Herstellung von Folienkondensatoren Serienschaltung leicht gemacht

Kondensatoren für den Einsatz von Hochspannungsanwendungen.
Kondensatoren für den Einsatz von Hochspannungsanwendungen.

Kondensatoren gibt es wie Sand am Meer. Doch nur wenige sind für den Einsatz in Hochspannungsanwendungen geeignet. FTCAP setzt bei der Produktion erfolgreich auf neue Techniken.

Folien- oder auch Filmkondensatoren genannt, werden aus Kunststofffolien hergestellt, die einseitig mit einer dünnen Metallschicht bedampft werden. Die Spannungsfestigkeit hängt von der verwendeten Folienstärke ab: für hohe Spannungen werden entsprechend dicke Folien als Dielektrikum verwendet. Die obere Grenze für einen einfach aufgebauten Folienkondensator ist bei einer Spannung von etwa 2,5 kV erreicht. Werden Kapazitäten für höhere Spannungen benötigt, müssen mehrere Kondensatoren in Serie geschaltet werden. Dann teilt sich die Spannung auf und jeder einzelne Kondensator ist nur noch einem Bruchteil der Gesamtbelastung ausgesetzt.

Um dem Anwender die Montage und das Zusammenschalten von mehreren Einzelkomponenten zu ersparen, werden mehrere Kondensatorwickel in einem Gehäuse zusammengefasst. Und im Gegensatz zu den Elektrolytkondensatoren sind für Folienkondensatoren bei einer Serienschaltung keine zusätzlichen Symmetrier-Widerstände erforderlich. Somit lassen sich relativ einfach auch hohe Spannungen erreichen, ohne zusätzliche Verluste in Kauf zu nehmen.

Die Hochspannungskondensatoren von FTCAP im Überblick
  • Nennspannungen von über 120 kV für den Einsatz z.B. in der Medizintechnik
  • Verschiedene Gehäuseformen und Anschlussterminals
  • Individuell anpassbare Formen und Abmessungen
  • Robust gegenüber Teilentladungen und hohen Rippelspannungen
  • Auf Wunsch mit erhöhter Flankensteilheit (dU/dt) und Impulsfestigkeit
  • Zusammenschaltung zu einer Hochspannungskaskade in einem Block möglich
  • Fertigung aus hochspannungsölresistenten Materialien
  • Hohe Lebensdauer durch optimierte Auslegung
  • Hohe Produktqualität dank aufwendiger Produktions-, Mess- und Prüfprozesse
  • Alle Materialien der Kondensatoren sind nach UL 94 für die höchste Brandklasse freigegeben.

Serienschaltung mit Wickeltechnik

Anstatt einzelne Wickel miteinander zu verschalten, gibt es bei Folienkondensatoren noch eine weitere Möglichkeit: Durch eine spezielle Form der Metallisierung lässt sich direkt auf der Folie eine Serienschaltung realisieren. Dafür werden in Längsrichtung der Folie schmale Metallstreifen aufgedampft, dazwischen befinden sich freie Streifen als Isolierung. So entstehen mehrere, in Serie geschaltete Kapazitäten. Auch in diesem Fall muss jede einzelne Kapazität – also jeder Metallstreifen – nur einen Teil der Gesamtspannung aushalten. Wenn eine Folie ausreichend breit ist, kann FTCAP über 15 Serienschaltungen innerhalb eines Wickels realisieren. So lassen sich einzelne Wickel herstellen, die für Spannungen bis größer 40 kV geeignet sind.

Bei der Produktion von Hochspannungskondensatoren gibt es einige Herausforderungen, die FTCAP mit speziellen Anlagen und Techniken löst. So hat der Husumer Kondensatorenspezialist in eine eigens für diesen Zweck konzipierte Vergussanlage investiert. Mit einer neu entwickelten Vakuumvergusstechnik wird eine besonders hochwertige und homogene Isolierung erreicht, sodass sich Teilentladungen auf ein Minimum reduzieren.