Papierkondensator  (425 Angebote unter 27.085.360 Artikeln)Zum Expertenwissen

Der Papierkondensator – Ein Kondensator mit Papier als Isolator

Die ersten Kondensatoren bestanden aus zwei Metallplatten, die durch Luft voneinander isoliert waren. Die Kapazität dieser Kondensatoren war im Wesentlichen von zwei Faktoren abhängig: der Größe der Metallplatten sowie deren Abstand zueinander. Dies hat sich bis heute auch nicht geändert. Nur wird heute statt Luft ein anderes Isoliermaterial zwischen den Platten untergebracht. Dadurch können die Kondensatorplatten in einem wesentlich geringeren Abstand zueinander angebracht werden, was der Kapazität und vor allem der Größe der Bauteile zugutekommt. Bis heute werden Kondensatoren hergestellt, die als sogenanntes Dielektrikum Papier verwenden. Daher kommt auch der Name Papierkondensator. Papier besteht aus gepresster Zellulose und wirkt als recht guter Isolator. Dies gilt aber nur dann, wenn das Papier absolut trocken ist. Die ersten industriell hergestellten Kondensatoren verwendeten Papier als Isolator. Es handelt sich hierbei um speziell behandeltes und imprägniertes Papier. Diese Imprägnierung dient dazu, die Aufnahme von Feuchtigkeit durch das Papier zu verhindern.

Eigenschaften von Papierkondensatoren

Papierkondensatoren werden bis heute industriell hergestellt. Allerdings haben sie den Nachteil, dass das Papier im Laufe der Zeit seine Dicke verändern kann. Durch die daraus resultierende Abstandsveränderung der im Kondensator enthaltenen Elektroden ergibt sich auch eine Veränderung der Kapazität. Eine Abstandsvergrößerung bewirkt eine Verkleinerung der Kapazität. Außerdem bewirkt eine Erhöhung der Betriebsspannung eine Verringerung der Papierdicke, wodurch die Kondensatorkapazität ein wenig größer wird. Ein weiterer Faktor, der für eine Kapazitätsänderung verantwortlich ist, ist die Frequenz einer angelegten Wechselspannung. Dies sind Gründe dafür, weshalb Kondensatoren dieser Bauart nur dort eingesetzt werden, wo diese Faktoren kaum eine Rolle spielen. Papierkondensatoren werden heute seltener verwendet als andere Kondensatorarten.

Weitere Arten von Papierkondensatoren

Metallpapierkondensatoren gelten als Weiterentwicklung von herkömmlichen Papierkondensatoren. Hier wird auf das Papier eine dünne Metallschicht aufgedampft. Daraus ergibt sich eine Platzersparnis, da die aufgedampften Metallschichten wesentlich dünner sind als separate Metallfolien. In den elektrischen Eigenschaften gleichen Metallpapierkondensatoren herkömmlichen Papierkondensatoren.

In auch bei den sogenannten Ölpapierkondensatoren handelt es sich um eine Variation herkömmlicher Papierkondensatoren. Das enthaltene Papier als Isoliermaterial wurde mit einem speziellen Öl getränkt. Solche Kondensatoren besitzen im Gegensatz zu Metallpapierkondensatoren immer separate Metallfolien als Elektroden. Dies kommt daher, dass sich auf geöltes Papier keine Metallschichten aufbringen lassen. Der Vorteil dieser Kondensatoren besteht darin, dass sie bei gleicher Dicke des Isoliermaterials eine höhere Spannungsfestigkeit besitzen. Ölpapierkondensatoren werden heute fast nur noch in der Hochspannungs- und Starkstromtechnik verwendet.

Kapazitäten und Toleranzen von Papierkondensatoren

Papierkondensatoren besitzen recht große Kapazitätsbereiche, die hergestellt werden können. Von einigen tausend Picofarad bis hin in den Bereich von Zehnteln von Mikrofarad sind unterschiedliche Kapazitätswerte erhältlich. Die gängigsten Toleranzwerte liegen im Bereich von etwa 10 bis 20 Prozent.

Hinweise zur Spannungsfestigkeit

Papierkondensatoren besitzen, wie alle anderen Kondensatorarten (zum Beispiel Elektrolytkondensatoren, Keramikkondensatoren oder Tantalkondensatoren) auch, maximal zulässige Betriebsspannungen. Da diese Kondensatoren sowohl an Gleichspannungen als auch an Wechselspannungen betrieben werden können, sollte immer auf die entsprechenden Angaben auf den Bauteilen geachtet werden. Manche Kondensatoren besitzen unterschiedliche Spannungswerte für Wechselspannungen (AC) und Gleichspannungen (DC).