Способ изготовления бумажных конденсаторов

(21) (22) (46) (72) и В, ( ) Р 46В. Я. Бес о рдена Ленина поли ут им, В. И. Лени тех(088. 8)ич А. А., Кирее иловых конденса ола", 1975, с. ий Д. С. Итоги"Электротехни ктрические кондли", М т. 7,А, П,оров.9.аукиескиенсаторы980,Про Мер 7 06 05 04 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54)(57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БУМАжНЫХ КОНДЕНСАТОРОВ, включающий намотку бумажных секций, сборку их впакет, термовакуумную сушку и пропитку пакета в корпусе конденсатора вязлярной диэлектрической жидс последующей герметизацией,и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения долговечности ра-.боты конденсаторов, после окончанияпропитки пакета вязкой полярной диэлектрической жидкостью ее сливаютиз корпуса конденсатора и в зазормежду пакетом и корпусом заливаютсухую неполярную диэлектрическуюжидкость с кинематической вязкостьюне более 50 х 10 бм/с при 20 С,еИзобретение относится к изготовлению силовых конденсаторов высокого напряжения с пропитанным бумажным диэлектриком и может быть использовано при изготовлении высоковольтных импульсных конденсаторов с высокой удельной энергией.Известен способ изготовления сило вых конденсаторов с бумажным диэлектриком, включающий намотку секций, сборку секций в пакет, термовакуумную сушку и пропитку пакета маловязкой.неполярной диэлектрической жидкостью, например нефтяным (минеральным) маслом, в корпусе конденсатора с последующей герметизацией 1 . 35Недостатком известного способа является пропитка пакета в корпусе неполярной диэлектрической жидкостью, что приводит к снижению срока службы, из-за низкой устойчивости жидкости к частичным разрядам и менее благфприятному распределению напряженности электрического цоля в диэлектрике при эксплуатации конденсатора под напряжением. Кроме того, низкая ди .электрическая проницаемость неполярной жидкости приводит к изготовлению конденсатора с невысокой удельной энергией.Наиболее близким к предлагаемому ЗО по технической сущности является .способ изготовления бумажных конден саторов, включающий намотку секций, сборку секций в пакет, термовакуумную сушку и пропитку пакета вязкой . полярной диэлектрической жидкостью, залитой в корпус конденсатора, с по.1 следующей герметизацией 2) .Недостатком известного способа является изготовление, конденсаторов с заниженным сроком службы. Умень шение срока службы обусловлено заливкой в свободный объем между пакетом и корпусом конденсатора вязкой полярной жидкости, большая вязкость кото рой приводит к ухудшению отвода га зовых включений, образующихся у краев обкладок во время работы конденса тора под напряжением, от эакраин секций. Кроме того, подобная заливка приводит к ухудшению теплоотвода от 5 р пакета к корпусу конденсатора из-за большой вязкости заливаемой жндкости. А высокая электрическая проводимость последней способствует увеличению тока утечки между выводава 55 при заряде конденсатора в период эксплуатации, а следовательно, снижению КПД зарядйого устройства и увеличению количества тепла, выделяемого в конденсаторе, что также снижает срок службы.Цель. изобретения - повышение долговечности работы конденсаторов.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу иэготов-, 65 ления бумажных конденсаторов, включающему намотку бумажных секций, сборку их в пакет термовакуумную сушку и пропитку пакетав корпусе конденсатора вязкой полярной диэлектрической жидкостью с последующей герметизацией, после окончания пропитки пакета вязкой полярной диэлектрической жидкостью ее сливают из корпуса конденсатора и в зазор между пакетом и корпусом заливают сухую неполярную диэлектрическую жидкость с кинематической вязкостью не более 50 х 10 м /с при 20 С.Слив полярной жидкости и заполнение зазора между пакетом и корпусом конденсатора сухой маловязкой неполярной диэлектрической дегазированной жидкостью способствует улучшению отвода газовых включений, образующихся у краев обкладок под действием частичных разрядов в период эксплуатации конденсаторов; Вследствие этого уменьшается количество газовых включений у краев обкладок и интенсивность разрушения диэлектрика, что приводит к увеличению срока службыконденсатора. Улучшается также теплоотвод от пакета к корпусу конденсатора из-за меньшей вязкости неполярной жидкости, что способствует увеличению срока службы. Уменьшаются токи утечки и количество тепла, выделяемого в конденсаторе из-за низкой проводимости неполярной жидкости,что приводит к увеличению срока служЬы и КПД зарядного устройства.Способ осуществляют следующим Образом.Производят намотку бумажных секций, сборку и запрессовку их в пакет, термовакуумную сушку пакета.в корпусе конденсатора. Пакет в корпусе после сушки пропитывают полярной диэлект рической жидкостью в вакууме и при повышенной температуре, После пропитки пакета полярную диэлектрическую жидкость сливают из корпуса конденСатора. При этом полярная диэлектрическая жидкость не успевает стечь из пакета из-за большой вязкости. В результате края обкладок остаются находящимися в окружении бумажного диэлектрика, пропитанного полярным диэлектриком, а следовательно, электрические параметры конденсатора не изменяются. После слива вязкой поляр ной жидкости, например касторовогомасла, хлордифенилов и т,п., которую в дальнейшем опять можно испольэовать для пропитки других конденсаторов, в свободный объем между пакетом и корпусом конденсатора заливают маловязкуи (с вязкостью не более 50 х 10 6 м/с при 20 ОС) сухую неполярную дегазированную диэлектрическую жидкость, например нефтяное масло,1061181 Составитель Е. КовалеваРедактор Л. Алексеенко Техред Т.Маточка . Корректор М. ДемчикюееееееюеееееавееееюеееееффевааевавеююатететюееееееееюавеюеееетеююеетеетвЗаказ 10050/53 "Тираж 703ПодписноеВНИИПИ. Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Же 35, Раушская наб., д. 4/5аветтютюююютеееюттееюююеееааююееееютетт т ееюеюеюююееававееютеюттааеафилиал ППП "Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 вКбнденсаторное масло, полибутеныи др. Заливка сухой дегазированнойнеполярной жидкости, имеющей меньшуювязкость, чем жидкость перво пропитки, способствуетболее быстрому отводу газовых включений, образующихся у краев.обкладок вследствие частич.ных разрядов при работе конденсаторапод напряжением, нз,области Закраин,что улучшает работоспособность конденсатора. В то же время меньшая величина диэлектрической проницаемостинеполярной жидкости способствует непопаданию ее в область сильного полякрая обкладок в период эксплуатациипод напряжением иэеэа того, что ди 15электрик,с меньшей диэлектрическойпроницаемостью выталкивается нэ области сильного диэлектрического паля,что улучшает работоспособность кон. денсатора. 20После заливки свободного объема:конденсатора неполярной жидкостьюконденсаторгерметиэируют,П р и м е р., Изготавливают.однивысоковольтный импульсный конденсаторпо известному способу и проводятсравнение их характеристик. В качест-ве бумажного диэлектрика используютконденсаторную бумагу КОНеП. Тол, щина диэлектрика конденсатора бх 15 мкмз 0В .качестве полярного диэлектриКа применяют касторовое масло, в качественеполярного: - широкое распространен-.ное неполярное нефтяное масло.: Емкость и тангенс угла диэлектрических З 5потерь секций конденсаторов, изготовеленных согласно указанным способам, .:одинаковы и составляют соответственноС в 6,4 нф и 9 в О,ООб, причем характеристйки не изменяются в Течение 40двухнедельного хранения. После-ране-ния секции конденсаторов подвергаемой .:длительным электрическим испытаниям ,на срок службы в импульсном режиме,напряжение 10 кВ, частота следования 45импульсов 3 Гц, частота разрядноготока 100 кГц, декремент колебаний1,38ПРи нспытаииЯх сУщественных отйлОа ненийпо величине емкости и тангенса угла диэлектрических потерь секций от первоначальных значений (до испытаний) вплоть до пробоя не обнаружено.На чертеже представлены сравнитель ные кривые вероятности Р выхода.из строя секций, изготовленных цо способутпрототипу (кривая 1) и предлагаемым способом (крнвая 2) в зависимости от срока службы М, Средний срок службы секций, изготовленных по предлагаемому сйособу, в 1,3 раза больше.Таким образом, предлагаемый способ, не изменяя емкость и тангенс угла диэлектрических потерь, приводит к увеличению срока службы на с 30, что обеспечивается благодаря, меньшйм вязкости; диэлектрической проницаемости и проводимости неполярной жидкости, залитой в свободный объем между йакетом н корпусом,.что способствует более быстромуотводу газовых включений из области закраин секций и непопаданию неполярной жидкости в область сильного поля (края обкладки). Улучшается также теплоотвод из пакета к корпусу при работе конденсаторов в частном режиме вследствие меньшей вязкости неполяриой жидкости. При использовании предлагаемого способа уменьшаются токи.утече ки благодаря более низкой проводимости неполярной жидкости по сравнению с полярной, что приводит к увеличению КПД зарядного устройства. Уменьшается также загрязнение окружающей средц токсичными жидкостями, если в качестве полярной жидкости применяются токсичные хлордифенилы, чзеза уменьшения. их количества в конденсаторах. Все это позволяет увеличить срок .службы конденсаторов, повысить их качество, снизить себестоимость конденсаторов и сэкономить деФицит- " ные дорогостоящие материалы, например касторовое масло, конденсаторную бумагу, алюминиевую фольгу.