JP5966085B2

JP5966085B2 - 過圧による切断を伴う２つの整列したシリンダから形成される三相キャパシタ

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Publication number: JP5966085B2
Application number: JP2015523580A
Authority: JP
Inventors: パティノ、セサルヌーニェス−バランコ
Original assignee: RTR Energia SL
Current assignee: RTR Energia SL
Priority date: 2012-07-27
Filing date: 2012-07-27
Publication date: 2016-08-10
Anticipated expiration: 2032-07-27
Also published as: RU2538590C1; CN103703527B; WO2013104808A1; MX2014004923A; IL232122A0; US20140177124A1; JP2015530736A; PL2654051T3; US9378889B2; PT2654051E; ES2543032T3; DK2654051T3; BR112013031387A2; CN103703527A; EP2654051A1; EP2654051B1; SI2654051T1

Description

本発明の目的は、発明の名称に示されるように、２つのシリンダから形成される三相キャパシタであって、内部の巻体の変位を用いる過圧による切断手段を有する三相キャパシタである。

本発明は、三相キャパシタの特別な構成及び設計を特徴とし、特に、整列した態様で配置された２つの同等なシリンダから三相キャパシタは形成されるということを特徴とする。２つのシリンダは、同軸状に整列しており、キャパシタ及び接続部の両方について構造上の特徴を有しており、これによって、その２つのシリンダは、過圧の際に内部の巻体を変位させることによる効果的な切断手段を有する三相パワーキャパシタが提供される。

したがって、本発明は固定キャパシタの範囲に属し、特に巻込形キャパシタの範囲に属す。巻込形キャパシタでは、小型のシリンダを形成するべく金属の極板が誘電体のシートに巻き込まれる。そのシリンダは、大抵金属のカプセルに挿入され、湿分、酸化、及び電気効果から保護するための充填物を利用するか、又はガスを利用することによって最終的に防水処理がなされる。

キャパシタは、大抵アルミニウムの缶に封入されており、過電圧保護手段を有する。その過電圧保護手段は、キャパシタの上端の近くにタブの形態で周囲に設けられた凹部からなる。これによって、アルミニウムの缶の内部が過圧の際、そのタブは生成されたエネルギを吸収することによって膨張し、さらに、接続端子の切断をもたらし、尋常ではないことが多いキャパシタの爆発を抑制する。

この過圧保護手段は述べられている目的を満たすとはいえども、２つのシリンダをその軸に沿って整列して形成される三相キャパシタを利用する場合、キャパシタの構造上の性質から期待され得る程度までは、保護は効果的でない。

したがって、本発明の目的は、２つのシリンダをその軸に沿って整列して形成される三相パワーキャパシタであって、既知の三相キャパシタとは相違する効果的な過電圧保護手段を有する三相パワーキャパシタを開発することであり、これは、以下に記載され、請求項１に本質が含まれているキャパシタを開発することである。

本発明の目的であるキャパシタは、２つのシリンダをその軸に沿って整列してなる三相キャパシタにおいて、各シリンダは、２つの同軸部分を有し、一方が他方に収容されており、各シリンダの外側部分は複数の相のうちの１つのキャパシタに対応する一方、複数のシリンダの内側部分の各々は相消失のキャパシタの半分に対応し、複数の内側部分は並列に接続されている。

各シリンダによる複数のキャパシタの各々は、摩擦係数が極めて小さい滑らかな絶縁体によって近接するキャパシタから分離している。これによって、内部の過圧の際、内側部分は外側部分に対して動かされ得る。

複数のシリンダの各々の上側部分は、形成される複数のキャパシタの各々の接続極板のうちの１つを形成する一方、複数のシリンダの各々の下側部分は、複数のキャパシタの各々の他方の極板を形成し、これら下側部分は、対応する極板を同電位にする下側導電性層によって互いに取り付けられている。

本発明の目的は、この種のキャパシタにおける内部の過圧に対する保護手段であり、２つの必要な事項に基づき、それらの事項は同時に必要である。１つは、各キャパシタを近接するキャパシタから分離しキャパシタを覆う絶縁体によって、過圧の際各シリンダの内側部分が外側部分に対して滑動し得ることである。もう１つは、様々な部材同士及び構造体を形成するキャパシタ同士の間に起こる接触によって、シリンダの外側部分に対する内側部分の変位の際、作成された接触部の破損が生じ、三相キャパシタを電気的な接続をなくした状態にすることである。

上述したように、三相キャパシタは、２つのシリンダをその軸に沿って整列してなる。各シリンダは同軸状に配置された２つの部分から形成されている。すなわち、シリンダの形態における内側部分と、内側部分を囲む環状の外側部分である。ここで、１つの外側部分は、複数の相のうちの１つのキャパシタに対応する一方、１つの内側部分は、複数のキャパシタのうちの別の１つのキャパシタの半分に対応しており、その複数のキャパシタのうちの別の１つは、複数の相のうちの別の１つであり、この半分部分は他方のシリンダにおいて提供される半分部分によって補完される。

本発明の目的であるところの２つのシリンダから形成される三相キャパシタの斜視表現と、様々な部材同士の間に作成される接続部とを示す図。図１に示された構造に対する等価な電気回路図を示す図。図２と等価な表現を示す図（内部に過圧が存するとき、破損又は切断が起こる点に印が付けられている）。過圧の際各シリンダの内側部分において起こる移動と、接続部の破損とについての簡潔な表現を示す図。内部の過圧に対する補助的な保護手段の表現を示す図。

以下の説明を補うべく、また本発明の特徴をより良く理解するのに役立たせるべく、本願には一組の図面が添付される。その図は、本発明の最も重要な詳細について例示として非限定的に表現している。

図面を参照して本発明の好ましい実施形態が次に記載される。
図１によって、キャパシタは２つのシリンダ、すなわち第１シリンダと第２シリンダとから形成されており、可能な実施形態では第１シリンダと第２シリンダとはそれらの軸が整列させられるように配置されてもよいことが理解され得る。

図２によって等価な電気回路図が理解され得る。その図２は、本発明の目的であるところの三相キャパシタが４つのキャパシタを有していることを示す。キャパシタ（１）は相（Ａ）と相（Ｂ）との間に接続されており、キャパシタ（２）は相（Ａ）と相（Ｃ）との間に接続されており、並列の２つのキャパシタ（３）とキャパシタ（３’）とは相（Ｂ）と相（Ｃ）との間に接続されておりキャパシタ（１）とキャパシタ（２）と等しい値をとる。全てのキャパシタは、相（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）とデルタ結線を形成するように接続されている。

キャパシタ（１）は相（Ａ）と相（Ｂ）に各々接続される２つの極板（１．１）と極板
（１．２）とを有し、キャパシタ（２）は相（Ａ）と相（Ｃ）に各々接続される対応する極板（２．１）と極板（２．２）とを有する一方、キャパシタ（３）は極板（３．１）と極板（３．２）とを有し、該極板（３．１）と極板（３．２）はキャパシタ（３’）の極板（３’．１）と極板（３’．２）に並列に接続されており、一組の並列の２つのキャパシタ（３）とキャパシタ（３’）は相（Ｂ）と相（Ｃ）にさらに接続されている。

上方のシリンダ（すなわち、図１の上部に表現されているシリンダ）はキャパシタ（１）に対応する外側部分を備え、キャパシタ（１）は頂部に極板（１．１）を有し、該極板（１．１）に相（Ａ）が接続されており、キャパシタ（１）は底部に他の極板（１．２）を有し、該極板（１．２）はコーティング（７）によって極板（３．１）と電気的に接続されている。絶縁層がある状態においても、コーティング（７）は両極板を接続する。２つの極板（１．２）と極板（３．１）との間に存在する隙間（次にコーティング層（７）によって電気的に両極板を接合することにより覆われる）は、破線で表現されている。

下方のシリンダ（すなわち、図１の下部に表現されているシリンダ）はキャパシタ（２）に対応する外側部分を備え、キャパシタ（２）は下方のシリンダの頂部に極板（２．１）を有し、該極板（２．１）は接続ケーブル（４）によって相（Ａ）と電気的に連結されている一方、キャパシタ（２）は別の極板（２．２）を有し、該極板（２．２）は下方のシリンダの底部に存在し、極板（２．２）はコーティング（８）によって極板（３’．２）と電気的に接続されている。絶縁層がある状態においても、コーティング（８）は両極板を接続しており、これら電気的に接続されている極板（２．２）と極板（３’．２）とは接続ケーブル（６）によって相（Ｃ）と連結されている。極板（２．２）と極板（３’．２）との間に存在する分離箇所であって、両極板を接続する電気伝導層（８）によって覆われている場合の分離箇所は、破線で表現されている。

上方のシリンダと下方のシリンダの内側部分は、キャパシタ（３），（３’）に各々対応し、キャパシタ（３）とキャパシタ（３’）の各々は極板（３．１），（３．２）と極板（３’．１），（３’．２）を各々有する。極板（３．１）と極板（３’．１）は接続ケーブル（５）によって互いに接続されるとともに相（Ｂ）と接続され、極板（３．２）と極板（３’．２）とは接続ケーブル（６）によって接続される。
キャパシタ（３）とキャパシタ（３’）とに対応する各シリンダの内側部分は中空軸（９）を有する場合があり、その中空軸（９）の内部を通じて接続ケーブルが通過することができる。このように図１では、中空軸（９）を通じて相（Ｂ）の接続ケーブルのみが通過しており、接続ケーブル（４）及び接続ケーブル（６）も通過し得る。

図４に示すように、アルミニウムの缶（１０）に収容されている一組のキャパシタの内部における過圧が生じる際、キャパシタ（３）とキャパシタ（３’）の変位が生じ、キャパシタ（３）とキャパシタ（３’）はシリンダの内側部分に対応することが図３によって理解され得る。シリンダの内側部分のこの変位は複数の効果をもたらす。すなわち、
一方では、極板（３．１）と極板（１．２）とを接続していた導電性コーティング層（７）の破損（Ｒ１）をもたらし、
他方では、極板（２．２）と極板（３’．２）とを接続していた導電性コーティング層（８）の破損（Ｒ２）をもたらし、
接続ケーブル（６）と相（Ｃ）との接続部の破損（Ｒ３）をもたらし、
ケーブル（５）の接続部の破損（Ｒ４）をもたらす。

内部の過圧の際外側部分に対して内側部分が移動することによって、接続部の破損が生じキャパシタの外部との接続が存在しない状態にし、これによって本発明の目的であるところのキャパシタは内部の過圧に対して有効な保護方法が付与される。

この保護方法は、内部の過電圧に対する周知の保護手段によって補われる。その保護手段は、アルミニウム又は任意の他の材料からなる缶（１０）（その缶（１０）には、三相パワーキャパシタが収容されている）に対して周囲に凹部（１１）を作成し該凹部（１１）は頂部の近傍に存在しており、頂部において接続端子が外部に配置されることからなる。これによって、内部の過圧の際、内部の過圧によって生成された過剰なエネルギが吸収されることにより窪んだ部分の変位が生じ、キャパシタの爆発が抑制される。

本発明をどのように実施するかのみならず、本発明の性質が十分に記載された。本発明の本質において本発明は例として示された実施形態とは詳細の異なる他の実施形態において実施されてもよいこと、本発明の基本原則を変更、変形、又は修正しない限り特許請求されている保護もされるであろうことが注意される。

Claims

第１シリンダと第２シリンダとからなる２つの整列したシリンダから形成される三相キャパシタであって、前記第１シリンダは第１キャパシタ（１）に対応する外側部分を備え、前記第２シリンダは第２キャパシタ（２）に対応する外側部分を備える一方、前記第１シリンダの内側部分は第３キャパシタ（３）に対応し、前記第２シリンダの内側部分は第４キャパシタ（３’）に対応する、前記三相キャパシタにおいて、
各シリンダにおける各キャパシタは絶縁体により近接するキャパシタから分離されていることによって、過圧の際には各シリンダの外側部分に対して内側部分を変位させることを可能にし、
各シリンダの前記内側部分に対応する複数の前記キャパシタは、並列接続され、各シリンダの前記外側部分によって形成される前記キャパシタと同じ値をとり、これらキャパシタは相（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）とデルタ結線されていることを特徴とする、三相キャパシタ。
前記第１キャパシタ（１）は相（Ａ）と相（Ｂ）に各々接続される第１極板（１．１）と第２極板（１．２）とを有し、前記第２キャパシタ（２）は相（Ａ）と相（Ｃ）に各々接続される第３極板（２．１）と第４極板（２．２）とを有する一方、前記第３キャパシタ（３）は第５極板（３．１）と第６極板（３．２）とを有し、該第５極板（３．１）と第６極板（３．２）は前記第４キャパシタ（３’）の第７極板（３’．１）と第８極板（３’．２）に並列に接続されており、一組の並列の２つの前記第３キャパシタ（３）と前記第４キャパシタ（３’）は相（Ｂ）と相（Ｃ）にさらに接続されていることを特徴とする、請求項１に記載の２つの整列したシリンダから形成される三相キャパシタ。
上方のシリンダは前記第１キャパシタ（１）に対応する外側部分を備え、前記第１キャパシタ（１）は頂部に前記第１極板（１．１）を有し、前記第１極板（１．１）に相（Ａ）が接続されており、前記第１キャパシタ（１）は底部に前記第２極板（１．２）を有し、前記第２極板（１．２）はコーティング（７）によって前記第５極板（３．１）と電気的に接続されており、絶縁層がある状態においても前記コーティング（７）は両極板を接続することを特徴とする、請求項２に記載の２つの整列したシリンダから形成される三相キャパシタ。
下方のシリンダは前記第２キャパシタ（２）に対応する外側部分を備え、前記第２キャパシタ（２）は下方のシリンダの頂部に前記第３極板（２．１）を有し、前記第３極板（２．１）は接続ケーブル（４）によって相（Ａ）と電気的に連結されている一方、前記第２キャパシタ（２）は前記第４極板（２．２）を有し、前記第４極板（２．２）は下方のシリンダの底部に存在し、前記第４極板（２．２）はコーティング（８）によって前記第８極板（３’．２）と電気的に接続されており、絶縁層がある状態においても前記コーティング（８）は両極板を接続しており、これら電気的に接続されている前記第４極板（２．２）と前記第８極板（３’．２）とは接続ケーブル（６）によって相（Ｃ）と連結されていることを特徴とする、請求項２に記載の２つの整列したシリンダから形成される三相キャパシタ。
前記第５極板（３．１）と前記第７極板（３’．１）とは接続ケーブル（５）によって互いに接続されるとともに相（Ｂ）と接続され、前記第６極板（３．２）と前記第８極板（３’．２）とは接続ケーブル（６）によって接続されることを特徴とする、請求項２に記載の２つの整列したシリンダから形成される三相キャパシタ。
前記第３キャパシタ（３）と前記第４キャパシタ（３’）とに対応する複数の前記シリンダの内側部分は中空軸（９）を有し、該中空軸（９）の内部を通じていくつか又は全ての接続ケーブルが通過することを特徴とする、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の２つの整列したシリンダから形成される三相キャパシタ。
アルミニウムの缶（１０）に収容されている一組の前記キャパシタの内部における過圧が生じる際、前記第３キャパシタ（３）と前記第４キャパシタ（３’）の変位が生じ、前記第３キャパシタ（３）と前記第４キャパシタ（３’）は前記シリンダの内側部分に対応し、前記変位は、
一方では、前記第５極板（３．１）と前記第２極板（１．２）とを接続していた導電性コーティング層（７）の破損（Ｒ１）をもたらし、
他方では、前記第４極板（２．２）と前記第８極板（３’．２）とを接続していた導電性コーティング層（８）の破損（Ｒ２）をもたらし、
接続ケーブル（６）と相（Ｃ）との接続部の破損（Ｒ３）をもたらし、
ケーブル（５）の接続部の破損（Ｒ４）をもたらすことを特徴とする、請求項２乃至５のいずれか一項に記載の２つの整列したシリンダから形成される三相キャパシタ。
前記キャパシタは金属の缶（１０）に収容されており、該缶（１０）は周囲に凹部（１１）を有しており該凹部（１１）は頂部の近傍に存在しており、前記頂部において接続端子が外部に配置されており、これによって内部の過圧に対する補助的な保護手段として役立つことを特徴とする、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の２つの整列したシリンダから形成される三相キャパシタ。
前記金属の缶（１０）はアルミニウムの缶である、請求項８に記載の２つの整列したシリンダから形成される三相キャパシタ。