DE893556C - Geschichteter, mit duennen dielektrischen Folien aufgebauter Kondensator in gasdichtem Gehaeuse - Google Patents

Description

• Geschichteter, mit dünnen dielektrischenFolien aufgebauter Kondensator in gasdichtem Gehäuse Die für den Bau von Stapel- oder Wickelkondensatoren verwendeten dielektrischen Folien haben im allgemeinen eine hohe. Durchschlagsspannung, die jedoch bei den bisher üblichem Bauargem nicht immer voll ausgenutzt wird. Die meisten Glimm,°:rkondensatoren z. B. bestehen aus umschichtig mit Glimmerscheibem übereinander gelegten Elektrodenbelägen. Zwischen jedem Belag und jeder Glimmerscheibe befindet sich dabei Luft, desgl. natürlich auch am Rande jedes Belages. Die gegenüber der Dielektrizitätskonstante der Luft hohe Dielektrizitätskonstante des Glimmers bringt es. dabei mit sich, daß insbesondere am Rande des Elektrodenbelages hohe örtliche Feldverdichtungen entstehen, die dito Spannungsbelastbarkeit des Kondensators außerordentlich verringern. So muß z. B. bei Glimmerfolien von o,o5 mm Stärke schon bei der verhältnismäßig niedrigen Spannung von etwas mehr als 35o Volt mit dem Auftreten von mit, sichtbarem. Sprühen verbundenen Ionisationserscheinungen gerechnet werden.
• Man hat versucht, die zulässige Betriebsspannung dadurch zu erhöhen, daß man den gestapelten bzw. den Wickelkondensator unter Anwendung von Vakuum mit Fett getränkt hat. Bei diesen Ausführungen zeigt sich aber der Nachteil, daß eine, gelegentliche überbelastung des Kondensators zur Ablagerung von Kohlenstoftteilchen an den be!tr.effeinden Durchschlagsstellera führt. und diese Ablagerung im Laufe der Zeit die völlige Zerstörung des Kondensators mit sich bringt. Auch sind die Fette meistens sehr unbeständig bei Temperaburerhöhun-. gen. Während man einen von Luft umgebenen gestapelten bzw. gewickelten GTimmerkondensator bis ungefähr i5o° C belasten kann, ist man bei der Verwendung - von gefetteten Kondensatoren - an Temperaturen gebunden, die weniger bzw. weit weniger als ioo° C betragen.
• Gemäß vorliegender Erfindung werden die dargelegten Mängel bei geschichteten, mit dünnen dielektrischen Folien aufgebauten Kondensatoren dadurch behoben, daß der Kondensatorstapel bzw. der Kondensatorwickel in bekanritdr Weiise in einem gasdichten Gehäuse untergebracht wird, und der im Gehäuse: verbleibende Raum mit einem elektronegativen Gas ausgefüllt wird, d. h. mit, einem Gas, :in dem sich unter Einwirkung eines elektrischen Feldesi negative Ionen bilden, die die sich ausbildenden, einen Durchschlag herbeiführenden Stoßlawinen behindern und dadurch :eine Erhöhung derDurchschlagsspannung bewirken. cEin derartiges Gas, wie z. B. Difluordichl.ormethan (CF2 02) besitzt eine Dwrchschlegsspannunig, idie nahezu glas Dreifache derjenigen Luft beträgt. Mit einer Steigemung ider Durchschlagsispannung auf das Dreifache erhöht sich die zulässige Hochfrequenzblindleiistung - eines derartig aufgebauten Kondensators auf das Neunfache, so daß mit der Anwendung dieses Gases in dem geschilderten Zusammenhang .;in großer Vorteil verbunden ist. Die genannter elektrischen Eigenschaften des erwähnten Gases sind an und für sich bekannt. Der durch die Erfindung gewonnene technische Fortschmitt besteht in der Ausnutzung des Gases zum Aufbau von unter Verwendung dünner d'ielektri@scher Folien gewickelter oder gestapelter Kondensatoren, deren Spannungsbelastbarkeit dadurch eine wesentlich höhere ist als die normalen in Luft eingebetteten Stapel- bzw. Wickelkondensatoren bzw. die nicht die grundsätzlichen Mängel aufweisen, wie diiejeniggen Kondensatoren, die zur Erhöhung- der Spannungsbelastbarkeit eingefettet, sind.
• Gemäß einem weiteren Teil der Erfindung wird die relativ hohe Durchschlwgsspannuine des verwendeten elektrone#gabiven Gases noch dadurch erhöht, daß das Gas in verdichtetem Zustand in-das Kondensatorgehäuse eingefüllt wird. So ist beii Diflüordichlormethari (CF2 C12) beispielsweise schon mit etwa 5 Atm. dieselbe Dürchschlags@festigkeit zu erzielen wie bei -Stickstoff oder Luft mit 2o Atm. Die :erforderlichem geringen Drücke ermöglichen somit die Verwendung verhältnismäßig dünn-_wandigex Xondensatorgehäuse.
• In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel schematisch darg-estdlt. Das eigentliche Kondensatorelement i besteht ausi umschichtig mit Glimmerfolien q. übereinandeTgestapelten Elektrodenbelägen 2 bzw. 3; das Gehäuse dieses Kondensatorelements besteht aus der Keramikröhre 5, die an ihrem beiden Stirnenden mit den aufgelöteten Metalldeckeln 6 und 7 verschlossen ,ist. An die aus dem Kondensatorstapel herausragenden Beläge 3 ist der Anschlußleiter 9 angeschweißt, der durch di.e @Üffnürig 8 in, dem Deckel 6 nach außen geführt und dabei in der genannten Öffnung eingelötet ist. Die gleiche Ausführung befindet sich auf der anderen Seite, auf der die Beläge :2 durch den Anschlußleiter i i amschließbar gemacht sind, der durch die Öffnung io in dem Deckel 7 durchgeführt und ebenfalls in dieser Öffnung eiingelötet ist. Sämtliche genannten Verlötungem sind vakuumdicht ausgeführt. Um das: Gehäuseinnere mit einem elektronegativem Gas, wie Difluordichlormethan (CF, C12) füllen zu können, ,ist im Deckel 6 noch die Öffnung 1.2 vorgesehen, - in diel das Röhrchen 13 ebenfalls -vakuumdicht eingelötet ist. Nach der Evakuierung des. Gehäuses wird durch dieses, Röhrchen, das innen verzinnt - ist, das Gas eingefüllt, und zwar unter Anwendung eines Überdruckes von beispielsweise 5 Atm. Danach wird das Röhrchen, das ursprünglich die Form 1q. hatte, erhitzt und an der Stelle 15 abgekniffen, so daß es an dieser Stelle -luftdicht verschlossen wird.
• Die elektronegative -Gasfüllung ermöglicht, die Anwendung von Schweißverbindungen zum Anschluß der Leiifter 9 und i i an die: .Beläge, ohne daß eine Oxydation an den Schweißstellen zu befürchten ist. Der erfindungsgemäße Kondensator vereinigt auf sich hohe Spannungsbelastbarkeit, die Aufnahmefähigkeit für große hochfrequente Blindleistung und kleine räumliche Abmessungen.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i.. @ Geschichteter, mit dünnen dielektrischen Folien aufgebauter Kondensator in gasdichtem Gehäuse, dadurch gekennzeichneit, daß das eingeschlossene Gas ein elektronegatives ist.
2. 2. Kondensator nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas einen Druck von mehr als i atü hat.