JPH0269912A - 油浸金属化フィルムコンデンサ - Google Patents
油浸金属化フィルムコンデンサInfo
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- JPH0269912A JPH0269912A JP22207488A JP22207488A JPH0269912A JP H0269912 A JPH0269912 A JP H0269912A JP 22207488 A JP22207488 A JP 22207488A JP 22207488 A JP22207488 A JP 22207488A JP H0269912 A JPH0269912 A JP H0269912A
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- Japan
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- oil
- immersed
- capacitor
- metallized film
- synthetic zeolite
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- Pending
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- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は高い耐電圧を持ち自己回復性に優れた油浸金属
化フィルムコンデンサに係る。
化フィルムコンデンサに係る。
油浸金属化フィルムコンデンサ用の充填油、含浸油とし
て、天然のエステル化合物である動植物油脂゛やフタル
酸エステルなどの合成エステル化合物が、種々の優れた
特性から採用されている例が多い。
て、天然のエステル化合物である動植物油脂゛やフタル
酸エステルなどの合成エステル化合物が、種々の優れた
特性から採用されている例が多い。
これらの油はエステル結合を有する為、水分の存在によ
り加水分解反応を起こす可能性がある。
り加水分解反応を起こす可能性がある。
加水分解で生成するグリセリンや高級アルコールと有機
酸は、いずれも極性の大なる物質であり誘電損失（ｔａ
ｎＪｏ）が大きい。 さらに有機酸は酸性物質として
作用し、金属蒸着膜などの腐食を引き起こす。 この加
水分解を防止する為に、充分に脱水処理された油をコン
デンサの密閉容器中で使用していた。 しかしながら、
充分に脱水処理された浦と言えども、高温、高電位傾度
下で課電された場合には、微量残留水分により徐々に分
解が進行することは避けれなかった。 又、機器用コン
デンサなどのように小型で多量に連続生産されるもので
は、充分に脱水処理した７１１１を使用し吸湿すること
なく封入することが、経済的に生産する立場から極めて
難しい状況にあった。
酸は、いずれも極性の大なる物質であり誘電損失（ｔａ
ｎＪｏ）が大きい。 さらに有機酸は酸性物質として
作用し、金属蒸着膜などの腐食を引き起こす。 この加
水分解を防止する為に、充分に脱水処理された油をコン
デンサの密閉容器中で使用していた。 しかしながら、
充分に脱水処理された浦と言えども、高温、高電位傾度
下で課電された場合には、微量残留水分により徐々に分
解が進行することは避けれなかった。 又、機器用コン
デンサなどのように小型で多量に連続生産されるもので
は、充分に脱水処理した７１１１を使用し吸湿すること
なく封入することが、経済的に生産する立場から極めて
難しい状況にあった。
この為に、エステル化合物の持つ優れた特性を充分発揮
した加水分解耐用性のある充填油、含浸油の開発が強く
望まれていた。
した加水分解耐用性のある充填油、含浸油の開発が強く
望まれていた。
本発明は上記に鑑み成されたもので、エステル結合を有
する浦を用いながら、高温、高電位傾度下の課電に於い
て安定した性能を存する金属蒸着化フィルムコンデンサ
を提供する事を目的としている。
する浦を用いながら、高温、高電位傾度下の課電に於い
て安定した性能を存する金属蒸着化フィルムコンデンサ
を提供する事を目的としている。
本発明の構成を以下に説明する。 コンデンサに充填あ
るいは含浸される油は、エステル結合を有する動植物油
脂か合成エステル化合物である。
るいは含浸される油は、エステル結合を有する動植物油
脂か合成エステル化合物である。
動植物油脂としては、ひまし油、綿実油、なたね浦、大
豆油、コーン油、亜麻仁油、ザフラワー油、キリ油、ゴ
マ油、オリーブ油、鯨油などがある。
豆油、コーン油、亜麻仁油、ザフラワー油、キリ油、ゴ
マ油、オリーブ油、鯨油などがある。
合成エステル化合物としては、フタル酸エステル、リン
酸エステル、脂肪酸（二塩基性）エステル、フマル酸エ
ステル、マレイン酸エステルなどがある。 これらの油
は２種以上のものを混合して使用しても何等さしつかえ
ない。 又、炭化水素系絶縁油などと混合して使用する
事も同様である。
酸エステル、脂肪酸（二塩基性）エステル、フマル酸エ
ステル、マレイン酸エステルなどがある。 これらの油
は２種以上のものを混合して使用しても何等さしつかえ
ない。 又、炭化水素系絶縁油などと混合して使用する
事も同様である。
従来から使用されているエポキシ系安定剤、フェノール
系安定剤などを添加している場合でも何等さしつかえな
い。
系安定剤などを添加している場合でも何等さしつかえな
い。
コンデンサの素子の（ｊη成は、亜鉛またはアルミニウ
ムを主成分とする金属を真空蒸着した電極層を有するプ
ラスチックフィルム誘電体を巻回したものである。 こ
の素子をケースに収納し、」二足油で浸した構造である
が、その方法は特に限定されるものではない。 プラス
チックフィルムとしては、ポリプロピレンとポリエチレ
ンテレフタレートが一般的であるが、これらに限定され
るものではない。 蒸着金属としては、反応性に富んだ
腐食の起こりやすい亜鉛を用いた実施例を以下に示すが
、アルミニウムやアルミニウムと亜鉛の混合物でも同様
の傾向を示しており、亜鉛に限定されるものではない。
ムを主成分とする金属を真空蒸着した電極層を有するプ
ラスチックフィルム誘電体を巻回したものである。 こ
の素子をケースに収納し、」二足油で浸した構造である
が、その方法は特に限定されるものではない。 プラス
チックフィルムとしては、ポリプロピレンとポリエチレ
ンテレフタレートが一般的であるが、これらに限定され
るものではない。 蒸着金属としては、反応性に富んだ
腐食の起こりやすい亜鉛を用いた実施例を以下に示すが
、アルミニウムやアルミニウムと亜鉛の混合物でも同様
の傾向を示しており、亜鉛に限定されるものではない。
コンデンサに添加する合成ゼオライトは、アルカリ金属
またはアルカリ土類金属の結晶性含水アルミナケイ酸塩
で、一般式は ＭｅＯ−Ａ１２０３・ｍ５ｊＯ２・ｎＨ２Ｏ（Ｍｅはア
ルカリ金属２原子またはアルカリ土類金属Ｉ原子を示す
。）として表される。 この結晶水を加熱脱離したもの
は、その跡に出来た空洞が強い吸着能を有し、雰囲気の
温度や湿度に対する影響が少なく重量で約２０％もの水
分を吸着する事が出来る。 Ａ型、Ｘ型、Ｙ型合成ゼオ
ライトと称され、具体的には、ユニオン昭和株式会社の
モレギュラーシーブス３Ａ、４．Ａ、５Ａ １０Ｘ、
１５Ｘや和光純薬工業株式会社のゼオラムＡ−３，Ａ−
４，Ｆ−９などがあり容易に入手することが出来る。
形状は粉末、粒状、球状いずれでも良いが、望ましくは
吸着効率の良好な粉末が良い。
またはアルカリ土類金属の結晶性含水アルミナケイ酸塩
で、一般式は ＭｅＯ−Ａ１２０３・ｍ５ｊＯ２・ｎＨ２Ｏ（Ｍｅはア
ルカリ金属２原子またはアルカリ土類金属Ｉ原子を示す
。）として表される。 この結晶水を加熱脱離したもの
は、その跡に出来た空洞が強い吸着能を有し、雰囲気の
温度や湿度に対する影響が少なく重量で約２０％もの水
分を吸着する事が出来る。 Ａ型、Ｘ型、Ｙ型合成ゼオ
ライトと称され、具体的には、ユニオン昭和株式会社の
モレギュラーシーブス３Ａ、４．Ａ、５Ａ １０Ｘ、
１５Ｘや和光純薬工業株式会社のゼオラムＡ−３，Ａ−
４，Ｆ−９などがあり容易に入手することが出来る。
形状は粉末、粒状、球状いずれでも良いが、望ましくは
吸着効率の良好な粉末が良い。
添加する量は充填油、含浸油に対して０．１〜２０ｗｆ
、％とするのが望ましい。 ０．１％未満では明確な
効果が認められず、２０％を超える場合には効果が飽和
するのみならず経済性からも問題が生ずる。 （合成ゼ
オライトは油よりかなり高価なものである。） 添加する方法は特に規定されるものではなく、合成ゼオ
ライトを添加した油をコンデンサケース中に充填、含浸
しても良いし、コンデンサケース中に添加して置いてか
ら充填、含浸しても良い。
、％とするのが望ましい。 ０．１％未満では明確な
効果が認められず、２０％を超える場合には効果が飽和
するのみならず経済性からも問題が生ずる。 （合成ゼ
オライトは油よりかなり高価なものである。） 添加する方法は特に規定されるものではなく、合成ゼオ
ライトを添加した油をコンデンサケース中に充填、含浸
しても良いし、コンデンサケース中に添加して置いてか
ら充填、含浸しても良い。
次に、この発明の具体的な実施例につき説明する。
実施例１
亜鉛蒸着ポリプロピレンフィルムを巻回したフィルム幅
１００ｍｍ、厚さ８ぼで容量４０ｕＰのコンデンサ素子
を金属ケースに収納した試料を用いて以下の試験をした
。 このコンデンサに充填した油は油中水分５０ｐｐｍ
、５００ｐｐｍ（、：１Ｉ１４湿した大豆油（ＪＡＳ５
２３号に規定する大豆ザラダ浦）とＤＯＰ （ジオクチ
ルフタレート）とした。 コンデンサのケース内に、充
填する油に対してＩＯｗ ｔ％の合成ゼオライ１− （
和光純薬工業株式会社 Ａ−４粉末）を添加したものと
しないものの２種類用意した。 この組み合わせで８区
分各１０台の試料コンデンサを製作し、９０°Ｃ熱風循
環恒温槽中テ、５６０ｖＡＣ（６０Ｈｚ ）印課の寿命
試験を１，０００時間実施した。試料コンデンサは４０
０Ｖ Ａ Ｃ定格電圧の機器用コンデンサを想定してお
り、定格電圧の１．４倍加速試験となる。 第１表は試
験結果であり、（１）試験中に絶縁破壊（ＢＤ）した台
数、（２）試験後の初期（直に対する損失増加率、（３
）試験後の静電容量減少率、（４）試験後の抽出した油
の全酸価、を示す。
１００ｍｍ、厚さ８ぼで容量４０ｕＰのコンデンサ素子
を金属ケースに収納した試料を用いて以下の試験をした
。 このコンデンサに充填した油は油中水分５０ｐｐｍ
、５００ｐｐｍ（、：１Ｉ１４湿した大豆油（ＪＡＳ５
２３号に規定する大豆ザラダ浦）とＤＯＰ （ジオクチ
ルフタレート）とした。 コンデンサのケース内に、充
填する油に対してＩＯｗ ｔ％の合成ゼオライ１− （
和光純薬工業株式会社 Ａ−４粉末）を添加したものと
しないものの２種類用意した。 この組み合わせで８区
分各１０台の試料コンデンサを製作し、９０°Ｃ熱風循
環恒温槽中テ、５６０ｖＡＣ（６０Ｈｚ ）印課の寿命
試験を１，０００時間実施した。試料コンデンサは４０
０Ｖ Ａ Ｃ定格電圧の機器用コンデンサを想定してお
り、定格電圧の１．４倍加速試験となる。 第１表は試
験結果であり、（１）試験中に絶縁破壊（ＢＤ）した台
数、（２）試験後の初期（直に対する損失増加率、（３
）試験後の静電容量減少率、（４）試験後の抽出した油
の全酸価、を示す。
第１図は寿命試験中の損失率経時変化を表している。
これらから明らかなように寿命試験でのコンデンサの
劣化は油中水分の影響を受けており、５００ｐｐｍの水
分を含む大豆油、ＤＯＰの区分ではそれぞれ６台、７台
の絶縁破壊が発生している。
これらから明らかなように寿命試験でのコンデンサの
劣化は油中水分の影響を受けており、５００ｐｐｍの水
分を含む大豆油、ＤＯＰの区分ではそれぞれ６台、７台
の絶縁破壊が発生している。
これに対して合成ゼオライト添加の区分では、５００ｐ
ｐｍの水分ですらコンデンサ特性上の劣化は明確でなく
、油の全酸価が僅かに増加するのみである。
ｐｍの水分ですらコンデンサ特性上の劣化は明確でなく
、油の全酸価が僅かに増加するのみである。
（初期全酸価は大豆油０．０５ｍｇＫＯＩＩ／ｇｒ、
Ｄ ＯＰ ０．０３ｍｇＫＯ１ｌ／ｇｒ） いずれの油、水分の区分でも合成ゼオライト添加の効果
は明らかであり、油中水分を減少させる事によりエステ
ル化合物の加水分解を抑制し、金属蒸着化フィルムの劣
化を防止している。
Ｄ ＯＰ ０．０３ｍｇＫＯ１ｌ／ｇｒ） いずれの油、水分の区分でも合成ゼオライト添加の効果
は明らかであり、油中水分を減少させる事によりエステ
ル化合物の加水分解を抑制し、金属蒸着化フィルムの劣
化を防止している。
実施例２
亜鉛蒸着ポリプロヒレンフィルムを巻回したフィルム幅
１００ｍｍ 、厚さ６ｕｍで容ｆｉ６０ｕＦのコンデン
サ素子を金属ケースに収納した試料を用いて、添加する
合成ゼオライト（ユニオン昭和株式会社 モレキュラー
シーブス５Ａ 粉末）量を０ 、０，１１．１０．２０
ｗｔ％（油量比）と変えたものを製作し、これに油中水
分５００ｐｐｍ１．：ａ湿した亜麻仁油を充填した。
密閉後 １００℃熱風循環恒温槽中で４００ＶＡＣの寿
命試験を実施して損失率の経時変化を調へた。 Ｌ、
０００時間後の損失率（３３０ＶＡＣ６０Ｈｚ ２０
℃）を第２図に示す。 ０．１ｗｔ％では添加効果が明
確でないが１〜２０ｗｔ：％ではその効果が明確であり
損失率が抑制されている。 但し、２０ｗｔ％では効果
が飽和している。
１００ｍｍ 、厚さ６ｕｍで容ｆｉ６０ｕＦのコンデン
サ素子を金属ケースに収納した試料を用いて、添加する
合成ゼオライト（ユニオン昭和株式会社 モレキュラー
シーブス５Ａ 粉末）量を０ 、０，１１．１０．２０
ｗｔ％（油量比）と変えたものを製作し、これに油中水
分５００ｐｐｍ１．：ａ湿した亜麻仁油を充填した。
密閉後 １００℃熱風循環恒温槽中で４００ＶＡＣの寿
命試験を実施して損失率の経時変化を調へた。 Ｌ、
０００時間後の損失率（３３０ＶＡＣ６０Ｈｚ ２０
℃）を第２図に示す。 ０．１ｗｔ％では添加効果が明
確でないが１〜２０ｗｔ：％ではその効果が明確であり
損失率が抑制されている。 但し、２０ｗｔ％では効果
が飽和している。
以上の実施例からも明らかなように、エステル結合を有
する油を充填、含浸した蒸着フィルムコンデンサは油中
水分量に応じて高温、高電位傾度下の課電によりコンデ
ンサ特性の劣化を引き起こす。 劣化は特性上（１）損
失の増大（２）絶縁抵抗の低下（３）静電容量の減少と
して検出され、絶縁破壊に至る事も有りうる。 油の全
酸価変化から、コンデンサの特性劣化は油の加水分解反
応に相関すると考えられる。 合成ゼオライトを添加す
ることにより、コンデンサの油中水分は容易に限界値ま
で吸着され、加水分解が抑制される結果としてコンデン
サの特性劣化は著しく改善されることが判明した。 本
発明により、従来では耐用しなかった高温、高電位傾度
下でも安定した耐用性を示す蒸着フィルムコンデンサの
提供が可能となり、要請される小型、軽量化への寄与は
極めて大なるものがある。 又、本発明により未脱水処
理の油をそのまま使用することも可能となるなど、コン
デンサ製造の簡略化で経済的寄与も大なるものがある。
する油を充填、含浸した蒸着フィルムコンデンサは油中
水分量に応じて高温、高電位傾度下の課電によりコンデ
ンサ特性の劣化を引き起こす。 劣化は特性上（１）損
失の増大（２）絶縁抵抗の低下（３）静電容量の減少と
して検出され、絶縁破壊に至る事も有りうる。 油の全
酸価変化から、コンデンサの特性劣化は油の加水分解反
応に相関すると考えられる。 合成ゼオライトを添加す
ることにより、コンデンサの油中水分は容易に限界値ま
で吸着され、加水分解が抑制される結果としてコンデン
サの特性劣化は著しく改善されることが判明した。 本
発明により、従来では耐用しなかった高温、高電位傾度
下でも安定した耐用性を示す蒸着フィルムコンデンサの
提供が可能となり、要請される小型、軽量化への寄与は
極めて大なるものがある。 又、本発明により未脱水処
理の油をそのまま使用することも可能となるなど、コン
デンサ製造の簡略化で経済的寄与も大なるものがある。
この発明により画期的な油浸蒸着フィルムコンデンサ
を実現することが可能となった。
を実現することが可能となった。
第１表中の油中水分とはカールフィシャー微量水分計で
測定した充填油の水分、損失率増加値とは精密シェーリ
ングブリッジイにて測定した試験完了後の損失値から初
期値を引いた値（測定は４００ＶＡＣ６０１１ｚ ２０
℃）、容量減少率とは試験後の容量Ｃ１初期の容量Ｃ８
とじた場合 （Ｃ，−Ｃ／Ｃｏ） Ｘ １００ で表される。 第１図は各区分のコンデンサの損失率（４００ＶＡＣ６
０１［ｚ ２０℃）経時変化を示す。 第２図は合成ゼオライト添加の効果を、添加景をパラメ
ータとして損失率で示すものである。
測定した充填油の水分、損失率増加値とは精密シェーリ
ングブリッジイにて測定した試験完了後の損失値から初
期値を引いた値（測定は４００ＶＡＣ６０１１ｚ ２０
℃）、容量減少率とは試験後の容量Ｃ１初期の容量Ｃ８
とじた場合 （Ｃ，−Ｃ／Ｃｏ） Ｘ １００ で表される。 第１図は各区分のコンデンサの損失率（４００ＶＡＣ６
０１［ｚ ２０℃）経時変化を示す。 第２図は合成ゼオライト添加の効果を、添加景をパラメ
ータとして損失率で示すものである。
Claims (5)
- （１）動植物油脂、合成エステル化合物を単独あるいは
これらの混合物として、油浸金属化フィルムコンデンザ
の充填油、含浸油に使用した油浸コンデンサ。 - （２）他の充填油、含浸油と混合して使用した特許請求
の範囲第１項記載の油浸コンデンサ。 - （３）蒸着金属として亜鉛またはアルミニウムを一部ま
たは全部に使用することを特徴とする特許請求の範囲第
１項または第２項記載の油浸コンデンサ。 - （４）コンデンサの容器内に合成ゼオライトを添加する
ことを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の油浸コン
デンサ。 - （５）合成ゼオライトを充填油、含浸油に対して０．１
〜２０重量パーセント（ｗｔ％）添加していることを特
徴とする特許請求の範囲第４項記載の油浸コンデンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22207488A JPH0269912A (ja) | 1988-09-05 | 1988-09-05 | 油浸金属化フィルムコンデンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22207488A JPH0269912A (ja) | 1988-09-05 | 1988-09-05 | 油浸金属化フィルムコンデンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0269912A true JPH0269912A (ja) | 1990-03-08 |
Family
ID=16776712
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22207488A Pending JPH0269912A (ja) | 1988-09-05 | 1988-09-05 | 油浸金属化フィルムコンデンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0269912A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0512734A1 (en) * | 1991-05-02 | 1992-11-11 | Abb Capacitors Ltd. | Improvements in or relating to capacitors |
| FR2779265A1 (fr) * | 1998-05-26 | 1999-12-03 | Gen Electric | Liquide dielectrique thixotrope pour condensateurs, son procede de preparation et condensateurs l'utilisant |
| CN110544584A (zh) * | 2019-09-06 | 2019-12-06 | 安徽赛福电子有限公司 | 一种提高金属化薄膜电容器耐用性的复合型浸渍剂 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50104357A (ja) * | 1974-01-25 | 1975-08-18 |
-
1988
- 1988-09-05 JP JP22207488A patent/JPH0269912A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50104357A (ja) * | 1974-01-25 | 1975-08-18 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0512734A1 (en) * | 1991-05-02 | 1992-11-11 | Abb Capacitors Ltd. | Improvements in or relating to capacitors |
| FR2779265A1 (fr) * | 1998-05-26 | 1999-12-03 | Gen Electric | Liquide dielectrique thixotrope pour condensateurs, son procede de preparation et condensateurs l'utilisant |
| US6347033B1 (en) | 1998-05-26 | 2002-02-12 | General Electric Company | Thixotropic dielectric fluid for capacitors |
| CN110544584A (zh) * | 2019-09-06 | 2019-12-06 | 安徽赛福电子有限公司 | 一种提高金属化薄膜电容器耐用性的复合型浸渍剂 |
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