AT146931B

AT146931B - Einrichtung zur Umformung hoher Spannungen mittels Funkenstrecken mit Haupt- und Hilfselektroden in strömendem Gas.

Info

Publication number: AT146931B
Authority: AT
Inventors: Erwin Dr Ing Marx
Original assignee: Aeg Union Elek Wien
Priority date: 1934-05-17
Filing date: 1935-05-17
Publication date: 1936-09-10

Description


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    Einrichtung zur Umformung hoher Spannungen mittels Funkenstrecken mit Haupt-und Hilfselektroden in strömendem Gas.   



    Es ist bereits bekannt, den Elektroden eines Lichtbogenstromrichters, der bei einem Druck von der Grössenordnung des Atmosphärendruckes oder darüber arbeitet (Hochdrucklichtbogenstromrichter), Hilfselektroden zuzuordnen, um mit Hilfe dieser Hilfselektroden, welche das gleiche Potential wie die ihnen benachbarten Hauptelektroden führen, die Zündung des Hauptlichtbogens hervorzurufen. 



  Es ist auch bereits bekannt, Lichtbogenstromrichter, die bei kleinen Drücken arbeiten (Niederdrucklichtbogenstromrichter), mit Hilfe von Hilfselektroden, welche ein vom Potential der Hauptelektrode verschiedenes, zeitlich konstantes oder veränderliches Potential führen, zu steuern. Diese Steuerung arbeitet im Vorstromgebiet ganz analog der Steuerung reiner Elektronenentladungen in Hochvakuumgefässen. Man bezeichnet daher die Hilfselektroden, auch wenn sie keine entsprechende Form besitzen, aus den gleichen Analogiegründen als Steuergitter, obwohl feststeht, dass diese Hilfselektroden während des Brennens der Entladung nicht in der oben angedeuteten Weise wirken können. Während des Brennens der Entladung kann das Steuergitter bekanntlich nur bei geeigneter Formgebung auf Grund seiner Sondeneigenschaft wirken. 



  Die Erfindung betrifft nun eine Einrichtung zur Umformung hoher Spannungen mittels Hauptund Hilfselektroden in strömendem Gas, bei der vor den Hauptelektroden als Schirmelektroden dienende Hilfselektroden angeordnet sind, die die Hauptelektroden umgeben, und deren Potential von dem Potential der Hauptelektroden mindestens zeitweise verschieden sind. 



  Die Erfindung ist in der Zeichnung in beispielsweiser Ausführungsform veranschaulicht. Hiebei bedeuten 1 und 2 die Hauptelektroden, zwischen denen der Hauptlichtbogen brennt. 3, 4 und 5 sind die Hilfselektroden, u. zw. ist im vorliegenden Falle 5 die sogenannte Zündelektrode, während die Hilfselektroden 3 und 4- als Schirmelektroden wirken. 



  Gemäss der Erfindung erhalten die Schirmelektroden ein Potential, das von dem der Hauptelektroden mindestens zeitweise verschieden ist. Dadurch entsteht ein zusätzliches elektrisches Feld, das je nach der Spannung der Schirmelektroden entweder gegenüber dem zwischen den beiden Hauptelektroden vorhandenen elektrischen Hauptfeld gleich oder entgegengesetzt gerichtet ist. Hiedurch ist es möglich, auch Hochdrucklichtbogenstromrichter zum mindesten bei ihrem Zündeinsatz zu steuern, obwohl man es hier im Gegensatz zur Niederdrucklichtbogenentladung, bei welcher man allein mit Stossionisation zu rechnen hat, mit einer Entladungsform zu tun hat, bei der die Thermoionisation die Hauptrolle spielt. 



  Ist das zusätzliche elektrische Feld gegenüber dem elektrischen Hauptfeld gleichgerichtet, so tritt eine Beschleunigung der Elektronen-bzw. Ionenbewegung und eine Erleichterung der Zündung des Hauptlichtbogens ein. Es kann somit die Zündung des Hauptlichtbogens gesteuert werden. 



  Es ist auch möglich, brennende Hoehdrucklichtbogenentladungen mit Hilfe von Hilfselektroden trotz des Vorhandenseins der Thermoionisation noch vor Ablauf der Brennhalbperiode zum Erlöschen zu bringen, indem man der Hilfselektrode im gewünschten Zeitpunkt ein derartiges negatives Potential erteilt, dass das zusätzliche elektrische Feld gegenüber dem elektrischen Hauptfeld entgegengerichtet ist und dass die infolge der Thermoionisation vorhandenen grossen Mengen positiver Ionen bei entsprechender Formung der Hilfselektroden sich als eine Schicht von so grosser Dichte und Mächtigkeit um die Hilfs-   

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 elektroden lagern,   dass   den Elektronen, die den Stromtransport von der Kathode zur Anode besorgen, der Weg zur Anode versperrt ist. 



   Die   Anwendungsmöglichkeiten   sind praktisch die gleichen wie die bei den gittergesteuerten Stromrichtgefässen. Die Steuerung zeichnet sich wie die Gittersteuerung der Vakuumgefässe durch ausserordentlich geringen Leistungsbedarf aus. Die Erfindung ermöglicht also sowohl einen sicheren Einsatz   der Zündung zu Beginn der Brennhalbperiode, indem man eine der Hilfselektroden oder beide zu Beginn der   Brennhalbperiode mit einem für die Zündung förderliche Potential versieht, als auch eine Steuerung der   Hochdrucklichtbogenentladung   in der Weise, dass die zur Zündung günstigsten Potentiale erst in einem späteren Phasenpunkt als dem Beginn der    Brennhalbperiode an   die Hilfselektrode gelegt werden. 



   PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zum Umformen hoher Spannungen mittels Funkenstrecken mit   Haupt-und Hilfs-   elektroden in strömendem Gas, dadurch gekennzeichnet, dass vor den Hauptelektroden als Schirmelektroden dienende Hilfselektoden angeordnet sind, die die Hauptelektroden umgeben und deren Potential von den Potentialen der Hauptelektroden mindestens zeitweise verschieden ist.

Claims

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannungsunterschied zwischen Schirm-und Hauptelektroden konstant ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannungsunterschied zwischen Schirm-und Hauptelektroden, insbesondere periodisch, veränderlich ist.

4. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zwischen Schirmund Hauptelektroden periodisch auftretenden Spannungsdifferenzen dadurch zur Zündung des Lichtbogens des Lichtbogenstromrichters dienen, dass sie entweder so hoch sind, dass sie zu einem Überschlag zwischen Haupt-und Schirmelektroden führen oder dass sie elektrische Felder hervorrufen, welche die durch weitere Mittel bewirkte Zündung des Lichtbogens begünstigen.

5. Einrichtung nach Anspruch 1 oder den folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass den Schirmelektroden Potentiale aufgedrückt sind, welche zusätzliche elektrische Felder hervorrufen, die die Ionenund Elektronenbewegung beschleunigen bzw. verzögern.

6. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzlichen elektrischen Felder zur Löschung des Lichtbogens verwendet werden.

7. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Veränderung der Potentiale, die einer oder beiden Schirmelektroden aufgedrückt werden, zum Löschen des Lichtbogens des Lichtbogenstromrichters verwendet wird.

8. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die den Sehirmelektroden aufgedrückten Potentiale zur Verhinderung von Rückzündungen verwendet werden. EMI2.1