Самовосстанавливающийся электрический конденсатор Советский патент 1992 года по МПК H01G9/00 

1

(21 4864014/21 (22)03.09.90 (46)23.09.92. Бюл. N° 35

(71)Ереванский филиал Всесоюзного научно-исследовательского проектно-конструк- торского и технологического института силового конденсаторостроения

(72)П.О.Хачятрян, М.П.Геворкян, Л.А.Дарь- ян, А.А.Арутюнян, М.С.Саруханян, А.П.Ара- келян и Е.Г.Актарян

(56) 1. Патент США № 3390312, кл. Н 01 G 3/00, 1972.

2.Патент США № 1439145, кл. Н 01 G 3/00,1961.

3.Патент Франции № 2055665, кл. Н 01 G3/00, 1971.

(54) САМОВОССТАНАВЛИВАЮЩИЙСЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ КОНДЕНСАТОР (57) Использование: при разработке самовосстанавливающихся электрических конденсаторов, работающих в импульсном режиме с сверхвысокими разрядными токами. Сущность изобретения: конденсатор включает диэлектрик 1, металлизированную бумагу 2 и слои металлизации 3 и 4. Особенностью изобретения является выполнение толщины металлизации, линейно изменяющейся от центра к краям, что обеспечивает повышение энергоемкости и надежности 1 ил.

сл

с

VI

Os 4 О 00 Ю

«Lib

Изобретение относится к электротехнике, а более конкретно к силовым и импульс- нымсамовосстанавливающимся

конденсаторам.

Известны металлизированный пленоч- ный конденсатор и импульсный конденсатор с металлизированными обкладками, в которых для улучшения торцевого контактирования металлизированные обкладки располагают с небольшим сдвигом, чтобы со стороны контактирования оставалась небольшая, не неперекрытая соседними слоями полоска металлизации. При направлении струи металла при шоопиро- вании наклонно эти полоски также шоопи- руются, что повышает надежность контакта

1,2.

Недостатком таких конденсаторов является то, что из-за относительно малой толщины металлизированного слоя, подобные конденсаторы используют при сравнительно небольших токах так как, локальное повышение плотности тока в области контакта и соответствующее повышение температуры в слое металлизации приводит к их выго- ранию и обрыву контакта с обкладкой.

Известен силовой самовосстанавливающийся конденсатор 3, выбранный в качестве прототипа, содержащий обкладки из двусторонне металлизированной бумаги и однослойный диэлектрик из синтетической пленки. В этой конструкции с целью усиления контактных соединений с обкладками, последние выполняют с утолщенными слоями металлизации на кромках, а в активной части с равномерной толщиной металлизации. При пробоях диэлектрика на разноименных обкладках с равномерной толщиной металлизации происходит одновременное очищение слоев металлизации в точках пробоя диэлектрика, за счет этого, повышается надежность процесса самовосстановления. Недостатком такой конструкции является то, что в активной части конденсатора обкладки при равномерной толщине слоя металлизации по ширине оказываются неравномерно нагруженными по плотности тока, так как, известно, что ток в обкладках в активной зоне конденсатора линейно уменьшается от полного зна- чения на торцах -до нуля на противоположной стороне обкладки. Выбирая толщину слоя металлизации, из условия качественного самовосстановления, равномерной по всей ширине активной части кон- денсатора тем самым ухудшаются его электрические характеристики, т.е. увеличивается активное сопротивление обкладок а, следовательно и потери в них, особенно при больших токах конденсатора.

Целью изобретения является устранение указанного недостатка, т.е повышение удельной энергоемкости конденсатора.

Указанная цель достигается тем, что в предлагаемом конденсаторе/ имеющем обкладки из двусторонне металлизированной бумаги и однослойный диэлектрик, с целью повышения энергоемкости надежности при сверхвысоких разрядных токах за счет повышения удельной мощности, изменение толщины металлизированного слоя выполняют изменяющимся линейно от центра обкладки к краям, причем первая и вторая обкладки имеют максимум толщины металлизированного слоя, соответственно, на краях и в центре обкладки, а минимальная толщина металлизированного слоя выбирается равной нулю.

На чертеже схематически показано расположение обкладок с изменяющейся толщиной слоя металлизации по ширине, по предлагаемому изобретению. По разные стороны диэлектрика (1) расположены обкладки из двусторонне металлизированной бумаги (2).

Слои металлизации (3) и (4) на разноименных обкладках выполнены таким образом, чтобы всегда против толстого слоя на одной обкладке располагался тонкий слой на другой.

При таком способе расположения обкладок автоматически обеспечивается требование самовосстановления.

С энергетической точки зрения, согласно эпюре распределения тока, наиболее на- груженным током части обкладок в предлагаемом изобретении имеют и наибольшую толщину слоя металлизации, этим и обеспечивается надежный электрический контакт при сверхвысоких разрядных токах и малые потери в обкладках за счет уменьшения их сопротивления по сравнению с равномерной металлизацией.

Технико-экономическая целесообразность предлагаемого изобретения заключается в уменьшении удельных затрат на единицу генерируемой энергии.

Изготовленный по предлагаемому изобретению конденсатор с диэлектриком из полипропиленовой пленки на напряжение 1000 В емкостью 10 мкФ позволил увеличить удельную энергоемкость в два раза по сравнению с известными конденсаторами аналогичной конструкции типа MKV фирмы Сименс.

Формула изобретения

Самовосстанавливающийся электрический конденсатор, содержащий однослойный диэлектрик, по обе стороны от которого расположены первая и вторая обкладки,

каждая из которых включает бумажный слойнение толщины металлизированного слоя и слой металлизации, который расположенвыполняют изменяющимся линейно от цен- с обеих сторон от бумажного слоя, причемтра обкладки и краям, причем первая и вто- толщина каждого металлизированного слоярая обкладки имеют максимум толщины изменяется,отличающийсятем,что,с5 металлизированного слоя соответственно целью повышения энергоемкости и надеж-на краях и в центре обкладки, а минимальности при сверхвысоких разрядных токах заная толщина металлизированного слоя вы- счет повышения удельной мощности, изме-бирается равной нулю.