DE633903C - In einem OElbehaelter angeordneter elektrischer Kondensator mit duennen leitenden, durch mehrere ueber ihren Rand hinausstehende lsoliereinlagen voneinander getrennten Belegungen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf elektrische Kondensatoren mit dünnen leitenden, durch mehrere über den Rand der Belegungen hinausstehende Isoliereinlagen voneinander getrennten Belegungen, wobei der Kondensator in einem Ölbehälter angeordnet ist. In diesem Falle bereitet die Isolierung der Belegungen gegen Durchschlag keine Schwierigkeiten, zumal man ohne weiteres die Isoliereinlagen

ίο entsprechend bemessen kann. Es hat sich jedoch gezeigt, daß schon bei verhältnismäßig geringen Spannungen Überschläge längs der überstehenden Ränder der Isoliereinlagen auftreten. Der Verlauf dieser Überschläge ist aus Fig. ι zu erkennen, die einen bekannten Kondensator in starker Vergrößerung zeigt. Dabei ist nur ein Teil des Kondensatorwickels gezeichnet, da auf dem gegenüberliegenden Rande die Verhältnisse genau die gleichen sind.

Mit ι sind die isolierenden Zwischenlagen bezeichnet. 2 ist die eine Gruppe von Kondensatorbelegungen, die sich auf gleichem Potential befinden. 3 ist die andere an das andere Potential gelegte Belegungsgruppe. Zur Verbindung der gleiches Potential führenden Belegungen untereinander sind, wie aus den Belegungen 3 ersichtlich ist, die über

die Isoliereinlagen hinausstehenden Ränder der Belegungen umgekippt und so leitend untereinander verbunden. Bei dem gezeichneten Kondensator tritt nun schon bei Spannungen von etwa 2000 Volt ein Überschlag zwischen den Punkten A und B ein, auch wenn der ganze Kondensatorwickel in einem Ölbehälter untergebracht ist und durch sorgfältiges Auspumpen Lufteinschlüsse entfernt sind.

Es hat sich nun gezeigt, daß man bei solchen Kondensatoren die Spannung erheblich steigern kann, ohne einen Überschlag befürchten zu müssen, wenn man die zwischen den über die leitenden Schichten hinausstehenden Kanten der Isoliereinlagen befindlichen Zwischenräume weiter bemißt, als sie sich aus der bisher üblichen Herstellungsart ergaben. Bei einem Kondensator z. B. beträgt die Stärke der leitenden Schicht etwa 0,05 bis 0,1 mm, die Stärke der isolierenden Papierzwischenlagen von 0,006 bis etwa o, r mm. Für höhere Spannungen werden mehrere Papierlagen, selten weniger als drei gewählt. Bei der Herstellung war man bemüht, den Wickel möglichst stramm aufzuwickeln, und erreichte dadurch, daß die an dieselbe metallische Einlage von entgegengesetzten Seiten angrenzen-

") Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dr.-Ing. Hans Ritz in Berlin-Siemensstadt.

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den Isoliereinlagen mit ihren überstehenden Kanten fest aufeinander lagen. Diese scheinbar günstige Erscheinung ist aber gerade der Grund für die geringe ,Spannungsfesjag^? keil. Es hat sich nämlich' gezeigt, daß'-'^f| Aufrechterhaltung eines hinreichend Spaltes zwischen den Isolierschichten den Kanten der metallischen Einlagen die Spannungsfestigkeit auf überraschend hohe ίο Werte ansteigt. Für diese Erscheinung laßt sich eine Erklärung geben, die an Hand der nachstehenden Fig. 2 erläutert ist. Mit und 3 sind die metallischen Einlagen eines Kondensators bezeichnet, zu dessen Isolation drei Schichten Papier verwendet .-Jaind.. : 'Im Gegensatz zu der bisher üblichen Ausführungsform sind die der leitenden Schicht i benachbarten Isoliereinlagen i^fl nicht bis zum Flansch des Wickels herausgeführt, sie stehen vielmehr nur wenig über die leitenden Belegungen hinaus. Ebenso, .sind die darauffolgenden Schichten i⁶ behandelt, und schließlich ist bei dem Wickeln des Paketes, dafür Sorge getragen, daß der'zwischen den Schichten i'^p, soweit sie über den Rand der Schicht 2 hinausstehen, befindliche Zwischenraum Z nicht eingeengt wird. .Da bei den. geringen Dimensionen das Zwischenlegen von Stützen nicht möglich ist, muß bei der Herstellung des Wickels die Spannung der Isolierschichten so gewählt werdeÜ, daß/: sie nicht von sich aus etwa infolge ihrer Eigenspaniiung die Zwischenräume schließen.. Wird nun der in der Zeichnung dargestellte WickeLin einem ölbad angeordnet., dann ist'.der mit .Z be_; zeichnete Spalt weit genug, um eine ÖL· erneuerung sicherzustellen. ■ '- ;

Es sind in einem mit einer isolierenden Flüssigkeit gefüllten" Behälter. angeordnete Kondensatoren bekanntgeworden, bei denen ebenfalls ein verhältnismäßig großer Raum zwischen den leitenden Lagen vorgesehen ist. Dies wird aber im Gegensatz zu dem Ge^ genstand der Erfindung dadurch erreicht, daß die den leitenden Lagen benachbarten isolierenden Zwischenstücke gegenüber den leitenden Lagen zurückstehen, so daß die Ränder der leitenden Lagen frei liegen. Der Kondensator dieser bekannten Bauart wird nun so bemessen, daß die an den Rändern auftretenden Entladungen, eine Bewegung innerhalb der isolierenden Flüssigkeit hervorrufen, die zur Kühlung benutzt wird. Durch das Freilegen der Ränder der leitenden. Lagen wird verhindert, daß die elektrischen Entladungen die festen Isoliereinlagen erreichen und sie zerstören können. ■

Im Gegensatz - dazu bezieht· sich- der- Gegenstand der Erfindung auf solche Kondensatoren, bei denen die Isoliereinlagen ,über den Rand der leitenden. Belegungen hinausstehen.

Ferner wird der Kondensator in bekannter Weise 'so bemessen, daß der Potentialunter- ;ffSchied zwischen zwei getrennten leitenden Be- <?tg.gungen so niedrig gehalten ist, daß die Be-";ajfepruchung des Isolierstoffes unterhalb der tfSJ^renannten Anfangsspannung liegt. Infolgeiidessen treten keine Entladungen auf, die zu einer Zerstörung der Isoliereinlagen führen 'könnten. Erfindungsgemäß ist der Spalt, der an sich., durch das Vorhandensein der leitenden Belegung zwischen den angrenzenden" Isoliereinlagen längs der über die Belegung hinausragenden Ränder der Isoliereinlagen gebildet wird, dadurch verbreitert, daß-,_einige- der' zwischen je zwei getrennten Belegungen angeordneten Isoliereinlagen nur wenig über die leitenden Bewegungen hinausstehen.

Man kann die Isolier einlagen i" auch so weit über den Rand der metallischen Schicht 2 hinausstehen lassen, daß durch Eindrücken der scharfen Kanten der metallischen Schicht eine sichere Lagerung dieser Schicht innerhalb des Papierwickels erreicht wird.

Man kann zur weiteren Erzielung einer Spaltverbreiterung gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des, Kondensators nach der Erfindung die metallischen Belegungen durch zusätzliche Mittel so ausbilden, daß sie von sich aus einen hinreichenden Abstand der an sie anschließenden Isolierschichten gewährleisten, wenn man gleichzeitig dafür Sorge trägt, daß an ihren Rändern scharfe Kanten und Ecken nicht vorhanden sind. Bei einem.Wickelkondensator kann man z.B. den Rand des Metallstreifens mehrfach falzen, bis man einen Wulst hinreichender Stärke •und Abrundung gebildet hat. In diesem Fall muß man allerdings, um einen glatten Wikkel zu erhalten,, die Mitte des metallischen Streifens auffüllen, z. B. durch Einwickeln von entsprechend schmalen Isolierstreifen.

Claims (5)

1. Patentansprüche:

   ι-. In einem Ölbehälter angeordneter elektrischer Kondensator mit dünnen lei- - tenden, durch mehrere über ihren Rand hinausstehende - Isoliereinlageii voneinander getrennten Belegungen, bei dem der Botentiälunterschied zwischen zwei getrennten Belegungen so niedrig gehalten ist, daß die Beanspruchung des Isolierstoffes unterhalb der Anfangsspannung liegt, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt, der an sich durch das Vorhandensein der leitenden Belegung zwischen den angrenzenden Isoliereinlagen längs der über die Belegung hinausragenden Ränder der Isoliereinlagen gebildet wird, dadurch verbreitert ist, daß einige der zwischen je

   zwei getrennten Belegungen angeordneten Isoliereinlagen nur wenig über die leitenden Belegungen hinausstehen.
2. 2. 'Kondensator nach Anspruch i, dVu durch gekennzeichnet, daß mindestens 'der Rand der leitenden Einlagen z. B. durch ein- oder mehrmaliges Umfalzen so stark ausgebildet ist, daß das Einsetzen von Randentladungen infolge der dadurch bedingten größeren Breite des an den Rand anschließenden Spaltes zwischen Isoliereinlagen und auch infolge der Vergrößerung des kleinsten Krümmungsradius am Rand der metallischen Belegung erschwert bzw. verhindert ist.
3. 3. Kondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die unmittelbar an die leitenden Belegungen angrenzenden Isoliereinlagen nahezu auf gleicher Höhe mit den Belegungen abschließen.
4. 4. Wickelkondensator nach Anspruch 3 mit einer geradzahligen Zahl von Zwischenlagen zwischen den benachbarten leitenden Belegungen, gekennzeichnet durch die Verwendung unter sich gleich breiter Isoliereinlagen, die in bezug auf die Wickelbreite so gegeneinander verschoben sind, daß von den zwischen zwei benachbarten leitenden Belegungen befindlichen Einlagen die eine Hälfte mit der einen Stirnfläche und die andere Hälfte mit der anderen Stirnfläche des Wickelpaketes abschneidet.
5. 5. Kondensator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von mindestens drei zwischen zwei aufeinanderfolgenden leitenden Belegungen angeordneten Isoliereinlagen die unmittelbar an die leitenden Belegungen anliegenden Isoliereinlagen die leitenden Belegungen um einen geringen Betrag überragen, während die darauffolgende Isoliereinlage bzw. -einlagen etwa mit der Kante der leitenden· Belegungen abschneiden.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen