(57)【要約】【課題】金属蒸着フィルムコンデンサ素体を収納する容器の内面に簡単かつ低コストで隙間の発生しない絶縁層を形成すること。【解決手段】金属蒸着フィルムを巻回し、その端面に金属を溶射して電極を形成してなるコンデンサ素子の複数を、前記電極にリード線を接続し、各素子間を結線してなるコンデンサ素体を容器内に収納してなる金属蒸着フィルムコンデンサにおいて、前記容器の内面全域を、エポキシ系、ポリウレタン系、アクリル系などの架橋した絶縁性塗料で塗装する。これによりコンデンサの温度上昇を抑制し、またインパルス破壊電圧特性を向上する。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属蒸着フィルムを巻回し、その端面に金属を溶射して電極を形成してなるコンデンサ素子の複数を、前記電極にリード線を接続し、各素子間を結線してなるコンデンサ素体を容器内に収納してなる金属蒸着フィルムコンデンサにおいて、前記容器の内面を絶縁性塗料で塗装してなることを特徴とする金属蒸着フィルムコンデンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属蒸着フィルムコンデンサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリフェニレンスルフィドなどの高分子フィルムの表面にアルミニウムまたは亜鉛などの金属を蒸着した金属蒸着フィルムを丸巻きし、その両端面に亜鉛、鉛、錫あるいはこれらの合金を溶射し、金属蒸着フィルムの蒸着金属層をコンデンサ電極、端面の溶射金属層を引出し電極としたコンデンサ素子は周知である。
【０００３】
金属蒸着フィルムコンデンサは、通常、このようなコンデンサ素子の引出し電極にリード線を接続し、素子配置を行った後、直列、並列または直並列に結線してコンデンサ素体を形成し、このコンデンサ素体を絶縁性フィルムで囲み、これを容器内に収納し、碍子リードと素体を接続して外部に引き出す構造とした上、蓋を溶接し、乾燥した後、内部空気をＳＦ６ガス、Ｎ２ガス、Ｈｅガスなどの不活性絶縁ガスに置換して構成されている。
【０００４】
この場合、コンデンサ素子の内部故障時の過電流の続流によりフィルムが溶融してコンデンサ素子からむき出した物が容器に接触して地絡に至るため、対地間絶縁シートとしてフィルム溶融温度に耐えるエポキシＦＲＰ板やマイカ板、ポリイミドフィルムを容器の内面に沿って配置している。
【特許文献１】特開２０００−１５０２９９号公報
【特許文献２】特開２００６−２１０６８１号公報
【０００５】
しかし、このように容器の内面側にエポキシＦＲＰ板やマイカ板などの絶縁シートを配置した構成では、容器の内面と絶縁シートの間に隙間が発生し、そのために放熱効率が低下してコンデンサの温度上昇が大きくなり、小型化を阻害すると共に、エポキシＦＲＰ板やマイカ板、ポリイミドフィルムなど高価な絶縁物を多量に使用しなければならないといった問題、また、隙間が生じることにより対地間絶縁においてインパルス破壊電圧にばらつきを生じ、規格値を満たさないものが現れるといった問題があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、コンデンサ素体を収納する容器の内面に簡単かつ低コストで隙間の発生しない絶縁層を形成するようにし、斯かる問題を解消する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、金属蒸着フィルムを巻回し、その端面に金属を溶射して電極を形成してなるコンデンサ素子の複数を、前記電極にリード線を接続し、各素子間を結線してなるコンデンサ素体を容器内に収納してなる金属蒸着フィルムコンデンサにおいて、前記容器の内面を絶縁性塗料で塗装してなることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明では、コンデンサ素体を収納する容器の内面を絶縁性塗料で塗装し、この塗装膜をその内面を絶縁する絶縁層とするので、容器の内面と絶縁層との間の隙間をなくすることができる。これにより、金属蒸着フィルムコンデンサの温度上昇を抑制するとともに、対地間絶縁におけるインパルス破壊電圧特性を向上させ、また、金属蒸着フィルムコンデンサをより安価、より小型化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
コンデンサ素体を収納する容器の内面に簡単かつ低コストで隙間の発生しない絶縁層を形成する目的を、蓋を含む容器の内面全域を、エポキシ系、ポリウレタン系、アクリル系などの架橋した絶縁性塗料で塗装することにより実現した。
【実施例】
【００１０】
図１は本発明の実施例に係る金属蒸着フィルムコンデンサの構成図である。１は金属蒸着フィルムを丸巻きし、その両端面に電極を形成したコンデンサ素子、２はリード線、３はコンデンサ容器、４は蓋、５は碍子、６は圧力スイッチである。金属蒸着フィルムコンデンサは、コンデンサ素子１を縦方向に積み重ね、横方向に複数列配列して各コンデンサ素子をリード線２で接続してコンデンサ素体を形成し、このコンデンサ素体をコンデンサ容器３内に収納し、蓋４に装着した碍子５を通してリード線２を外部に引き出した後、蓋４を溶接固着している。その後、コンデンサ容器３内を真空引きし、窒素ガスを充填してコンデンサ素体をコンデンサ容器３内に封じ込む。
【００１１】
本実施例では、コンデンサ素子は、７５ｍｍ幅のアロイ（Ｚｎ９５％、アルミ５％）蒸着ＰＰフィルムを巻回し、φ６０の丸巻素子を作製し、その素子の端面部に亜鉛を溶射し、その溶射部にリード線を半田付けし、これを４個直列に接続後、型に入れ樹脂モールドして形成されている。
【００１２】
コンデンサ容器は、厚さ２．３ｍｍの鉄板からなり、その内面には、塗料（神東塗料製のネオゴーセ♯５００：エポキシ系塗料）を塗布・乾燥硬化させた塗膜厚さ１５０μｍの絶縁層を形成している。
碍子を取付けた蓋の内面も同様の絶縁層を形成している。
【００１３】
比較例として、塗膜による絶縁層に代えエポキシＦＲＰ板を配置して絶縁層とした金属蒸着フィルムコンデンサを作成し、この比較例の金属蒸着フィルムコンデンサと実施例の金属蒸着フィルムコンデンサとについて、温度上昇試験、対地インパルス試験を行った。温度上昇試験は、実施例および比較例の金属蒸着フィルムコンデンサそれぞれ１台について、周囲温度２０℃、１４４％ｋｖａｒ課電を４８時間実施し、内部素体の最上部の温度を測定し、飽和温度点を求めた。その結果は、実施例では測定温度６５℃、比較例では測定温度７５℃で、温度上昇値は実施例では４５℃、比較例では５５℃であった。
【００１４】
すなわち、比較例ではコンデンサ容器の内面とエポキシＦＲＰ板との間に隙間があり、ガスの対流が阻害されて放熱されず、温度上昇値が大きくなったものと考えられる。一方実施例はコンデンサ素子部分の発熱がガスの対流の影響により容器に伝わって温度上昇が抑制されたものと考える。
【００１５】
また、対地間絶縁を評価するために、実施例および比較例の金属蒸着フィルムコンデンサそれぞれ５台について、インパルス破壊電圧（ＫＶ）を求めた。その結果は、比較例では、６５ＫＶ，５０ＫＶ，６０ＫＶ，７０ｋＶ，７０ＫＶ，６３ＫＶであったのに対して、実施例では８０ＫＶ，７５ＫＶ，８０ＫＶ，８０ＫＶ，７８ＫＶで，あった。
【００１６】
比較例では５０ＫＶで１台、６０ＫＶで１台破壊し残り３台がそれぞれ６５ＫＶ，７０ＫＶ，７０ＫＶとなり、例えば高圧用コンデンサ（低格電圧６．６ＫＶ回路用）の規格である値６０ＫＶ以下で破壊するものが見られるが、実施例ではいずれも７５ＫＶ以上のインパルス破壊値を有し充分な性能が得られることが分かる。
【００１７】
比較例の５０ＫＶで破壊したものを調べると、碍子線と素体線の圧着接続部であるスリーブから碍子溶接部の界面金属部への破壊が進んでいることが判明した。実施例では絶縁塗膜で覆っているので、このような低い電圧での破壊はなくなり、より高いインパルス破壊電圧が安定して得られる。
【００１８】
なお、本実施例で使用したエポキシ系塗料による塗膜は、ＰＰフィルムの溶融温度以上である１８０℃においても、８ｋＶ以上の交流破壊電圧を有しており、コンデンサ素子がむき出しになって容器と接触しても地絡事故に至らず、他の保護回路、例えばガス圧力上昇接点や電流バランス以上検知により、設備から切り離すことが容易に可能であるが、塗料は、ポリウレタン系、アクリル系などの架橋したものであっても同様の効果を享受できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施例に係る金属蒸着フィルムコンデンサの構成図である。
【符号の説明】
【００２０】
１  コンデンサ素子
２  リード線
３  コンデンサ容器
４  蓋
５  碍子
６  圧力スイッチ
【図１】
2008210838.tif 000002