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Quecksilberdampfgleichrichteranlage.
Es ist bekannt, dass die Hauptgefahr bei der Verwendung von Quecksilberdampfgleichrichtern in den Rückzündungen liegt, die tatsächlich die gefürehtetste Erscheinung am Gleichrichter bilden.
Diese Rüekzündungen sind Kurzschlüsse innerhalb des Kolbens zwischen Anode und Anode und sind auf das Versagen der Ventilwirkung des Lichtbogens zurückzuführen. Die Ursache für dieses Versagen kann verschiedenster Art sein. So führt z. B. eine zu hohe Anodentemperatur oder ein zu hoher Quecksilberdampfdruck (infolge Überlastung) oder auch ein schlechtes Vakuum zu Rückzündungen, die dann häufig eine Zerstörung des Kolbens, stets aber eine Betriebsstörung der Gleichrichterapparatur zur Folge haben.
Diese Rückzündungen können in bekannter Weise dadurch vermieden werden, dass jede Phase ihr eigenes Gleichrichtergefäss erhält. Gemäss der Erfindung werden nun dazu normale, mehrphasige Gleiehriehter verwendet, deren sämtliche Anoden miteinander parallel geschaltet sind. Die Parallelschaltung mehrerer Anoden in einem einzigen Gleiehriehtergefäss, die bereits bekannt ist, ist an sich nicht Gegenstand der Erfindung. Selbstverständlich ist es unerlässlich, dass hiebei jeder Kolben seine eigene Erregung erhält, die dauernd im Betrieb sein muss. Ausserdem ist es erforderlich, in die einzelnen Anodenzuleitungen kleine Drosseln einzubauen, die eine gleichmässige Verteilung der Belastung auf die einzelnen Anoden gewährleisten.
Die genannte Anordnung ergibt folgende Vorteile : Vermeidung von Rückzündungen auch bei hoher Anodentemperatur und hohem Hg-Dampfdruck, daher Verwendbarkeit der normal gebauten Kolben bei gleicher oder höherer Stromstärke für beliebig hohe Spannungen, somit eine wesentliche Erhöhung der Leistung einer Kolbeneinheit. Ausserdem haben Versuche gezeigt, dass die Kolben nicht mehr so empfindlich sind gegenüber häufig eintretenden geringfügigen Verschlechterungen des Vakuums.
Beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes sind in der Fig. 1 dargestellt.
T ist ein Drehstromtransformator mit in Dreieck geschalteter Primärwicklung und in Stern geschalteter Sekundärwicklung. Der Nullpunkt der Sekundärwicklung ist herausgeführt und bildet den negativen Pol des Gleiehstromnetzes, dessen positiver Pol an die Kathoden kl, k2, ka der Gleichriehterkolben K"K"K, angeschlossen ist. Jeder Gleichrichterkolben hat in bekannter Weise mehrere Anoden , l'i, i"i usw. Sämtliche Anoden eines Kolbens liegen zueinander parallel und sind mit einer Phase der Sekundärwicklung des Transformators verbunden. Die vorgeschaltete Drossel D sorgt für eine gleichmässige Verteilung der Belastung.
Ausserdem ist ein Schenkel des Transformators T mit einer Zusatzwieklung Z versehen, an deren beiden Enden die Erregerelektroden el, e. J und ea der Gleichrichterkolben in Parallelschaltung angeschlossen sind, während der Nullpunkt der Zusatzwicklung herausgeführt und unter Zwischenschaltung einer Drosselspule D mit dem positiven Pol der Gleiehstromleitung verbunden ist. In die Erregerleitung sind die üblichen Vorschaltwiderstände W eingebaut.
Die Praxis hat gezeigt, dass derartig geschaltete Gleichrichteranlagen für weit höhere Spannungen verwendbar sind, als es bei Parallelschaltung der Fall war, und dass sie sogar bei 50% iger Überlastung ohne jeden Schaden ein Mehrfaches der Spannung ertragen. Hiedurch wird auch natürlich die Leistung einer Kolbeneinheit im gleichen Verhältnis erhöht. Diese Anordnung ist, wie bereits eingangs erwähnt, dadurch charakterisiert, dass die Gleichrichterkolben nur dann betriebsfähig sind, wenn die Erregung ununterbrochen im Betrieb ist. Jedes Erlöschen des Erregerlichtbogens muss auch ein gleichzeitiges Erlöschen des Hauptlichtbogens herbeiführen.
Dadurch unterscheidet sich die neue Anordnung wesentlich von den bisherigen Anordnungen, da beispielsweise ein gewöhnlicher Dreiphasengleichrichter auch nach Abschalten der Erregung so lange weiterbrennt, als der Belastungsstrom einen gewissen Minimalwert nicht unterschreitet.
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Es ist daher bei der geschilderten neuen Anordnung möglich, den Gleichrichter durch blosses Unterbrechen der Erregung abzuschalten, welche Massnahme nur dann versagen würde, wenn eine Rück-
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ist, wird es in vielen Fällen möglich sein, auf einen Gleichstromschalter (gewöhnlicher Gleichstromautomat bzw. Schnellschalter) überhaupt zu verzichten und die Abschaltung des Gleichrichters stets mit Hilfe der Erregung vorzunehmen. Die Möglichkeit, Gleichstromanlagen, besonders bei hohen Gleichstromspannungen, mit Hilfe der Erregung abzuschalten, ist zweifellos ein grosser Vorteil, um so mehr, als die Abschaltung grosser Gleichstromleistungen besonders bei hohen Spannungen stets mit Schwierigkeiten verbunden war.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht die Abschaltung beliebig hoher Gleichstromleistungen mitetls eines kleinen einpoligen Hebelsehalters, der nur wenige 100 Watt zu bewältigen hat.
Die Fig. 2 zeigt eine solche Ausführungsform, bei der die Abschaltung der ganzen Gleichrichteranlage mittels des kleinen einpoligen Hebelschalters H erfolgen kann.
Soll die Schaltvorrichtung jedoch auch als selbsttätiger Maximalschalter wirken, so wird zweckmässig im Erregerkreis ein Relais eingebaut, dessen Spule vom Hauptstrom durchflossen ist, so dass beim Überschreiten einer bestimmten Belastung der Erregerstrom selbsttätig unterbrochen und hiedurch auch der Hauptstrom abgeschaltet wird. Ein Ausführungsbeispiel hiefür ist in der Fig. 3 in Form einer Teilabbildung dargestellt. In den Fig. 2 und 3 ist ein besonderer kleiner Transformator für die Speisung der Erregung vorgesehen. Wird der Erregerschalter H von Hand oder mittels eines Maximalrelais ausgelöst, so wird die Erregung unterbrochen, was ein sofortiges Erlöschen sämtlicher Kolben zur Folge hat, u. zw. erfolgt das Erlöschen des Hauptlichtbogens spätestens eine halbe Periode nach jenem des Erregerstromes.
Irgendeine nennenswerte Lichtbogenwirkung während des Sehaltvorganges kann nicht auftreten, da der Strom der zu unterbrechenden Erregerleitung höchstens 10-12 Amp. beträgt bei Spannungen von 30-40 Volt.
Anstatt für Drehstrom kann die beschriebene Ausführung auch für Einphasenstrom, Sechsphasen- strom oder Quecksilberdampfgleichrichter jeder beliebigen Phasenzahl verwendet werden. Ferner ist es auch für den Erfindungsgedanken gleichgültig, ob der Gleichrichter als Glasgleichrichter oder als Eisengleichrichter ausgeführt ist.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Quecksilberdampfgleiehrichteranlage für hohe Spannungen (über 1000 Volt Gleichstrom), bei der in jede der beliebig vielen Phasen eines Wechselstromnetzes ein besonderes Gleichrichtergefäss geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, dass dazu mehrphasige Gefässe normaler Ausführung verwendet werden, wobei sämtliche Anoden eines Gleichrichtergefässes miteinander parallel liegen, zum Zweck der Vermeidung der Rückzündungsgefahr bei hoher Spannung.