SE515894C2 - Kondensatorelement för en kraftkondensator, kraftkondensator innefattande dylikt kondensatorelement samt metalliserat band för en kraftkondensator - Google Patents

Description

25 30 35 515 894 vidare känt att uppdela ett eller flera av de metalli- serade områdena i dels segment åtskilda av icke-metalliserade partier, dels bryggor anordnade att elektriskt ansluta segmenten med varandra. Segmenteringen ökar det metalliserade områdets ekvivalenta ytresistivi- tet, vilket har visat sig gynna kondensatorelementets s.k. "självläkande" förmåga. Det betyder att vid ett elektriskt genomslag i ett filmskikt föràngas elektrod- materialet närmast felstället genom en kraftig men kort- varig urladdningsström som vill passera kortslutningen.

När elektrodmaterialet närmast felstället har förångats återfàs den elektriska hàllfastheten i området, och kon- densatorelementet har därmed självläkt. På grund av den förlorade elektrodarean ger varje självläkningsprocess en liten minskning i kondensatorelementets kapacitans. I det fall en självläkningsprocess sker i ett segment, säker- ställer bryggorna att tillräckligt med energi kan över- föras från angränsande segment för att möjliggöra en effektiv föràngning av elektrodmaterialet runt fel- stället. Om ett allvarligt fel uppstår, t.ex. om genom- slaget går genom flera filmskikt, sker en kraftig ström- rusning genom bryggorna som är anslutna till det felande segmentet. Om strömrusningen är tillräckligt kraftig kan bryggorna själva föràngas, varpå det felande segmentet isoleras. Kapacitansförlusten är i detta fall större än vid självläkningsprocessen.

Ett segmenterat, metalliserat band för ett kondensator- element av det ovan angivna slaget beskrivs exempelvis i dokumentet GB2 298 962 A i samband med figur 4. Det beskrivna bandet utgöres av en film på vilken två segmen- terade, metalliserade områden är anordnade. Varje segment är genom bryggor anslutet till två av sina grannsegment.

Den metalliserade filmen är i detta fall avsedd för ett kondensatorelement med en inre seriekoppling. 10 15 20 25 30 35 515 894 Vid drift är det rullade kondensatorelementet elektriskt anslutet vid sina båda ändytor och en ström, som i det följande kommer att benämnas lastström, flyter kontinuer- ligt mellan dessa och orsakar Joulska förluster i konden- satorelementet. Lastströmmen följer därvid den strömbana mellan ändytorna som uppvisar den minsta resistansen. I växelströmsfallet ansvarar själva växelströmmen för en väsentlig del av de Joulska förlusterna och i likströms- fallet ansvarar rippelströmmar för merparten av de Joulska förlusterna. Ett problem vid kondensatorelement innefattande kända metalliserade band av det tidigare angivna slaget, är att Joulska förluster uppstår i bryggorna vid normal drift. Speciellt är detta fallet vid applikationer involverande höga strömmar. Värmeutveck- lingen i kända kondensatorelement med metalliserade band av det ovan angivna slaget kan vara så stor att den är dimensionerande för dess konstruktion.

REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN Ändamålet med föreliggande uppfinning är bl.a. att undan- röja ovannämnda problem och att åstadkomma ett konden- satorelement innefattande ett segmenterat, metalliserat område där två närliggande segment genom en brygga är elektriskt ansluta till varandra enligt en ny princip.

Kondensatorelementet och kraftkondensatorn enligt upp- finningen kännetecknas av att bryggan är så anordnad att i det segmentuppdelade området uppträder lastströmmen i huvudsak i segmenten.

Det metalliserade bandet enligt uppfinningen kännetecknas av att minst en av bryggorna är anordnad i en del av det icke-metalliserade partiet som sträcker sig vinkelrätt eller i huvudsak vinkelrätt mot den dielektriska filmens làngsidor. 10 15 20 25 30 35 515 894 Enligt uppfinningen är bryggan anordnad så att den last- ström som uppträder i kondensatorelementet inte i någon större utsträckning passerar genom denna. Bryggan är dock anordnad så att ett visst strömutbyte mellan de intillig- gande segmenten, t.ex. vid självläkningsprocesser eller för att utjämna små potentialskillnader, medges. Ström- marna vid dessa strömutbyten är, till skillnad från last- strömmen, så låga eller varar under så korta tidsperio- der, att de inte orsakar några större Joulska förluster.

Enligt en utföringsform av uppfinningen är bryggorna anordnade i delar av icke-metalliserade partier som sträcker sig vinkelrätt eller i huvudsak vinkelrätt mot kondensatorelementets anslutningsytor. Eftersom last- strömmen strävar efter att följa så "raka" strömbanor som möjligt, dvs. strävar efter att följa en strömbana som sträcker sig vinkelrätt mot kondensatorelementets anslut- ningsytor, vilken bildar den kortaste vägen mellan anslutningsytorna, kommer en brygga som sammankopplar två segment vinkelrätt mot denna strömbana inte att ingå i lastströmmens strömbana. Denna utföringsform av upp- finningen bidrar dessutom till en hög resistans vinkel- rätt mot lastströmmens riktning, vilket är fördelaktigt.

Enligt en annan utföringsform av uppfinningen är de av bryggan sammankopplade segmenten likformiga.

Enligt en utföringsform av en kraftkondensator enligt uppfinningen, innefattar kraftkondensatorn ett flertal kondensatorelement, vilka har en i huvudsak cirkulär- -cylindrisk form, anordnade vid varandra sà att deras axialriktningar sammanfaller, och är anslutna till var- andra sä att de bildar en seriekopplad kondensatorstapel.

I en sådan kraftkondensator för högspänning är tekniken att använda inre seriekopplingar i kondensatorelementen uppenbart fördelaktig, eftersom antalet seriekopplade kondensatorelement kan reduceras. Tekniken är speciellt 10 l5 20 25 30 35 515 894 fördelaktig tillsammans med ovannämnda teknik för själv- läkning. Eftersom fungerande självläkning kräver speciellt tunn metallbeläggning och de strömmar som flyter genom metallen genererar aktiv förlusteffekt (värme) sà betyder tunnare skikt högre förluster. Ett sätt att reducera förlusterna utan att kompromissa med kravet pà tunn metallbeläggning är att välja en form på den metallbelagda filmen, och därmed en form pà konden- satorelementet, så att metallbeläggningens mått vinkel- rätt mot ihoprullningsriktningen minskas och längden pà rullen ökas. Konsekvenserna av detta blir, om inte inre seriekoppling tillgrips, att de cylindriska kondensator- elementen får en relativt liten höjd i förhållande till diametern. Att seriekoppla många sådana element, vilket krävs för högspänning, blir kostnadsmässigt ofördelak- tigt. Med inre seriekopplingar kan alltså flera serie- kopplade delkondensatorer automatiskt byggas in i ett cylinderformat kondensatorelement med en ur tillverk- ningssynpunkt optimal relation mellan höjd och diameter, och med goda självläkande egenskaper.

FIGURBESKRIVNING Uppfinningen kommer att förklaras närmare i det följande med hänvisning till ritningarna, där Figur 1 visar en första utföringsform av tvà metalli- serade band för ett kondensatorelement enligt upp- finningen, Figur 2 visar ett ekvivalent kretsschema för banden i figur 1, Figur 3 visar en första utföringsform av ett kondensator- element enligt uppfinningen, 10 15 20 25 30 35 515 894 Figur 4 visar en andra utföringsform av tvà metalliserade band för ett kondensatorelement enligt uppfinningen, Figur 5 visar ett ekvivalent kretsschema för banden i figur 4, Figur 6 visar en första utföringsform av en kraftkonden- sator enligt uppfinningen, Figur 7 visar en andra utföringsform av en kraftkonden- sator enligt uppfinningen, Figur 8 visar en tredje utföringsform av ett metalliserat segmenterat band enligt uppfinningen, Figur 9 visar i ett längdsnitt en alternativ utförings- form av ett kondensatorelement enligt uppfinningen, Figur 10 illustrerar en seriekoppling av två av det i figur 9 visade kondensatorelementet, Figur 11 visar ytterligare en utföringsform av tvà metalliserade band enligt uppfinningen, Figur 12 visar ett ekvivalent kretsschema för de i figur ll visade metalliserade banden, och Figur 13 visar ett tvärsnitt av de metalliserade banden fràn figur 1, där banden pà ett fördelaktigt sätt år anordnade vid varandra.

BESKRIVNING AV UTFÖRINGSEXEMPEL Figur 1 visar i en toppvy en första utföringsform av tvà làngstråckta, ovanpå varandra anordnade metalliserade band 1, 2 enligt uppfinningen. Det första bandet 1 inne- fattar en lángsträckt dielektrisk film 3 med förutbestämd 10 15 20 25 30 35 515 894 bredd, som sträcker sig mellan tvà parallella làngsidor 16, 17. Filmens 3 övre, synliga yta är delvis belagd med ett tunt skikt av metalliskt elektrodmaterial som bildar ett sammanhängande metalliserat område 4 med förutbestämd bredd. Filmens 3 undre, ej synliga yta vänder mot det andra bandet 2 och är obelagd. Området 4 innefattar ett flertal parallella, rektangulära och likformiga segment 5, som sträcker sig vinkelrätt eller i huvudsak vinkel- rätt mot filmens 3 làngsidor 16, 17 och i hela områdets 4 bredd. Segmenten 5 är åtskilda genom korridorliknande, icke-metalliserade partier 6, vilka sträcker sig parallellt med och mellan segmenten 5, dvs. vinkelrätt eller i huvudsak vinkelrätt mot filmens 3 làngsidor 16, 17. Det metalliserade området 4 innefattar vidare bryggor 7 i form av metalliserade partier som är anord- nade i de icke-metalliserade partierna 6 för att elek- triskt ansluta varje segment 5 med sina närmaste grann- segment. Det andra metalliserade bandet 2 innefattar en längsträckt dielektrisk film 8 som är i huvudsak lika bred som det första metalliserade bandets 1 film 3, och som sträcker sig mellan två parallella làngsidor 12, 13.

Filmens 8 övre, synliga yta vänder mot det första bandets 1 obelagda yta, och är delvis belagd med ett tunt skikt av metalliskt elektrodmaterial som bildar två parallella, metalliserade områden 9, 10, vilka sträcker sig i filmens 8 längdriktning och är åtskilda genom ett korridorlik- nande, icke-metalliserat parti 11. Filmens 8 undre, ej synliga yta är obelagd. Omràdena 9 och 10 sträcker sig ut till var sin av filmens 8 làngsidor 12, 13, där de upp- visar en ökad tjocklek för att underlätta elektrisk anslutning av det färdiga kondensatorelementet. Två làng- sträckta, icke-metalliserade partier 14, 15 àtskiljer segmenten 5 och filmens 3 làngsidor 16, 17.

Vid bildning av en första utföringsform av ett konden- satorelement enligt uppfinningen, lindas de ovan nämnda metalliserade banden 1, 2 till en rulle så att filmerna 10 15 20 25 30 35 3, 8 och det på filmerna 3, 8 belagda metalliska elek- trodmaterialet bildar varvade lager av filmskikt och elektrodskikt. Ett sådant kondensatorelement visas i figur 3, där de metalliserade banden 1, 2 i kondensator- elementet 20 är delvis utrullade för att åskådliggöra kondensatorelementets 20 konstruktion. De metalliserade områdena 9 och 10 ansluts vid rullens respektive ändytor, som är parallella och bildar kondensatorelementets 20 anslutningsytor 18, 19. Kondensatorelementet 20 uppvisar en inre seriekoppling, där det metalliserade området 9 kapacitivt kopplar med det metalliserade områdets 4 seg- ment 5, och där segmenten 5 i sin tur kapacitivt kopplar med det metalliserade området 10. I kondensatorelementet 20 är det metalliserade bandet 1 på vardera flatsidan omgivet av det metalliserade bandet 2, och det metalli- serade bandet 2 är på vardera flatsidan omgivet av det metalliserade bandet 1 (förutom vid det metalliserade bandets l första varv, som bildar kondensatorelementets 20 invändiga yta 21, och det metalliserade bandets 2 sista varv, som bildar kondensatorelementets 20 mantelyta 22). De nämnda kapacitiva kopplingarna sker i konden- satorelementet 20 genom båda filmerna 3, 8.

Figur 2 visar ett schematiskt, ekvivalent kretsschema för de ovan beskrivna, metalliserade banden 1, 2. Genom de metalliserade områdenas 4, 9, 10 utformning bildar de metalliserade banden 1, 2 ett flertal parallellkopplade strömbanor 23 med två seriekopplade delkondensatorer 24, 25 i varje strömbana. Den ena delkondensatorn 24 utgöres av det metalliserade området 9 och ett av segmen- ten 5, som kapacitivt är kopplade till varandra genom den dielektriska filmen 3. Den andra delkondensatorn 25 utgöres av samma segment 5 och det metalliserade området 10, som kapacitivt är kopplade till varandra genom samma film 3. Varje strömbana 23 är mellan delkondensatorerna 24 och 25 sammankopplad med sina närmaste strömbane- lO 15 20 25 30 35 515 894 grannar genom motstånd 26. Motstånden 26 utgöres av bryggorna 7.

Det i figur 2 visade ekvivalenta kretsschemat gäller också för det i figur 3 visade kondensatorelementet 20, med det tillägget att de kapacitiva kopplingarna då också sker genom filmen 8. Vid normala driftförhållanden råder spänningsbalans mellan strömbanorna 23, då lastströmmen går i huvudsak vinkelrätt mot kondensatorelementets 20 anslutningsytor 18, 19. Eftersom de icke-metalliserade partierna 6, som åtskiljer segmenten 5, också sträcker sig vinkelrätt mot anslutningsytorna 18, 19, flyter ingen lastström genom bryggorna 7, dvs. genom motstànden 26.

Med andra ord orsakar inte bryggorna 7 Joulska förluster vid normala driftförhållanden eftersom de inte är anord- nade i lastströmmens strömbana. Vid en självläknings- process i något av segmenten, då ett elektriskt genomslag skett genom någon av filmerna 3, 8, uppstår däremot en spänningsobalans mellan den strömbana/det segment i vilket genomslaget har skett och dess strömbane- grannar/segmentgrannar. Energin lagrad i det felande segmentet är i regel otillräcklig för att förånga det metalliska elektrodmaterialet runt felstället och på så sätt åstadkomma självläkning. På grund av spännings- obalansen kommer dock ström att flyta från strömbane- grannarna/segmentgrannarna till den felande ström- banan/det felande segmentet genom motstànden 26/bryggorna 7, varvid tillräckligt med energi för att åstadkomma sjålvläkningen erhålles. Den ström som flyter genom mot- stånden 26/bryggorna 7 vid självläkningsprocessen kan momentant vara relativt hög, men varar under så kort tidsperiod, att den inte orsakar nägra större Joulska förluster i dessa.

Tillverkningstekniskt kan det vara svårt att belägga det i samband med figur 1 och 3 beskrivna metalliserade ban- det 1 så att de icke-metalliserade partierna 6 sträcker 10 15 20 25 30 35 515 894 10 sig exakt vinkelrätt mot filmens 3 làngsidor 17. 16, Tillverkningen av det metalliserade bandet l underlättas om de icke-metalliserade partierna 6 tilläts avvika från 16, 17, om det ur förlustsynpunkt är mindre fördelaktigt. Ett den vinkelräta riktningen mellan làngsidorna även sådant metalliserat band 1 visas i en toppvy i figur 8, där segmenten 5 har formen av en parallellogram. Så länge som de icke-metalliserade partiernas 6 avvikelse frän den vinkelräta riktningen mellan làngsidorna 16, 17 är liten, mindre än ungefär lO°, uppträder emellertid lastströmmen i huvudsak endast i segmenten 5 och den lastström som passerar bryggorna 7 är försumbar. Lastströmmen orsakar därmed inga större Joulska förluster i dessa.

Figur 4 visar i en toppvy en andra utföringsform av tvà längsträckta, ovanpå varandra anordnade metalliserade band 1, schematiskt ekvivalent kretsschema för dessa. 2 enligt uppfinningen, och figur 5 visar ett Bandet 1 innefattar en dielektrisk film 3, som sträcker sig mellan tvà parallella làngsidor 16, 17. Filmens 3 övre, synliga yta är delvis belagd med ett tunt skikt av metalliskt elektriskt metalliserade områden 4 med förutbestämda elektrodmaterial, átskilda, bredder. Filmens 3 undre, ej synliga yta är obelagd. som bildar tvà likadana, Vardera område 4 innefattar ett flertal parallella, rektangulära och likformiga segment 5 som sträcker sig i 17 och i hela områdets 4 bredd. Segmenten 5 är åtskilda genom huvudsak vinkelrätt mot filmens 3 làngsidor 16, korridorliknande, icke-metalliserade partier 6, som sträcker sig parallellt med och mellan segmenten 5, dvs. vinkelrätt eller i huvudsak vinkelrätt mot filmens 3 làngsidor 16, 17. Vardera område 4 innefattar vidare bryggor 7 i form av metalliserade partier som är anord- nade i de icke-metalliserade partierna 6 för att elek- triskt ansluta varje segment 5 med sina närmaste grann- segment. I denna utföringsform är varje segment 5 anslu- tet till var och en av sina båda grannsegment med tvä 10 15 20 25 30 35 515 894 ll bryggor 7. De två metalliserade områdena 4 är åtskilda genom ett icke-metalliserat parti 33 som sträcker sig i filmens 3 längdriktning. Två långsträckta, icke-metalli- serade partier 14, 15 åtskiljer de metalliserade områdena 4 och filmens 3 làngsidor 16, 17. Det andra metalliserade bandet 2 liknar det i samband med figur 1 beskrivna metalliserade bandet 1, med den skillnaden att det har tre metalliserade områdena 9, 10, 36. Två långsträckta, icke-metalliserade partier 11 åtskiljer de metalliserade områdena 9, 10 och 36.

Genom de metalliserade omràdenas 4, 9, 10, 36 utformning bildar de metalliserade banden l, 2 ett flertal parallellkopplade strömbanor 23 såsom visas i figur 5.

Dessa löper i huvudsak vinkelrätt mot filmernas 3, 8 làngsidor 16, 17; 12, 13. Varje strömbana 23 uppvisar fyra seriekopplade delkondensatorer 24, 25, 34, 35, vilka motsvarar tre inre seriekopplingar. Delkondensatorn 24 utgöres av det metalliserade området 9 och ett av segmen- ten 5 i det ena metalliserade området 4, vilka kapacitivt är kopplade till varandra genom den dielektriska filmen 8, och delkondensatorn 25 utgöres av samma segment 5 och det metalliserade området 36, vilka kapacitivt är kopp- lade till varandra genom samma film 8. Delkondensatorerna 34 och 35 utgöres, på samma sätt, av det metalliserade området 36 respektive 10 och ett av segmenten 5 i det andra metalliserade området 4. Varje strömbana 23 är mellan delkondensatorerna 24 och 25, och mellan del- kondensatorerna 34 och 35, sammankopplad med var och en av sina närmaste strömbanegrannar genom motstånd 26. Mot- stånden 26 utgöres av bryggorna 7. Varje strömbana 23 är också mellan delkondensatorerna 25 och 34 sammankopplad med var och en av sina närmaste strömbanegrannar genom det metalliserade området 36.

Figur ll visar ytterligare en utföringsform av två metalliserade band l, 2 enligt uppfinningen, och figur 12 10 15 20 25 30 35 12 visar ett ekvivalent kretsschema för dessa. I denna utfö- ringsform har banden 1, 2 dels var sitt metalliserat område 4 som innefattar segment 5 och bryggor 7, dels var sitt icke-segmenterat metalliserat område 9, 10. De resulterande strömbanorna 23 innefattar i det här fallet tre seriekopplade delkondensatorer 24, 25, 34. Delkonden- sator 24 utgöres av bandets 1 metalliserade område 9 som kapacitivt kopplar till ett av bandets 2 segment 5. Del- kondensator 25 utgöres av samma segment 5 som kapacitivt kopplar till ett av bandets 1 segment 5, som sedan kapa- citivt kopplar till bandets 2 metalliserade område 10 bildande delkondensatorn 34. Motstànden 26 utgöres av bryggorna 7.

Precis som vid de i samband med figur 1 beskrivna metalliserade banden 1, 2, ansluter bryggorna 7 segmenten 5 med varandra i icke-metalliserade partier 6 som sträcker sig vinkelrätt eller i huvudsak vinkelrätt mot 8 làngsidor 16, 17; 12, 13, eller vid bild- ning av ett kondensatorelement genom rullning, vinkelrätt filmernas 3, eller i huvudsak vinkelrätt mot kondensatorelementets anslutningsytor. Med andra ord ansluter bryggorna 7 seg- menten 5 med varandra i en riktning som är i huvudsak vinkelrät mot lastströmmen, och i huvudsak ingen last- ström flyter vid normal drift igenom bryggorna 7/motstànden 26, dvs. lastströmmen uppträder i huvudsak i segmenten 5. Genom bryggornas placering undviks alltså de Joulska förluster som är förknippade med konventionella segmenterade, metalliserade band.

Figur 13 visar ett tvärsnitt av de metalliserade banden 1, 2 från figur 1, där banden 1, 2 pà ett fördelaktigt sätt är anordnade vid varandra. I figuren syns filmen 3 och ett av de på filmen 3 belagda segmenten 5. Vidare syns filmen 8 och de på filmen 8 belagda metalliserade områdena 9 och 10. I denna utföringsform är filmerna 3, 8 i området mellan de metalliserade områdena 9 och 10 för- 10 15 20 25 30 35 515 894 13 enade i en fast förbindelse 55 av dielektriskt material, företrädesvis genom hopsmältning av filmerna 3, 8. Den fasta förbindelsen sträcker sig företrädesvis i filmernas 3, 8 hela längd varigenom en ökad elektrisk hàllfasthet erhålles i nämnda förbundna område Figur 6 visar en första utföringsform av en kraftkonden- sator 37 enligt uppfinningen, vilken kraftkondensator 37 innefattar ett flertal sammankopplade kondensatorelement 20 av den ovan beskrivna typen där lastströmmen inte upp- träder i bryggorna. Kraftkondensatorn 37 är i övrigt upp- byggd pà konventionellt sätt med en behållare av metall och porslins- eller polymergenomföringar. Kondensator- elementen 20 är pä konventionellt sätt rullade till rullar och tillplattade.

Figur 7 visar en andra utföringsform av en kraftkonden- sator 37 enligt uppfinningen. Kraftkondensatorn 37 inne- fattar ett flertal, i det här fallet fyra, kondensator- element 20 av den ovan beskrivna typen där lastströmmen inte uppträder i bryggorna. Kondensatorelementen 20 har en i huvudsak cirkulär-cylindrisk form, och är anordnade på varandra så att deras axialriktningar sammanfaller.

Angränsande kondensatorelement 20 är vid sina ändytor elektriskt anslutna till varandra så att kondensator- elementen 20 bildar en seriekopplad stapel. Kraftkonden- satorn 37 innefattar vidare en behållare 38 med en i huvudsak cirkulär-cylindrisk form, i vilken stapeln av kondensatorelement 20 är innesluten så att kondensator- elementens 20 och behàllarens 38 axialriktningar samman- faller. Kondensatorelementen i stapelns ändar är elek- triskt anslutna till var sitt anslutningsorgan 39, 40 som löper genom var sin av behàllarens ändpartier 41, 42, vilka anslutningsorgan 39, 40 bildar kraftkondensatorns anslutningsterminaler. Behållaren 38 är företrädesvis av ett elektriskt isolerande material. 10 15 20 25 30 35 14 Figur 9 visar i ett längdsnitt en alternativ utförings- form av ett kondensatorelement 20 innefattande de ovan beskrivna metalliserade banden. Kondensatorelementet 20 är uppdelat i tre subelement 45, 46, 47, vilka är kon- centriska med en gemensam axel. Det yttersta subelementet 45 är i det närmaste rörformigt och omsluter med ett litet avstånd det mellersta subelementet 46. På liknande sätt omsluter det mellersta subelementet 46 det innersta subelementet 47. Det innersta subelementet 47 har en central genomgående kanal 48. De olika subelementen har olika radiell tjocklek, med den minsta tjockleken hos det yttersta. På det sättet har de i huvudsak samma kapaci- tans. Mellan subelementen 45, 46, 47 är isolation 49 anordnad. Subelementen 45, 46, 47 är kopplade i serie.

Två radiellt intilliggande subelement har sin respektive ena kopplingspunkt vid samma ände. Således är det yttersta subelementet 45 medelst kopplingsorganet 50 anslutet till det mellersta subelementet 46 vid konden- satorelementets 20 ena ände, och det mellersta subele- mentet 46 är medelst kopplingsorganet 51 anslutet till det innersta subelementet 47 vid kondensatorelementets 20 andra ände. På det sättet erhålles att anslutningarna 52, 53 för kondensatorelementet 20 förläggs till var sin ände av detta. Om antalet subelement är större än tre, t.ex. fem eller sju, så fortsätter man att växelvis koppla samman kopplingspunkterna i subelementens ändar på samma sätt.

I figur 10 illustreras hur ett flertal kondensatorelement av det i figur 9 visade slaget kopplas samman i serie.

Figuren visar två sådana 20a, 20b. Det undre kondensator- elementets 20b anslutning 53 vid det inre subelementets 47 övre ände är kopplad till det övre kondensatorelemen- tets 20a anslutning 52 vid det yttre subelementets 45 nedre ände. Mellan kondensatorelementen 20a, 20b är isolation 54 anordnad för att klara de potential- skillnader som uppstår vid detta slag av kondensator. 10 l5 20 25 30 35 515 894 15 I ett kondensatorelement enligt uppfinningen är de dielektriska filmerna företrädesvis av polypropen, och det metalliska elektrodmaterialet är företrädesvis av en zink-aluminiumlegering som lämpligen är anbringad på de dielektriska filmerna på känt sätt med screentrycknings- eller förångningsteknik. Vid förångningstekniken påförs en oljefilm den dielektriska filmens yta via en roterande vals, varefter filmen bringas att passera framför en öpp- ning igenom vilken förångad metall avsätts på ytan i enlighet med den påförda masken. Vid screentrycknings- tekniken anbringas det ledande elektrodmaterialet filmen direkt från en lämpligt mönstrad vals. Filmerna har en tjocklek som företrädesvis ligger i intervallet 5-15 mikrometer. De metalliserade områdena har en ytresistivitet som företrädesvis ligger i intervallet 5-4052/Ü, utom vid filmernas långsidor där de metalli- serade områdena uppvisar en ökad tjocklek och därmed en lägre ytresistivitet.

Typiska dimensioner för ett kondensatorelement i form av en rulle är en diameter på 100-300 mm, en håldiameter på 20-90 mm, företrädesvis minst 30 mm, och en höjd på 50-800 mm. Ett sådant kondensatorelement är avsett för en spänning på ca 1-15 kV. Ett kondensatorelement med en diameter på exempelvis 200 mm, en håldiameter på 50 mm och en höjd på 150 mm är avsett för en spänning på ca 4-10 kV. Över fyra sådana kondensatorelement kopplade i serie, såsom i figur 7, kan således spänningar upp till ca 40 kV kopplas.

Uppfinningen kan tillämpas vid impregnerade såväl som vid oimpregnerade kondensatorelement. 010109 P1465PC TOl

Claims (14)

10 15 20 25 30 35 16 P A T E N T K R A V

1. Kondensatorelement (20) för en kraftkondensator, (3) av dielektriskt material, och ett elektrodskikt av metall- material anordnat på vardera flatsida av filmskiktet (3), innefattande minst ett làngsträckt filmskikt vilka två elektrodskikt är uppdelade i minst tre elek- 10) för bildande av en inre seriekoppling anordnad att föra en triskt åtskilda, metalliserade områden (4, 9, lastström, vilka minst tre områden (4, 9, 10) sträcker sig i filmskiktets (3) längdriktning, och av vilka minst 10) minst ett område (4) dels segment (5) åtskilda av icke-metalliserade partier tre områden (4, 9, är uppdelat i (6), dels minst en brygga (7) anordnad att elektriskt ansluta två av segmenten (5) med varandra, kännetecknat av att bryggan (7) är så anordnad att i det segmentupp- delade området (4) uppträder lastströmmen i huvudsak endast i segmenten (5).

2. Kondensatorelement (20) enligt krav 1, kännetecknat av att kondensatorelementet (20) är rullformat och upp- visar två parallella ändytor som bildar kondensator- l9), att de icke-metalliserade partierna (6) åtminstone har en del elementets (20) anslutningsytor (18, som sträcker sig vinkelrätt eller i huvudsak vinkelrätt mot anslutningsytorna (18, 19), och att bryggan (7) är anordnad i denna del.

3. Kondensatorelement (20) enligt kraven 1 eller 2, kännetecknat av att segmenten (5) är likformiga.

4. Kondensatorelement (20) enligt något av kraven l-3, kännetecknat av att det segmentuppdelade området (4) har en förutbestämd bredd, och att segmenten (5) sträcker sig i huvudsak över hela denna bredd. 10 15 20 25 30 35 515 894 17

5. Kondensatorelement (20) enligt nàgot av kraven 1-4, kännetecknat av att det har minst tre inre seriekopp- lingar.

6. Kraftkondensator (37), kännetecknad av att den innefattar minst ett kondensatorelement (20) enligt något av kraven 1-5.

7. Kraftkondensator (37) enligt krav 6, kännetecknad av att kondensatorelementet (20) innefattar ett flertal subelement (45, 46, 47) anordnade koncentriskt relativt varandra, varvid hos radiellt intilliggande subelement det yttre har en centralt genomgående kanal med en i huvudsak cirkulär-cylindrisk form som nära ansluter till det inre subelementet.

8. Kraftkondensator (37) enligt krav 7, kännetecknad av att antalet subelement (45, 46, 47) i kondensatorelemen- tet (20) är udda och att dessa är kopplade i serie med varandra.

9. Kraftkondensator (37) enligt nàgot av kraven 6-8, kännetecknad av att den innefattar ett flertal av nämnda kondensatorelement (20, 20a, 20b), vilka har en i huvud- sak cirkulär-cylindrisk form, är anordnade vid varandra så att deras axialriktningar sammanfaller, och är anslutna till varandra så att de bildar en seriekopplad kondensatorstapel.

10. Metalliserat band (1) för en kraftkondensator, inne- fattande en làngsträckt dielektrisk film (3) med två parallella làngsidor (16, 17) och minst ett på den dielektriska filmen (3) metalliserat omrâde (4), vilket innefattar ett flertal segment (5) åtskilda av icke- -metalliserade partier (6) och ett flertal bryggor (7) anordnade i de icke-metalliserade partierna (6) för att elektriskt ansluta segmenten (5) med varandra, vilka 10 15 20 25 30 35 515 894 18 icke-metalliserade partier (6) åtminstone har en del som sträcker sig vinkelrätt eller i huvudsak vinkelrätt mot nämnda långsidor (16, 17), kännetecknat av dels att minst en av bryggorna (7) är anordnad i nämnda del, dels att nämnda metalliserade band (1) är anordnat pà ett andra metalliserat band (2) innefattande en dielektrisk film (8) så att det första metalliserade bandets (1) dielekt- riska film (3) åtminstone delvis anligger mot det andra metalliserade bandets (2) dielektriska film (8), och att en fast förbindelse (55) av ett dielektriskt material förenar filmerna (3, 8) med varandra längs åtminstone en del av anliggningsytan.

11. ll. Metalliserat band (1) enligt krav 10, kännetecknat av att alla bryggorna (7) är anordnade i nämnda del.

12. Metalliserat band (1) enligt något av kraven 10-11, kännetecknat av att de icke-metalliserade partierna (6) i nämnda del avviker mindre än 10° från den vinkelräta riktningen mellan långsidorna (16, 17).

13. Metalliserat band (1) enligt något av kraven 10-12, kännetecknat av att segmenten (5) är likformiga.

14. Metalliserat band (1) enligt något av kraven 10-13, kännetecknat av att den fasta förbindelsen (55) är bildad genom sammansmältning av filmerna (3, 8). 010109 P1465PC TOl