DE1927423A1 - Regenerative electrical capacitor that can be built into a low-resistance circuit - Google Patents
Regenerative electrical capacitor that can be built into a low-resistance circuitInfo
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Description
In eine niederohmige Schaltung einbaubarer, regenerierfähiger elektrischer Kondensator.Regenerative electrical that can be built into a low-resistance circuit Capacitor.
Die Erfindung bezieht sich auf einen in eine niederohmige.The invention relates to a low-resistance one.
Schaltung einbaubaren, regenerierf-e.higen elektrïschen Kon densator, in welchem neben regenerierfähigen dünnen, z. B.Circuit-built, regenerative electrical capacitor, in which in addition to regenerable thin, z. B.
durch Aufdampfen hergestellten Belegungen auch nicht selbstausheilende Belegungen vorhanden sind, von denen benachbarte Belegungen gegenpolig kontaktiert sind.Coatings produced by vapor deposition also not self-healing Allocations are available, of which neighboring allocations contacted with opposite polarity are.
Elektrische Kondensatoren, deren Elektroden aus Metallfolien bestehen, haben während des Betriebs an niederohmigen Spannungsquellen (z. B. Netzleitungen) im Felle eines elektrischen Durchschlags einen sehr niedrigen Durchgangswiderstand. Da durch entstehen sehr hohe Kurzschlußströme, durch welche die Netzsicherung bzw. Gerätesicherung anspricht und Folgeschäden vermieden erden.Electrical capacitors, the electrodes of which are made of metal foils, have during operation on low-resistance voltage sources (e.g. power lines) in the case of an electrical breakdown, a very low volume resistance. This creates very high short-circuit currents, through which the mains fuse or Device fuse responds and consequential damage avoided.
Selbstheilende Kondensatoren haben dagegen im Fall des Versagens der Selbstheilung erfahrungsgemäß so hohe Durchgangswiderstände, daß Netzsicherungen im allgemeinen nicht ansprehohen. Es kann deshalb an der Kurzschlußstelle ein Strom fließen, der zur Aufheizung und schließlich zum Entflammen des Kondensators führen kann. In selbstheilenden Kondensatoren werden deshalb bei Verwendung an niederohmigen opannungsquellen Spezialsicherungen eingebaut, die beim Versagen der Selbstheilung ansprechen.On the other hand, self-healing capacitors have in the event of failure of the Experience has shown that self-healing is so high that there is a mains fuse generally not responding. There can therefore be a current at the short-circuit point flow, which lead to the heating up and finally to the ignition of the condenser can. In self-healing capacitors, therefore, when used on low-resistance Opannungsquelle special fuses built in, which in case of failure of the self-healing speak to.
Aus der schweizerischen Patentschrift 324 070 ist eine Sicherheitsschal@vorrichtung in einem Kondensatorgehäuse bekannt, bei der durch Ausbauchen von Sicken, welche im Deckel des becherartigen Gehäuses untergebracht sind, zwei Leitungsstücke an einer Sollbruchstelle getrennt werden. Aus der deutschen Gebrauchsmusterschrift 1 734 821 ist eine Abreißsicherung in einem Kondensatorgehäuse bekannt, welche durch das Anheben des Verschlußdeckels betitigt wird.From the Swiss patent specification 324 070 a safety scarf @ device is known in a capacitor case, in the case of bulging Crimps, which are housed in the lid of the cup-like housing, two line pieces be separated at a predetermined breaking point. From the German utility model 1 734 821 a breakaway device in a capacitor housing is known, which by the lifting of the cap is actuated.
Derartige Kondensatortypen mit den eingebauten bekannten Sicherungen haben die Nachteile, daß ihr Volumen erheblich vergröSert ist, 3ie einen komplizierten Aufbau besitzen und die Herstellungskosten erhöht sind.Such types of capacitors with the built-in known fuses have the disadvantages that their volume is considerably increased, they are complicated Have structure and the manufacturing cost is increased.
Vorliegende Erfindung zeigt einen Konden«rator, welcher regeneriert und ohne Einbau einer Spezialsicherung ebenso wie Kondensatoren, deren Elektroden aus Metallfolien bestehen, an niederohmigen Spannungsauellen betrieben werden kann.The present invention shows a capacitor which regenerates and without installing a special fuse as well as capacitors and their electrodes consist of metal foils, can be operated on low-resistance voltage sources.
Erfindungsgemäß wird dies beim eingangs dargestellten Kondensator dadurch erreicht, daß durch Anordnung von nicht selbstausheilenden Belegungen-im Falle des Versagens der Selbstheilung während eines Durchschlags zwischen zwei gegenpoligen, nicht selbstausheilenden Belegungen ein Kurzschlußstrom liegt, so daß eine Netz- oder Geritesicherung betiitigt werden kann.According to the invention, this is the case with the capacitor illustrated at the beginning achieved in that by the arrangement of non-self-healing assignments-in In the event of failure of self-healing during a breakdown between two opposing polarities, not self-healing assignments a short-circuit current, so that a network or equipment protection can be activated.
Die Erfindung geht von folgenden berlegungen aus: Die Durch schlagsfestigkeit von Dielektrikumsfolien nimmt mit steigender Temperatur stark ab. Bei einem Durchschlag in einem selbstheilenden Kondensator werden stets auch die Nachbarlagen der vom Durchschlag betroffenen Dielektrikumsfolien erwärmt. Normalerweise schadet diese Erwärmung nichts, da sie nur sehr kurzzeitig ist und in ihrer Höhe niedrig bleibt. In diesen Fall bleibt der Durchschlag auf eine Dielektrikumsfolie beschrnkt.The invention is based on the following considerations: The dielectric strength of dielectric foils decreases sharply with increasing temperature. In the event of a breakthrough in a self-healing capacitor, the neighboring layers of the Breakdown affected dielectric foils are heated. Usually this does harm Warming nothing, since it is only very brief and remains low in its height. In this case, the breakdown remains limited to a dielectric film.
Der Durchschlag ist selbstheilend, soweit die weiteren Voraussetzungen daftir erfüllt sind.The breakthrough is self-healing, as far as the other requirements daftir are fulfilled.
Es ergeben sich aber auch Durchschläge, die di benachb@rten Dielektrikumslagen so hoch erhitzen, daß in diesen ebenfalls Durchschläge, sogenannte Folgedurchschläge, auftreten. Die entstehende @ rmeenergie addiert sich zu der des ersten Durchschlags hinzu, so daß eine Kettenreaktion ausgelöst wird und nacheinander viele Dielektrilfumslagen durchschlagen. Es ent steht eine so große Gesamtwärme, daß die Dielektrikumsfolien thermisch zerstört werden und elektrisch leitfähige Abbauprodukte bilden.However, there are also breakthroughs that are adjacent to each other Dielectric layers heat so high that there are also carbon copies, so-called subsequent carbon copies, appear. The resulting thermal energy is added to that of the first breakdown added, so that a chain reaction is triggered and successively many layers of dielectric film punch through. There is such a large total heat that the dielectric foils are thermally destroyed and form electrically conductive degradation products.
Die Isolation des Kondensators sinkt dann im allgemeinen auf einige hundert Ohm ab. Infolge des weiterhin fließenden neckstroms erhitzt sich der Kondensator immer höher und entflammt.The isolation of the capacitor then generally drops to a few a hundred ohms. As the neck current continues to flow, the capacitor heats up always higher and inflamed.
Derartige Durchschläge nennt man auch Schmelzdurchschläge.Such breakthroughs are also called melt breakthroughs.
Diese werden durch eine leistungsf-.hige Spannungsquelle am Kondensator mit geringem Innenwiderstand sehr gefördert. Es kann nimlich Energie schnell in den Kondensator fließen, um den Schmelzzonenbereich aufzuheizen und außerdem sinkt die Spannung am Kondensator wegen des geringen Innenwiderstandes der Stromquelle nur wenig ab, so daß die thermisch geschwächten Dielektrikumsstellen hohen Feldstärken ausgesetzt sind.These are generated by a powerful voltage source on the capacitor very promoted with low internal resistance. It can get energy in quickly the condenser flow to heat the melt zone area and also sinks the voltage across the capacitor due to the low internal resistance of the power source only slightly, so that the thermally weakened dielectric points have high field strengths are exposed.
eiterhin ist es möglich, daß ein Durchschlag, der zunächst nur auf eine Dielektrikumsfolie beschränkt war und der nur unvollstädig ausheilte, z. B. durch Kohlenstoffabschéidung auf dem Isolierhof zu Folgedurchschlägen führt. der resultierende Leckstrom erwärmt die Umgebungsstellen des Durchschlags.Furthermore, it is possible that a breakthrough only occurs at first a dielectric film was limited and only incompletely healed, z. B. leads to subsequent breakdowns through carbon deposition in the isolation yard. the The resulting leakage current heats the areas surrounding the breakdown.
Zwar liegen die Temperaturen der aufheizenden Leckstromstelle bedeutend niedriger als die einer aufheizenden Stelle eines elektrischen Durchschlags, jedoch betragen die Einwirkzeiten der Temperatur beim elektrischen Durchschlag nur wenige Mikrosekunden. Die Einwirkzeit einer Leckstromstelle dauert dagegen beliebig lange. Die Wahrscheinlichkeit eines Durchschlags, d. h. eines Folgedurchschlags, wächst sowohl mit steigender Temperatur als auch mit der Einirkdauer derselben.It is true that the temperatures of the heating leakage current point are significant lower than that of a heating point of an electrical breakdown, however the exposure times of the temperature in the case of electrical breakdown are only a few Microseconds. The exposure time to a leakage current point, on the other hand, lasts for any length of time. The likelihood of a breakdown, i.e. H. of a subsequent breakdown, grows both with increasing temperature and with the duration of action.
Durch die Schmelzdurchschläge bzw. durch die Folgedruchschläge entsteht eine Kondensatorisolation, die zu hoch ist, um die Netzsicherung zum Ansprechen zu bringen, aber zu niedrig, um eine Aufheizung des Kondensators zu verhindern.Through the melt breakdowns or the subsequent breakdowns arises a capacitor insulation that is too high for the mains fuse to respond but too low to prevent the capacitor from heating up.
Durch die erfindung wird nun im Falle des Versagens der Selbstheilung, d. h. beim Entstehen von Schmelzdurchschlagen und Folgedurchschlägen, stets ein solcher Durchschlag ausgelöst, welcher zwischen zwei nicht selbstheilenden Belegungen einen Kurzschlußstrom erzeugt. Dieser Kurzschlußstrom löst Die bei Metallfolienkondensatoren die Netz- oder Gertitesicherung aus, so daß Folgeschäden vermieden erden.With the invention, in the event of failure of self-healing, d. H. in the event of melt breakdown and subsequent breakdowns, always one such a breakdown triggered, which between two non-self-healing assignments generates a short circuit current. This short-circuit current releases the metal foil capacitors the mains or device fuse so that consequential damage is avoided.
Die Erfindung kann derart ausgestaltet sein, daß die nicht selbstheilenden Belegungen entweder aus Metallfolien oder aus entsprechend dicken Metallisierungen, welche durch Aufdampfen hergestellt sind, bestehen. Aus der deutschen Offenlegungsschrift 1 439 334 ist es bei einem regenerierfiahigen Fickelkondensator für Wechselspannungsbetrieb bekannt, durch an den Stirnseiten überstehende Metallfolien die Erwärmung im inneren Drittel des aktiven Teils des Wickels herabzusetzen. Sind die Metallfolien beim bekannten Kondensator .lur im inneren Drittel des aktiven Wickelteils angeordnet, so erstrecken sich beim erfindungsgemäßen Kondensator die nicht selbstausheilenden Belegungen über den gesamten Kondensatorkörper bzw. sind über den ganzen Kondensatorkörper verteilt, um in jedem Bereich des Kondensatorinneren eine Sicherung zu erhalten.The invention can be designed such that the non-self-healing Allocations either from metal foils or from correspondingly thick metallizations, which are made by vapor deposition exist. From the German Offenlegungsschrift 1 439 334 is the case with a regenerable Fickel capacitor for AC voltage operation known, the heating inside by protruding metal foils on the end faces Reduce third of the active part of the coil. Are the metal foils at known capacitor only arranged in the inner third of the active winding part, so extend in the capacitor according to the invention, the non-self-healing Allocations over the entire capacitor body or are over the entire capacitor body distributed to get a fuse in each area of the capacitor interior.
Anhand der Figuren sollen an Ausführungsbeispielen die Brfindung und Vorteile derselben erliutert erden.Based on the figures, the invention and Advantages of the same explained.
Die Figuren 1 und 2 zeigen Teilausschnitte aus Kondensatorwickeln.Figures 1 and 2 show partial sections of capacitor windings.
In der Figur 1 besteht der erfindungsgem£ße Aufbau aus acht Folien. Die Folien 1, 2, 3, 5, 6, 7 sind Dielektrikumsfolien, welche mit selbstheilenden Metallbelegungen versehen sind. Die Metallfolien 4 und 8, welche an entgegengesetzten Stirnseiten aus dem Wickelkörper herausragen, sind nicht selbstheilend.In FIG. 1, the structure according to the invention consists of eight foils. The foils 1, 2, 3, 5, 6, 7 are dielectric foils, which with self-healing Metal coverings are provided. the Metal foils 4 and 8, which protruding from the winding body at opposite end faces are not self-healing.
Die Metallfolien 4 und .8 besitzen die gleiche Folienlänge wie die sich wischen ihnen befindenden regenerierfähigen Kondensatorbiinder. Durch stirnseitige Kontaktierung, z. B. durch Aufspritzen von Kontaktmetall, sind auf der einen Stirnseite die Belegungen der Dielektrikumsfolien 1, 3, 6 und die Metallfolie 4 und auf der anderen Stirnseite die Belegungen der Dielektrikumsfolien 2, 5, 7-und die Metallfolie 8 elektrisch kurzgeschlossen. Durchschläge durch die Folien 2 und 6 heilen ohne weiteres aus. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß auch ein selbstheilfähiger Belag, welcher mit einer Metallfolie als Gegenelektrode in einem Kondensator kombiniert ist, einen selbstheilfähigen Aufbau ergibt. Die Regenerierenergie wird durch die Metallfolie im Vergleich zu einer Kombination aus zwei selbstheilfähigen Metallbelägen kaun: erhöht. Damitbeilen auch die Durchschläge durch die Dielektrikumsfolien 1, 3, 5 und 7 aüs. Entstehen im Kondensator der Figur 1 Polgedurchschläge, dann ereignet sich Folgendes:.Findet zwischen den Belogen der Folien 5 und 6 ein Durchschlag statt, der das-Dielektrikum 5 so stark erhitzt, daß auch zwischen dem Belag der Folie 5 und der Metallfolie 4 ein Durchschlag erfolgt, dann ergeben sich folgende Möglichkeiten: 1. Der Folgedurchschlag durch die Dielektrikumsfolie 5 setzt sich nicht bis zur Dielektrikumsfolie 3 fort, da die Metallfolie 4 eine hohe Wärmeleitfähigkeit hat und die arme von der örtlich eng begrenzten Stelle des Durchschlags schnell auf größere Flächen verteilt wird. Eine Kettenreaktion ist damit unterbrochen. Die Durchschläge durch die Dielektrikumsfolien 5 können durchaus selbstheilend sein, da im Anfangszustand der Kettenreaktion die Wärmetönung noch so gering ist, daß es nicht zum thermischen Abbau der Dielektrikumsfolie kommt. In diesem Fall hat also die Metallfolie 4 den Kondensator funktionsfähig erhalten, da sie weitere Folgedurchschlitge unterbunden hat.The metal foils 4 and .8 have the same length as the foil between them located regenerable capacitor binders. Through frontal Contacting, e.g. B. by spraying on contact metal, are on one end face the assignments of the dielectric foils 1, 3, 6 and the metal foil 4 and on the the other end face the coverings of the dielectric foils 2, 5, 7 and the metal foil 8 electrically short-circuited. Breaks through foils 2 and 6 heal without further off. However, it has been found that a self-healing Coating that combines with a metal foil as a counter electrode in a capacitor is, results in a self-healing structure. The regeneration energy is through the Metal foil compared to a combination of two self-healing metal coverings kaun: increased. This means that the breakdowns through the dielectric foils 1, 3, 5 and 7 out. If pole breakdowns occur in the capacitor of FIG. 1, then this occurs The following occurs: If there is a breakdown between the sheets of foils 5 and 6, which heats the dielectric 5 so much that even between the covering of the film 5 and the metal foil 4 breaks down, the following options arise: 1. The subsequent breakdown through the dielectric film 5 does not settle up to Dielectric foil 3 continues, since the metal foil 4 has a high thermal conductivity and the poor from the localized point of the breakthrough quickly larger areas is distributed. A chain reaction is thus interrupted. The carbon copies through the dielectric films 5 can certainly be self-healing, since in the initial state In the chain reaction, the heat is so slight that it does not turn into a thermal one Degradation of the dielectric film is coming. In this case, the metal foil 4 has the Keep the capacitor functional, as it prevented further breakdowns Has.
2. Die Durchschläge der Folien 5 und 6 können jedoch zu so hoher örtlicher Erwärmung der Metallfolie 4 fuhren, daß sich auch durch die Dielektrikumsfolie 3 ein Durchschlag ereignet. Es wird dann aber erst recnt in der Dielektrikumsfolie 7 ein Durchschlag entstehen. Es hat sich dann zwischen den Metallfolien 4 und 8 eine Kette von Folgedurchschlagen ereignet, welche zum gleichen Ergebnis führen wie ein Durchschlag in einem Metallfolienkondensator. Die Durchschlagsstelle zwischen den Metallfolien 4 und 8, welche sich aus den Polgedurchschlagen zusammensetzt, führt zu einem stehenden Lichtbogen, der durch seinen hohen Kurzschlußstrom die Geräte- oder Netzsicherung auslöst. Zum gleichen ergebnis würde auch eine Kette von Folgedurchschlingen über die Dielektrikumsfolien 3, 2, 1 führen.2. The breakthroughs in foils 5 and 6 can, however, be too high in locality Heating of the metal foil 4 lead that also through the dielectric foil 3 a breakdown occurs. However, it is only then detected in the dielectric film 7 a breakdown occurs. It is then between the metal foils 4 and 8 a chain of subsequent breakdowns occurs which lead to the same result like a breakdown in a metal foil capacitor. The point of breakdown between the metal foils 4 and 8, which are composed of the pole breakdowns, leads to a standing arc, which due to its high short-circuit current Device or mains fuse triggers. The same result would be a chain from subsequent loops over the dielectric foils 3, 2, 1 lead.
Der Aufbau nach Figur 1 weist demnach folgende Vorteile auf: Der Kondensator ist selbstheilend und die Metallfolien fördern die Selbstheilung noch dahingehend, daß sie eine Fortsetzung von Folgedurchschlägen verhindern. Bei zu starken Folgeschädigungen, die beim üblichen selbstheilenden Kondensator zu Schmelzdurchschlügen und damit zum Entflammen führen können, wird beim Kondensator der Figur 1 die Geräxe- bzw. Netzsicherung ausgelöst. Der Energienachschub in den Kondensator wird dadureh wie bei einem Metallfolienkondensator schnell unterbunden und Folgeschäden vermieden.The structure according to FIG. 1 accordingly has the following advantages: The capacitor is self-healing and the metal foils promote self-healing in that that they prevent further breakdowns. If the consequential damage is too severe, the usual self-healing capacitors to melt breakdowns and thus can lead to ignition, in the case of the condenser in FIG. Mains fuse triggered. The energy replenishment in the capacitor will be like quickly prevented with a metal foil capacitor and consequential damage avoided.
Beim Kondensator der Figur 1 können, ohne daß das 3findungsprinzip wesentlich geändert wird, die unmittelbar an den Metallfolien anliegenden Metallisierungen der den Metallfolien benachbarten Dielektrikumsfolien 3 und 7 weggelassen werden.In the case of the capacitor of FIG. 1, without the 3finding principle is significantly changed, the metallizations directly adjacent to the metal foils the dielectric foils 3 and 7 adjacent to the metal foils can be omitted.
Auch in diesem Fall bilden die Belegungen auf den Dieletrikunsfolien 2 und 6 und die Metallfolien 4 und 8 einen regenerierfähigen Aufbau. Die Metallfolien 4 und 8 können auerdem durch dicke Metallschichten, welche z. B. durch Aufdampfen auf den Folien 3 und 7 hergestellt sind, ersetzt werden. Die Metalldicke muß an den erforderlichen Kurzschlußstrom, welcher Sicherung auslösen soll, angepaßt werden.In this case, too, the assignments are formed on the dielectric foils 2 and 6 and the metal foils 4 and 8 have a regenerable structure. The metal foils 4 and 8 can also be replaced by thick metal layers, which z. B. by vapor deposition are made on foils 3 and 7, are replaced. The metal thickness got to adapted to the required short-circuit current which should trigger the fuse will.
Die Anzahl der Metallfolien 4 und 8 kann im Kondensator reduziert werden, indem mindestens drei, vorzugsweise fünf und mehr, metallisierte Folien zwischen den Metallfolien 4 und 8 liegen. Durch die Anzahl der Metallfolien wird die Abschalt geschwindigkeit beeinflußt. Es ist deshalb eine Frage des-verwendeten Dielektrikums (hinsichtlich dessen Brennbarkeit),-der Kapazität und Spannung und der Art der Sicherung (z. B.The number of metal foils 4 and 8 can be reduced in the capacitor be by adding at least three, preferably five or more, metallized foils between the metal foils 4 and 8 lie. The number of metal foils will affects the shutdown speed. It is therefore a matter of what-used Dielectric (with regard to its flammability), - the capacity and voltage and the type of backup (e.g.
träge oder schnell), wieviele Metallfolien verwendet werden.slow or fast), how many metal foils are used.
Bei einer großen Anzahl von selbstheilenden Zwischenlagen ist es bei der üblichen Rerstellungstechnik durch Wickeln van Vorteil, eine windung einer Metallfolie nach einer größeren Anzahl von selbstheilenden -titickilagen einzuschießen. Andernfalls wird die Anzahl der zu verwickelnden Folienbahnen hoch. Es werden dabei z. 3. zwei regenerierende Kondensatorbnder in mehreren Windungen aufgewickelt und dann eine windung einer Metallfolie mitverwickelt. Es werden dann wiederum mehrere Windungen der beiden regenerierenden Kondensatorbänder hergestellt und dann die nachste Windung einer Metallfolie mitverwickelt und so weiter. Aufeinanderfolgende Metallfolien sind im fertigen Kondensator entgegengesetzt gepolt. Der Korden satorkörper ist dann durch die Metallfolien in mehrere regenerierende Bereiche unterteilt.For a large number of self-healing liners, it is at the usual production technique by winding a metal foil to be shot after a large number of self-healing titanium layers. Otherwise the number of film webs to be entangled becomes high. There are z. 3. two regenerating capacitor strips wound in several turns and then one winding of a metal foil involved. There are then again several turns of the two regenerating capacitor strips and then the next turn a metal foil entangled and so on. Successive metal foils are polarized opposite in the finished capacitor. The cord body is then divided into several regenerating areas by the metal foils.
Die beiden gegenpoligen Metallfolien 4 und 8 müssen nicht un bedingt die gleiche :indungszahl im Wickel besitzen. Z. B.The two oppositely polarized metal foils 4 and 8 do not necessarily have to be have the same number in the winding. E.g.
kam die Metallfolie 4 zusammen mit den Folien 1, 2, 3, 5, 6, 7 verwickelt werden, w;ihrend von der Metallfolie 8 niir jeweils nach einigen Windungen der Folien 1, 2, 3, 5, 6, 7 eine Windung eingespult wird.the metal foil 4 came together with the foils 1, 2, 3, 5, 6, 7 entangled each time after a few turns of the foils are turned from the metal foil 8 1, 2, 3, 5, 6, 7 one turn is wound.
Die Anzahl der Lagen kann reduziert werden, wenn z. B. die Folien 1 und 2 fortgelassen werden. Zwischen den beiden nichtregenerierenden Metallfolien 8' bzw. 8 und 4 @e@in@e@ sich keine oder lediglich eine unmittelbar an einer der Uetallfolien anliegende regenerierende Belegung. Der Eondensatoraufbau besteht dann aus einem nicht selbstheilenden Anteil, welcher sich aus den Folien 8' bzw. 8, 3 und 4 und einem selbstheilenden Anteil, welcher sich aus den Polien 4, 5, 6, 7 und 8 zusammensetzt. Auch bei diesem Kondensator spricht beim Versagen der Selbstheilung die Sicherung an.The number of layers can be reduced if, for. B. the foils 1 and 2 can be omitted. Between the two non-regenerative Metal foils 8 'or 8 and 4 @ e @ in @ e @ are none or only one immediately regenerating coating on one of the metal foils. The capacitor structure then consists of a non-self-healing part, which is made up of the foils 8 'or 8, 3 and 4 and a self-healing part, which results from the polia 4, 5, 6, 7 and 8 composed. This capacitor also speaks in the event of failure of self-healing.
Auch hier können in vorteilhafter Weise nach mehreren Windungen der Folien 4, 5, 6, 7, welche den selbstheilenden Anteil bilden, die Folien 8 bzw. 8t und 3 als eine Windung eingeschossen werden.Here too, after several turns of the Foils 4, 5, 6, 7, which form the self-healing part, the foils 8 and 8t and 3 are shot in as a turn.
Um bei der Aufbringung der stirnseitigen Kontaktschichten, z. B. durch das bekannte Schoop-Verfahren, größere Sicherheit gegenüber einem Kurzschluß zwischen den etallfolien und den gegenpoligen Kontaktschichten zu haben, ist es zweckmäßig, eine schrumpfende Folie in die Nachbarschaft der E*le*allfolien zu legen. Diese schrumpfende Folie kann z. R. aus Polypropylen bestehen. s legt sich dann diese benachbarte Dielektrikumsfolie schützend um die Metallkante der Metallfolie. Dazu ist es notwendig, daß der Fand dieser der Metallfolie benachbarten Dielektrikumsfolie über die im Wickel liegende Kante der Metallfolie beim Wickeln hinausragt.In order to apply the frontal contact layers, z. B. by the well-known Schoop method, greater security against a short circuit between To have the metal foils and the opposing contact layers, it is useful to to put a shrinking film in the vicinity of the E * le * all films. These shrinking film can e.g. Usually made of polypropylene. s then this Adjacent dielectric film protectively around the metal edge of the metal film. In addition it is necessary that the found this dielectric foil adjacent to the metal foil protrudes beyond the edge of the metal foil lying in the winding during winding.
Um die Imprägnierfähigkeit des Kondensators zu erhöhen, konnen die selbstheilenden Belegungen auf den Dielektrikumsfolien durch selbstheilende Elektroden ersetzt erden, welche aus beidseitig metallisierten Isolierstoffbändern, insbesondere Papierbändern, bestehen.To increase the impregnation capacity of the capacitor, you can use the self-healing coatings on the dielectric foils through self-healing electrodes replaces earth, which is made of insulating strips metallized on both sides, in particular Paper tapes.
Beim Kondensator nach Figur 2 sind sechs lagen vorgesehen.In the case of the capacitor according to FIG. 2, six layers are provided.
Die Isolierstoffolien 11, 11' und 10, 10' sind ein- oder zweiseitig mit selbstheilenden Metallbelägen versehen. Die Isolierstoffbänder 11, 11' und 10, 10' sind in vorteilhafter reise imprägnierbar bzw. porös und bestehen insbesondere aus Papier. Die Folien 8, 8' und 4, 4' sind Metallfolien; anstelie dieser Metallfolien können auch nicht selbstheilende Metallisierungen in entsprechender Stärke auf die Isolierstoffolien 11, 11' bzw. 10, 10' aufgebracht sein. Die Folien 8,8' und 4, 4' sind mit den Metallisierungen auf den Isolierstoffolien 11, 11' und 10, 10' über die stirnseitig aufgebrachten Kontakt schichten kurzgeschlossen und wirken als Kondensatorelektroden. Die Folien 3, 3' und 6 wirken als Dielektrikumsfolien.The insulating films 11, 11 'and 10, 10' are one or two-sided provided with self-healing metal coverings. The insulating strips 11, 11 'and 10, 10 'can be impregnated or porous in an advantageous journey and consist in particular the end Paper. The foils 8, 8 'and 4, 4' are metal foils; anstelie these metal foils can also have non-self-healing metallizations Strength can be applied to the insulating films 11, 11 'or 10, 10'. The slides 8, 8 'and 4, 4' are with the metallizations on the insulating films 11, 11 'and 10, 10 'layers and short-circuited via the contact layers applied to the end face act as capacitor electrodes. The foils 3, 3 'and 6 act as dielectric foils.
Bin selbstheilender Durchschlag findet immer zwischen einer selbstheilenden und einer nicht selbstheilenden Belegung statt.A self-healing breakdown always takes place between a self-healing one and a non-self-healing occupancy.
Bei einem Folgedurchschlag durch die Isolierstoffolien 11,11' bzw. 10, 10' liegt der Durchschlag zwischen zwei nicht regenerierenden Belegungen bzw. zwischen zwei Metallfolien, wodurch die Netzsicherung anspricht.In the event of a subsequent breakdown through the insulating foils 11, 11 'or 10, 10 'is the breakdown between two non-regenerating occupancies or between two metal foils, causing the mains fuse to respond.
Bei einem regenerierenden Durchschlag, beispielsweise durch die Dielektrikumsfolie 3,entsteht in der regenerierenden Metallisierung auf der Isolierstoffolie 10 um den Durchschlagskanal herum ein Isolierhof. Im Gebiet des Isolierhofes ist der Kondensator nicht mehr selbstheilend, da das Dielektrikum 3 zusammen mit der Isolierstoffolie 10 zwischen zwei Metallfolien 8 und 4 bzw. zwischen zvei nicht regenerierenden Belegungen liegt. Das Feld ist jedoch durch den größeren ílektrodenatstand stark abgeschwächt, zumal es sich auch bei den Folien li, 11' und 10, 10' um Isolierstoffe handelt.In the event of a regenerative breakdown, for example through the dielectric film 3, arises in the regenerating metallization on the insulating film 10 μm the breakthrough channel around an isolation area. The capacitor is in the area of the Isolierhof no longer self-healing, since the dielectric 3 together with the insulating film 10 between two metal foils 8 and 4 or between two non-regenerating coatings lies. However, the field is strongly weakened by the larger ílektrodenatstand, especially since the foils li, 11 'and 10, 10' are also insulating materials.
In Bezug auf Sprüherscheinungen und Durchschlagsfestigkeit ist d Dielektrikum längs der Kanten der Metallfolien 4 und 8 in der Figur 1 und 2 am gefihrdetsten. Um dies zu vermeiden, werden in Ausgestaltung der Erfindung folie Dielektrikumslagen in der Nachbarschaft der Metallfolien zumindest im Bereich der sie berührenden Metallfolienkanten mit regenerierfähig dünnen Metallisierungen versehen. Die streifenförmigen MetallisierungSen 9 ragen dabei etwa 1 mm über die Metallkanten hinaus.In terms of spray phenomena and dielectric strength, d is dielectric along the edges of the metal foils 4 and 8 in FIGS. 1 and 2 most at risk. In order to avoid this, film dielectric layers are used in an embodiment of the invention in the vicinity of the metal foils, at least in the area of the metal foil edges that touch them provided with regenerable thin metallizations. The strip-shaped metallizationSen 9 protrude about 1 mm over the metal edges.
Der Abstand zwischen den Kanten der Metallfolien un@ @e@ Rändern der selbstheilenden Belegungen darf nicht zu grof3 sein, damit ein nicht selbstheilender Durchschlag an den selbstheilenden Metallkanten in einem Durchschlag zwischen -zwei nicht selbstheilenden Belegungen obergehen kann, bevor Folgeschäden entstanden sind. Damit die Folien an der Kante der selbstheilenden Belegungen gut aufeinanderliegen und nur einen dünnen Luftspalt bilden, werden die Kondensatoren zumindest stirnseitig in vorteilhafter Weise getempert.The distance between the edges of the metal foils and the edges of the self-healing coverages must not be too large, so that a non-self-healing one Breakdown on the self-healing metal edges in a breakdown between -two can override non-self-healing coverings before consequential damage has occurred. So that the foils lie well on top of one another at the edge of the self-healing coverings and only form a thin air gap, the capacitors are at least on the front side annealed in an advantageous manner.
13 Patentansprüche 2 Figuren13 claims 2 figures
Claims (13)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19691927423 DE1927423C3 (en) | 1969-05-29 | 1969-05-29 | Regenerative electrical capacitor and process for its manufacture |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19691927423 DE1927423C3 (en) | 1969-05-29 | 1969-05-29 | Regenerative electrical capacitor and process for its manufacture |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1927423A1 true DE1927423A1 (en) | 1970-12-03 |
| DE1927423B2 DE1927423B2 (en) | 1973-10-18 |
| DE1927423C3 DE1927423C3 (en) | 1974-05-09 |
Family
ID=5735542
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19691927423 Expired DE1927423C3 (en) | 1969-05-29 | 1969-05-29 | Regenerative electrical capacitor and process for its manufacture |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE1927423C3 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2636544A1 (en) * | 1976-08-13 | 1978-02-16 | Licentia Gmbh | Self-healing wound capacitor - with outer metal foils separated by fusible insulation produces short circuit by major burn-out |
| DE2638611A1 (en) * | 1976-08-27 | 1978-03-02 | Licentia Gmbh | Destructible capacitor electrodes made of metal - are connected to capacitor body consisting of metal layers separated by plastics layer |
-
1969
- 1969-05-29 DE DE19691927423 patent/DE1927423C3/en not_active Expired
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2636544A1 (en) * | 1976-08-13 | 1978-02-16 | Licentia Gmbh | Self-healing wound capacitor - with outer metal foils separated by fusible insulation produces short circuit by major burn-out |
| DE2638611A1 (en) * | 1976-08-27 | 1978-03-02 | Licentia Gmbh | Destructible capacitor electrodes made of metal - are connected to capacitor body consisting of metal layers separated by plastics layer |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE1927423B2 (en) | 1973-10-18 |
| DE1927423C3 (en) | 1974-05-09 |
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| E771 | Valid patent as to the heymanns-index 1977, willingness to grant licences | ||
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