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Einrichtung zur Unterdrückung von Rückzündungen in Quecksilberdampfgleichrichtern.
Zur Unterdrückung von Rückzündungen in Gleichrichtern ist es bekannt, in den Lichtbogenweg zu den Anoden, z. B. in die die Anoden umgebenden Lichtbogenführungshülsen, Gitter einzubauen. Als Gitter hat man u. a. durchlochte Bleche oder Drahtsiebe vorgeschlagen, die in einer oder in mehreren Lagen übereinander isoliert oder mit der Hülse leitend verbunden und gegebenenfalls an Steuerspannungen gelegt werden. Es ist ferner bekannt, Gitter in Bandform mit grosser Querausdehnung in mehreren Etagen und versetzt zueinander anzuordnen. Derartige Gitter wirken rein mechanisch in der Weise, dass die Zündspannung des Lichtbogens zur Anode erhöht wird, indem sie den geladenen Gasteilchen den Zutritt zur Anode erschweren.
Dies wird in den meisten Fällen unter starker Querschnittsverengung der Hülse erreicht, so dass die Zündspannung derart erhöht wird, dass ein Zünden bei Betriebsspannung ausgeschlossen ist.
Gegenstand der Erfindung ist nun eine Einrichtung zur Unterdrückung von Rückzündungen in Quecksilberdampfgleichrichtern mittels im Lichtbogenweg zu den Anoden in der Anodenhülse angeordneten quer zum Lichtbogen parallel zueinander gespannten und in mehreren Lagen übereinander angeordneten Gittern, an die eine Steuerspannung gelegt werden kann, bei der erfindungsgemäss das Gitter aus dünnen Drähten besteht, wobei der Abstand zweier Drähte einer Lage ein Mehrfaches des Drahtdurchmessers und der grösste Abstand der Lagen untereinander gleich der Entfernung der parallelen Drähte einer Lage ist.
Versuche haben gezeigt, dass gerade diese zuletzt beschriebene Anordnung von mehrfach übereinander angeordneten Siebgittern ganz besonders dazu geeignet ist, ohne jegliche Einengung des Hülsenquerschnittes für den Vorwärtslichtbogen die grösstmögliche Sperrwirkung des Gitters in der Sperrperiode der zugehörigen Anode zu erhalten, indem der lonendurchtritt durch das Gitter infolge der dicht aneinanderliegenden lonenansammlungen an den Drähten der Siebe praktisch vollkommen verhindert ist.
In der Zeichnung sind in den Fig. 1-6 Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, u. zw. zeigt Fig. 1 die lagenweise Anordnung parallel gespannter Drähte, Fig. 2 und 3 zeigen in Aufriss und Grundriss die Verwendung von sich kreuzenden Lagen, Fig. 4 und 5 zeigen die Kreuzung der Drähte in den einzelnen Lagen, und Abb. 6 zeigt die Verwendung verschiedenen Drahtmaterials.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, werden die Drähte a entweder in einem besonderen Rahmen b parallel zueinander verlaufend ausgespannt, der in der Nähe der Anode aufgehängt wird, oder aber die Drähte werden in der Lichtbogenführungshülse selbst in unmittelbarer Nähe der Anode isoliert oder leitend mit der Hülse verbunden ausgespannt. Es werden mehrere Lagen von Drähten übereinander angebracht, wobei der grösste Abstand x der Lagen untereinander gleich der Entfernung y der parallelen Drähte einer Lage ist. Die parallelen Drähte der verschiedenen Lagen können senkrecht untereinander liegen, oder wie dargestellt, so gegeneinander versetzt sein, dass die Drähte der einzelnen Lagen in den Lücken der benachbarten liegen. Die Drähte benachbarter Lagen können sich kreuzen, wie in Fig. 2 und 3 gezeigt.
In diesen Figuren verlaufen die Drähte der Lagen 1, 3 und 5 und diejenigen der Lagen 2, 4 und 6 in gleichen Richtungen, die aber senkrecht aufeinander liegen. Dabei können wiederum die Drähte gleicher
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Richtung senkrecht übereinander oder auf Lücken angeordnet sein, wie dargestellt. Fig. 4 und 5 zeigen die Ausbildung der einzelnen Lagen als Siebe mit zwei sich kreuzenden Gruppen von parallel gespannten Drähten a, wobei wieder die grösste Entfernung x der Siebe voneinander gleich der Entfernung y der einzelnen parallelen Drähte ist. Auch bei dieser Anordnung können die übereinandergesetzten Siebe so angeordnet sein, dass die parallelen Drähte der einzelnen Lagen immer in den Lücken der benachbarten liegen.
Die parallelen Drähte einer Lage können dabei als Einzeldrähte oder im fortlaufenden Drahtzug ausgespannt werden.
Als Material für die Drähte kommt mit Rücksicht auf die hohen Temperaturen ein schwer schmelzbares Metall, wie Wolfram, Molybdän usw., oder ein Metall, das mit Quecksilber kein Amalgam bildet, wie z. B. Eisen, für geringere Belastung des Gleichrichters in Betracht.
Die Drahtgitter gemäss der Erfindung erhitzen sich bei Inbetriebnahme des Gleichrichters sehr schnell und strahlen ihre Wärme intensiv nach allen Seiten aus, so dass die Anoden sofort von angesetztem Quecksilberkondensat befreit werden. Infolge der zunehmenden Temperatur der Gitter wird die Entstehung von Rückzündungen vermieden und so die Betriebssicherheit erhöht.
Eine besonders zweckmässige Ausführungsform eines Gitters zeigt Fig. 6. Es sind hier die nahe der Anode liegenden Drähte aus Molybdän oder einem andern schwer schmelzbaren Material mit geringem Querschnitt und die der Anode abgekehrten Drähte aus Eisen mit grösserem Querschnitt hergestellt. Diese Anordnung hat den Vorteil, dass die Dampfdichte unmittelbar vor der Anode durch die Wärmestrahlung der schnell eine hohe Temperatur annehmenden dünnen Drähte ganz beträchtlich verringert wird.
Gitter gemäss der Erfindung können sowohl als ungesteuerte Gitter verwendet werden als auch an besondere Steuerspannungen gelegt werden. Dabei ist es besonders zweckmässig, die Gitter selbst als Heizwiderstände zu benutzen und die Gitter mehrerer Anoden leitend miteinander zu verbinden, so dass die zwischen ihnen auftretenden Ausgleichströme als zusätzliche Heizquelle für die Gitter dienen und Fremdenergie für diesen Zweck entbehrlich wird.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zur Unterdrückung von Rückzündungen in Quecksilberdampfgleichrichtern mittels im Lichtbogenweg zu den Anoden in der Anodenhülse angeordneten, quer zum Lichtbogen parallel zueinander gespannten und in mehreren Lagen übereinander angeordneten Gittern, an die eine Steuerspannung gelegt werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass das Gitter aus dünnen Drähten besteht, wobei der Abstand zweier Drähte einer Lage ein Mehrfaches des Drahtdurchmessers und der Abstand der Lagen untereinander gleich oder kleiner als die Entfernung der parallelen Drähte einer Lage ist.