JPH0332908B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0332908B2 JPH0332908B2 JP58111218A JP11121883A JPH0332908B2 JP H0332908 B2 JPH0332908 B2 JP H0332908B2 JP 58111218 A JP58111218 A JP 58111218A JP 11121883 A JP11121883 A JP 11121883A JP H0332908 B2 JPH0332908 B2 JP H0332908B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- oil
- capacitor
- immersed
- vapor
- electrode layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Organic Insulating Materials (AREA)
- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
Description
産業上の利用分野
本発明は、力率改善用やモータの駆動用および
運転用あるいは照明機器の安定器にと広く用いら
れている油浸コンデンサの改善に関するものであ
る。 従来例の構成とその問題点 両面に蒸着金属層を有する電極紙と誘電体であ
るプラスチツクフイルムとを重ねて巻回し絶縁油
を含浸してなる油浸コンデンサは、従来より上記
のような分野に広く用いられている。このような
油浸コンデンサの高電位傾度化をはかることはプ
ラスチツクフイルムの薄手化のみならず、絶縁油
やコンデンサ容器の消費量の低減さらにはコンデ
ンサの低価格化にも有利になり、産業的、省資源
的に大きな効果が期待できる。 従来、電極紙を用いた油浸コンデンサにおいて
は、良好な含浸性により部分放電の発生が抑えら
れており、また蒸着金属特有の自己回復性も有し
ているため、絶縁油を用いない構成である乾式コ
ンデンサや、金属箔あるいは金属化フイルムを用
いた油浸コンデンサに比して、高い電位傾度に設
定することができる。 このような油浸コンデンサの電位傾度をさらに
高めることを目的として、従来より、容量形成部
側の電極層の抵抗値を高めて自己回復性を向上さ
せることが提案されてきた。 第１図はこのような目的で提案されている従来
例の一断面図である。電極紙１の両面に、９Ω／
□以下の低抵抗部と20〜200Ω／□の高抵抗部か
らなる亜鉛を用いた蒸着金属電極層２を形成し、
プラスチツクフイルム３と重ねて巻回する。層間
には非ハロゲン化絶縁油４を充填し、また電極の
引出しは電極導出用金属溶射部５により行う。蒸
着金属電極層２において電極導出用金属溶射部５
側が低抵抗とされているのは、電極導出用金属溶
射部５と蒸着金属電極層２との接触抵抗を低減さ
せるためである。 しかしながら、このような構成により自己回復
性は向上したが反面、容量形成部側を高抵抗とし
たために誘電正接値が上昇し、また電極層を通じ
ての外部への放熱も抑制されるため、特に高温高
電圧下におい熱劣化や熱破壊をおこしやすいとい
う問題点が生じた。この点に関して層間に金属箔
を挿入しこれを通じて外部へ放熱させることも提
案されているが、必然的に素子の体積も増大して
しまい、本来の目的である油浸コンデンサの小型
軽量化および低価格化を達成するには至らなかつ
た。 以上の説明で明らかなように、容量形成部側の
電極層を高抵抗とした油浸コンデンサにおいて
は、高温高電圧下での熱劣化や熱破壊という問題
点が残されており、良好な自己回復性という特質
が十分に生かされていないというのが現状であつ
た。 発明の目的 本発明は前記油浸コンデンサの問題点に鑑み、
高温高電圧下での誘電正接値そのものを改善する
ことによつて高電位傾度化を達成し、コンデンサ
の小型軽量化ならびに低価格化を実現することを
日的とする。 発明の構成 そのための構成として、本発明は、両面に亜鉛
よりなる蒸着金属電極層を有しかつ前記蒸着金属
電極層の抵抗値が電極導出用金属溶射部側では９
Ω／□以下であり容量形成部側では20〜200Ω／
□の範囲内にある電極紙と、誘電体であるプラス
チツクフイルムとを重ねて巻回したコンデンサ素
子にシランカツプリング剤を１種類以上添加した
非ハロゲン化絶縁油を含浸したものである。 実施例の説明 シランカツプリング剤とは、通常の一般式 YRSiX3 で表わされるものである。ここでＸはSi原子に結
合した加水分解性の基であり、アルコキシ基、ア
シロキシ基、ハロゲン等が代表的な例である。ま
たＹは有機官能基であり、例えばビニル基、アミ
ノ基、イミノ基、クロル基、エポキシ基、メルカ
プト基、ペルオキシ基、ウレイド基などを含むも
のが代表的な例である。なおＹは有機基Ｒを介し
てまたは直接にSi原子と結合している。このよう
なシランカツプリング剤としては、例えばγ−メ
タアクリロキシプロピルトリメトキシシラン，γ
−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン，γ
−クロロプロピルトリメトキシシラン，γ−メル
カプトプロピルトリメトキシシラン，γ−アミノ
プロピルトリエトキシシラン，Ｎ−β（アミノエ
チル）γ−アミノプロピルトリメトキシシラン，
Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルメチ
ルジメトキシシラン，ビニルトリス（β−メトキ
シエトキシ）シラン，ビニルトリエトキシシラ
ン，ビニルトリクロルシラン等があり、これらの
１種類以上を非ハロゲン化絶縁油に添加した場合
に、本発明の目的を達成することができる。さら
に、シランカツプリング剤の添加量としては、絶
縁油に対し、0.1〜10重量％程度が望ましい。こ
れは、0.1％未満では顕著な効果は現われにくく、
また10％を超えて混入した場合には絶縁抵抗値が
若干低下するのみで特性上の問題を生じるわけで
はないが、シランカツプリング剤は一般に高価な
ため、コスト面で問題を生じる。 本発明において使用される非ハロゲン化絶縁油
としては、例えば、芳香族炭化水素系絶縁油や脂
肪族炭化水素系絶縁油あるいはこれらの混合油等
がある。例えばフタル酸エステル、マレイン酸エ
ステル、フマル酸エステル，アルキルベンゼン
油，シリコン油等が代表的であり、これらの１種
や混合油さらには他の非ハロゲン化絶縁油との混
合油を使用した場合に、顕著な効果を得ることが
できる。 さらに、前記のような非ハロゲン化絶縁油に熱
安定剤、電圧安定剤あるいは酸化劣化防止剤とし
てエポキシ系添加剤を数％以内添加することも広
く行われているが、この場合にも絶縁油中にシラ
ンカツプリング剤を混入することにより、本発明
の目的を達成することができる。 また、本発明において使用されるプラスチツク
フイルムとしては、例えばポリプロピレンフイル
ム，ポリエチレンフイルム，ポリエチレンテレフ
タレートフイルム，ポリカーボネートフイルム等
があり、これらの１種あるいは混合品を用いた場
合に顕著な効果を得ることができる。 本発明の具体的な実施例として、第１図の構成
からなる油浸コンデンサに誘電体として6μm厚の
ポリプロピレンフイルム（PPフイルム）を、ま
た絶縁油としてフタル酸ジオクチル（DOP）を
用いた10μFのコンデンサの場合を以下に説明す
る。 第２図は、100℃における印加電圧と誘電正接
値の関係を示したものである。Ｐは第１図の構成
からなり絶縁油としてDOPのみを用いた従来品
であり、，，はDOPに次の表に示すシラ
ンカツプリング剤を１重量％添加した本発明の実
施例品である。
運転用あるいは照明機器の安定器にと広く用いら
れている油浸コンデンサの改善に関するものであ
る。 従来例の構成とその問題点 両面に蒸着金属層を有する電極紙と誘電体であ
るプラスチツクフイルムとを重ねて巻回し絶縁油
を含浸してなる油浸コンデンサは、従来より上記
のような分野に広く用いられている。このような
油浸コンデンサの高電位傾度化をはかることはプ
ラスチツクフイルムの薄手化のみならず、絶縁油
やコンデンサ容器の消費量の低減さらにはコンデ
ンサの低価格化にも有利になり、産業的、省資源
的に大きな効果が期待できる。 従来、電極紙を用いた油浸コンデンサにおいて
は、良好な含浸性により部分放電の発生が抑えら
れており、また蒸着金属特有の自己回復性も有し
ているため、絶縁油を用いない構成である乾式コ
ンデンサや、金属箔あるいは金属化フイルムを用
いた油浸コンデンサに比して、高い電位傾度に設
定することができる。 このような油浸コンデンサの電位傾度をさらに
高めることを目的として、従来より、容量形成部
側の電極層の抵抗値を高めて自己回復性を向上さ
せることが提案されてきた。 第１図はこのような目的で提案されている従来
例の一断面図である。電極紙１の両面に、９Ω／
□以下の低抵抗部と20〜200Ω／□の高抵抗部か
らなる亜鉛を用いた蒸着金属電極層２を形成し、
プラスチツクフイルム３と重ねて巻回する。層間
には非ハロゲン化絶縁油４を充填し、また電極の
引出しは電極導出用金属溶射部５により行う。蒸
着金属電極層２において電極導出用金属溶射部５
側が低抵抗とされているのは、電極導出用金属溶
射部５と蒸着金属電極層２との接触抵抗を低減さ
せるためである。 しかしながら、このような構成により自己回復
性は向上したが反面、容量形成部側を高抵抗とし
たために誘電正接値が上昇し、また電極層を通じ
ての外部への放熱も抑制されるため、特に高温高
電圧下におい熱劣化や熱破壊をおこしやすいとい
う問題点が生じた。この点に関して層間に金属箔
を挿入しこれを通じて外部へ放熱させることも提
案されているが、必然的に素子の体積も増大して
しまい、本来の目的である油浸コンデンサの小型
軽量化および低価格化を達成するには至らなかつ
た。 以上の説明で明らかなように、容量形成部側の
電極層を高抵抗とした油浸コンデンサにおいて
は、高温高電圧下での熱劣化や熱破壊という問題
点が残されており、良好な自己回復性という特質
が十分に生かされていないというのが現状であつ
た。 発明の目的 本発明は前記油浸コンデンサの問題点に鑑み、
高温高電圧下での誘電正接値そのものを改善する
ことによつて高電位傾度化を達成し、コンデンサ
の小型軽量化ならびに低価格化を実現することを
日的とする。 発明の構成 そのための構成として、本発明は、両面に亜鉛
よりなる蒸着金属電極層を有しかつ前記蒸着金属
電極層の抵抗値が電極導出用金属溶射部側では９
Ω／□以下であり容量形成部側では20〜200Ω／
□の範囲内にある電極紙と、誘電体であるプラス
チツクフイルムとを重ねて巻回したコンデンサ素
子にシランカツプリング剤を１種類以上添加した
非ハロゲン化絶縁油を含浸したものである。 実施例の説明 シランカツプリング剤とは、通常の一般式 YRSiX3 で表わされるものである。ここでＸはSi原子に結
合した加水分解性の基であり、アルコキシ基、ア
シロキシ基、ハロゲン等が代表的な例である。ま
たＹは有機官能基であり、例えばビニル基、アミ
ノ基、イミノ基、クロル基、エポキシ基、メルカ
プト基、ペルオキシ基、ウレイド基などを含むも
のが代表的な例である。なおＹは有機基Ｒを介し
てまたは直接にSi原子と結合している。このよう
なシランカツプリング剤としては、例えばγ−メ
タアクリロキシプロピルトリメトキシシラン，γ
−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン，γ
−クロロプロピルトリメトキシシラン，γ−メル
カプトプロピルトリメトキシシラン，γ−アミノ
プロピルトリエトキシシラン，Ｎ−β（アミノエ
チル）γ−アミノプロピルトリメトキシシラン，
Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルメチ
ルジメトキシシラン，ビニルトリス（β−メトキ
シエトキシ）シラン，ビニルトリエトキシシラ
ン，ビニルトリクロルシラン等があり、これらの
１種類以上を非ハロゲン化絶縁油に添加した場合
に、本発明の目的を達成することができる。さら
に、シランカツプリング剤の添加量としては、絶
縁油に対し、0.1〜10重量％程度が望ましい。こ
れは、0.1％未満では顕著な効果は現われにくく、
また10％を超えて混入した場合には絶縁抵抗値が
若干低下するのみで特性上の問題を生じるわけで
はないが、シランカツプリング剤は一般に高価な
ため、コスト面で問題を生じる。 本発明において使用される非ハロゲン化絶縁油
としては、例えば、芳香族炭化水素系絶縁油や脂
肪族炭化水素系絶縁油あるいはこれらの混合油等
がある。例えばフタル酸エステル、マレイン酸エ
ステル、フマル酸エステル，アルキルベンゼン
油，シリコン油等が代表的であり、これらの１種
や混合油さらには他の非ハロゲン化絶縁油との混
合油を使用した場合に、顕著な効果を得ることが
できる。 さらに、前記のような非ハロゲン化絶縁油に熱
安定剤、電圧安定剤あるいは酸化劣化防止剤とし
てエポキシ系添加剤を数％以内添加することも広
く行われているが、この場合にも絶縁油中にシラ
ンカツプリング剤を混入することにより、本発明
の目的を達成することができる。 また、本発明において使用されるプラスチツク
フイルムとしては、例えばポリプロピレンフイル
ム，ポリエチレンフイルム，ポリエチレンテレフ
タレートフイルム，ポリカーボネートフイルム等
があり、これらの１種あるいは混合品を用いた場
合に顕著な効果を得ることができる。 本発明の具体的な実施例として、第１図の構成
からなる油浸コンデンサに誘電体として6μm厚の
ポリプロピレンフイルム（PPフイルム）を、ま
た絶縁油としてフタル酸ジオクチル（DOP）を
用いた10μFのコンデンサの場合を以下に説明す
る。 第２図は、100℃における印加電圧と誘電正接
値の関係を示したものである。Ｐは第１図の構成
からなり絶縁油としてDOPのみを用いた従来品
であり、，，はDOPに次の表に示すシラ
ンカツプリング剤を１重量％添加した本発明の実
施例品である。
【表】
従来品においては、高温高電圧下で誘電正接値
が急激に増大しているが、本発明の実施例品にお
いてはこれが大きく改善されていることがわか
る。 第３図は前記コンデンサP.，，の100℃
におけるステツプ昇圧破壊試験の結果を示したも
のである。電圧300Vから課電を開始し、24時間
毎に50Vずつ昇圧して、コンデンサが破壊した電
圧を耐圧とした。明らかに、本発明の実施例品に
おいては、従来品を大きく上回る高耐圧が得られ
ている。 以上の説明は、表に示したシランカツプリング
剤を添加した場合について説明したものである
が、他のシランカツプリング剤を添加した場合に
も同様に結果を得た。また絶縁油としてDOP以
外のものを使用した場合にも同様の結果を得た。
さらに誘電体としてPPフイルム以外に、ポリエ
チレンフイルムやポリエチレンテレフタレートフ
イルム，ポリカーボネートフイルム等を用いた場
合にも同様の結果を得た。 発明の効果 本発明によれば、油浸コンデンサの非ハロゲン
化絶縁中にシランカツプリング剤を添加すること
により、従来品を大きく上回る高電位傾度に耐
え、しかも小型軽量である画期的なコンデンサを
実現することが可能となる優れた効果を奏するも
のである。
が急激に増大しているが、本発明の実施例品にお
いてはこれが大きく改善されていることがわか
る。 第３図は前記コンデンサP.，，の100℃
におけるステツプ昇圧破壊試験の結果を示したも
のである。電圧300Vから課電を開始し、24時間
毎に50Vずつ昇圧して、コンデンサが破壊した電
圧を耐圧とした。明らかに、本発明の実施例品に
おいては、従来品を大きく上回る高耐圧が得られ
ている。 以上の説明は、表に示したシランカツプリング
剤を添加した場合について説明したものである
が、他のシランカツプリング剤を添加した場合に
も同様に結果を得た。また絶縁油としてDOP以
外のものを使用した場合にも同様の結果を得た。
さらに誘電体としてPPフイルム以外に、ポリエ
チレンフイルムやポリエチレンテレフタレートフ
イルム，ポリカーボネートフイルム等を用いた場
合にも同様の結果を得た。 発明の効果 本発明によれば、油浸コンデンサの非ハロゲン
化絶縁中にシランカツプリング剤を添加すること
により、従来品を大きく上回る高電位傾度に耐
え、しかも小型軽量である画期的なコンデンサを
実現することが可能となる優れた効果を奏するも
のである。
第１図は油浸コンデンサの一部断面図、第２図
は本発明の実施例における油浸コンデンサと従来
例の印加電圧と誘電正接値の関係を示す比較特性
図、第３図は同ステツプ昇圧破壊試験の結果を示
す比較特性図である。 １……電極紙、２……蒸着金属電極層、３……
プラスチツクフイルム、４……非ハロゲン化絶縁
油、５……電極導出用金属溶射部。
は本発明の実施例における油浸コンデンサと従来
例の印加電圧と誘電正接値の関係を示す比較特性
図、第３図は同ステツプ昇圧破壊試験の結果を示
す比較特性図である。 １……電極紙、２……蒸着金属電極層、３……
プラスチツクフイルム、４……非ハロゲン化絶縁
油、５……電極導出用金属溶射部。
Claims (1)
- １ 両面に亜鉛よりなる蒸着金属電極層を有しか
つ前記蒸着金属電極層の抵抗値が電極導出用金属
溶射部側では９Ω／□以下であり容量形成部側で
は20〜200Ω／□の範囲内にある電極紙と、誘電
体であるプラスチツクフイルムとを重ねて巻回し
たコンデンサ素子にシランカツプリング剤を１種
類以上添加した非ハロゲン化絶縁油を含浸した油
浸コンデンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58111218A JPS603114A (ja) | 1983-06-20 | 1983-06-20 | 油浸コンデンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58111218A JPS603114A (ja) | 1983-06-20 | 1983-06-20 | 油浸コンデンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS603114A JPS603114A (ja) | 1985-01-09 |
| JPH0332908B2 true JPH0332908B2 (ja) | 1991-05-15 |
Family
ID=14555516
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58111218A Granted JPS603114A (ja) | 1983-06-20 | 1983-06-20 | 油浸コンデンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS603114A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5310850A (en) * | 1992-10-26 | 1994-05-10 | Industrial Technology Research Institute | Heat resistant poly(urethane amideimide) composition and method for preparing the same |
-
1983
- 1983-06-20 JP JP58111218A patent/JPS603114A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS603114A (ja) | 1985-01-09 |
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