DE1564025A1

DE1564025A1 - Elektrische Kondensatoranordnung

Info

Publication number: DE1564025A1
Application number: DE19661564025
Authority: DE
Inventors: Grahame Frederick Walpole
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1965-09-30
Filing date: 1966-08-31
Publication date: 1970-05-14
Also published as: CH440458A; US3302081A

Description

PATE NTA N WALTE Dipl.-Ing. MARTI N LICHT

PATENTANWÄLTE LICHT, HANSMANN, HERRMANN Γ. IN

8 MDNCHEN 2 · THERES.ENSTRASSE 33 Dipl.-Wirtsch.-Ing. AXE LHANSMANN

λ r η , c^ r- Dipl.-Phys. SEBASTIAN HERRMANN

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München,den 31. August 1966

Ihr Zeichen. Unser Zeichen

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GENERAL ELECTRIC COMPANY Schenectady 5» N. Y.
River Road I
V. St. A.

Elektrische Kondensatoranordnung

Die vorliegende Erfindung betrifft elektrische Kondensatoranordnungen und insbesondere elektrische Kondensatoranordnungen, die zwischen den Klemmen des Kondensators einen hochohmigen Nebenschlußwiderstand aufweisen.

Die Verwendung von hochohmigen Nebenschlußwiderständen zur Vernichtung von ungewünschter Spannung zwischen den Klemmen eines Kondensators ist in der Technik bekannt. Typische Fälle für unerwünschte Spannung sind einmal eine Restspannung, die nach der Abschaltung einer äußeren Stromquelle verbleibt oder eine übermäßige Spannung, die sich aus einem plötzlichen Stromstoß ergibt. In jedem Fall kann die ungewünschte Spannung durch ein Widerstandselement zwischen den Klemmen des Kondensators vernichtet werden.. Offensichtlich ist es wichtig, daß das Widerstandselerneut auch hochohmig

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Patentanwälte Dipl.-Ing. Martin Licht, Dipl.-Wirfsch.-Ing. Axe! Hansmann, Dipl.-Phys. Sobasiian Horrmann 8 MONCHETj 2, THEEiESIBMSTiIASSE 32 · 7olofont5?2102 · Tolcgraram-Adrcstsi UpaJli/AAöndian

Baiifevorfsiiidungom DouteeV.o Sank AG, Filicio MOndisn, Dcp.-Kacco ViMualiciMsrht, Konte-Nr. 70/33(533 Bayer. Varainsban'ii Mündic-n, Zv/oins!. Osfearrvoii-.V.illor-Bing, Kio.-Nr. ZiU% · Po5t;:!iadi-Köii!oi üünehan Nr. 1fö397

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ist, um zu vermeiden, daß unnötig große Strommengen vernichtet werden.

Ein parallel mit dem Kondensator geschalteter Widerstand ist eine allgemein bekannte Art des hochohmigen Nebenschlußwiderstandes, der für die Vernichtung ungewünsenter Kondensatorspannung verwendet wird. Bei kleineren Kondensatoranordnungen ist dieser Widerstand außerhalb des Kondensatorgehäuses angeordnet. Bei derartigen Anordnungen ist nicht nur der Widerstand ungeschützt, sondern die gesamte Widerstand-Kondensatoranordnung ist auch hinderlich. Selbst wenn das Kondensatorgehäuse so ausgebildet ist, daß der Widerstand innerhalb des Kondensatorgehäuses angeordnet werden kann, hat die Anordnung noch immer den ihr innewohnenden Nachteil, daß in dem Kondensatorgebilde oder -Stromkreis ein gesondertes Element hinzukommt, um die Funktion der Vernichtung unerwünschter Spannung auszuüben. Der Einbau dieses getrennten Elementes, nämlich des hochohaigen Nebenschlußwiderstandes, erfordert einen besonderen Herstellungsgang und nacht die Kondensatoranordnung unnötig teuer.

Es ist ferner vorgeschlagen worden, ein mit Kohlenstoff imprägniertes Papier zwischen den Platten eines elektrischen Kondensators zu befestigen, um unerwünschte Spannung zu vernichten. Wie bei den in dem vorhergehenden Absatz beschriebenen üblicheren Formen des hochohmigen Nebenschlußwiderstandes für Kondensatoren ist das mit Kohlenstoff imprägnierte Papier ebenfalls ein gesondertes Element in der Kondensatoranordnung und erschwert deren Herstellung und macht sie unnötig teuer. Wenn das mit Kohlenstoff imprägnierte Papier zwischen den Platten des Kondensators angeordnet ist, zerstreut es einen anomalen Betrag an Wärme in der wirk-

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samen dielektrischen Zone des Kondensators und verkürzt damit die Lebensdauer des in seiner Nähe befindlichen Dielektrikums.

Die vorliegende Erfindung schafft eine elektrische Kondensatoranordnung mit einem Gehäuse, einem in dem Gehäuse angeordneten Kondensator, mit dem Kondensator verbundenen Klemmen, die durch das Gehäuse verlaufen und einem hochohmigen Nebenschlußwiderstand zwischen den Klemmen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß zwischen den Klemmen in baulicher Einheit ein Isolierkörper verläuft, der einen leitenden Stoff enthält, um dadurch den hochohmigen Nebenschlußwiderstand zwischen den Klemmen zu bilden. Somit ist der Spannungsverbrauchende Widerstand, der üblicherweise elektrischen Kondensatoren zugeordnet ist, dadurch ausgeschieden, daß man in der Kondensatoranordnung einen Isolierkörper vorsieht, der sich in Kontakt mit den Klemmen des Kondensators befindet und der in der Lage ist, als ein hochohmiger Nebenschlußwiderstand zwischen den Klemmen zu wirken, wie es oben erwähnt worden ist. Der Isolierkörper ist entweder dadurch für die letztgenannte Punktion geeignet, daß man einen geringfügig leitenden Baustoff für ihn verwendet, wie z. B. einen Isolierstoff mit einem Füllstoff aus leitenden Teilchen, oder daß man eine leitende Schicht auf der Oberfläche des Isolierkörpers verwendet. In der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bilden eine Schicht aus leitendem Stoff und der Isolierkörper einen Schichtkörper aus isolierenden und leitfähigen Stoffen, beispielsweise einen Schichtkörper aus isolierendem Stoff und Papier, in dem leitfähige Teilchen eingeschlossen sind.

Der hochohmige Mebenschlußwiderstand in Form des Isolierkörpers kann zwischen einem Kondensator und einem leitfähigen

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Kondensatorgehäuse angeordnet werden. In einer anderen Ausführungsform kann, falls das Kondensatorgehäuse aus einem nicht leitfähigen Stoff besteht, der Teil des Gehäuses zwischen den Kondensatorklemmen sowohl als der erwähnte innere Isolierkörper und als hochohmiger Nebenschlußwiderstand dienen. In jedem Fall befindet sich bei Verwendung einer leitfähigen Schicht diejenige Fläche, auf der der leitfähige Stoff angeordnet ist, innerhalb des Kondensatorgehäuses .

Die vorliegende Erfindung ist insbesondere anwendbar auf Kondensatoranordnungen, deren Gehäuse aus einem Behälter und einem Behälterdeckel besteht. Bei diesen Anordnungen ragen die Kondensatorklemmen für gewöhnlich durch den Deckel des Behälters nach außen. Der Isolierkörper, mit dem der leitfähige Stoff verbunden ist, kann entweder ein dem Behälterdeckel zugeordnetes Element sein oder er kann in den Fällen, in denen die beiden Klemmen durch einen Isolierstoff getrennt.sind, d. h., wenn der Behälterdeckel aus einem nicht leitfähigen Stoff besteht, durch den Behälterdeckel selbst gebildet werden.

In den beigefügten Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.

Fig. 1 ist eine teilweise als Schnitt dargestellte Aufrißansicht der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Fig. 2 ist eine die Einzelheiten zeigende Ansicht einer ander'en Ausführungsform eines Elementes der in Fig. gezeigten Kondensatoranordnung.

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Fig. 3 ist eine teilweise als Schnitt dargestellte Aufrißansicht einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,

Fig« h ist eine die Einzelheiten veranschaulichende Schnittansicht einer Ausführungsform des in Fig. 3 gezeigten Deckels der Kondensatoranordnung.

In Fig. 1 der Zeichnungen ist eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die Kondensatoranordnung in dieser Ausführungsform weist ein Gehäuse auf, das aus einem Behälter 1 und einem Deckel la besteht. Dieses Gehäuse ist von dem Kondensator durch isolierenden Stoff elektrisch isoliert. Dieser isolierende Stoff besteht aus der Behälterisolierung 2 und einem Isolierkörper 2a, der in Abstand von dem Deckel la angeordnet ist. Ein Kondensator 3 ist durch Kontaktstreifen ²J mit Kondensator-

klemmen 5 verbunden, die durch den Deckel la und den Isolierkörper 2a hindurchragen. Isolierende Buchsen 6 verhindern den elektrischen Kontakt zwischen den Kondensatorklemmen 5 und dem Deekel la.

Ein leitfähiger Stoff 7 ist an der Oberfläche des Isolierkörpers 2a angeordnet. Der leitfähige Stoff 7 kann auf jeder der beiden Flächen des Isolierkörpers 2a aufgeschiohtet, aufgedruckt oder imprägniert soin. In der bevorzugten Ausführungsform der vorliegend@n Erfindung bilden der Isolierkörper 2a und der leitfähige Stoff 7 einem Schichtkörper _f der als isolierendes Teil eine Schicht auc i&oltzzQtidem. Papier und als den hochohmigen leitfähigen

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Stoff eine Schicht aus leitfähigem Papier aufweist. Ein gewöhnliches Papier, in dem leitfähige Teilchen, wie z. B. Kohlenstoff, eingeschlossen sind, um dem Papier die Eigenschaft der Leitfähigkeit zu verleihen, ist ein für diesen Zweck geeignetes leitfähiges Papier.

Fig. 2 veranschaulicht eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, in der in dem Isolierkörper 2a der Fig. 1 leitfähiger Stoff oder leitfähige Teilchen 8 eingeschlossen sind, die den Isolierkörper geringfügig leitfähig machen und bewirken, daß er sowohl als Isolierkörper und als hochohmiger Nebenschlußwiderstand wirkt.

In Fig. 3 ist eine Kondensatoranordnung dargestellt, die ein Gehäuse aufweist, das ähnlich dem in Fig. 1 gezeigten Gehäuse ist. Dieses Gehäuse, das aus einem Behälter 9 und einem Deckel 9a besteht, ist aus einem nicht leitfähigen Stoff hergestellt, wie z. B. plastischem Kunststoff. Das Gehäuse umschließt einen Kondensator 10, der durch Kontaktstreifen 11 mit den Kondensatorklemmen 12 verbunden ist, die durch den Deckel 9a verlaufen. Ein leitfähiger Stoff 13 ist an der Innenfläche des Deckels 9a angeordnet. Beschichten, imprägnieren, aufdrucken und aufschichten sind typische Verfahren zur Anordnung des leitfähigen Stoffes an der Fläche des Deckels.

Fig. k veranschaulicht eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der in dem isolierenden Deckel 9a gemäß Fig. 3 leitfähiger Stoff oder leitfähige Teilchen Ik eingeschlossen sind, die den Deckel geringfügig leitfähig machen und ihm damit gestatten, sowohl als Isolierkörper als auch als hochohraiger Neben-

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schlußwiderstand zu wirken.

In allen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung muß der leitfähige Stoff, der als Nebenschluß in der Kondensatoranordnung dient, einen ausreichend hochohmigen Widerstand bilden, um den Verbrauch von unnötig großen Strommengen zu verhindern.

Zahlreiche Vorteile werden bei den Kondensatoranordnungen gemäß der vorliegenden Erfindung gegenüber den in der Technik bekannten Kondensatoranordnungen erzielt. Beispielsweise benötigt der leitfähige Stoff in Form einer Auflage, einer Schicht oder eines Füllstoffes, der als hochohmiger Nebenschlußwiderstand gemäß der vorliegenden Erfindung Verwendung findet, praktisch keinen Platz in den Kondensatoranordnungen. Somit können Kondensatoranordnungen in gedrängter Bauweise hergestellt werden. Ein zweiter Vorteil, der für Kondensatoranordnungen gemäß der vorliegenden Erfindung erzielt wird, besteht darin, daß die Herstellung derartiger Anordnungen durch die Einfachheit erleichtert wird, mit der der hochohmige Nebenschlußwiderstand als eine Auflage, eine Schicht oder als ein Füllstoff mit den Isolierkörpern der Anordnungen verbunden wird. Zeit- und Kostenersparnisse bei ' der Herstellung derartiger Anordnungen sind die praktische Ergebnisse dieses Vorteils.

Ein weiterer Vorteil, der durch die vorliegende Erfindung erzielt wird, besteht darin, daß man durch die Anordnung des die hochohmigen Nebenschlußwiderstände bildenden leitfähigen Stoffes entweder an Flächen innerhalb der Kondensatorgehäuse oder in dem Baustoff eines Isolierkörpers die Spannungsverbrauchenden Teile

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vor einer nachteiligen Umgehung und unerwünschten physischen Berührungen schützt, die den ordnungsgemäßen Betrieb der hochohmigen Nebenschlußwiderstände stören könnten.

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Claims

Patentanmeldung: Elektrische Kondensatoranordnung Patentansprüche

1. Elektrische Kondensatoranordnung mit einem Gehäuse, einem in dem Gehäuse angeordneten Kondensator, mit dem Kondensator verbundenen Klemmen, die durch das Gehäuse ragen, und mit einem hochohmigen Neoenschlußwiderstand zwischen diesen Klemmen, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Kondensatorklemmen (5, 5; 12, 12) ein Isolierkörper (2a, 9a) vorgesehen ist, der einen leitfähigen Stoff zur Bildung des hochohmigen Nebenschlußwiderstandes zwischen den Klemmen enthält.

2, Elektrische Kondensatoranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der leitfähige Stoff in dem Isolierkörper eingeschlossen ist.

3. Elektrische Kondensatoranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierkörper auf einer seiner Flächen mit einem leitfähigen Stoff versehen ist,

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Patentanwälte DipWüg. Martin Lieht, Dipl.-Wirtid».-1ng. Axel Hansmann, Dipl.-Phys. Sebastian Herrmann »■ MOWCKEN f. YHCKESfBN8T*A8SE 85 · Teltfoni2?2102 · T*!*eremm-Adr»n·! lipalll/München

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4. Elektrische Kondensatoranordnung nach Anspruch 3* dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierkörper und der leitende Stoff zusammen einen Schichtkörper bilden, der eine nicht leitfähige und eine leitfähige Schicht aufweist, und daß der leitfähige Stoff vorzugsweise aus Papier mit darin eingeschlossenen leitfähigen Teilchen Desteht.

5. Elektrische Kondensatoranordnung nach den Ansprüchen 1-4, bei dem der Kondensator sich in einem Gehäuse befindet, das eine Öffnung und einen Deckel für diese Öffnung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierkörper zwischen dem Kondensator und dem Gehäusedeckel angeordnet ist.

6. Elektrische Kondensatoranordnung nach den Ansprüchen 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierkörper derjenige Teil des Gehäuses ist, der die Klemmen voneinander trennt.

7. Elektrische Kondensatoranordnung nach den Ansprüchen

I 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Klemmen durch das ' Gehäuse ragt und von diesem isoliert ist, daß eine elektrische Verbindung zwischen dem Gehäuse und dem Kondensator besteht, wodurch das Gehäuse als zweite Klemme des Kondensators dient, und daß der Isolierkörper zwischen der ersten und der zweiten ^;1 Klemme verläuft. a

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