DE865486C - Elektrischer Kondensator mit ausbrennfähigen Belegungen - Google Patents

Description

Es sind elektrische Kondensatoren bekannt, von deren metallischen Belegungen wenigstens eine so* dünn ist, daß sie bei einem Durchschlag des· Dielektrikums an der oder in der Nähe der Durchscblagsstelle wegbrennt und dadurch den Kurzschlußstrom unterbracht. Diese Kondensatoren sind als Wickel- oder Blockkondensatoron mit einem Tränkmittel getränkt und durch ein dichtes Gehäuse gegen die schädlichen Einflüsse von Luft

ίο und Feuchtigkeit geschützt. Durch Tränkmittel und Gehäuse wird verhindert, daß die äußerst dünnen Metallbeläge infolge atmosphärischer Einflüsse korrodieren und daß eindringende Feuchtigkeit die elektrischen Werte, insbesondere die Leitfähigkeit des Dielektrikums ändern kann.

elektrischen Durchschlagen entstehen, nun im Innern des Kondensators aus· den zum Aufbau verwendeten verschiedenartigen Stoffen Gaise, welche aus dem Kondensatorkörper in, den Gehäuseinnenraum austreten. Dort sammeln sie sich an, so daß nach einer größeren Anzahl von Durchschlagen mit der Zeit ein Überdruck entsteht, der das dichte Gehäuse schließlich ausbeulen oder gar zerstören kann, So gefährlich dieser mit größer werdender Gasmenge allmählich wachsende Überdruck für das Gehäuse ist, so erwünscht ist die funkenlöschende Wirkung eines Gasdrucks im Innern des Kondensatorkörpers beim Durchschlag. Je größer nämlich der Druck an der Durchschlagsstelle ist, um so rascher erlischt der Durchschlags-

funken, um so kleiner ist die· ausgebrannte Fläche des Bekgsi und daher der Kapazitätsverlust, um so sauberer aber ist diese kleine Fläche auch ausgebrannt, so daß nach dem Durchschlag dieRestleitfähigkeit an der ausgebrannten Stelle sehr klein ist. Um diese günstigen Verhältnisse zu erzielen, hat man bisher die Konclensatorkörper in Spannvorrichtungen unter Druck gesetzt, damit die beim Durchschlag entstehenden Gase nicht so> schnell

ίο abströmen konnten, sondern an der Durchschlagsstelle einen raschen örtlichen Druckanstieg bewirkten.

Gemäß der Erfindung setzt man den Konden-Siatorkörper in einem gasdichten. Gehäuse bei der Herstellung unter Überdruck. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung bringt man vorteilhaft am Gehäuse ein Überdruckventil an, dann kann der im Gehäuse herrschende Druck ein bestimmtes», z. Bi. das füir das Gehäuse eben noch tragbare Maß

ao nicht überschreiten. Die bei weiteren .· Durchschlagen im Kondensator entstehenden Gasmengen sind iiiicht mehr in der Lage, den Überdruck im Gehäuse zu steigern, weil durch das- Überdruckventil eine entsprechende Gasmenge nach außen entweicht. Das Ventil ist zweckmäßig so eingestellt, • daß der für die Funkenlöschung günstigste Druck im Innern des Kondensators herrscht.

Bei den bisherigen Kondensatoren, bei denen man, wie bereits erwähnt, schon bestrebt war, das meist aus dünnem Blech bestehende Gehäuse nach außen sorgfältig abzuschließen, konnte man mit der im Betrieb zuzulassenden Belastungsfeldstärke für das Dielektrikum nicht sehr nahe an die Durchschlagsfeldstärke herangehen. Es hätte zwar für den Kondensatorkörper nichts ausgemacht, wenn infolge dieser starken Belastung eine viel größere Anzahl von Durchschlägen in kürzerer Zeit eingetreten wäre, denn diese heilen ja aus. Es wäre aber dann, zu rasch zur Ansammlung größerer Gasin engen und damit zu Drücken gekommen, denen die schwachen Gehäuse nicht gewachsen gewesen wären. Die Lebensdauer eines solchen Kondensators hätte den Erwartungen nicht entsprochen. Insbesondere konnte man auch nicht das erste Ausbrennen eines fertiggestellten Kondensatorkörpers im Gehäuse vornehmen. Bei diesem ersten Ausbrennen, das im allgemeinen mit einer wesentlich über der Betriebsspannung liegenden. Spannung vorgenommen wird, treten nämlich außerordentlich zahlreiche Durchschläge auf. Die dabei entstehenden Gasmengen sind also sehr groß und hätten, wenn man dieses erste Ausbrennen in dem dünnen Blechgehäuse vorgenommen hätte, unter Umständen ebenfalls: bereits zur Zerstörung dieses Gehäuses führen können. Beim erfindungsgemäßen Kondensator wird das erste Ausbrennen dagegen zweckmäßdgerweise nach dem Einbau dös Kondenisiatorkörpens in das Gehäuse vorgenommen, weil dann die dabei entstehenden großen Gasmengen den im Gehäuse gewünschten Überdruck selbst herstellen.

Bin weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Kondensators, namentlich in seiner' Ausführung mit einem Überdruckventil besteht darin, daß man seine Belastung fast bis in die Nähe der Durchschlagsifeldstärke des Dielektrikums* steigern, kann, denn ein größerer als der durch das Ventil eingestellte Druck kann auch bei einer noch so großen Anzahl von Durchschlagen nicht entstehen.

Es ist bekannt, daß mit zunehmendem Alter dos Kondensators die Durchschlagsfestigkeit der dielektrischen Schichten abnimmt. Die Durchschlagsfeldstärke vermindert sich infolge der beim Altern in den meist, organischen Stoffen des Dielektrikums auftretenden Veränderungen. Dagegen, steigt die Durchschlagsfeldstärke mit steigendem Überdruck. Führt man den erfindungsgemäißen Kondensator so aus, daß mit der Zeit der Überdruck im Gehäuse sich steigert, ,so ist damit eine weitere Verbesserung der Lebensdauer des Kondensators¹ zu erzielen. Insbesondere wird dadurch erreicht!, daß die schon anfänglich infolge des gesteigerten Gasdrucks mögliche Mehrbelastung des Dielektrikums sich nicht in. einer Lebensdauerverkürzung· ungünstig auswirkt. Bei Kondensatoren, deren Gehäiuse mit einem Überdruckventil versehen, ist, kamm die Steigerung des Überdrucks im Kondensator in gewissen Zei tab ständen durch Nachstellen des Ventils von Hand vorgenommen werden. Kondensatoren ohne Ül>erdruckveiitid können dagegen ohne Schaden zunächst auch einen etwas geringeren als den für das Ausbrennen günstigsten. Gasdruck erhalten. Infolge der beim Altern zahlreicher werdenden Durchschlage steigert sich der Druck dann später verhältnismäßig rasch, so lange, bis er einen Wert angenommen hat, der der infolge des: Al terns größer gewordenen Neigung des· Dielektrikums zu Durchschlagen das Gleichgewicht hält, worauf dann die Zahl der Durchschläge sich verringert und damit der weitere Druckanstieg von selbst verlangsamt wird.

In manchen Fällen wird es nicht ratsam sein, das Überdruckventil so anzuordnen, daß es die überschüssigen Gase unmittelbar ins Freie abströmen läßt, weil damit unter Umständen ein Kriechweg für Feuchtigkeit entstehen, könnte. In solchen Fällen kann man auch hinter dem Überdruckventil einen noch von dem dichten Gehäuse mitumschlossenen Expansionisraum anordnen, in den das überschüssige Gas ausströmen kann. Um das Fassungsvermögen dieses Raumes¹ zu vergrößern, iist es zweckmäßig, einen gas ab sorbi er enden Stoff in ihn einzubringen, also z. B. Aktivkohle.

In den Abbildungen sind zwei Ausführungsbeispiele diesi erfindungsgemäßen Kondensators dargestellt. Bei dem in Abb. 1 gezeigten Kondensator ist ein Kondensatorkörper 1 in ein dichtes Gehäuse 2¹ von geeigneter Stärke eingebaut. Dieses ist oben durch einen aufgeschweißten Deckel 3 abgeschlossen, in den zwei Durchführungen 4 und 5 für die Zuführungsdrähte 6 und 7 des· Kondensators eingesetzt sind. Das Gehäuse ist mit einer Vergußmasse 8 ausgegossen, deren Risise und Spalten noch Raum für aus dem Kondensatorkörper austretende Gase bieten. Die in Abb. 2

dargestellte Ausfülirungsform zeigt einen Kon.densatorkörper ii, der in einem Gehäuse 12 eingebaut ist. Die beiden Durchführungen 14 und 15 für die Kondensatorzuführungen sind diesmal nicht beide in dem auf das Gehäuse aufgeschweißten Deckeil 13 angeordnet;, sondern eine von ihnen ist in den Boden des Gehäuses 12 selbst eingesetzt. Dafür enthält der Deckel noch ein Überdruckventil 16, das in der Abbildung lediglich schematisch dargestellt ist und das die überschüssigen Gase durch eine Öffnung 17 ins Freie ausströmen läßt.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   ι. ' Elektrischer Kondensator, von dessen Beilegungen wenigstens eine so dünn ist, daß sie bei einem Durchschlag des Dielektrikums an der oder in der Nähe der Durchschlagsstelle wegbrennt und dadurch den Kurzs-chlußstrom unterbricht, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensatorkörper in einem gasdichten Gehäuse bei der Herstellung unter Überdruck gesetzt ist.
2. 2. Elektrischer Kondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der bei. der Herstellung des Kondensators im Gehäuse eingestellte Überdruck geringer ist als der für die Löschung der Durchschlagsfunken günstigste.
3. 3. Elektrischer Kondensator nach Anspruch 1 oder z, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse ein den darin möglichen Überdruck begrenzendes Überdruckventil angebracht ist.
4. 4. Elektrischer Kondensator nach einem dier Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der im Gehäuse herrschende Überdruck durch die bei Durchschlägen im Kondensator entstehenden Gasmengen erzeugt ist.
5. 5. Elektrischer Kondensator nach Anspruch 3., dadurch gekennzeichnet, daß das im Gehäuse angeordnete Überdruckventil in einen zweiten, noch innerhalb der gasdichten Umhüllung des Kondensators· liegenden Expansionsraum führt,
6. 6. Elektrischer Kondensator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet;, daß in dein durch das Überdruckventil mit dem Kondetisatorraum verbundenen Expansions-raum gasa.bsorbieren.de Stoffe, insbesondere Aktivkohle, vorgesehen sind. '

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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