Isoliermittel (nicht gezeichnet) imprägnierten
Isolierstoffschichten D bilden das Dielektrikum zwischen den Belegungen.
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Die Kanten der Belegungen, welche innerhalb des Dielektrikums liegen,
sowie die eine Oberfläche der Belegungen sind über ihre ganze aktive Länge, d. li.
über die Strecke L zwischen den beiden Grenzena-a unmittelbar mit einer IsolierstoffhülleJ
(schraffiert gezeichnet) überzogen. Die an der kritischen Stelle aus den Belegungen
austretenden elektrischen Feldlinien E (strichpunktiert dargestellt an einem Rand
der Belegung Bi) gelangen somit direkt in die Isolierstoffhülle J und erst von dort
in das Imprägniermittel, welches sich überall zwischen den Isolierstoffschichtem
D also auch im Raume H befindet.
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Soll der Kondensatorwickel durchweg gleiche Schichtdicke aufweisen,
so sind die Schenkel 11 der hsolierstoffhüllen beispielsweise bis zur Linie b-b
zu verlängern. Den Vorteil gleicher Schichtdicke erzielt man natürlich auch dann,
wenn - die Schenkel J1 und 1, über die Linie b-b bzw. a-a hinaus verlängert werden,
und zwar beispielsweise bis zu den Rändern der durchgehenden Isolierstoffschichten
D oder noch darüber hinaus. Diese Varianten sind in Fig. i durch gekreuzte Schraffur
dargestellt.
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Fig. 2 zeigt eine Variante des ersten Ausführungsbeispiels für 'einen
Kondensator, dessen Belegungen Bi und B2 beidseitig im Dielektrikum enden. Die entsprechen
denjenigen von Fig. i. Die Isolierstoflhülle J bedeckt außer den Kanten der Belegungen
die eine Belegungsoberfläche ganz und die andere, wenn eine gleichmäßige Schichtdicke
erwünscht ist, ebenfalls ganz. Ist eine gleichmäßige Schichtdicke nicht nötig, bzw.
eine Randverdickung erwünscht, so sind ,die Schenkel J3 und 14 beispielsweise nur
bis zur Stelle A zu führen, das gekreuzt schraffierte Stück J5 ist somit wegzulassen.
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Fig.3 stellt ein weiteres Ausführungsbeispiel dar, bei welchem die
Belegungen Bi und B2 als leitende Schicht auf den Innenflächen einer gefalteten
Isolierstoffhülle aufgebracht sind, wobei außer der engeren Umgebung der Falte F,
von welcher beide Schenkel F1 und F2 mit der leitenden Schicht versehen sind, auch
die ganze Innenfläche des einen Schenkels J1 der Isolierstoffhülle mit der leitendem
Schicht bedeckt ist.
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Zur Verstärkung der leitenden Belegung empfiehlt es sich, auch die
ganze Innenseite des Schenkels 12 mit der leitenden Schicht zu versehen (in
Fig. 3 durch die punktierte Schicht dargestellt), wobei diese Variante den Vorteil
durchweg gleicher Schichtdicke besitzt.
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In die den Falten F gegenüberliegenden offenen Seiten der Isolierstoffhülle
werden. vorzugsweise Metallfolien R eingelegt, welche aus den durchgehenden Isolierstoffschichten
D herausragen und zum Anschluß der Belegungen Bi und B2 an die Kondensatorklemmen
dienen.
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Eine Variante des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 3 ist im Fig. q.
gezeigt, und zwar ist in diesem Fall der eine Schenkel J2 der gefalteten Isolierstoffhülle
verkürzt ausgebildet.
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Eine solche Anordnung erlaubt die bekannte Verdickung des Randgebiets,
.die in vielen Fällen erwünscht sein kann. Verlängert man die Schenkel J2 beispielsweise
bis zur Linie a-a, welche nicht unbedingt .in der Kondensatorrnitte zu liegen braucht,
so erhält man dadurch eine Anordnung (nicht gezeichnet) mit durchweg gleicher Schichtdicke
mit dem Vorteil der Materialersparnis gegenüber der Anordnung gemäß Fig. 3.
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In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig, i und 2 läßt sich die Isolierstoffhülle
auf die leitende Belegung vorteilhaft aufspritzen oder aufgießen. Es ist auch möglich,
die Belegung durch den flüssigen Isolierstoff zu ziehen und nach erfolgter Trocknung
der Wickelmaschine zuzuführen.
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Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig.3 und ¢ läßt sich vorteilhaft verwirklichen,
indem die leitende Schicht auf die Isolierstoffhülle im geeigneter Breite vor der
Faltung aufgespritzt oder aufgedruckt bzw. chemisch aufgebracht wird. Selbstverständlich
läßt sich die leitende Schicht in Form einer Metallfolie auch aufkleben, wobei der
sich verfestigende Klebstoff selbst zur Isolierstoffhülle wird, wobei allerdings
vorauszusetzen ist, daß die elektrische Festigkeit des Klebstoffs diejenige des
Imprägniermittels übertrifft.
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Die Erfindung läßt sich außer für Wickelkondensatoren jeder Art auch
für Stapelkondensatoren, verwenden und ist in keiner Weise an die Anzahl der durchgehenden
IsolierstoffschichtenD gebunden.