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Dokumentenidentifikation DE3712175A1 27.10.1988
Titel Imprägnierter elektrischer Wickelkondensator
Anmelder Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München, DE
Erfinder Erhardt, Werner, 7901 Ballendorf, DE
DE-Anmeldedatum 10.04.1987
DE-Aktenzeichen 3712175
Offenlegungstag 27.10.1988
Veröffentlichungstag im Patentblatt 27.10.1988
IPC-Hauptklasse H01G 4/32
IPC-Nebenklasse H01G 4/22   H01G 1/13   
IPC additional class // H01G 13/04  

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft einen imprägnierten elektrischen Wickelkondensator mit Dielektrikumsbändern und Elektroden aus regenerierfähig dünnen Metallschichten, die auf zumindest einem Teil der Dielektrikumsbänder angeordnet sind, bei dem die Elektroden unterschiedlicher Polarität an den Wickelstirnseiten mit Stirnkontaktschichten verbunden sind, und der im Wickel durch Materialabtrag erzeugte Imprägnieröffnungen aufweist.

Derartige Kondensatoren sind aus der EP 01 49 761 A3 bekannt. Dort sind die Imprägnieröffnungen als Imprägnierlöcher ausgebildet, die im dielektrisch wirksamen Teil des Wickels angeordnet sind.

Derartige Imprägnierhilfen haben die Aufgabe, eine ordnungsgemäße Imprägnierung des Kondensatorwickels zu gewährleisten. Bei Wickelbreiten größer als ca. 60 mm kann nämlich das Imprägnieren ohne derartige Imprägnieröffnungen zu Schwierigkeiten führen. Dies wird darauf zurückgeführt, daß infolge der Quellung von als Dielektrikumsbändern dienenden Kunststoffolien ein Nachfließen des Imprägniermittels nicht mehr gewährleistet ist.

Die beim bekannten Kondensator erforderlichen Imprägnierlöcher erfordern nun bei zunehmenden Wickeldurchmesser eine größere Anzahl von Bohrungen. Ebenso erfordern kurze Trocknungs- und Imprägnierzeiten in Abhängigkeit von den Imprägnierweiten ebenfalls eine große Anzahl von Bohrungen. Dadurch sind zur Herstellung des bekannten Kondensators eine Reihe zusätzlicher und teilweise aufwendiger Herstellungsschritte erforderlich.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, den eingangs genannten imprägnierten elektrischen Wickelkondensator derart weiterzubilden, daß bei einfacher Herstellungsweise ebenfalls eine ausreichende Imprägnierung gewährleistet ist und andererseits kurze Trocknungs- und Imprägnierzeiten erhalten werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Imprägnieröffnungen aus Schnitten am Wickelumfang bestehen.

Hierdurch wird der Vorteil erzielt, daß durch die entstehenden Schlitze die Trocknungs- und Imprägnierdauern im Vergleich zu einzelnen Bohrungen wesentlich verkürzt werden, wobei die Herstellungszeiten für die Imprägnieröffnungen ebenfalls in kürzeren Zeiten erfolgen kann.

Vorteilhaft sind die Schnitte parallel zu den Wickelstirnseiten angeordnet und gegebenenfalls bis in den Bereich eines im Wickelinneren angeordneten Kernrohrs erstreckt.

Der Gegenstand der Erfindung wird anhand der folgenden Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der dazugehörenden Zeichnung zeigen:

Fig. 1 die perspektivische Ansicht eines teilweise aufgeschnittenen Kondensatorwickels und

Fig. 2 bis 6 verschiedene Ausführungsformen von Imprägnieröffnungen in Draufsichten.

Fig. 1 zeigt einen teilweise aufgeschnittenen Kondensatorwickel 1 in perspektivischer Ansicht, der auf einem Kernrohr 2 angeordnet ist. Im Wickelumfang sind zwei um ca. 90° gegeneinander versetzte Schnitte 3 angeordnet, die als Imprägnieröffnung dienen.

In den Fig. 3 bis 6 sind verschiedene Ausbildungen der Schnitte 3 in Draufsicht dargestellt. In der Fig. 2 sind drei, jeweils um 120° gegeneinander versetzte, kreisförmige Schnitte 3 gezeigt, die sich bis in den Bereich eines im Wickelinneren angeordneten Kernrohrs 2 erstrecken. Zwischen den einzelnen Schnitten 3 bleiben Reststege 4 bzw. Restkernrohre 5 bestehen.

In der Fig. 3 sind vier jeweils um 90° gegeneinander versetzte, Schnitte 3 mit kreisförmigen Profil gezeigt.

In der Fig. 4 sind ebenfalls 4, um 90° gegeneinander versetzte, Schnitte 3 dargestellt, die gerade Begrenzungslinien aufweisen.

In der Fig. 5 sind zwei gegenüberliegende Schnitte 3 gezeigt, bei denen ein Kreisabschnitt bis in den Bereich des Kernrohrs 2 entfernt wurde.

Fig. 6 zeigt einen Kondensatorwickel mit drei um 120° gegeneinander versetzten Schnitten 3, bei denen ebenfalls ein Kreisabschnitt entfernt wurde.

Die Herstellung der Schnitte 3 geschieht durch mechanisches Abtragen, z.B. Sägen, Trennen, Schleifen, Fräsen und ähnliche Bearbeitungsmethoden.

Größe, Anzahl und Form der Schnitte hängt von den einzelnen Parametern wie Wickeldurchmesser, Viskosität des Imprägniermittels, elektrische Anforderungen sowie rationeller Fertigung ab. Im Einzelfall kann das Optimum durch Variation dieser einzelnen Parameter leicht gefunden werden. Hierbei ist es wichtig, eine zu starke Verringerung der Reststege zu vermeiden, da sich dies bezüglich der Betriebssicherheit (elektrische bzw. mechanische Werte) ungünstig auswirken könnte.

Nach Herstellung der einzelnen Schnitte muß selbstverständlich der Wickel "aufgeschlossen" werden, wobei die Fehlstellen an den Schnitten beseitigt werden. Die Selbstheilung an diesen Stellen ist sehr gut, da sich an den Rändern der Schnitte beim Regeneriervorgang kein hoher Druck aufbauen kann und die Regeneriergase durch die Schnitte entweichen können. Bei diesem Prozeß entstehen auf den metallisierten Dielektrikumsbändern isolierende Ränder um die Schnittkanten. Die Aufschließspannungen liegen hierbei in bekannter Weise über den Betriebsspannungen, so daß nach der Imprägnierung die Schnitte elektrisch vollständig isoliert sind.

Nach dem Aufschließprozeß wird der Kondensator getrocknet und imprägniert. Durch die Schnitte findet eine sehr starke Verkürzung der Trocknungszeit statt, da die Feuchtigkeit leicht durch die Schnitte hinausdiffundiert und nicht den langen Weg zu den Stirnseiten benötigt.

Die Imprägnierschlitze sind beispielsweise bei solchen Kondensatoren anwendbar, deren Dielektrikum aus quellfähigen Kunststoffolien, z.B. Polypropylen, bestehen und deren Elektroden beidseitig auf Papierbändern angeordnet sind, wobei diese Metallschichten durch die Stirnkontaktschichten kurzgeschlossen werden, so daß die Papierbänder im feldfreien Raum liegen.

Weiterhin sind die Imprägnierschlitze auch bei Kondensatoren möglich, bei denen die Elektroden direkt auf den Dielektrikumsbändern angeordnet sind.

Neben den in den Figuren gezeigten Schnittformen sind auch andere Formen der Imprägnierschlitze möglich, sofern die weiter oben angeführten Anforderungen erfüllt werden. Weiterhin ist es möglich, bei Kondensatorwickeln großer Höhe Imprägnierschlitze in unterschiedlichen Ebenen übereinander anzuordnen.


Anspruch[de]
  1. 1. Imprägnierter elektrischer Wickelkondensator mit Dielektrikumsbändern und Elektroden aus regenerierfähig dünnen Metallschichten, die auf zumindest einem Teil der Dielektrikumsbänder angeordnet sind, bei dem die Elektroden unterschiedlicher Polarität an den Wickelstirnseiten mit Stirnkontaktschichten verbunden sind, und der im Wickel durch Materialabtrag erzeugte Imprägnieröffnungen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Imprägnieröffnungen aus Schnitten (3) am Wickelumfang bestehen.
  2. 2. Imprägnierter elektrischer Wickelkondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnitte (3) parallel zu den Wickelstirnseiten angeordnet sind.
  3. 3. Imprägnierter elektrischer Wickelkondensator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Schnitte (3) bis in den Bereich eines im Wickelinneren angeordneten Kernrohrs (4) erstrecken.
  4. 4. Imprägnierter elektrischer Wickelkondensator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnitte (3) eine Dicke von ca. 3 mm besitzen.






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