181781. lajstromszámú szabadalom • Energetikai kondenzátor
181781 4 Célszerűen a fémfólia fegyverzet alumíniumból, a fémgőzölt fegyverzet pedig alumíniumból vagy cinkből van, továbbá a fémgőzölt fegyverzet a porózus dielektrikum simított oldalára van rágőzölve, négyzetellenállásának értéke 2—4 Í2/D, előnyösen. 3-3,5 Í2/D, és az egyik oldalon 2-5 mm széles fémezetlen csík van hagyva. Előnyösen a kondenzátor tekercs a kondenzátor serlegében alakos testekkel van rögzítve, melyek anyaga polikarbonát, polipropilén, polietilén, vagy polisztirol bármelyike. A találmányt a továbbiakban kiviteli példa és rajz alapján ismertetjük részletesebben. A rajzon az 1. ábra a kondenzátor tekercs lehetséges metszete, a 2. ábra az 1. ábra egy kinagyított részlete, és a 3. ábra a kondenzátor hosszmetszete. A találmány elrendezését leginkább az 1. ábrából érthetjük meg, ahol a 2 porózus dielektrikum egy vagy több rétegből áll, előnyösen papírból van, melyet a gyártási folyamat során folyékony szigetelő folyadékkal, például ásványi olajjal, szilikon olajjal, stb. telítünk. Természetesen impregnálásra megfelelő minden olyan szigetelő folyadék, amely az elektromos kisülések hatására aránylag stabilan viselkedik. A 2 porózus dielektrikumra van párologtatással felvive az 1 fémgőzölt fegyverzet, melynek anyaga általában cink, vagy aluminium, és a réteg vastagsága az ún. négyzetellenállással van meghatározva, melynek értéke 2-4 £!/□ között, előnyösen 3-3,5 Í2/D legyen. Ezt a paramétert az öngyógyulás, illetve regenerálódás miatt szükséges ezen az értéken tartani. Szükséges továbbá, hogy az 1 fémgőzölt fegyverzet a 2 porózus dielektrikumnak (papírnak) a gyártás során a simított, tömörített oldalára legyen felvive. Ezt követően van elhelyezve a 4 fémfólia fegyverzet, amely vékony 4-7 um vastagságú alumínium fólia, ez azonban helyettesíthető a 2 porózus dielektrikumra gőzöléssel felvitt cink vagy alumínium réteggel. A kondenzátor másik dielektrikuma a 3 tömői dielektrikum, amely kissé duzzadó tulajdonságú műanyagból, pl.: polikarbonát, polipropilén, polietilén, polisztirol, polietilénglikoltereftalát, polibutilénglikoltereftalát, polihexametilénglikoltereftalát, stb. valamelyikéből készülhet. A kondenzátor előállítása tekercseléssel történik, és az egyes rétegek úgy helyezkednek el egymás felett, hogy a következő réteg megfelelő sorrendben ismétlődik, így az 1 fémgőzölt fegyverzet megfelel az 1’ fémgőzölt fegyverzetnek, a 2 porózus dielektrikum megfelel a 2’ porózus dielektrikumnak, és így tovább. A kondenzátor elektromos tulajdonsága szempontjából lényeges, hogy az 1, 1’ fémgőzölt fegyverzet, és 4, 4’ fémfólia fegyverzet és a 3 tömör dielektrikum érintkezési felüleíe mindenütt légmentesen 6 impregnáló anyaggal telített legyen. Ellenkező .1 esetben ún. korona kisülési jelenség lép fel és a kondenzátor 250 V-nál magasabb feszültségen gyorsan tönkremegy. A légmentesség elérése úgy történik, hogy 6 impregnáló anyagot préselünk a résekbe, axiális és radiális impregnálással. Ennek mechanizmusát jobban megértjük a 2. ábra magyarázata alapján, ahol is a 2 porózus dielektrikum réteg könnyen itatható a 6 impregnáló anyaggal. Az 1 fémgőzölt fegyverzet vagy a 4 fémfólia fegyverzet gyártása során elkerülhetetlen kisebb-nagyobb lyukacsodás, ezeken a lyukakon keresztül könnyedén átáramlik a 6 impregnáló anyag, ha impregnálás során kihasználjuk az ún. szivattyú hatást azáltal, hogy a vákuumot és a nyomást váltakozva, egymást követőleg alkalmazzuk. Kiegészítésként kell értékelni azt a konstrukciós feltételt, melyet az e-f E2 J =kepE2 p képlet határoz meg, ahol k állandó, melynek értéke 2-10 között van, előnyösen 7: Ep a porózus dielektrikum térfeszültsége, Et a tömör dielektrikum térfeszültsége ep a porózus dielektrikum dielektromos állandója, eT a tömör dielektrikum dielektromos állandója, Ugyanis a fegyverzetekre az aszimmetria következtében nem egyforma elektrosztatikus erőhatás hat a jobb, illetve a bal oldalról, a két erő különbségét, illetve arányát kell úgy megválasztani, hogy a váltakozó feszültségű tér hatására a „szivattyú hatás” működjön, de ugyanakkor káros rezonanciákat még ne okozzon. A „k” állandó értékét ezért 2-10 között kell megválasztani. Ez elegendő a szivattyú hatás kifejtéséhez, ugyanakkor káros rezgések nem lépnek fel a kondenzátorban. Szivattyú hatáson azt értjük, hogy a váltakozó tér hatására a fegyverzet mindaddig kisebb rezgéseket tud végezni, míg az impregnálás nem tökéletes a légbuborékok összenyomhatósága miatt, ezek a rezgések kényszerítik át az impregnáló anyagot a fegyverzeten meglevő 7 lyukakon, a 2 porózus dielektrikum oldaláról a nem porózus, 3 tömör dielektrikum oldalára. A szivattyú hatás működését bizonyítja, hogy a kondenzátorok impregnálás utáni első 24 órás működése során lényegesen javul a veszteség tényezőjük. Igen fontos, hogy a 2 porózus dielektrikumra fémgőzöléssel felvitt réteg a szigetelő szalagot szélességében ne teljesen borítsa be. A megfelelő szigetelési ellenállás, szigetelési szilárdság elérése érdekében az egyik oldalon 2—5 mm széles fémezetlen csíknak kell lenni. Ismert tekercselési eljárással készülnek a kondenzátor tekercselemek megfelelő szorosan tekercselve, a homloklap egy része fémszórással van kontaktozva, majd szerelése után az ismert vákuum szárítással a nedvesség és a gázok el vannak távo-S 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
