Конденсатор із плівковим діелектриком

Винахід відноситься до електротехніки, зокрема до електричних конденсаторів, і може бути використаний при створенні високовольтних імпульсних конденсаторів з високими питомою енергією, що запасається, і частотою проходження зарядів-розрядів для ємнісних накопичувачів електричної енергії різного роду електротехнічних установок. Відомий масляний конденсатор (патент Японії В4 3-29168 МКИ5 Н0104/22 опубл. 01.03.86р. №7-730), що має електроди (обкладки), між якими розташований діелектрик, просочений ізоляційним маслом, а як діелектрик використана поліпропіленова плівка. Ознаками, що збігаються з істотними ознаками винаходу, що заявляється, є наступні конденсатор містить обкладки, між якими розташований просочений ізоляційним маслом плівковий діелектрик, до складу якого входить поліпропіленова плівка. Причиною, що перешкоджає одержанню необхідного технічного результату, є невисоке значення питомої енергії конденсатора, що запасається. За прототип прийнятий плівковий конденсатор (заявка Японії №58-28727 МКИ5 Н0104/18 опубл. 17.06.83р. №7-719), що має обкладки, між якими розташований діелектрик, що представляє собою накладені один на другий шари поліфторвініліденової і поліпропіленової плівок, при цьому діелектрик просочений ізоляційним маслом. Ознаками, що збігаються з істотними ознаками винаходу, що заявляється, є такі конденсатор містить обкладки між який розташований просочений ізоляційним маслом плівковий діелектрик, до складу якого входить поліпропіленова плівка. Причиною, що перешкоджає одержанню необхідного технічного результату, є неможливість експлуатації конденсатора з високою частотою проходження циклів зарядрозряд. В основу винаходу поставлена задача удосконалення конструкції конденсаторного діелектрика, що дозволяє створити конденсатор з високими значеннями питомої енергії, що запасається, і частоти проходження зарядів-розрядів. Суть винаходу полягає у тому, що в конденсаторі, що містить обкладки, між якими розташований просочений електроізоляційним маслом діелектрик з полімерних плівок, відповідно до винаходу, діелектрик виконаний із трьох шарів полімерної плівки, при цьому біля кожної з обкладок розташований шар поліпропіленової плівки, а між шарами поліпропіленової плівки розміщений шар поліетилентерефталатної плівки. Розкриваючи причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю істотних ознак винаходу, що заявляється, і технічним результатом, якого можна досягти, необхідно відзначити таке. Збільшення питомої енергії конденсатора, що запасається, wуд, відповідно до загальновідомої формули, можливо або за рахунок підвищення робочої напруженості 2 електричного поля в діелектрику Ераб , або за рахунок підвищення відносної діелектричної проникності є конденсаторного діелектрика 1 w уд = × e × Е2 раб 2 Збільшення питомої енергії конденсатора, що запасається, за рахунок підвищення 2 робочої напруженості електричного поля Ераб у конденсаторному діелектрику обмежено величинами короткочасної і тривалої електричної міцності конденсаторного діелектрика. У конденсаторі-аналогу як конденсаторний діелектрик застосована поліпропіленова плівка, що має відносну діелектричну проникність рівну 2,2. З метою збільшення питомої енергії, що запасається, за рахунок підвищення відносної діелектричної проникності e конденсаторного діелектрика в конденсаторі-прототипі застосована плівка з поліфторвінілідена, що має відносну діелектричну проникність від 8 до 10. Однак ця плівка має значні діелектричні втрати (при частоті 103Гц і 20°С тангенс кута втрат її складає 0,015, а вже при частоті 106Гц-0,22), що не дозволяє використовувати її в конденсаторах з високою частотою проходження зарядів-розрядів, для яких ресурс визначається тепловими процесами. Крім того, застосування поліфторвинилиденовой плівки, що має є від 8 до 10, викликає значний перерозподіл робочої напруженості електричного поля по шарах просоченого конденсаторного діелектрика, що веде до зниження електричної міцності конденсаторного діелектрика у цілому. Застосування технічного рішення, що заявляється ж, тобто введення в конструкцію конденсаторного діелектрика поліетилентерефталатної плівки, що має є рівну 3,2, дозволяє підвищити відносну діелектричну проникність конденсатора і забезпечити рівномірний розподіл робочої напруженості електричного поля по шарах просоченого конденсаторного діелектрика. А тому що поліетилентерефталатна плівка має низькі діелектричні втрати (при частоті 103 і 20°С тангенс кута втрат її складає 0,0045), то це дозволяє застосовувати її в конструкціях конденсаторів, що працюють у частотному режимі. У такий спосіб введення в конструкцію діелектрика конденсатора поряд з поліпропіленовою плівкою і шар поліетилентерефталатної плівки забезпечує збільшення питомої енергії конденсатора, що запасається, і дозволяє експлуатувати його з високою частотою проходження зарядів-розрядів. Суть винаходу пояснюється прикладеним кресленням. На фіг. показаний поперечний переріз конденсаторного діелектрика. Конденсатор містить обкладки 1, між якими розташований просочений електроізоляційним маслом діелектрик з полімерних плівок 2 і 3. При цьому біля кожної з обкладок 1 розташований шар поліпропіленової плівки 2, а між шарами поліпропіленової плівки 2 розміщений шар поліетилентерефталатної плівки 3. Принцип роботи конденсатора полягає в нагромадженні електричної енергії з наступним її виділенням у навантаження за малий проміжок часу.