Технология изготовления бумажных конденсаторов

Первой операцией в производстве бумажных конденсаторов является намотка конденсаторных секций, которую проводят на специальных намоточных станках из лент бумаги и алюминиевой фольги, сматывающихся с рулонов, закрепленных на осях станка. Для конденсаторов с небольшими номинальными емкостями применяют цилиндрические секции, намотанные на оправку малого диаметра (1,5 - 3) мм. оправка имеет устройство для закрепления концов бумажных лент и фольги в начале намотки. При изготовлении силовых конденсаторов большой емкости применяют плоскопрессованные секции; в этом случае используются оправка большого диаметра (20 - 60) мм, и снятая с оправки секция сжимается, принимая плоскую форму. Сильно сжатые плоские секции дают несколько большую удельную емкость, чем цилиндрические, несколько повышается и электрическая прочность. Если применяется намотка со скрытой фольгой и вкладными контактами, то приходится останавливать станок примерно на середине намотки для того чтобы вложить выводные контакты в секцию.

Намотка представляет собой ответственную операцию. Брак при намотке (обрыв ленты или фольги, складки, морщины, перекосы лент) может стать причиной пробоя одной из секций конденсатора в условиях эксплуатации.

Цилиндрические секции после намотки поступают на сборку в корпуса. Плоские секции требуют предварительной запрессовки в пакеты, если конденсатор собирается из ряда секций. При этом необходимое количество секций собирается в стопку, которую механически сжимают до заданных размеров и закрепляют металлическими хомутами или изоляционными планками для сохранения размеров и формы.

При использовании жидких пропиточных масс сушка и пропитка производится после сборки конденсаторных секций в корпусах и припайки верхней крышки с изоляторами. В последней оставляется отверстие, через которое уходят пары воды при сушке и входит пропиточная масса при пропитке. По окончании пропитки после охлаждения конденсатора до некоторой заданной температуры это отверстие запаивается. При изготовлении небольших конденсаторов со стеклянными проходными изоляторами в качестве пропиточных отверстий используются зазоры между стенкой трубки изолятора и выводным проводником, пропущенным через эту трубку. Впаивание проводника в трубку производят при этом после пропитке, одновременно с припайкой выводного лепестка.

Сушка и пропитка бумажных конденсаторов является наиболее ответственными этапами технологии, от которых зависит качество готовых конденсаторов.

Основной задачей сушки является максимальное удаление воды, содержащейся в конденсаторе. Количество воды, остающееся в бумаге после сушки до установившегося состояния, является функцией двух основных факторов: температуры и давления в сушильном баке (рис. 76).

Когда содержание воды в бумаге снизится до установившейся величины , соответствующей заданным значениям температуры и давления, то дальнейшее увеличение времени прогрева при этих же значениях температуры и давления уже не дает дополнительного снижения . Улучшение степени сушки может быть достигнуто только за счет дополнительного повышения температуры или снижении остаточного давления. Таким образом, для максимального ускорения сушки и максимального удаления влаги из бумажного конденсатора сушку его надо вести при максимально возможной температуре и минимально возможном остаточном давлении в сушильном баке. Если провести предварительную сушку в отдельной печи при атмосферном давлении, а затем в вакууме, то время сушки уменьшается. Обычная сушка при атмосферном давлении производится при в течении 16 часов – для конденсаторов небольшой емкости. Для силовых конденсаторов – ; часов.

Для интенсификации сушки применяют сушку с внутренним обогревом обкладок конденсатора током частотой 50 Гц. При этом время сушки уменьшается до 5-6 часов. При окончательной вакуумной сушке температура порядка и остаточное давление 0,3-0,5 мм. рт. ст.- в производстве небольших конденсаторов постоянного напряжения. Время сушки составляет около 24 - 48 часов.

В производстве силовых конденсаторов переменного напряжения мм. рт. ст.; время сушки часов. Об окончании сушки судят по установлению постоянства давления в печи.

Основная задача процесса пропитки – заполнение пор в бумаге и зазоров между слоями бумаги и обкладками пропиточной массой для повышения бумажного диэлектрика и его электрической прочности.

Пропитка производится в том же баке, что и сушка, сразу же после ее окончания. Важно чтобы во все время впуска массы в сушильно-пропиточном баке поддерживалось постоянное для лучшего всасывания массы в поры бумаги. Ход процесса наблюдают по изменению емкости конденсатора от времени. Прекращение увеличения емкости указывает на максимально возможную пропитку. Дальнейшее увеличение времени пропитки не дает эффективных результатов. При впуске массы в бак давление в нем неизбежно повышается за счет частичного испарения массы; поэтому надо производить впуск массы постепенно, стремясь поддерживать минимально возможное давление.

Температура пропитки должна быть такова, чтобы обеспечить малую вязкость пропиточной массы и отсутствие окисления пропиточной массы. Для маловязких масел обычно применяют температуру пропитки порядка ; для более вязких (например, касторовое масло). Время пропитки значительно меньше времени сушки и даже для больших силовых конденсаторов редко превышает 10 – 12 часов.