DE2126399C3

DE2126399C3 - Wechselspannungskondensator

Info

Publication number: DE2126399C3
Application number: DE2126399A
Authority: DE
Inventors: Horst Dipl.-Ing. 7000 Stuttgart Scheiter
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1971-05-27
Filing date: 1971-05-27
Publication date: 1981-10-15
Also published as: IT955785B; SE376321B; CH536021A; JPS482053A; DE2126399B2; AT325178B; GB1388052A; DE2126399A1; JPS5731288B1

Description

Die Erfindung betrifft einen Wechselspannungskondensator mit selbstheilenden, auf Kunststoffbänder aufgedampften Belägen, die auf eine zylindrische Wickelhülse aufgewickelt sind, welche durch wenigstens eine auf ihrem anschlußseitigen Ende aufsitzende Zentrierkappe im Kondensatorgehäuse zentriert und mittels einer in der Gehäusewand vorgesehenen Haltesicke für die Zentrierkappe in axialer Richtung fixiert ist, sowie mit einem eingebauten Abschalter mit einem Abreißdraht, der zwischen einer auf einer Stirnfläche des in dem Gehäuse fixierten Kondensatorwickels aufgebrachten Kontaktbrücke und einem Kondensatoranschluß eingeschaltet ist und den Kondensatorstrom bei steigender mechanischer und/oder elektrischer Beanspruchung unterbricht.

Bekannt sind Drahtabschalter mit Sollbruchstelle für selbstheilende Wechselspannungskondensatoren mit Papierdielektrikum. Wenn derartige Kondensatoren schmoren, werden Gase entwickelt, die zu einem Druckanstieg im Kondensatorgehäuse führen, so daß das Gehäuse in axialer Richtung verformt wird und der Abschalter anspricht.

Aus dem DE-GM 69 41 094 ist ein explosionsgeschützter elektrischer Kondensator mit Selbstausheil-Eigenschaften bekannt Dieser Kondensator besitzt einen straff gespannten Anschluß- und Abreißdraht, der von einem äußeren Anschlußelement des Kondensators zur entgegengesetzten Wickelbrücke gespannt ist und eine Sollbruchstelle aufweist. Die Abschaltung des Kondensators durch Stromunterbrechung erfolgt bei mechanischer Überlastung des Anschlußdrahtes infolge eines Druckanstieges im Gehäuse und der hierdurch bedingten Dehnung des Abreißdrahtes.

Weiterhin ist aus der DE-OS 15 39 907 ein elektrischer Kondensator bekannt, bei dem die beiden elektrischen Anschlüsse zur Symmetrierung der Verhältnisse gleichzeitig als Abreiß- und Schmelzsicherung dienen. Die Anschlußdrähte bestehen aus einer Wicklungs-Anschlußleitung und einem hieran jeweils angeschweißten Silberdrahtstück, welches bei einem Anstieg des Stromes über einen zulässigen Wert hinaus schmilzt. Abgesehen von dem Mehraufwand für eine zweipolige Absicherung des Kondensators handelt es sich bei dieser bekannten Ausführungsform um einen Wickelkondensator mit Belagfolien und nicht um einen solchen mit aufgedampften Belägen. Dies bedeutet, daß sehr viel höhere Kurzschlußströme auftreten können als bei einem Kondensator mit aufgedampften, selbstheilenden, relativ dünnen Erlägen, wodurch die Ausbildung des Abreißdrahtes als Schmelzsicherung besondere Probleme aufwirft.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen wirksamen Abschalter für einen Wechselspannungskondensator mit Kunststoffdielektrikum zu schaffen, der auf mechanische und elektrische Belastung anspricht und so eingebaut ist, daß er bei ausreichender Schüttelfestigkeit und Temperaturwechselbeständigkeit möglichst verzögerungsfrei anspricht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Abreißdraht gleichzeitig als Schmelzsicherung ausgebildet ist, daß er zwischen einer auf die den Kondensatoranschlüssen benachbarte Stirnseite des Wickels aufgebrachten Kontaktbrücke und einem der Kondensatoranschlüsse geschaltet ist und daß er auf seinem Weg zwischen der Kontaktbrücke und dem einen der Kondensatoranschlüsse über einen in die Wickelhülse hineinragenden Rohransatz der Zentrierkappe geführt ist, der an der Anlagestelle des Drahtes durch einen Wulst verstärkt und mit einem Einschnitt versehen ist, in dem der Draht fixiert ist. Auf diese Weise erhält man eine zur Erzielung der Schmelzwärme des Drahtes ausreichende Länge, wobei der Draht jedoch andererseits kurz genug ist, um eine unerwünscht große Dehnung bis zum Bruch bei mechanischer Bean-

spruchung zu verhindern. Weiterhin ist durch die spezielle Führung des Drahtes eine definierte Reißlänge sichergestellt und ein Lockern des Drahtes aus der Kontaktbrücke auf der Wickelstirnseite verhindert.

Der Kondensator schaltet sehr rasch ab, was bei Wechselspannungskondensatoren mit Kunststoffdielektrikum besonders wesentlich ist, weil dort die Schmorgasentwicklung bei höheren Temperaturen schlagartig und in sehr starkem Maß einsetzt, was beim Versagen des Abschalters zu erheblichen Folgeschäden führen kann. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung wird weiterhin verhindert, daß die Abreißsicherung auf Grund einer Schrumpfung des Kunststoffes versagt. Diese Schrumpfung kann dazu führen, daß der Abreißdraht nicht mehr ausreichend gespannt ist und eine übermäßig große Dehnung zum Abreißen erfordern würde, die von den Gehäusesicken nicht mehr aufgefangen werden kann. Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn der Abreiß- und Schmelzdraht hart gezogen ist und eine Bruchdehnung von 3 bis 5% auf 10 mm Meßlänge aufweist. Als Draht wird zweckmäßigerweise ein Silberdraht oder ein aus versilbertem oder silberplattiertem Kupfer bestehender Draht verwendet, wobei die freie Länge des Drahtes mindestens 10 mm betragen soll. Bei einem derartigen Draht ergibt sich ein optimaler Kompromiß hinsichtlich Schmelzen und Reißen.

In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ein Leuchtstoffröhrenkondensalor für eine Nennspannung von 220 Volt mit einer Kapazität von 10 μΡ im Schnitt dargestellt.

In ein Gehäuse 10 aus Aluminium ist ein Kondensatorwickel 11 eingebaut, der aus mit Aluminium bedampften Polypropylenfolien auf eine Wickelhülse 12 aufgewickelt ist. Zur sicheren Fixierung des Wickels 11 dienen zwei auf den Enden der Wickelhülse 12 aufsitzende Zentrierkappen 13, 14 mit Rohransätzen 13', 14' aus glasfaserverstärktem Polyamid, die auf beiden Seiten in die Wickelhülsen 12 passend eingreifen, während die äußeren Ränder der Zentrierkappen 13, 14 an der Innenwand des Gehäuses 10 satt anliegen.

Zur weiteren Fixierung des Kondensatorwickels 11 im Gehäuse 10 dient eine über der oberen Zentrierkappe vorgesehene Strecksicke 15, die den Kondensatorwickel mit den auf der Wickelhülse 12 aufsitzenden Zentrierkappen 13, 14 in axialer Richtung im Gehäuse 10 festlegt.

Das Kondensatorgehäuse 10 ist durch einen Kunststoffdeckel 16 mit Anschlußzungen 17, 18 an Hohlnieten 19 abgeschlossen, der auf einer über der Strecksikke 15 liegenden Haltesicke 21 im Gehäuse 10 aufsitzt und durch den umgebogenen, in einen Gummiring 22 in einer Nut im Deckel 16 eingedrückten Rand des Gehäuses It) festgehalten ist

Zum Anschluß des Kondensatorwickels 11 über zwei auf seine Stirnflächen aufgespritzte Kontaktbrücken 23 und 24 dient einerseits ein isolierter Anschlußdraht 25, dessen eines Ende an der unteren Kontaktbrücke 24 festgeschweißt und dessen anderes Ende in den Hohlniet 20 im Deckel 16 eingelötet ist.

An der im Kondensator obenliegenden Kontaktbrükke 23 ist ein Abreiß- und Schmelzdraht 26 aus Silber mit einem Durchmesser von 0,2 mm festgeschweißt. Da der Abstand von der Brücke 23 zur zweiten Hohlniet 19 nut der Anschlußfahr.e 17 zu klein ist, ist der Draht 25 von der Brücke 23 zunächst über die Wickelhülse 12 und an ihr entlang nach unten geführt und dann über einen Wulst 27 am Ende des Rohransatzes 13 der Zentrierklappe 13 mit einem Einschnitt 27' straff gespannt zu der noch freien Hohlniet 19 mit der zweiten Anschlußfahne 17. Der Wulst 27 hat dabei neben der Distanzierung des Drahtes 26 noch die Aufgabe, das Einschneiden des Drahtes vor seinem Abreißen bei höherer Temperatur zu verhindern.

Der Abreiß- und Schmelzdraht hat bei dieser Ausführung zwischen Kontaktbrücke 23 und Anschluß 17, 19 eine Länge von etwa 24 mm.

Diese Länge ist kurz genug, um das Abreißen des Drahts 26 etwa durch Schrumpfen des Polypropylen-Wickels 11 zwischen Wickelbrücke 23 und Wulst 27 am Rohransatz 13' der Zentrierkappe 13 zu ermöglichen. Das Abreißen des Drahtes 26 tritt auch dann ein, wenn etwa entstandene Schmorgase vom Wickel 11 aus durch Öffnungen 13" und durch Aussparungen 25 und Einprägungen 26 in der Zentrierkappe 13 in den Raum über der Zentrierkappe 13 gelangen, und mit steigendem Druck auf den Deckel 16 die Strecksicke 15 aufweiten und dadurch den Draht 26 zwischen dem Anschluß 17 und dem Wulst 27 abreißen. Andererseits kann der Draht 26 auch durch Schmoren im Wickel 11 und damit steigendem Kondensatorstrom geschmolzen und der Kondensator dadurch abgeschaltet werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Wechselspannungskondensator mit selbstheilenden, auf Kunststoffbänder aufgedampften Belägen, die auf eine zylindrische Wickelhülse aufgewikkelt sind, welche durch wenigstens eine auf ihrem anschlußseitigen Ende aufsitzende Zentrierkappe im Kondensatorgehäuse zentriert und mittels einer in der Gehäusewand vorgesehenen Haltesicke für die Zenirierkappe in axialer Richtung fixiert ist, sowie mit einem eingebauten Abschalter mit einem Abreißdraht, der zwischen einer auf einer Stirnfläche des in dem Gehäuse fixierten Kondensatorwikkels aufgebrachten Kontaktbrücke und einem Kondensatoranschluß eingeschaltet ist und den Kondensatorstrom bei steigender mechanischer und/oder elektrischer Beanspruchung unterbricht, dadurch gekennzeichnet, daß der Abreißdraht (26) gleichzeitig als Schmelzsicherung ausgebildet ist, daß er zwischen einer auf die den Kondensatoranschlüssen (19) benachbarte Stirnseite des Wickels (11) aufgebrachten Kontaktbrücke (23) und einem der Kondensatoranschlüsse (19) geschaltet ist und daß er auf seinem Weg zwischen der Kontaktbrükke (23) und dem einen der Kondensatoranschlüsse (19) über einen in die Wickelhülse (12) hineinragenden Rohransatz (13') der Zentrierkappe (13) geführt ist, der an der Anlagestelle des Drahtes (26) durch einen Wulst (27) verstärkt und mit einem Einschnitt (2T) versehen ist, in dem der Draht (26) fixiert ist.

2. Kondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abreiß- und Schmelzdraht (26) hart gezogen ist und eine Bruchdehnung von 3 bis 5% auf 10 mm Meßlänge aufweist.

3. Kondensator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abreiß- und Schmelzdraht (26) aus Silber besteht.

4. Kondensator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abreiß- und Schmelzdraht (26) aus versilbertem oder silberplattiertem Kupfer besteht.

5. Kondensator nach einem der Ansprüche 1 bis

4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abreiß- und Schmelzdraht (26) eine freie Länge von mindestens 10 mm hat.

6. Kondensator nach einem der Ansprüche 1 bis

5, dadurch gekennzeichnet, daß die am anschlußseitigen Ende des Wickels (11) vorgesehene Zentrierkappe (13) aus glasfaserverstärktem Polyamid besteht und mit öffnungen (13") und/oder Aussparungen (25) und/oder Einprägungen (26') versehen ist, die den Durchtritt von Schmorgasen zu der Deckelseite des Kondensators hin gestatten.