JPH01257316A - 高圧コンデンサの製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）発明の目的 ［産業上の利用分野］ この発明は電力用に用いる高圧コンデンサの製造法に関
する。

［従来の技術］ プラスチックフィルムを誘電体とし、これに金属を蒸着
した金属化フィルムを積み重ねながら巻き取った、所謂
、巻回型コンデンサは、無極性であり誘電損失が少ない
こと、等から電力用に用いられる。しかし、高電圧下に
用いられるとき巻回両端面部にコロナ放電を生じ易く、
絶縁耐力特性の改善が要求されている。

ところで、上記課題解決を一つの目的にした実開昭５９
−１０７１３１号公報に記載の高圧コンデンサの考案が
ある。

この高圧コンデンサは、電極と誘電体とを一体に巻回し
て構成するコンデンサ素子内に絶縁ガスを充填してなり
、さらにこのコンデンサ素子の外周部を難燃性の合成樹
脂部により囲繞し、さらにこの合成樹脂部外表面に電極
からの端子を導出した構造であり、この高圧コンデンサ
は概路次のような製造法により作られるものである。

先ず、空気中で金属化フィルムを積み重ねながら巻き取
り、巻き取った素子の両端面に金属を溶射して電極を形
成し、この電極に引き出し線を接続してコンデンサ素子
を得て、次に、得られたコンデンサ素子複数個を集合さ
せて型内に入れて真空乾燥処理を行い、真空状態の型内
に絶縁ガスを充填して各コンデンサ素子の巻回両端面部
の隙間に絶縁ガスを注入充填したのち、型内の絶縁ガス
を正圧状態に保ちなから難燃性の合成樹脂液を注入し、
この合成樹脂液を硬化温度に加熱して硬化反応後に型を
はずして高圧コンデンサを取り出す製法が用いられてい
る。

このような製法による高圧コンデンサは、各コンデンサ
素子の巻回両端面の凹凸部に僅かながら絶縁ガスの滞留
が期待でき、コンデンサ素子に絶縁ガスを充填しないも
のに較べてコロナ放電特性が向上すると同時に絶縁耐力
が向上する利点がある。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、上記高圧コンデンサは、大気中で、金属
化フィルムを積み重ねながら巻き取るので、巻き取った
金属化フィルム間に空気を抱き込み、その間に空気のボ
イドとなって存在する問題点がある。

このような空気ボイドの存在する各コンデンサ素子を真
空乾燥処理しても、それぞれのコンデンサ素子の巻回両
端面の凹凸部の空気や水分を取り除くことはできるが、
金属化フィルム間に存在している空気のボイドを、この
真空乾燥処理では取り去ることができないという問題点
がある。

また、絶縁ガスを正圧状態にして注入充填した各コンデ
ンサ素子を合成樹脂液の中に埋入する際に、それぞれの
コンデンサ素子が合成樹脂液の中に入り込んだ段階でそ
のコンデンサ素子の巻回両端面の凹凸部に滞留していた
絶縁ガスが合成樹脂液により浮力を得て一部は合成樹脂
液中を気泡となって外に出て行き、また、合成樹脂液を
硬化反応温度に加熱して硬化を進める初期の段階で合成
樹脂液の粘度が下がり、しかも残留している絶縁ガスが
曖められ浮力が一層大になるので、更に合成樹脂液中を
気泡となって外に出て行く、従って、各コンデンサ素子
の巻回両端面の凹凸部に絶縁ガスの滞留をあまり期待す
ることができなくなるという問題点がある。

そこで、この発明はコンデンサ素子の巻回両端面部の金
属薄膜縁面まわりの絶縁耐力弱点部、及び金属化フィル
ム間のボイドによる絶縁耐力弱点部にＳＦ６ガスを高密
度に滞留させてコロナ放電特性の改善を計りうるコンデ
ンサの製造法を提供しようとするものである。

（ロ）発明の構成 ［問題点を解決するための手段］ この発明は、上記の問題点を解決するために、先ず、プ
ラスチックフィルムに金属薄膜を形成した金属化フィル
ムをＳＦ６ガス雰囲気中で巻き取りを行う工程、巻き取
った素子を大気中で素子両端面に電極を形成し引き出し
線を接続する工程、電極を形成し引き出し線を接続した
コンデンサ素子を容器に収容し真空処理する工程、真空
状態の容器内にＳＦ６ガスを充填する工程、ＳＦ６ガス
を充填した容器のまわりを合成樹脂でモールドする工程
を経て容器収容形コンデンサ素子を作成し、次いで、こ
の容器収容形コンデンサ素子を複数個集合する工程、こ
の集合体のまわりを前記合成樹脂と同種の合成樹脂また
は異種の合成樹脂で一体にモールドする工程を経ること
を特徴とする製造法に構成したのである。

以下、各工程について図面を用いて説明する。

第１図はＳＦ、ガス雰囲気中で金属化フィルムを積み重
ねながら巻き取りを行うフィルム巻取装置の概略を示す
図面、第２図はコンデンサ素子の要部拡大断面図、第３
図は真空処理、ＳＦ６ガスの導入、および合成樹脂モー
ルドが可能な真空槽装置の概略を示す図面、第４図は高
圧コンデンサの切欠断面図である。

フィルム巻取装置のフィルム巻き取り軸部は、タンク１
の下部に位置させ、タンク１内にＳＦ６ガスを入れた際
に空気２の約５倍の密度のために下部に溜るＳＦ６ガス
の溜りの中に入るように設定しである。

このタンク１の下部に溜ったＳＦ６ガス３の雰囲気中で
金属化フィルム５，６を巻き取ると、巻き取られる金属
化フィルム５．６の間に生じる隙間にＳＦ６ガス３を抱
き込み、巻き取った素子の金属化フィルム簡にＳＦ６ガ
ス３のボイド７を生じる。

また、ＳＦ６ガス雰囲気中での金属化フィルムの巻き取
りとして、例えば、図示を省略したが、巻き取られる金
属化フィルム５．６の巻取り直前にＳＦ６ガスを導入し
ながら巻き取ってもよい。

この場合、巻き取られる金属化フィルム５，６の間に生
じる隙間に前記と同様にＳＦ６ガス３を抱き込み、巻き
取った素子の金属化フィルム間にＳＦ６ガス３のボイド
７を生じることになる。

このような素子を続けて製作するには、タンク１内にＳ
Ｆ６ガスが既に入っているので、タンク１の上部開口よ
り、巻き取り軸にボビン４をセットし、このボビン４に
金属化フィルム５，６のセットする等々の各種の作業を
行って、金属フィルム５．６の巻き取り操作へと進むこ
とになる。タンク１内のＳＦ、ガス量が消耗し少なくな
るとタンク１の上部開口より適宜に補充する。

金属化フィルム間に発生したＳＦ６ガス３のボイド７は
ボイド７の発生した位置や形によって容易に外に出て行
き得ない状態のものと外に容易に流出する状態のものと
があり、大多数が容易に外に出て行き得ない状態のもの
で一部が外に流出可能な状態のものである。

このような巻き取った素子を大気中に出し、素子の端面
に金属を溶射して巻き取られた金属薄膜５ａ、６ａに接
続の電極８ａ、８ｂを形成し、この電極８ａ、８ｂに引
き出し線９ａ、９ｂを半田付けしてコンデンサ素子１０
を得る。

この際に、素子のボイド７のうち容易に外に出て行き得
ない状態のものは内部に滞留した状態を保ち、外に容易
に流出する状態のものはＳＦ６ガスが流出することにな
る。

このコンデンサ素子１０を、大気中で、容器１２に収容
する。なお、この容器１２は容器本体１２ａと蓋体１２
ｂの嵌合面に容器１２内の空気を真空引きでき容器内に
ＳＦ、ガスを充填できて、容器１２のまわりを合成樹脂
でモールドする際にモールド樹脂が容器１２のなかに侵
入し得ない程度の大きさの間隙１２ｃを形成しである。

コンデンサ素子１０を収容した容器１２のまわりにガラ
スクロス１１を巻く、このガラスクロス１１は容器内の
空気の真空引きおよびＳＦ６ガスの充填に影響を与えな
い程度の隙間のあるものを・使用する。

コンデンサ素子１０を容器１２内に収容し、容器１２ま
わりにガラスクロス１１を巻いて金型１４内にセットし
て真空槽１５に入れる。真空槽１５のバルブ１７を開き
、他のバルブを閉じて真空引きすと、容器１２内の空気
は間隙１２Ｃからガラスクロス１１の隙間を通って真空
槽１５外に排気して真空処理ができる。

その後、バルブ１７を閉じ、バルブ１８を開いて真空槽
１５内にＳＦ６ガスを導入し、容器１２内にＳＦ６ガス
３を充填する。

この容器１２内にＳＦ、ガスが充填される際に、前記電
極溶射や引き出し線接続の時に滞留していたＳＦ６ガス
のうち外に流出した箇所の空所にＳＦ、ガスを充填でき
ることになる。

バルブ１９を開いて金型１４の中に合成樹脂液２０′を
入れ、ＳＦ６ガスの充填されている容器１２のまわりを
合成樹脂液２０’で包囲し、その後真空槽内を正圧に保
ちつつ加熱して硬化反応させる。樹脂が硬化すると合成
樹脂２ｏのモールドが完了するので、取り出して容器収
容形コンデンサ素子１３を得ることができる。

次いで、この容器収容形コンデンサ素子１３を複数個集
合させ、この集合体を金型２１内にセットしてこの集合
体のまわりを前記合成樹脂２ｏと同種の合成樹脂または
異種の合成樹脂２２で一体にモールドして、高圧コンデ
ンサを得ることができる。

（ハ）発明の効果 （１）金属化フィルムをＳＦ６ガス雰囲気中で巻き収り
を行うことにより、巻き取られる金属化フィルムの間に
ＳＦ６ガスを抱き込ませ、抱き込ませたＳＦ６ガスのボ
イド７の大部分を容易に外に出て行き得ない状態に内部
に滞留させると共に外に流出したＳＦ６ガスのボイド部
の空所にその後の工程でＳＦ６ガスを充填できるので、
巻回金属化フィルム間のボイドをＳＦ６ガスのボイドに
形成することによってコロナ放電開始電圧の高い容器収
容形コンデンサ素子を得ることができる。

＋２１　　内部滞留したＳＦ６ガスは容易に外に出て行
き得す、外に流出したＳＦ６ガスのボイド部の空所にＳ
Ｆ６ガスを充填できることにより、大気中に取り出して
巻回両端面に電極の金属溶射ができ、引出し線の接続が
できるので、電極形成、引出し線の接続作業が容易にな
る。

（３）　　コンデンサ素子を容器に収容してこれを真空
処理し容器内にＳＦ６ガスを充填して、その後に、容器
のまわりを合成樹脂でモールドする一連の工程により、
コンデンサ素子巻回両端面の金属薄膜縁面まわりにＳＦ
６ガスを高密度に充填させることができるので、コンデ
ンサ素子巻回両端面の金属薄膜縁面まわりのコロナ放電
開始電圧を高くできる。

このように、電極の形成、引出し線の接続を大気中で行
い得るので作業が容易となり、巻き込まれる金属化フィ
ルム間のボイド部、及びコンデンサ素子両端面の金属薄
膜縁面まわり部のいづれの絶縁耐力弱点部もコロナ放電
開始電圧を高くできるので、高耐圧のモールドコンデン
サを得ることができる製造法である。

（イ）また、集合体に集合させる容器収容形コンデンサ
素子の段階で動作試験が可能となることにより、良否の
選別ができ後の工程の無効工数の削減ができる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はフィルム巻取り装置の概略を示す説明図、第２
図はコンデンサ素子の要部拡大断面図、第３図は真空槽
装置の概略を示す説明図、第４図は高圧コンデンサの切
欠断面図、であることを示す。 １・・・上部開口タンク、２・・・空気、３・・・ＳＦ
６ガス、４・・・ボビン、５．６・・・それぞれ金属化
フィルム、７・・・ＳＦ６ガスのボイド、８ａ、８ｂ・
・・それぞれ電極、９ａ、９ｂ・・・それぞれ引き出し
線、１０・・・コンデンサ素子、１１・・・ガラスクロ
ス、１２・・・容器、１３・・・容器収容形コンデンサ
素子、１４・・・金型、１５・・・真空槽、１６．１７
，１８．１９・・・それぞれバルブ、２０’・・・合成
樹脂液、２０・・・合成樹脂、２１・・・金型、２２・
・・合成樹脂。 特許出願人　　　利昌工業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　先ず、プラスチックフィルムに金属薄膜を形成した金
   属化フィルムを六弗化硫黄ガス（以下、単にＳＦ＿６ガ
   スと云う）雰囲気中で巻き取りを行う工程、巻き取った
   素子を大気中で素子両端面に電極を形成し引き出し線を
   接続する工程、電極を形成し引き出し線を接続したコン
   デンサ素子を容器に収容し真空処理する工程、真空状態
   の容器内にＳＦ＿６ガスを充填する工程、ＳＦ＿６ガス
   を充填した容器のまわりを合成樹脂でモールドする工程
   を経て容器収容形コンデンサ素子を作成し、次いで、こ
   の容器収容形コンデンサ素子を複数個集合する工程、こ
   の集合体のまわりを前記合成樹脂と同種の合成樹脂また
   は異種の合成樹脂で一体にモールドする工程を経ること
   を特徴とする高圧コンデンサの製造法。