JPS6210983Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は安全装置として電流ヒユーズを取付け
た電流ヒユーズ付樹脂充填型コンデンサに関する
ものである。

一般に、コンデンサはコンデンサ素子の構成要
素である誘電体が劣化することにより絶縁破壊を
起し、短絡状態になるものが大半であるが、本考
案はこの種のタイプのコンデンサにおいて、より
完全に安全装置としてのヒユーズを遮断しようと
するものである。

すなわち、一般に前記のタイプのコンデンサに
おいては、破壊時に誘電体の絶縁破壊と同時に誘
電体が分解されてガスが急激に発生し、内圧が高
まり充填樹脂および容器が破裂し発火する。従来
この種のコンデンサには以上のような事故を未然
に防ぐために、コンデンサ素子と直列に電流ヒユ
ーズを結線し、コンデンサ素子の短絡電流でヒユ
ーズを遮断するものがあるが、当然発生したガス
量が爆破量に達する以前に電流ヒユーズが遮断し
ないと効果がない。前述したように誘電体の分解
によつて発生するガスの量は急激に増大するので
容器の強度が耐えられなくなり、ヒユーズの溶断
および遮断までの時間内に容器が破壊してしまう
ことがあり、従来の電流ヒユーズ付樹脂充填型コ
ンデンサは安全装置として信頼性に乏しいという
欠点を有していた。

本考案は上記のような従来における欠点を除去
し、動作の確実な電流ヒユーズ付樹脂充填型コン
デンサを提供することを目的とする。

本考案の特徴は、コンデンサ素子の破壊の際に
コンデンサ素子の両端面部に空間部を形成すると
ともに、この空間部と巻芯内の空胴を連通して連
通空間部を形成し、誘電体の分解によつて発生す
る分解ガスを前記空間内に溜めると同時に、分解
ガスのガス圧により巻芯を内側に変形させ、電流
ヒユーズが遮断するまでの間、容器が爆破に耐え
ることができるような構成にした点にある。

以下、本考案の実施例について図面とともに説
明する。第１図において、１は金属化フイルムコ
ンデンサ素子、２は熱可塑性樹脂よりなる両端が
開口した筒状の巻芯、３はコンデンサ素子１と直
列接続された電流ヒユーズ、４は充填樹脂、５
ａ，５ｂは上記コンデンサ素子１と端子７を電気
的に接続するリード線、６は合成樹脂容器、８は
高分子材料の独立気泡発泡体である。

独立気泡発泡体８はそれぞれ気泡が独立してい
るために合成樹脂容器６内に充填された充填樹脂
４は独立気泡発泡体８内には進入しない。従つ
て、巻芯２内には独立気泡発泡体８により密封さ
れた空胴が形成されている。

一般的にコンデンサ素子が破壊した際、すなわ
ち、コンデンサ素子の構成要素である誘電体から
分解ガスが発生すると、その分解ガスは強度的に
強いコンデンサ素子外周方向よりも、誘電体間を
通り強度的に弱いコンデンサ素子端面方向に最も
多く抜けやすく、コンデンサ素子と充填樹脂の接
触すきまを通り、次第に分解ガス圧が高まり、外
装強度の最も弱いところを破裂しようとする。

本実施例では、コンデンサ素子１の端面部に耐
熱性80〜150℃程度の高分子材料よりなる独立気
泡発泡体８を粘着剤等により貼り付け、また巻芯
２を、コンデンサ素子１が破壊した際の発熱及び
分解ガス圧に対し形状変形する熱可塑性樹脂材料
で形成することにより、コンデンサ素子１が破壊
した際の分解ガスはコンデンサ素子１の端面部か
ら強度的に弱い独立気泡発泡体８へ急激に進入
し、その分解ガスが高温かつ急激な発生のため
に、独立気泡発泡体８内の各気泡壁を瞬間的に溶
かし、あるいは突き破り、一瞬のうちにコンデン
サ素子１の端面部に空間部を形成するとともに、
この空間部と巻芯２内の空胴とを連通して連通空
間部が形成され、その連通空間部内に分解ガスを
一時的に溜めることができる。同時に巻芯２が熱
可塑性であるためコンデンサ素子１破壊時の発熱
とガス圧、コンデンサ素子１の誘電体の熱収縮に
より巻芯１を内側へ変形させることができ、分解
ガス圧の上昇を緩和することができる。従つて合
成樹脂容器６は電流ヒユーズ３が短絡電流により
遮断するまでの間、コンデンサ素子１より発生す
る分解ガス圧に対し強度的に耐えることができ
る。第２図は本実施例の電流ヒユーズ付樹脂充填
型コンデンサのコンデンサ素子１が破壊した際の
状態を示す。

第３図はコンデンサが破壊に至るまでの時間の
推移で分解ガス圧との関係を示す図であり、原点
Ｏで破壊が開始し、絶縁破壊し短絡状態になり、
電流ヒユーズは時間Ｔ_Oで遮断する。第３図のｂ
は従来のコンデンサにおける分解ガス圧、ｃは本
実施例のコンデンサにおける分解ガス圧、ｄはヒ
ユーズ電流を示す。なお、第３図の破線ａは電流
ヒユーズを設けなかつた場合の短絡電流を示す。
ここで誘電体の分解ガスが急激に発生し、ガス圧
Pa〜Pb間で容器が爆破する。従来の電流ヒユー
ズ付樹脂充填型コンデンサにおいては時間Ｔ_1-a
〜Ｔ_1-b間で容器６が爆破する。したがつて、時
間Ｔ_O＞Ｔ_1-aであり、従来例では電流ヒユーズ３
が遮断する前に容器６が爆破してしまう事が生じ
る。実験では200V、30μＦの定格のコンデンサ
で50台中、20台の容器６が爆破した。一方、第１
図の本実施例コンデンサにおいては、時間Ｔ_2-a
〜Ｔ_2-b（＞Ｔ_O）間で爆破する。従つて本実施例
の場合には、同様の実験で50台中、50台とも、容
器６が爆破するよりもヒユーズ３が先に遮断し
た。

このように本考案に係る電流ヒユーズ付樹脂充
填型コンデンサは、独立気泡発泡体をコンデンサ
素子の両端面および巻芯の両端面に貼り付け、巻
芯内に空胴を形成したことにより、電流ヒユーズ
が遮断するまでの間、コンデンサ素子より発生す
る分解ガスのガス圧を一時的に緩和することがで
き、容器が爆破する前に電流ヒユーズが遮断し、
発火の危険を未然にしかも確実に防止することが
できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例におけるコンデンサ
の断面図、第２図は同コンデンサのコンデンサ素
子が破壊した際の状態を示す断面図、第３図は同
コンデンサが破壊に至るまでの時間とガス圧との
関係を示す特性図である。 １……コンデンサ素子、２……巻芯、３……電
流ヒユーズ、４……充填樹脂、６……合成樹脂容
器、８……独立気泡発泡体。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 両端が開口した筒状の巻芯のまわりにコンデン
   サ素子を設け、前記巻芯の両端およびコンデンサ
   素子の両端を独立気泡発泡体で覆つて前記巻芯内
   にに空胴を形成し、前記コンデンサ素子に直列に
   電流ヒユーズを接続し、前記巻芯、コンデンサ素
   子、独立気泡発泡体および電流ヒユーズをともに
   容器に収納し、この容器内に樹脂を充填してなる
   コンデンサ。