DE1640188C3

DE1640188C3 - Elektrischer Kondensator und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE1640188C3
Application number: DE1640188A
Authority: DE
Inventors: E B Cox
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1965-11-18
Filing date: 1966-11-17
Publication date: 1981-10-08
Also published as: NL163048B; YU86969A; YU86869A; DK144745C; NO119544B; CH526850A; DE1640188B2; SE355689B; NL6616148A; GB1169038A; YU33397B; DE1640188A1; DK144745B; AT315984B; SE361551B; FI50916B; SE7400554L; ES333462A1; FI50916C; NO119544C

Description

a) die elektrische Flüssigkeit im wesentlichen Trichlordiphenyl ist,

b) der Polypropylenfilm mit dem Trichlordiphenyl in einem solchen Ausmaß imprägniert ist, welches durch eine hohe, oberhalb der maximalen Nennwechselspannung für das Kondensatorelement liegende 'Koronazündspannung im Bereich von etwa 750 bis 3000 Volt, gemessen bei Raumtemperatur, charakterisiert wird,

c) der Polypropylenfilm ausreichend dünn ist, um bei einer maximalen Nennwechselspannung eine elektrische Feldstärke von mehr als 30 Volt pro μπι an dem Polypropylenfilm zu ergeben und

d) wenigstens eine Oberflächenseite des Polypropylenfilms an einem der Beläge anliegt.

2. Kondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der die Film(e) biaxial orientiert ist/sind.

3. Kondensator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die diel· Vtrische Flüssigkeil eine Mischung aus Trichlordiphenyl und einem oder mehreren anderen Imprägnierungsmitteln enthält.

4. Kondensator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die dielektrische Flüssigkeit einen Stabilisatorzusatz enthält.

5. Kondensator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Stabilisatorzusatz ein Epoxyd, wie Dipentendioxyd oder 1-Epoxyäthyl-3A-epoxycyclohexan ist.

6. Kondensator nach einem der Ansprüche I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstandshalter ein Paar imprägnierter Polypropylenfilm-Abstandshalter benachbart zu den Belägen aufweist und daß zwischen den Polypropylenfilm-Abstandshaltern ein Blatt eines porösen, dielektrischen Materials angeordnet ist.

7. Kondensator nach einem der Ansprüche 1 bis 5. dadurch gekennzeichnet, daß der Abstandshalter einen Polypropylenfilm und hieran angrenzend mindestens ein Blatt aus einem porösen dielektrischen Material aufweist, wobei eine Oberfläche des Films an eine Oberfläche angrenzt, die nicht eine Oberfläche eines porösen Dielektrikums ist.

8. Kondensator nach einem der Ansprüche 1 bis 5. dadurch gekennzeichnet, daß der dielektrische Abstandshalter zwei benachbarte Polypropylenfilme aufweist, von denen einer mit einer Oberfläche an ein poröses dielektrisches Material angrenzt.

9. Kondensator nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5. dadurch gekennzeichnet, daß der Abstandshalter im wesentlichen aus einem Paar benachbarter Polypropylenfilme zwischen den Belägen besteht.

10. Verfahren zur Hersteilung eines Kondensators mit geringem Verlustfaktor und langer Lebensdauer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei ein Kondensatorwickel gerollt wird, der abwechselnd aus einem Belagmaterial und mindestens einem Polyolefinharzfilm zusammengesetzt ist, der Wickel in ein Gehäuse eingesetzt, das Gehäuse evakuiert und der Wickel mit einer dielektrischen Flüssigkeit getränkt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyolefinharz Polypropylen ist und daß die dielektrische Flüssigkeit im wesentlichen Trichlordiphenyl ist, daß man den Wickel auf eine Temperatur von etwa 65 bis 100⁰C bringt und diese Temperatur für einen ausreichenden Zeitraum aufrechterhalten wird, so daß ein Gleichgewichtszustand der Polypropylenlösung in dem Trichlordiphenyl erhalten wird und das Polypropylen im wesentlichen vollständig imprägniert wird, und dann die Temperatur verringert wird, wobei man die Wärmebehandlung durchführen kann, bevor oder nachdem das Gehäuse abgedichtet ist.

11. Verfahren nach Anspruch II, dadurch gekennzeichnet, daß ein biaxial orientierter Polypropylenfilm verwendet wird.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein aus Epoxyd bestehender Stabilisierungszusatz im Trichlordiphenyl verwendet wird.

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Kondensator mit einem Gehäuse, einem in dem Gehäuse angeordneten Kondensatorelement, das mindestens ein Paar Beläge aufweist und wenigstens einen dielektrischen Polypropylenfilm-Abstandshalter zwischen den Belägen, wobei das Kondensatorelement mit dielektrischer Flüssigkeit imprägniert ist.

Die elektrischen Geräte werden immer komplizierter und leistungsfähiger. Daher müssen auch an die Kondensatoren in solchen elektrischen Geräten immer höhere Anforderungen gestellt werden. So besteht beispielsweise ein Bedarf an Kondensatoren, die höheren Leistungen gewachsen sind, aber trotzdem kleiner und billiger als die bisher bekannten Kondensatoren sein sollen. Kondensatoren, insbesondere Wechselstromkondensatoren mit höheren Durchschlagsfeldstärken sowie höheren Koronazünd- und Löschspannungen, sind besonders deswegen erwünscht, weil solche Kondensatoren viele Schwierigkeiten bei der Auslegung und dem Betrieb von elektrischen Geräten überwinden helfen und in vielem den Betrieb bereits vorhandener Geräte zuverlässiger gestalten.

So ist aus der französischen Patentschrift 14 09 051 ein Kondensatorelement mit einem Paar von Belägen und einem zwischen den Belägen angeordneten Kunststoffilm-Abstandshalter mit glatter Oberfläche bekannt Der Kunststoffilm-Abstandshalter, der neben einer Vielzahl von Kunststoffen auch aus Polypropylen bestehen kann, weist jedoch an seiner Oberfläche zwischen den metallischen Belägen und dem Kunststofffilm eine Schicht eines festen pulverförmigen dielektrischen Materials auf. um dadurch die Adhäsion des Kunststoffilm-Abstandshalters an den metallischen Belägen zu "erhindern. Außerdem findet bei diesem bekannten Kondensator lediglich eine Imprägnierung des pulverförmigen dielektrischen Materials mit einer

dielektrischen Flüssigkeit stau, die neben vielen anderen auch eine halogenierte aromatische Verbindung sein kann· Durch diese Art der Imprägnierung werden z, B. Spannungen, bei denen die Koronaentladung beginnt, nur unwesentlich von 500 auf 600 V und in Ausnahmefällen auf 700 V erhöht.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Kondensator zu schaffen, der eine hohe Durchschlagsfestigkeit aufweist, dessen Koronazünd- und Löschspannungen sehr hoch sind und dessen Dielektrikum einem niedrigen Verlustfaktor aufweisen.

Damit soll zugleich ein Wechselstromkondensator für hohe Spannungen geschaffen werden, der pro Volumeinheit eine größere Kapazität als bisher bekannte Kondensatoren aufweist Dieser Kondensator soll eine feste dielektrische Zwischenschicht aufweisen, die besonders dünn ist, jedoch hohen Wechselspannungsbeanspruci.ungen standhalten kann.

Erfindungsgemäß werden diese gestellten Aufgaben bei einem Kondensator der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß

a) die dielektrische Flüssigkeit im wesentlichen Trichlordiphenyl ist,

b) der Polypropyienfilm mit dem Trichlordiphenyl in einem solchen Ausmaß imprägniert ist, welches durch eine hohe, oberhalb der maximalen Nennwechselspannung für das Kondensatorelement liegende Koronazündspannung im Bereich von etwa 750 bis 3000 V, gemessen bei Raumtemperatür, charakterisiert wird,

c) der Polypropyienfilm ausreichend dünn ist, um bei einer maximalen Nennwechselspannung eine elektrische Feldstärke von mehr als 30 V pro μιη an dem Polypropylenfilm zu ergeben, und, wenigstens eine Oberflächenseite des Polypropylenfilms an einem der Beläge anlegt

Dieser Kondensator hat z. B. gegenüber dem aus der französischen Patentschrift 14 09 051 bekannten Kondensator den Vorteil, daß bei ihm Koronazündspannungen bis zu 3000 V erhalten werden können.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des Kondensators nach der Erfindung ist der bzw. sind die Polypropylenfilme biaxial orientiert. Die dielektrische Flüssigkeit kann auch eine Mischung aus Trichlordiphenyl und einem oder mehreren anderen Imprägnierungsmitteln enthalten. Vorteilhaft enthält die dielektrische Flüssigkeit neben dem Trichlordiphenyl noch einen Stabilisatorzusatz, der vorzugsweise ein Epoxyd, wie Dipentendioxyd oder l-Epoxyäthyl-S^-epoxycyclohexan, ist.

Außer dem Polypropylenfilm kann der dielektrische Abstandshalter des Kondensators nach der vorliegenden Erfindung in besonderen Ausführungsformen noch weitere Teile aufweisen. Der Kondensator kann ein Paar imprägnierter Polypropylen-Abstandshalter benachbart zu den Belägen aufweisen, wobei zwischen den Polypropylenfilm-Abstandshaltern ein Blatt eines porösen dielektrischen Materials angeordnet ist. Auch kann der dielektrische Abstandshalter einen Polypropyienfilm und hieran angrenzend mindestens ein Blatt aus einem porösen dielektrischen Material aufweisen, wobei eine Oberfläche des Films an eine Oberfläche angrcn/.i. die nicht eine Oberfläche eines porösen Dielektrikums ist. Schließlich kanfi der dielektrische Abstandshalter auch zwei benachbarte Polypropylenfilme aufweisen, von denen einer mit einer Oberfläche an ein Doröses dielektrisches Material angrenzt. Auch ist es möglich, daß der Abstandshalter im wesentlichen aus einem Paar benachbarter Polypropylenfilme zwischen den Belägen besieht

Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zur Herstellung eines Kondensators mit geringem Verlustfaktor und langer Lebensdauer gemäß dem Patentanspruch 10, wobei ein Kondensatorwickel, der abwechselnd aus einem Belagmaterial und mindestens einem Polyolefinharzfilm zusammengesetzt ist, gerollt wird und der Wickel in ein Gehäuse eingesetzt, das Gehäuse evakuiert und der Wickel mit einer dielektrischen Flüssigkeit getränkt wird, der dadurch gekennzeichnet ist, daß das Polyolefinharz Polypropylen und die dielektrische Flüssigkeit im wesentlichen Trichlordiphenyl sind, daß der Wickel auf eine Temperatur von etwa 65 bis 100⁰C gebracht, und diese Temperatur für einen ausreichenden Zeitraum aufrechterhalten wird, so daß ein Gleichgewichtszustand der Polypropylenlösung in dem Trichlordiphenyl erhalten wird und das Polypropylen im wesentlichen vollständig imprägniert wird und dann die Temperatur verringert wird, wobei man die Wärmebehandlung durchführen kann, bevor oder nachdem das Gehäuse abgedichtet ist.

Im folgenden soll die Erfindung in Verbindung mit den Zeichnungen im einzelnen beschrieben werden.

Im einzelnen zeigt

Fig. 1 einen vergrößerten Querschnitt eines praktisch vollständig imprägnierten dielektrischen Polypropyienfilm- Abstandshalter für Kondensatoren,

Fig.2 eine perspektivische Ansicht eines teilweise aufgewickelten Kondensatorwickels,

Fig.3 einen vollständigen Kondensator, der einen Wickelkern nach F i g. 2 und ein Gehäuse aufweist,

Fig.4 einen Querschnitt durch einen Teil eines anderen Kondensators, der als Bestandteil des dielektrischen Abstandshalters zwei imprägnierte Polypropylenfolien aufweist,

Fig.5 einen Querschnitt durch einen Querschnitt durch einen Teil eines weiteren Kondensators, dessen dielektrischer Abstandshalter eine verhältnismäßig dicKe imprägnierte Polypropylenfolie aufweist,

Fig.6 einen Querschnitt durch einen Teil eines abgewandelten Kondensators, der wie der in Fig. 5 aufgezeigte Kondensator aufgebaut ist. ab<;r als Bestandteil des dielektrischen Abstandshalters zwei imprägnierte Polypropylenfolien aufweist,

F i g. 7 einen Querschnitt durch einen Teil eines Kondensators, bei dem der dielektrische Abstandshalter ausschließlich aus einer imprägnierten Polypropylen folie besteht.

In der Fig. I ist ein dielektrischer Abstandshalter 10 dargestellt, der eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist. Dieser dielektrische Abstandshalter weist ein Stück aus einem festen Material 11 aus einem Polypropylenfilm auf, in dem eine ganze Anzahl von kleinen Poren. Bläschen oder Öffnungen 12 vorhanden ist. Diese Poren oder Bläschen sind eine Eigentümlichkeit dieses Materials. Trotzdem wird dieses Material als »nicht porös« beschrieben, da, wenn überhaupt, dann nur sehr wenige Poren oder Bläsehen von der einen Oberfläche bis zur anderen Oberfläche des Materials hindurchgehen, durch die hindurch die Imprägnierungsflüssigkeit von einer Seite zur anderen Seite des Abstandshalters gelangen könnte. Das Polypropylen ist mit einer dielektrischen Flüssigkeit imprägniert, die im wesentlichen Trichlordiphenyl ist und die einmal das Material selbst durchdrinet und zum anderen diese

Poren oder Bläschen ausfüllt. Das Ganze stellt dann ein kontinuierliches, jedoch heterogenes dielektrisches System dar. Die Art der Imprägnierung führt zusammen mit den besonderen verwendeten Stoffen zu einer überraschenden Kombinationswirkung. durch die die ί Durchschlagsfestigkeit bzw. die Durchschiagsfeldstärke des dielektrischen Abstandshalters erhöht wird. Die Isolationsfähigkeit des Polypropylens wird durch die Imprägnierung des Polypropylens mit der obigen dielektrischen Flüssigkeit, die eine größere Durch- in Schlagsfestigkeit als die Luft in den Poren hat. deswegen erhöht, weil die Impriignierflüssigkeit in das Polypropv len eindringt. Kondensatoren mit anderen als den hier beschriebenen imprägnierten Abstandshaltern, die aber ebenfalls imprägniert sind, sind in ilen liS-l'atcntschnlicn 2H M 482 und 2 3 '»7 4K8 beschrieben.

Der in dem Kondensator nach der Erfindung verwendete Polypropvlenfilm kann una\ial orientiert sen). Besonders geeignet ist ledoch wegen der

!■■"lentierier Polypropylenfilni. Hm Heispiel eines solchen I ilms ist in »Applied Plastics«. November 14hl. S. 3 > bis tvl. und in »Modern Dielectric Materials«. Heck. |. I!.. London llcywood and Co.. S. 140 bis 142. beschrieben Weiter besteht der bevorzugte Poly propv lenfilm zur Ji Verwendung beim Kondensator nach der Erfindung aus iso'ak'ischem Poivpropv !en. Dieses ist ein Polypropylen ■■ ■>·' hohem Molekulargewicht, das eine reguläre Kristallstruktur aufweist und das zusätzlich zu dieser .herwiegenden Krisi.illstruktur noch ein· nicht kristaili- v< ■ie oder amorphe Phase enthält. In manchen kommerziell erhältlichen isotaktisehen Poly propv lenen beträgt der Anteil der amorphen Phase bis /u Jf)¹¹H. 1 m aus -okhen Polypropvlenc'i Filme herzustellen, die fur die Kondensatoren nach der F'-fmdung brauchbar sind, π ■,mn man das IO;'. propv !c η walzen, pressen oder evrudieren. Man -.,■.!',·■■ die Filme aber auch aus einem Lösungsmittel oder durch GieUcn aus einer Schmelze L'ew innen.

Die poivprop. ermine soiiten möglichst wenig ⁴" I -■.'"ldstoffe bei-ihal'en. die den Verlustfaktor des Y"",.1.'Ln Diele*·.;·" Kitr,:^ beeinträchtigen konnten. F ■ ."Kis'ofti. ode" Verunreinigungen können nach .:':iV^r' an de" I ''!'i/'" haltende Materialien sein, die bei de:' He"stei''ing .ic ! .Irre auigeno·;-men würden. Auch -"' K.'!.:.'.',!O"s:ibsi,!;'.ze''. vmnen zn diesen V erunreim i.'.'"i-'e"! /,ihie;· [)c*c V e^ri;">~einii:unge^r können beisr ■-■ sw e■ se dadii-." .: :S dem Poiv prop·, !en beseitigt ■■*■-■-.!en. u.t^:( ma" J₁-S Po:'.f>ronvie'i iost und die '. ■ ■- mre-nig.."i:er " .j-.r Los_ing n^:e;!erschläg! oder "'■ ,: is· .-ble'l

fie· de-· .aI'- :-.")■",:^-":χ·'Π" ·■_·■ verwendeten Trichlor· :p"-jr;.' hege" ·:■·;· K- "ι .nazund- und Löschspannungen

De Kombination von Trichiordiphenyl als dieeiektri- 5i sehe Fiüssigkei: rrj\ einem nicht porösen Polypropylen-•'iirra- :mpr,it-";e'Tem dielektrischem Abstandshalter •■irr- _/u je·": hesie" Ergebnissen. Diese beiden Stoffe wurden bisher d ■ nicht verträglich miteinander ,!"ijesehen. s_r. q,-.:, <.-_e für dieiektrische Zwecke «· -ermieden worder Sind, da Poiypropylen in haiogenier- :er organischer Verbindungen, wie beispielsweise Trichinrdip'"er\^;. -:-eh; in Lösung geht. Außerdem war man der Auf-assj-g. daö der PoKpropylenfilm vor der ImpragnierfiLSsigke!: nicht benetzt werden kann. Nun *5 wurde jedoch gefj'der. daB. abgesehen von hohen Tcüipe't:iuren vrjn e^T*Aä obc^air" '.'*) C PoivpMJpy'cn r-K- heschr;_;-kt ^:- -.:i.->ger-!e---n i;-.-.~iat^chen Verbindungen löslich ist und daß diese beschränkte Löslichkeit überraschenderweise die Eigenschaften eines Kondensators nicht beeinträchtigt. Diese partielle Löslichkeit von Polypropylenfilmen in Trichlordiplienvl unter genau einzuhaltenden Tcmpcralurbediiigungen bei Temperaturen unterhalb von etwa 100"C muß als ein wichtiges Merkmal der .Stoffkombination beim Kondensator nach der Erfindung angeschen werden. Diese partielle Löslichkeit tritt auf, wie Versuche gezeigt haben, wenn das Imprägnierungsmittel den Film anfänglich durchdrungen hat. und unterstützt die Wanderung des Imprägnierungsmittels in den Folien und in die Poren hinein. Diese Verstärkung der Imprägnierung macht sich durch die aiiBcrordenlich hohe Koronazündspamiung im imprägnierten dielektrischen Abstandshalter bemerkbar, die selbst dann auftritt, wenn auf den beiden Seiten des Films keine porösen Schichten angeordnet sind.

Die gemeinsame Verwendung von Polypropylen und

Kondensalorwickel in der angegebenen Weise zu imprägnieren. Hei ilen bisher bekannten und liir Kondensatoren verwendeten Stoffkontbinationen war es dagegen erforderlich, auf weniger dicht gewickelte Kondensator« ickel zurückzugreifen, um die Imprägnierung /u verbessern.

Lin Imprägnieningsvorgang, der ein Heispiel für eine praktisch vollständige Imprägnierung ist. bestellt darm, einen P 'v propv leitfilm bei einer Temperatur von etwa ^O C in I' ichlordiphenyl einzutauchen, linier diesen Bedingungen werden zwischen β Tagen und -H lagen stabile Verhältnisse erreicht. Dann hat siel, etwa I Ciewiehtsprozent vom Polvpropvien im Trichlordiphc nyl gelöst, während auf der anderen Seite vom Polypropylen etwa Il Gewichtsprozent Tnchlot\liphenyl aufgenommen wurden. Art und Umfang der Imprägnierung kann durch die Koronazündspannung ties Systems gemessen werden, die einen Maximalwert erreicht, der die vollständige Imprägnierung anzeigt.

Kondensatoren nach der Erfindung, wie beispielsweise die Kondensatoren nach den F i g. 2 und i. können genauso wie bisher bekannte Kondensatoren .uiige'Mu; sein. In der F ι g. 2 ist ein Wickelkondensator 14 dargestellt, der Beläge 15 und 16 aufweist, die durch zwei dielektrische Polypropylcnfilm-Ahstandshaher 17 und 18 voneinander getrennt sind. Die .AnschluHstuck·,· 19 und 20 haben vergrößerte Oberflachen, ζ R. 21. die mit den Kondensatorbelägcn 15 und 16 in 'Ii rührung stehen. Die Kondensatorbeläge 15 und 16 könne- .ins einer \nzah^! von verschiedenen Materialien hergestellt sen. Beispie e hierfür sind Aluminium. Kupier oder T.ntal. Die dielektrischen Abstandshalter 17 ι Α 18 können schichtformic aufgebaut sein. Sie enthalten mindestens einen imprägnierten Polvpropvlerfilm II. Kin dielektrischer Abstandshalter 17 und die beiden Beläge 15 und 16 bilden zusammen einen Hauptbestandteil eines Kondensators.

In der F ι g. 3 ist nun ein fertiger Kondensator 23 dargestellt, in den ein Kondensatorwinkel nach F ι g. 2 emgesetz' ist. Der ganze Kondensator weist einen Behälter 24 mit einem hermetisch aufgesetzten Deckel 25 auf. Der Deckel 25 ist mit einer Einfüllöffnung 26 für die dielektrische Flüssigkeit versehen. Weiterhin sind noch zw ei Anschlußklemmen 27 und 28 νorgesehen. die durch den Kondensatordeckel 25 hindurchgehen und von ihm isoliert sind. Innerhalb des Behälters 24 sind die beiden Anschiüßkiernrnen 27 und 28 rnii den beiden Anschlüssen 19 und 20 aus Fig. 2 verbunden. Der

Kondensator 23 aus I' i g. 3 enthält zusätzlich noch eine dielektrische Flüssigkeit, die den Raum im Behälter 24 ausfüllt, der vom Kondcnsatorwickel übriggelassen wird. Diese dielektrische Flüssigkeit imprägniert außerdem die dielektrischen Abstandshalter 17 und 18 aus F i g. 2.

Verfahren zum Herstellen von Kondensatoren, bei denen ein Kondensalorwickel gerollt wird, der abwechselnd au'i einem Belagmaterial und mindestens einem Polyolefinharz.film zusammengesetzt ist, der Wickel in ein Gehäuse eingesetzt, das Gehäuse evakuiert und der Wickel mil einer dielektrischen Flüssigkeit getränkt wird, sind bekannt. Nach einem solchen Verfahren werden die Kondensatoren zuerst im Vakuum getrocknet, um die restliche Feuchtigkeit /ii beseitigen. Die beim Trocknen angewendete Temperatur ändert sich mit der Trockenzeit. Sie liegt jedoch im allgemeinen /wischen 60 und 150 C. Die dielektrische Impriignierflüssigkeil wird nach Möglichkeil in den getrockneten Kondensator eingefüllt, während der Kondensator noch unter Vakuum steht. Ks isi üblich, so viel lm,)riignierflüssigkeit einzufüllen, dall der ganze Koiuletisaiorwickel im Behälter bedeckt isl. Anschließend wird tier Druck im Behälter auf Atmosphiirendruck erhöht. Nun läßt man den Kondensator einige Stunden stehen, damit die Imprägiiierflüssigkeil den Kondensalorwickel dnichdringen kann Nach dem Imprägnieren wird der Kondensator verschlossen. Weiler ist eine Anzahl \on Verfahren bekanntgeworden, nach denen mehrere Temperatur- und/oder Druckschiene angewendet wer den. inn ilen lmprägnicrungsv<irgiing zu unterslülzeii. Wärme und Druck können den Imprägnierungsvorgang deswegen beeinflussen, weil durch sie die relative Benetzbarkeit, die Viskosität und die relative Löslichkeit der Materialien geändert werden können. Durch die !Erwärmung und durch die Dnickanwendung können sich die einzelnen Bestandteile des Svstems ausdehnen oder zusammenziehen. Auch hierdurch kann das Findringen der Flüssigkeit in das feste Dielektrikum unterstützt werden. Fs ist jedoch bisher kein Verfahren zum Herstellen von Kondensatoren bekanntgeworden, mit dem die vorteilhafte, im wesentlichen vollständige . "".ρΓΜ^Γ,^'ΓϋίΊ^ vi\. ■> unit-nit i\v.tiv.ril l\n \ (Mt i|;\ rum till f -Abstandshalter erreicht wurde.

Bei dem Verfahren genial! tier Lrfindung /um Herstellen von Kondensatoren werden die Wickel nach dem Pranken noch einmal für eine ausreichende /eil auf 65 bis 100 C erwärmt, um eine im wesentlichen vollständige Imprägnierung des Polvpropvlens zu erreichen.

Fin bevorzugter Wärmebehandlungsschrill bei der Durchführung des Verfahrens besieht darin. Temperaturen zwischen 65 und 15 C für eine Dauer zwischen 4 und Ib Stunden anzuwenden. Diese 7.eiten können durch Änderungen im Imprägnierverfahren, durch Anwendung von Druck und durch die Beigabc von Additiven verkürzt werden. Es wurden Wechseistromkondcnsaioren für hohe Spannungen mit einem dielektrischen Abstandshalter aus Polypropylenfilm und Papier hergestellt. Als Imprägnierungsmittel wurde Trichlordiphenvl verwendet. Diese Kondensatoren wurden für 4 bis etwa 16 Stunden auf Temperaturen zwischen 85 und 95 C gebracht und zeigten anschließend durchweg eine sehr hohe Koronazündspannung. Wenn bei der Imprägnierung zusätzlich zur Temperatur auch noch ein Druck angewendet wird, beispielsweise dadurch, daß man von außen den Druck erhöht, oder dadurch, daß man durch Erwärmen den inneren Druck steigen, kann man auch sehr schwierig zu imprägnierende Kondensatoren praktisch vollständig imprägnieren, was sich durch Koronazündspannungen bemerkbar macht, die durchweg über 2500 V liegen. Bei einem eng ι gewickelten Kondensatorwickcl. bei dem der dielektrische Abslandshalter direkt an ein porenarmes Material, wie beispielsweise an einen Belag angrenzt, isl es für die dielektrische Flüssigkeit sehr schwierig, durch die Grenzflächen hindurch in den Abstandshalter einzudrin-

in gen. Dieses isl der Grund, warum es günstig ist. zur Frreichung einer optimalen Imprägnierung zusätzlich zur Temperatur auch noch Druck an/uw enden.

Die Temperalurverhältnisse werden so geregelt, daß einmal das PoIvpropylen in der dielektrischen Impräg-

i' nierungsflüssigkeit partiell in Lösung gehl und dall sich zum anderen die Imprägnierungsflüssigkeit selbst im Polvpropvlen löst, um eine vollständige Imprägnierung zu erreichen. Die erhöhte Durchdringung des PoIvpropvlenfilms läßt sich ans der Talsache erklären, dall ein

-'" Teil der amorphen unil'oder niedermolekularen Komponenten des Polvpropvlens bei Temperaturen zwischen 85 und 4> C in tier Flüssigkeil in Lösung geht. Wenn man die Kondensatoren tier oben beschriebenen Wärmebehandlung unter/iehi. weitlen besser reprotlu-

y< zierbare und die obigen höheren koroiui/ündspannunl'cii beobachtet.

Die mit Trichlordiphcnvl imprägnierten Polvpropv
lenfilm-Absiandshalier /eigen bestimmte besonders gute dielektrische eigenschaften, auf Grund derer sie für

i" Kondensatoren besonders gut geeignet sind. Im besonderen sind es drei elektrische Figensehaflen. die durch die Imprägnierung hervorgerufen werden, nämlich erhöhte Durchbruchsfeldstarke. niedriger Verlustfaktor und eine hohe Koronazüiulspannung. Kondensa-

i· lorcii fur Wechselstrom gemäß der !Erfindung weisen bei einer Spanmingshelaslung von über 50 V/um Dielektrikum eine lange Lebensdauer auf und haben Koronazuiulspannungcn von 7 30 bis über 5000 V. Die !Entwicklung von Wechsclstromkomlensatoren für hohe

"' Spannungen war bisher nur beschränkt möglich, da die bisher bekannten Dielektrika unter derart hohen .Spannimgsbelastungen nur eine kurze Lebensdauer aufwiesen. iickaiinic Yv'cchseisiromkonueiisaiotcii. dafür lange Lebensdauer ausgelegt waren, konnten

'"· beispielsweise inn mn Spanmingshclastungen von weniger als etwa 20 V um Dielektrikum betrieben werden, wahrend man diese Kondensatoren als Impiilskondcnsaloren verhältnismäßig kurzer Lebensdauer nur mit etwa in V um DieleklriKiim belasten

'·" konnte.

Weitere Beispiele IVi r Kondensatoren nach der Frf"iilung mit dielektrischen Abstandshaltern sind in den F i g. 4 bis 4 gezeigt.

In der I" ig. 4 ist eine Ausführungsform 32 eines

" Kondensators gezeigt, in dem der dielektrische Abstandshalter anders aufgebaut ist. Hier enthält der dielektrische Abstandshalter ein einziges Blatt aus einem imprägnierten porösen Material 30. das zwischen zwei imprägnierte Polvpropvlenfilme 11 und 1Γ gelegt

w ist. Der ganze dielektrische Abstandshalter liegt zwischen zwei Belägen 15 und 16. Fin Ausführungsbeispiel für Kondensatoren dieser Art verwendet als poröse Schicht ein Kraftpapier von 0.01b mm Dicke, das zwischen zwei Polvpropvlenfilme von 0.012 mm Stärke gelegt w.ir. Dieses bisher schwer zu imprägnierende Sv sicm konnte ohne Schwierigkeilen imprägnier! werden und ergab einen Kondensator von 03 mF und einer Koronazundspannung von über 2650 V mittlere

Wechselspannung.

In der F i g. 5 ist eine weitere Ausführungsform 33 eines Kondensators dargestellt. Sie unterscheidet sich von der vorhergehenden Ausführung dadurch, daß der eine der beiden imprägnierten Polypropylenfilme IΓ weggelassen wurde.

Eine andere Möglichkeit zum Aufbau eines Kondensators nach der Erfindung ist in der F i g. 6 dargestellt. In dieser Ausfuhrungsform 34 ist ein dielektrischer Abstandshalter verwendet, der aus zwei imprägnierten Polypropylenfilmen 11 und I f besieht, die aufeinandergelegt sind. Auf den Film II' ist noch ein Blatt 30 aus einem porösen Material gelegt. Wie in den anderen Aiisführiingsformen ist dieser dielektrische Abstandshalter auf beiden Seiten mit Belügen 15 und 16 belegt, Der Grund, warum die beiden Polypropylenfilme Il und II' aufeinandergelegt sind, besieht darin, dall dielektrische Fehler vermieden werden sollen, die in einem einzigen Polypropylenfilm vorhanden sein könnten.

legt, so werden möglicherweise vorhandene Fehler in dem einen Film von dem anderen Film abgedeckt, so daß keine durchgehenden Kanäle mehr vorhanden sind, die Durchschläge verursachen könnten. Der Aufbau eines Kondensatorwickels nach Fig. b ist wesentlich günstiger, da die beiden aufeinandergelegten Polypropylenfilme Imprägnierungseigenschaften haben, die in jeJer ße/irhung günstiger als die Imprägnierungseigenschaften eines einzelnen Films äquivalenter Dicke sin'd.

In der F i g. 7 ist eine Ausführungsform 35 eines Kondensators gezeigt, bei der zwei imprägnierte Polypropylenfilme ti und II' :ils dielektrische Abstandshalter aufeinandergelegt sind. Die beiden Polypropylenfilme sind mit zwei Belägen 15 und 16 belegt. Der Grund dafür, daß an Stelle eines doppelt so dicken Filrns zwei Filme Il und 1Γ aufeinandergelegt werden, ist der gleiche, dtr in Verbindung mil F i g. 6 bereits genannt wurde. Ein anderes wichtiges Merkmal der Ausführungsform nach F i g. 7 besteht im Fehlen irgendeiner porösen Schicht 30 oder Jl.

Die Ausführungsformell nach den F i g. 4 bis 7 können in manchen modifiziert werden. So kann man beispielsweise an Stelleder Bclä;:t: 15 und I6.die dargestellt sind. die äulleren Oberflächen des dielektrischen Abstandshalter* metallisieren. Weiterhin kann man die Polypropylenfilme in den Ausführungsformen nach den F i g. 4 bis 7 entweder als selbsttragende Filme ausbilden oder aber als Überzug oder Schicht auf einen anderen Bestandteil des Kondensatorwickels aufbringen. Man kann also beispielsweise eine poröse dielektrische Schicht mit Polypropylen überziehen. Bei den Kondensatoren nach den Fig. 4 bis 7 ist mindestens auf eine Seile der Polypropylenfilme eine verhältnismäßig unporöse Oberfläche aufgelegt, wie beispielsweise eine Metallfolie oder eine andere Kunststoffolie. Es ist einerseits sehr wichtig, eine Polvpropylenobcrfläche ausreichend oder gar vollständig zu imprägnieren, was aber andererseits sehr schwierig ist. wenn die Oberfläche des Polypropylenfilms auf einer porenarmen Oberfläche aufliegt. Durch die Imprägnierung beim Verfahren gemäß der Erfindung ist diese Schwierigkeit weitgehend behoben. Demzufolge können Kondensatorwickel, deren Aufbau in den Fig.4 bis 7 gezeigt worden ist. zum allerersten Mal mit Koronazündspannungen von etwa 750 bis 3000 V hergestellt werden.

Um nun die verbesserten Eigenschaften der Kondensatoren gemäß der Erfindung zu zeigen, wurde eine Anzahl von Kondensatoren aufgebaut und zusammengesetzt, wie sie in den F i g. I bis 7 dargesiellt sind. Diese Kondensatoren wurden den üblichen Versuchen unterworfen und es wurden Vergleichsmessungen und Prüf feld versuche durchgeführt.

> Es isl bekannt, daß synthetische Kunststoffe außerordentlich hohe Durchschlagsfeldstärken aufweisen, was besonders dann gilt, wenn man nur sehr kleine Flächen von Kunststoffen betrachtet. Die imprägnierten Polypropylenfilme haben eine Beiriebsdurchbruchsfeklstär-

I» ke von 50 V/μηι und darüber, obwohl auch Durchbruchsfeldstärken von mehr als 800 V/μΓη beobachtet wurden, wenn man eine Fläche von etwr. 0.065 cm² zugrunde legte. Imprägniertes Papier, das das bisher am häufigsten benutzte dielektrische Material in Wechscl-

i'i Stromkondensatoren ist. weist eine Betriebsdurchbruchsfeldstärke von etwa Ib V/μπι auf. Der Umfang, in dem die Verwendung der imprägnierten Polypropykn filme bei Kondensatoren nach der Erfindung mit ihren höheren Durchbruchsfcldstärkcn die Menge des dielek

.!«^Uxn I·.. nr. r\\ r* \ η

verschiedenen Arien eines bestimmten Gerälcs vorgesehen werden müssen, läßt sich am besten durch Versuchsergebnissc zeigen, in denen mehrere gleichartig imprägnierte dielekirische Abstandshalter für elektrische Kondensatoren untersucht werden. Diese Kondensatoren, zu denen Papierkondensatoren gehören, also Kondensatoren, bei denen der dielektrische Abstandshalter nur aus.' Papier besteht, zu denen weiterhin Kondensatoren mit einem dielektrischen Abstandshalter aus Papier und Polypropylenfilmen gehören Lind Kondensatoren, bei denen der dielektrische Abstandshalter nur aus Polypropylenfilmen aufgebaut ist. sind in den Tabellen I und Il aufgeführt.

π Tabelle I	4(1	Drei Papierschichten	Ge	PoIy-	Durch-
Zusammensetzung	*:~ λ f\r\t* _** JV. \S,W>	samt	pro-	bruchs-
	4-, 0,011 mm Papier	dicke	pylen-	feldstärke
	+ 0.0 Il mm Polypro		anteil
	pylenfilm (F i g. 5)	(mm)	(%)	(V/μΐη)
0,007 mm Papier zwi	0.022	0	16
schen zwei Polypro-
vi pylenfilmen von je	0,022	50	32
0,007 mm (F i g. 4)
Ein Polypropylenfilm
von 0,022 mm oder zwei	0,022	67	37.2
Filme von je 0,011 mm
⁵⁵ (F i g. 1 und 7)

0.022	100	48

ln der Tabelle I ist für den gesamten dielektrischen Abstandshalter jeweils eine Schicht von 0.022 mm Dicke verwendet worden, da einige dieser Abstandshalter aus drei Schichten aufgebaut sind, die Papier oder Polypropylenfilm sein können, und da die aus praktischen Gründen geringste Dicke sowohl bei Papier als auch bei Polypropylenfilmen etwa bei 0.007 mm liegt.
Die Spannung, wie sie sich aus den in der Tabelle I aufgeführten Werten ergibt, die an jede dieser Stoffkombinationen auch im Langzeitbetiieb angelegt werden kann, zeigt die Vorteile der Verwendung von Polypropylenfilmen entweder zur Ergänzung oder als

Ersa'r. von Papier in den bisher bekann'en dielektrischen Abstandshaltern. Die angegebenen Werte können in den verschiedenen Kondensatoren durch das Ausmaß und die Art der Imprägnierung sowie durch die Gleichförmigkeit der dielektrischen Eigenschaften in dem Sysiem beeinflußt werden. Die angeführten Werte beruhen /um Teil auf Schät/ungen über das Verhältnis der elektrischen Konstanten von imprägniertem Papier und imprägniertem Polypropylen. Im besonderen wurde hier ein Verhältnis 3 : I verwendet. Es sei bemerkt, daß die Feldstärken in dem System, die auf diesem angenommenen Verhältnis der dielektrischen Konsum ten beruhen, iiuf eine Spannungsbclastung der Polypropylenfilme von etwa ^r)0 V/iitn fuhren, was der Hclriebsdi'rchschlagsfestigkeit \on Polypropylen auch für Daucrbcanspruchungeii entsprich!.

Tabelle Il	Ge	Nenn	Spezi	Durch-
Zusammensetzung	samt	span	fische	bruchs-
	dicke	nung	Kapa	feld-
			zität	stärke
	(mm)		(MF/	(V/μπι)
			ClT,')
	0.075	1200	0,0215	16
Drei Papierschichten
von je 0,025 mm	0,033	1200	0.04	32
0,019 mm Polypropy
lenfilm + 0,019 mm
Papier (F i g. 5)	0.033	1200	0,044	37.2
0,011 mm Papier zwi
schen zwei Polypro
pylenfilmen von je
0,011 mm (F ig. 4)	0.025	1200	0,055	48
Ein Polypropylenfilm
von 0,025 mm (Fig. 1)

In der Tabelle Il sind nun die gleichen dielektrischen Abstandshalter zusammen mit ihrer Stärke aufgeführt, die für eine Betriebsspannung von 1200 V erforderlich sind. Für diese Berechnung wurde angenommen, daß bei den zusammengesetzten dielektrischen Schichten die Stärke der einzelnen Filme jeweils dieselbe ist. Man kann bei einer Anzahl von Anwendungen auf noch günstigere Anordnungen kommen, wenn man die Papierdickc vermindert und dafür etwas dickere Polypropylenfilme verwendet. Die Ergebnisse in der Tabelle Il zeigen, daß man bei einer vorgegebenen Betriebsspannung mit einer geringeren Menge von dielektrischem Material auskommt, wenn der Anteil des Polypropylens im Dielektrikum erhöht wird. Die Tabelle Il gibt ebenfalls an. welche Kapazitäten pro Volumeneinheit mit Kondensatoren erzielt werden können, die die aufgeführten dielektrischen Abstandshalter benutzen. Diese Angäben über die spezifische Kapazität sind in der Dimension Mikrofarad/cm³ Dielektrikum gemacht worden.

Es sind sowohl 50-KVA- als auch 150-KVA-kcndensatoren nach der Erfindung gebaut und über lange Zeiten geprüft worden. Hierzu gehörten viele 1000 Stunden unter Betriebsbedingungen. Diese Kondensatoren waren so ausgelegt, daß sie mit Spannungsbelastungen arbeiteten, die in den Polypropylenfilmen des Dielektrikums Feldstärken von 50 V/um hervorriefen. Die Größe und das Gewicht dieser Kondensatoren zeigen nun deutlich, daß die Verbesserungen, die in den Tabellen I und Il aufgeführt sind, auch wirklich erzielbdr sind.

Es wurde beispielsweise ein 50-KVA-Kondensator hergestellt, dessen dielektrischer Abstandshalter aus

* Polypropylen und Papier gemäß Fig.4 aufgebaut war. Zur Imprägnierung wurde Trichiordiphen·'! verwendet, dem ein Stabilisator auf Fpoxyb?sis zugesetzt war. Dieser Kondensator hatte ein Volumen, das 40% kleiner als das Volumen der bisher bekannten Papierkondensa-

in loren war, und dementsprechend war auch das Gewicht verringert. Ein Kondensator, dessen dielektrischer Abstandshalter ganz aus Papier aufgebaut ist und der ilic gleiche räumliche Größe wie ein ¹JO-KVA-KoIIdCIi sator mit einem Polypropylenfilm-Abstandvhalter hai.

i'i bcsit/i eine Blindleistung von etwa 30 KVA.

Wenn man einen IΉ)·ΚVA-Kondensator mit einem dielektrischen Abstandshalter aus Polypropylen und Papier, das mit Trichlordiphcnyl imprägniert ist. mit einem 100-KVA-Kondcnsator vergleicht, bei (lein eier

*" Vlfl.ll. IVtI fit Mt 'AU.IUllfU.-llUllllf IUIt iUl.tlttll I I IL 11 M M U I ( Mit " iiyl getränktem Papier besieht, so zeigt sich, dal! der I "lO-KVA-Xond^nsator kleiner ist und pro KVA nur etwa 310g wiegt. Der 100-KVA-Kondcnsator mit dem dielektrischen Abstandshalter aus Papier, der '-in

2Ί besonders gutes.Beispiel für Kondensatoren nach dem bisherigen Stand der Technik ist. wiegt dagegen pro KVA etwa 590 bis b00 g.

fs gibt Anwendungsgebiete, zu denen auch die Verwendung von den Leistungsfaktor korrigierenden Kondensatoren für hohe Spannungen gehört, bei denen es günstig ist. den Energieverlust innerhalb des Dielektrikums sowcil wie möglich herunterzusetzen. Für solche Fälle sind die dielektrischen Abstandshalter .Ulf der Basis von imprägniertem Polypropylen bei den

r> Kondensatoren nach der Erfindung besonders günstig. Der Vcrliistfakto' der dielektrischen Abstandshalter lieg! bei der Nennspannung im allgemeinen /wischen 0.05- 10 -' und 0.1 5· 10 -'. und /war auch dann, wenn clic Temperaturen erheblich über Zimmertemperatur lieto gen. Dieses ist eine wesentliche Verbesserung gegenüber den bisher bekannten imprägnierten dielektrischen Abstandshaltern, bei denen die Verlustfaktoren zwischen 0.2-10 ■' und 0.5· 10 ² lagen. Dadurch ist es ebenfalls möglich, die Größe von Kondensatoren nach

■·> der Erfindung gegenüber größeren Kondensatoren nach dem Stand der Technik um bis zu 40% zu senken.

Als Beispiel für die geringeren Energievcrluste in

dielektrischen Abstandshaltern auf der Basis von imprägniertem Polypropylen wurde ein 50-KVA-Kon-

i" densator untersucht, dessen dielektrischer Abstandshalter aus Propylenfilm und Papier gemäß Fig. 4 aufgebaut und mit Trichlordiphenyl getränkt war. Die Größe der Energieverluste in diesem Kondensator wurde durch den Anstieg der Temperatur im dielektrisehen Abstandshalter gegenüber der Umgebungstemperatur angezeigt. Bei dem Kondensator mit einem Abstandshalter gemäß Fig 4 ergaben sich 25°C als dessen Temperatur. Bei einem Kondensator mit bekannten Papier-Abstandshalter betrug dagegen des-

M) sen Temperatur 48° C. Bei einem 5000-Stunden-Versuch zwischen 55 und 70° C lag der Verlustfaktor des Abstandshalters, der gemäß der Fig.4 aufgebaut war, bei 0,05-10-². Der Verlustfaktor in dem bekannten Kondensator mit Papier-Abstandshalter lag dagegen bei 0,2- ΙΟ-².

Um zu zeigen, daß die Verlustfaktoren in einem Polypropylenfilm-Abstandshalter, der mit Trichlordiphenyl getränkt ist, konstant sind, wurden elektrische

Kondenatoren untersucht, deren dielektrischer Abstandshalter aus einem Polypropylenfilm von 0,012 mm Dicke bestand, auf den eine Folie von 0,01 mm dickem Kraftpapier aufgelegt war. Der Abstandshalter war mit Trichlordiphenyl imprägniert, dem 1 Gewichtsprozent l-EpoxyäthyU/i-epoxycyclohexan zugefügt war. Diese Kondensatoren wurden bei verschiedenen Temperaturen geprüft und gealtert. Die nachfolgenden Meßergebnisse für die Verlustfaktoren wurden bei der Nennspannung der Kondensatoren gewonnen, die bei 460 V, 60 Hz Wechselstrom lag.

Tabelle IH

(Stunden)

Verlustfaktor χ Iu²
25° C 65° C

85° C

0	0,143	0,113	0,119
519	0,t20	0,091	0,096
1524	0,119	0,094	0,093
5008	0,113	0,084	0,090

Diese Ergebnisse zeigen, daß die Verlustfaktoren in den Abstandshaltern in einem Temperaturbereich zwischen 25 nnd 85'C sowie auch nach über 5000 Beiriebsstunden sehr konstant sind.

Um die Reproduzierbarkeit hoher Koronazündspannungen zu zeigen, wurden drei 40-KVA-Wickelkondcnsat./rcn nach der Erfindung hergestellt. Diese Kondensatoren waren gemäß der Tig.4 aufgebaut, leder Kondensator enthielt eine Papierschicht von 0,008 mm Dicke, die zwischen zwei Polypropylenfilmen von jeweils 0,012 mm Dicke angeordnet war. Zur Imprägnierung wurde Trichlordiphenyl verwendet, dem eine kleine Menge eines Stabilisators auf Epoxybasis zugesetzt war. Diese Kondensatoren waren 27 cm breil und hatten zu Beginn eine Koronazündspannung /wischen 750 und 1050 V Wechselspannung. Die Kondensatoren wurden nun einige Stunden lang bei 100" C erwärmt. Dabei wu^de eine praktisch vollständige Imprägnierung erzielt, was aus Koronazündspannungen von mehr als 3000 V geschlossen wurde. Nach der Untersuchung der anderen elektrischen Eigenschaften dieser Kondensatoren wurden die Koronazündspanniingen erneui überprüft. Die Mcßcrgcbnissc aus diesen Versuchen sind in derTabellc IV zusammengestellt.

Tabelle IV

Kondensator
nummer

Koronazündspannung

zu Beginn

(V)

nach mehrstündigem
Erwärmen

(V)

nach Ende der Versuche

(V)

1050
750
950

3100 3050 3100

3100 3100 3100

Die iuiBernrtlcnllifh hohen Knrona/Undspsinnungen dieser Kondensatoren können zusammen mit der Reproduzierbarkeit dieser Koronazündspannungen als Anzeichen dafür gewertet werden, daß eine praktisch vollständige Imprägnierung erreicht worden ist. Als anderes Anzeichen fur die Erreichung einer vollständigen Imprägnierung kann die Tatsache gelten, daß die gemessenen Werte der Koronazündspannungen sich den theoretisch errechneten Spannungen nähern.
Polypropylen-Papier-Abstandshalter, die mit Trichlordiphenyl imprägniert sind, sind gegenüber Koronaentladungen wesentlich widerstandsfähiger als die bekannten Abstandshalter, die aus imprägniertem Papier bestehen. Es wurden Kondensatoren, die nach Fig.4 aufgebaut waren, für 30 Sekunden einer Spannung ausgesetzt, die dreimal höher als ihre Nennspannung war. Es zeigte sich, daß nur verhältnismäßig geringe Koronaschäden auftraten, während die Verlustfaktoren tatsächlich dabei noch verbessen wurden. Zum Vergleich wurden bekannte Kondensatoren dem gleichen Versuch unterworfen, deren dielektrischer Abstandshalter aus Papier oder Papier-Kunstharz bestand. Diese Kondensatoren zeigten merkliche Koronaschäden und einen erhöhten Verlustfaktor. Die Koronaschäden wurden bei beiden Versuchsreihen dadurch bestimmt, daß man die Kondensatoren auseinandernahm und die dielektrischen Abstandshalter visuell untersuchte.

Zur Stabilisierung des Verlustfaktors eines imprägnierten dielektrischen Abstandshalters im Kondensator nach der Erfindung werden diesem vorteilhaft Stabilisatoren zugesetzt. Beispiele für Stabilisatoren sind Dipentendioxid und i-EpoxyäthylO^-epoxycyclohexan. Diese Stabilisatoren sind in den US-Patentschriften jo 32 42 401 und 33 42 402 im einzelnen beschrieben. Beim Verfahren nach der Erfindung wurde l-Epoxyälhyl-3,4-epoxycyclohexan den dielektrischen Flüssigkeiten ir Mengen zugesetzt, die zwischen 0,001 und 8 Gewichtsprozent lag. Ein bevorzugter Bereich für die Vcrwcn-J5 dung mit Polypropylenfilm und Trichlordiphenyl liegi zwischen 0,35 und 1 Gewichtsprozent.

Durch die Modifizierung der physikalischen Eigenschaften der dielektrischen Imprägnierflüssigkeil kanr man die Imprägnierung nach Art und Umfang ■in verbessern. Insbesondere kann die dielektrische Im· prägnicrflüssigkcit Mischungen aus flüssigen dielektrischen Stoffen oder Additive enthalten. So kann mar beispielsweise dem Trichlordiphenyl bis zu 25 Gewichtsprozent einer dielektrischen Flüssigkeit hinzufügen, die 4") hauptsächlich aus Trichlorbenzol besteht. Andere dielektrische Flüssigkeiten, die zusammen mit Trichlordiphenyl verwendet werden können, sind beispielsweise Mineralöl und Silikonöl. Dieses wurde an Kondcnsato ren untersucht, deren dielektrischer Abstandshalter au; » zwei Polypropylenfilmen von 0,008 mm Dicke bestand die mit Trichlordiphenyl mit Epoxydzusatz imprägnicri waren. Andere Kondensatoren wurden mit der gleicher Imprägnierflüssigkeit imprägniert, der noch eine weile rc käuflich erhältliche Imprägnierflüssigkeil, die haupt sächlich aus Trichlorbenzol bestand, zugegeben war. E; wurden auf 3 Teile Trichlordiphenyl etwa 1 Tei Trichlorbenzol verwendet. Während die Koronazünd spannungen von Papierkondensatoren, die mit Trichlor diphenyl allein imprägniert waren, zwischen 400 unc 1000 V Wechselspannung lagen, wiesen die Kondcnsa loran, die mil der gemischten Imprägnierflüssigkei imprägniert waren. Korona/iindsp:innungen von mehl als 1500 V Wechselspannung auf. Hieraus kann mar schließen, daß der Umfang der Imprägnierung mcrklicl größer war.

Hierzu I BIaIi Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Elektrischer Kondensator mit einem Gehäuse, einem in dem Gehäuse angeordneten Kondensatorelement, das mindestens ein Paar Beläge aufweist und wenigstens einen dielektrischen Polypropylenfilm-Abstandshalter zwischen den Belägen, wobei das Kondensatorelement mit dielektrischer Flüssigkeit imprägniert ist, dadurch gekennzeichnet, daß