AT150227B - Einphasige Quecksilberdampfgleichrichterröhre. - Google Patents

Description

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    Einphasige Queclísilber (lampfgleicl1ric htenölll'e.   



   Gegenstand der Erfindung ist eine einphasige   Quecksilberdampfgleichnchterröhre   mit aus Metallteilen und vakuumdicht mit ihnen verschmolzenen Isolierteilen (vorzugsweise Glasteilen) bestehendem, gegebenenfalls künstlich gekühltem   Entladungsgefäss.   



   Bisher war es üblich, Ionengleichrichterröhren mit Quecksilberkathode oder Glühkathode nach zweierlei Richtlinien zu konstruieren, nämlich entweder in einer Bauart mit in der Hauptsache aus Glas bestehendem   Entladungsgefäss   oder mit einem in der Hauptsache aus Metall bestehendem Entladungsgefäss. 
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 sich ein weiteres Evakuieren nach der Fertigstellung der Röhre und während der normalen Betriebsdauer erübrigt, bei den Metallgleichrichtern machen die dort durchwegs benutzten, meist flanschförmigen Abdichtungen ein fortwährendes Evakuieren des Entladungsgefässes während der ganzen Betriebsdauer des Gleichrichters erforderlich. 



   Der Glasgleichrichter ist in seiner Stromleitung ganz bestimmten Beschränkungen unterworfen, weil oberhalb einer gewissen Grenze glastechnisch nicht ausführbare Dimensionen in Frage kommen, so dass eine Glasgleiehrichterröhre für mehr als etwa 100 Ampere bereits zu Komplikationen führt, z. B. hinsichtlich der   Kühlvorrichtung.   Bei dem Metallgleichrichter hingegen wird die Apparatur durch die Vakuumpumpe mit den zugehörigen Armaturen und Messinstrumenten erheblich verteuert, u. zw. um einen Betrag, der für kleine Gleichriehtereinheiten kaum geringer ist als für grössere. 



   So gibt es für die Stromleistung der Gleichrichter ein gewisses Grenzgebiet von etwa 100 bis 300 Ampere, in dem Schwierigkeiten mit dem Entladungsgefäss die Verwendung des Glasgleichrichters weniger vorteilhaft erscheinen lassen, aber der verhältnismässig hohe Preis des Metallgleichrichters seiner Verwendung nicht unerheblich im Wege steht. 



   Zur Vermeidung dieser Nachteile kann man jenen Teil der Wandung des Gleichrichters, der einer besonders wirksamen Kühlung bedarf, aus Metall herstellen und ihn etwa nach dem Verschmelzungverfahren des D. R. P. Nr. 452346 mit den übrigen, aus Isolierstoff hergestellten Teilen der Wandung vakuumdicht verbinden. 



   Nach diesem Gedankengang wurden bereits gut brauchbare   Gleichrichterröhren   mit aktivierter Glühkathode angefertigt, aber die Verwirklichung einer derartigen   Gleichrichterröhre   mit Quecksilberkathode ist bis jetzt noch nicht auf befriedigende Weise gelungen. Es stellte sich bei den Versuchen heraus, dass besonders die Verschmelzungsstellen von Glas und Metall die am leichtesten verletzbaren Teile der Röhren bilden ; sobald man versuchte, Röhren von gedrängter Form herzustellen, wurden sowohl die Einwirkung der von der Entladung ausgehenden Hitze als auch die des herumspritzenden Quecksilbers eine Ursache des sehr häufigen Zerspringens der   Einschmelzungen.   



   Erfindungsgemäss werden bei der Ausbildung einer einphasigen Quecksilberdampfgleiehrichterröhre mit aus Metall-und mit diesem vakuumdicht verschmolzenen Glasteilen bestehenden, zylindrisch geformten Entladungsgefäss nachfolgende Massnahme kombiniert :
In dem aus Metall bestehenden,   gegebenenfalls künstlich gekühlten unteren Teil   des Entladungsgefässes befindet sich das Kathodenquecksilber, unmittelbar darüber eine für die Zündung und gegebenenfalls den Betrieb einer Hilfsentladung dienende Vorrichtung und über dieser letzteren, parallelachsig zu dem Gefäss, eine Anode. 

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   Der die   Verschmelzungsstellen   der Metallteile mit den Glasteilen enthaltende Teil des Gefässes wird von dem eigentlichen Entladungsraum durch besondere Ausbildung der Elektroden oder durch Schirme getrennt. 



   Man erhält auf diese Weise einen gedrängten Aufbau, bei dem eine Beschädigung der empfindlichen Röhrenteile durch die in dem eigentlichen Entladungsraum vor sich gehenden Erscheinungen praktisch ausgeschlossen ist. 
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 mehr dient der stark gekühlte Entladungsraum gleichzeitig zur Kondensation des Quecksilberdampfes. 



   Die Erfindung   beschränkt   sich auf einphasige Gleichrichterröhren, da bei diesen infolge der   geringeren Ruckzundungsgefahr bei Beachtung der obigen Vorschrift eine ganz besonders raumsparende Bauweise möglich ist. Aus einer Anzahl derartiger einphasiger Röhren lassen sich ohne weiteres   mehrphasige Schaltungen aufbauen. 



   Einige bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden im nachfolgenden an Hand von in der Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsbeispielen und Schaltbeispielen näher erläutert. 



   Die Fig. 1, 3 und 5 zeigen   Quecksilberdampfgleichrichterröhren   nach der Erfindung, die Fig. 2, 4 und 6 Schaltungen mit Röhren jeweils nach den Fig. 1, 3 und 5. 



   Die in Fig. 1 abgebildete einphasige   Quecksilberdampfgleiehrichterröhre   besteht aus einem metallenen Kathodenbehälter 1 mit Kühlmantel 2, der mit   Zu- und Abflussstutzen 3   und 4 versehen ist und eine Umlaufkühlung, z. B. mit Wasser, ermöglicht. An dem Kathodenbehälter ist bei 5 der 
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 andere Hilfsanodenträger 18 hingegen ist, im Inneren des ebenfalls an dem Träger 14 festgeklemmten Isolierrohres 19 leicht verschiebbar, derart angeordnet, dass die Hilfsanode 13 in ihrer Ruhestellung in das Kathodenquecksilber 17 eintaucht.

   Das obere Ende des Hilfsanodenträgers 18 endet in einer Öse und ist mit dieser mittels des Verbindungsstückes 21 an dem beweglichen Eisenring 22 aufgehängt, der bei Magnetisierung des an den Trägern 23 befestigten und durch die Elektromagnetspule 24 erregten feststehenden Eisenringes 25 angehoben werden kann, so dass die Hilfsanode 13 aus dem Kathodenquecksilber 17 herausgehoben wird. Die Hilfsanoden 12 und 13 sind mittels der Hilfsanodenträger 15 und 18 und der isolierten Zuführungslitzen 26 mit den vakuumdicht durch die Glaswand des Ent-   ladungsgefässes   geführten Stromzuführungen 27 verbunden. Der innerhalb des Entladungsgefässes befindliche Teil der Stromzuführungen 27 ist durch kleine Isolierscheiben 28 vom Entladungsraum getrennt.

   Ferner ist an dem Träger 14 ein Schirm 29 von abgestumpft konischer Form befestigt, der das zentrale Isolierrohr 10 mit einem zylindrischen Ansatz umfasst und durch den die Isolierrohre 16 und 19 mit möglichst geringem Spielraum hindurchgeführt sind, so dass herabfallendes kondensiertes Quecksilber nicht auf die Anode fallen kann, und der an seinem Umkreis einen zylindrischen Schirm 30 trägt, so dass sich die Verschmelzungsstelle 5 von Glas und Metallteil des Entladungsgefässes in einem vom eigentlichen Entladungsraum 31 der   Gleichrichterröhre   getrennten Raum befindet. In dem Schirm 30 sind zum Hindurchlassen des kondensierten Quecksilbers kleine Öffnungen 32 angeordnet. 



  Das Metallgefäss 1 ist mit einem Kathodenanschluss 33 versehen. 



   In Fig. 2 ist eine dreiphasige Gleichrichterschaltung-wiedergegeben, in der drei einphasige   Gleichrichterröhren   nach Fig. 1 aufgenommen sind. Die   Sekundärwicklungen   36 des aus einem Dreh- 
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   Für die Ausbildung der Schaltung gelten nachfolgende Erwägungen :
Es kann auch Wechselstrom zum Anheben einer Zündelektrode benutzt werden, dies jedoch nur dann, wenn man dafür sorgt, dass die Elektromagnetspule auf eine derartige Weise in dem Hilfserregungskreis aufgenommen ist, dass nicht durch das Eintauchen der Tauchelektroden in das Kathoden- 
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 einer mehrphasigen   Hilfserregungsschaltung   gleichzeitig mit dem Quecksilber Kontakt machen würden, so dass auch der an der Quecksilberkathode liegende Pol der Elektromagnetspule das Potential des   Hilfserregungssternpunktes   erhalten würde, und damit die Spule spannungslos wäre. 



   In Übereinstimmung mit den obigen Überlegungen arbeitet die Schaltung nach Fig. 2 folgendermassen : Bei stromloser Schaltung tauchen die Hilfserregeranoden 13 in das Kathodenquecksilber 17 der Gleichrichterröhren, so dass die Drosselspulenhälften 42, die Elektromagnetspulenhälften 45, und die mit diesem in Verbindung stehenden Hälften der Hilfsanodenwicklungen 40 über das Quecksilber 17 und den Sternpunkt 48 der Hilfsanodenwicklungen geschlossene Stromkreise bilden. Der in diesen Kreisen fliessende Strom ist so bemessen, dass die beweglichen Eisenringe 22 durch die feststehenden Eisenringe 25 angehoben werden und die Hilfsanoden 13 aus dem Kathodenquecksilber 17 herausziehen. 



  Hiedurch wird zwischen den Hilfsanoden 12 und 13 und dem Kathodenquecksilber 17 eine Hilfsentladung eingeleitet, die auf bekannte Weise den für die Hauptentladung benötigten Kathodenfleck aufrechterhält. Die Anodenströme der Hilfsentladung   durchfliessen   jetzt die Hälften 44 und 45 der Elektromagnetspulen 46 wechselweise derart, dass die dadurch hervorgerufenen Magnetfelder denselben Richtungssinn besitzen und die Hilfsanoden 13 mittels der beweglichen Eisenringe 22 auf sichere Weise in ihrer angehobenen Stellung festhalten. Falls der obenerwähnte Zündvorgang bei einer der Röhren nicht zu einer sofortigen Zündung der Hilfsentladung führen sollte oder die Gleichrichteranlage vor- übergehend spannungslos werden sollte, wird sich der Zündvorgang so lange selbsttätig wiederholen, bis die Hilfsentladungen aller Gleichrichterröhren eingeleitet sind.

   Bei Einschaltung der Gleichstrombelastung werden sich die Hauptentladungen der Gleichrichterröhren sofort an dem jetzt vorhandenen Kathodenfleck ausbilden und wird die Gleichrichteranlage den normalen Betrieb aufnehmen. 



   Besonders bei   Gleichrichterröhren   für sehr hohe Stromwerte kann es sich empfehlen, eine andere Anodenbauart anzuwenden, bei der ein ringförmiger Metallkörper zur Befestigung und als Stromzuführung der Anode in der zylindrischen Wand des Entladungsgefässes aufgenommen ist, wodurch sich eine bequeme Verbindung für die sehr starke Ströme führende Anodenstromzuführung sowie eine zwanglose Anordnung der Stromzuführungen für die   Zünd-und   Hilfselektroden in der Mitte des Röhrenoberteiles ergibt, besonders wenn der Durchtritt der Hilfselektrodenträger aus dem unteren in den oberen Teil der Röhre mittels einer zentralen Durchbohrung des Anodenzylinders ermöglicht wird. 



  Auf diese Weise ergeben sich gleichzeitig sehr günstige Verhältnisse von Gewicht und Oberfläche der Anode mit Rücksicht auf ihre Strombelastung. 



   Fig. 3 zeigt eine ebenfalls mit elektromagnetischer Zündvorrichtung versehene einphasige Quecksilberdampfgleichrichterröhre, deren Anode 50, in Gegensatz zu der Anode in Fig.   1,   zum Hindurchlassen der Hilfselektrodenträger 62 und 66 zentral durchbohrt und an einem Metallring 54 befestigt ist, der einen Teil der Gefässwand bildet und mittels Anschlussklemmen 58 als Stromzuführung für die Anode 50 dient. Soweit für die Röhre Konstruktionsteile verwendet sind, die denen der Röhre nach Fig. 1 entsprechen, sind diese mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet.

   Das metallene Kathodengefäss 1 mit Kühlmantel 2,   Zu-und Abflussstutzen   3 und 4 und Kathodenanschlussklemme 33 ist mittels eines Glasteiles 51 und des Metallringes 54 mit Verschmelzungsstellen 5,52 und 53 an dem aus Glas bestehenden Oberteil 59 des Entladungsgefässes angeschmolzen. Mit diesem Oberteil ist, axial zur Röhre, ein die Stromzuführungen für die Hilfselektroden enthaltendes Füsschen 60 verschmolzen. Der Führungsstift 61 ist durch das   Metallröhrchen   62 und das darüber geschobene   Isolierröhrchen   63 umgeben ; das Metallröhrchen 62 trägt eine Hilfselektrode 64 und kann leicht   an demFührungsstift61 auf- und   abgleiten. 



  Die Isolierrohre 65 mit den   Hilfsanodenträgern   66 und den Hilfsanoden 67 sind mittels der Verbindungsstücke 68 starr mit dem mittleren Isolierrohr 63 verbunden, so dass die Hilfselektroden 64 und 67 gleichzeitig auf-und abbewegt werden können. Die oberen Enden der Hilfsanodenträger 66 sind mit Metallhülse 69 versehen, durch welche   Isolierröhrchen   70 und mit einem beweglichen konischen Eisenring 72 verbundene Metallstifte 71 hindurchgesteckt sind, so dass die beiden Hilfsanoden gegenseitig isoliert an dem beweglichen Eisenring 72 befestigt sind.

   Oberhalb dieses Ringes 72 ist der feststehende konische Eisenring'73 an dem   Füsschen   60 festgeklemmt und kann, wenn er durch die ausserhalb der Röhre befindliche Elektromagnetspule 77, die in 78 und 79 ihre Stromzuführungsdrähte hat, erregt wird, den beweglichen Eisenring 72 anziehen, der die Hilfselektroden 64 und67 aus dem Kathodenquecksilber 17 heraushebt. Die Hilfselektrodenträger 62 und 66 sind durch das Füsschen 60 hindurch mit den Stromzuführungen 75 und 76 verbunden. Hiezu sind die Hilfsanodenträger 66 mittels nachgiebiger   Anschlusslitzen   80 mit den Stromzuführungen 75 des   Füsschen   verbunden, während das   Metallröhrchen   62 die elektrische Verbindung der Hilfselektrode 64 mit der Stromzuführung 76 durch Oberflächenkontakt an dem Stift 61 herbeiführt.

   Zwischen der Anode 50 und dem mit Gewinde versehenen zylindrischen Innenteil des Ringes 54 ist, mittels eines aus Metall bestehenden Zwischenringes, ein hitzebeständiger Isolierring 56 festgeklemmt, der den Raum zwischen der Anode 50 und dem Metallgefäss 1 derart ausfüllt, dass die Verschmelzungsstellen 5 und 52 in einem durch den Isolierring 56 von dem eigentlichen Entladungsraum getrennten ringförmigen Raum untergebracht sind und die Anode 50 ausschliesslich an ihrem vorderen Teil vom Entladungsraum aus frei zugänglich ist.

   Im unteren Teil der zentralen Anodenbohrung trennt eine hitzebeständige Isolierscheibe 57 den die Verschmelzungstelle 53 enthaltenden Oberteil des Entladungsgefässes von dem eigentlichen Entladungsraum und 

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 stützt die Isolierrohre 63 und 65 ab,   ohne -deren'Auf- und Abbewegung   auf unzulässige Weise zu behindern. 



   In Fig. 4 ist eine Schaltung mit zwei   Gleichrichterröhren   nach Fig. 3, die in zweiphasiger Gleichrichterschaltung zusammenarbeiten, wiedergegeben. Der Speisetransformator   81,   dessen Primärwicklung 82 aus einem Einphasenwechselstromnetz gespeist wird, ist mit einer   Sekundäf\vicklnng 8. 3,   einer   Bilfsanodenwicklung   84 (mit den Endanschlüssen 131 und   Mittelansehluss   130) und einer Hilfswicklung 85 für den Elektromagnetkreis versehen. Die Hilfsanodenwicklung 84 speist über die Drosselspulen 86 die Hilfsanoden 67. Die Mittelanzapfung der Wicklung 84 ist mit den Anschlussdrähten 78 der Elektromagnetspulen 77 und dem Anschluss 87 des von der Hilfswicklung 85 aus gespeisten, in Graetzscher Schaltung angeordneten Trockengleichrichters 88 verbunden.

   Der Anschluss 89 dieses   Hilfsgleichrichters 88   steht bei nicht erregter Hebevorrichtung über die Hilfselektrode 64 mit dem   Kathodenquecksilber 17   in Verbindung, das, ausser mit dem Pluspol 90 des Gleichstrombelastungskreises, mit den Anschlüssen 79 der Elektromagnetspulen 77 verbunden ist ; sämtliche   Hilfsanoden 6 ?'   sind über das   Kathodenquecksilber 17 kurzgeschlossen.   Die Mittelanzapfung der   Sekundärwicklung 83   
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 bindung. 



   Für die Zündung der beschriebenen Röhre gelten die nachfolgenden Überlegungen : Eine Gleich-   richterröhre   mit Quecksilberkathode verrichtet vor der Zündung und der Bildung eines Kathodenfleckes noch keine gleichrichtende Funktion, es ist also unumgänglich, falls der eine Zündelektrode hebende Elektromagnet von Anfang an mit   Gleichstromerregung   arbeiten soll, ihn wenigstens bei dem Zündvorgang mittels einer getrennten Gleichstromquelle zu erregen, welche gegebenenfalls auch aus einem   Hilfsgleichrichter   bestehen kann..

   Es ist nicht notwendig, dass die bei dem Herausheben der Zündelektrode benutzte Spannung von derselben Grösse ist wie die für die Hilfsentladung benutzte wenn man den für das Herausheben benutzten Gleichstrom durch direkten Kontakt von einer in das Kathodenquecksilber eingetauchten Elektrode auf dieses übergehen lässt, da in diesem Falle nicht die für eine in demselben Stromweg liegende Entladung benötigte Spannung aufgebracht zu werden braucht, wie dies bei einem Hilfsenegungskreis mit frei über dem Kathodenquecksilber angeordneten Hilfserregeranoden der Fall ist. 



   Wenn also eine Zündvorrichtung derart ausgebildet wird, dass eine Tauehelektrode bei stromloser Gleichrichterröhre mit dem Quecksilberspiegel der Kathode Kontakt macht und in einer sogenannten Selbstunterbreehungssehaltung mit der für das Anheben der Elektrode dienenden Elektromagnetspule in Reihe geschaltet ist, ist es möglich, sowohl diese   Tauchelektrode   als auch eine Mehrzahl von Hilfserregeranoden mittels der niedrigen Gleichspannung aus dem Kathodenquecksilber herauszuheben, wobei an den auf normale Weise in einer   Hilfserregungsgleichrichtersehaltung   aufgenommenen Hilfserregeranoden eine Entladung entstehen wird, die für die Aufrechterhaltung des   Kathodenfleckes   sorgt, wohingegen der getrennte Hilfsgleichstromkreis stromlos werden wird,

   sofern seine Spannung die Bogenspannung der Haupt-oder Hilfsentladung nicht überschreitet oder derart gepolt ist, dass ihr Pluspol mit der Quecksilberkathode verbunden ist. 



   In Übereinstimmung mit den obigen Grundsätzen arbeitet die Schaltung folgendermassen : Sobald primärseitig das Wechselstromnetz eingeschaltet ist, fliesst der Gleichstrom des Hilfsgleiehrichters 88 über die Hilfselektroden 64 und das Kathodenquecksilber 17 durch die Elektromagnetspule 77. Die für diesen Kreis in Frage kommende Spannung besitzt einen die Bogenspannung der Haupt-sowie der Hilfsentladung der Gleichrichterröhren nicht überschreitenden Wert. Dieser Stromdurehgang erregt die elektromagnetische Hebevorrichtung aller Hilfselektroden und dadurch, dass diese aus dem Kathodenqueeksilber 17 herausgehoben werden, hört der   Hilfsgleichstrom   zu fliessen auf.

   Das Wiedereintauchen der Hilfselektroden 64 und 67 in das Kathodenqueeksilber 17 wird aber dadurch verhindert, dass gleichzeitig die bekannte, aus der Hilfsanodenwieklung 84 über die Hilfsanodendrosseln 86 gespeiste Hilfsentladung in Gang gesetzt wird, deren gleichgerichtete Stromimpulse auf ihrem Wege von der Mittelanzapfung der Hilfsanodenwieklung 84 zum Kathodenquecksilber 17 die Elektromagnetspulen 77   durchfliessen   und dadurch die Hilfselektroden in ihrer angehobenen Stellung festhalten.

   Bei dem für den Stromkreis des Hilfsgleichriehters 88 gewählten, die Bogenspannung von Haupt-und Hilfsentladung der Gleichrichterröhren nicht überschreitenden Gleichspannungswert ist ein weiterer Stromdurchgang durch den Entladungsraum von den Hilfselektroden 64 zum Kathodenquecksilber 17 ausgeschlossen, die Belastung des Hilfsgleiehriehters 88 hört sofort nach der Zündung der Hilfsentladung auf, weshalb dieser Gleichrichter folglich sehr klein bemessen werden kann. Der 
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 stromklemmen 90, 91 der Anlage eine Belastung angelegt wird, ein sofortiges Anspringen der Gleichrichteranlage. 



   Anderseits kann aber eine Gleichrichterröhre nach der Erfindung unter Aufrechterhaltung, auch 
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 sind durch den in das Kathodenquecksilber 17 eintauchenden Schirm 114 aus Graphit allseitig umgeben, nur die Spalten 116 ermöglichen den Übergang einer Entladung zwischen der Hilfsglühkathode 108 und den Hilfsanoden 111.

   (Der Schirm kann auch aus Metall oder hitzebeständigem Isoliermaterial   angefertigt werden. ) Die Aussenfläche der Hauptanode 94 ist so nahe an die Innenfläche des Kathoden-   gefässes 1 herangebracht, dass die gegenseitige Entfernung unterhalb der bei normalem Betrieb der Gleichrichterröhre vorhandenen freien Weglänge der Elektronen bleibt und somit der eigentliche Entladungsraum der Rohre von den die Verschmelzungsstellen   5,   97 und 98 enthaltenden Räumen durch den dabei entstehenden Spalt und die Scheibe 112 getrennt ist. Die Anode 94 ist   ausschliesslich   an ihrer Stirnfläche vom Entladungsraum aus frei zugänglich. 



   Fig. 6 zeigt eine zweiphasige Gleichrichterschaltung mit zwei   Quecksilberdampfgleichrichter-   röhren nach Fig. 5, die folgendermassen arbeitet : Der Transformator   117,   dessen   Primärwicklung 118   aus einem Einphasenwechselstromnetz gespeist wird, besitzt ausser der mit den Hauptanoden 94 verbundenen   Sekundärwicklung     119,   deren Mittelanzapfung den Minuspol 120 der Gleichrichteranlage 
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 anzapfungen der Hilfsglühkathodenwicklungen 122 verbunden sind. Die Hilfserregeranoden 105 stehen über die Widerstände 126 mit den Anoden 94 derselben   Gleichrichterröhre   in Verbindung. 



   Die Schaltung nach Fig. 6 arbeitet folgendermassen :
Nach Einschaltung des Wechselstromnetzes kommen die Hilfsglühkathoden 108 auf ihre Emissionstemperatur, worauf zwischen diesen und den Hilfserregeranoden 105 durch die Widerstände 126 begrenzte Entladungsströme übergehen. Dadurch wird das Zünden der eigentlichen Hilfsentladungen 
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 Diese Hilfsentladungen gehen zuerst zwischen den Hilfsglühkathoden 108 und den Hilfserregeranoden 111 über ; aber der durch den Hilfsentladungsstrom an den Widerständen 125 hervorgerufene   Spannungsabfall erteilt jetzt den Hilfsglühkathoden 108 ein gegenüber dem Kathodenquecksilber 17 positives Potential.

   Dadurch geht der Fusspunkt der Hilfsentladungen von den Hilfsglühkathoden 108   

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 auf die innerhalb der Schirme 114 gelegene Quecksilberoberfläche über und bewegt sich an dieser entlang und durch die Spalte 116 hindurch, aus dem Inneren der-Schirme   IM   heraus, so dass sich ein Kathodenfleck an der ausserhalb der Schirme   IM   befindlichen Oberfläche des Kathodenquecksilbers ausbildet und die Gleichrichteranlage den normalen Betrieb über die Hauptanoden   M,   sofort nach Einschaltung der Belastung an den Gleichstromklemmen 120 und 124, aufnehmen kann. 



   Zur Verlängerung der Lebensdauer der Hilfskathode und zur Erzielung von Stromersparnis kann eine Schaltvorrichtung vorgesehen werden, mittels welcher der Heizstrom der Hilfskathode, gegebenenfalls selbsttätig, während des normalen Betriebes der Gleichrichteranlagen abgeschaltet wird. 



   PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Einphasige   Quecksilberdampfgleiehriehterröhre   mit aus Metall-und mit diesen vakuumdicht   verschmolzenen   Isolierteilen (vorzugsweise Glasteilen) bestehendem zylindrisch geformten Entladungsgefäss, gekennzeichnet durch die Kombination einerseits der Anordnung der Elektroden in der Weise, dass in dem aus Metall bestehenden, gegebenenfalls künstlich gekühlten   unteren Teil (1)   des Entladungsgefässes das Kathodenquecksilber   (17),   unmittelbar darüber eine für die Zündung und gegebenenfalls den Betrieb einer Hilfsentladung dienende Vorrichtung (12, 13, Fig.

     1)   und über dieser parallelachsig zum Gefäss eine Anode (11), angeordnet ist, mit anderseits der Trennung des die Verschmelzungstellen der Metallteile (1, 9,26, 27) mit den Isolierteilen   (6)   der Gefässwand enthaltenden Teiles der Röhre von dem Entladungsraum durch besondere Ausbildung der Elektroden oder durch Schirme   (30).  

Claims (1)

1. 2. Quecksilberdampfgleichrichterröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Raum, welcher die vor dem Entladungsvorgang zu schützenden Teile enthält, und der eigentliche Entladungsraum durch den oberen Teil der Hauptanode (50, Fig. 3, bzw. 94, Fig. 5), der mit der Gefässwand einen engen Spalt bildet, voneinander getrennt sind, so dass nur der untere Teil der Hauptanode (50 bzw. 94) oder gegebenenfalls deren Stirnfläche von dem eigentlichen Entladungsraum aus frei zugänglich ist.

   3. Quecksilberdampfgleichrichterröhre nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere hitzebeständige Isolierkörper (56, Fig. 3) anschliessend an die Hauptanode (50) derart angeordnet sind, dass der die Verschmelzungsstellen (5, 52, 53) der Metallteile (1, 54, 75, 76) mit den Glasteilen (51, 59, 60) der Gefässwand enthaltende Teil der Röhre durch diese Isolierkörper von dem eigentlichen Entladungsraum getrennt ist.

   4. Quecksilberdampfgleichrichterröhre nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, EMI6.1 achse parallel verlaufenden Aussparungen des Anodenkörpers, isoliert angeordnet und oberhalb der Anode (11) mit den den oberen Glasteil der Röhre vakuumdicht durchsetzenden Stromzuführungen (27) verbunden sind.

   5. Quecksilberdampfgleichrichterröhre nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, EMI6.2 Tauchzündung, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere in das Kathodenqueeksilber (17) eintauchende Hilfselektroden (12, 13, Fig. 1, bzw. 64, 67, Fig. 3) an einem oberhalb der Hauptanode EMI6.3 können.

   7. Schaltung mit Quecksilberdampfgleichrichterröhre nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Spule (77, Fig. 3) des Elektromagneten bei in das Kathodenqueeksilber (17) eingetauchten Hilfselektroden (64, 67) durch Vermittlung einer derselben (64) und des Kathodenquecksilbers (17) an eine Gleichstromquelle angeschlossen ist, deren Spannung nicht dazu ausreicht, um bei angehobener Hilfselektrode (64) eine Entladung zwischen dieser und der Quecksilberkathode aufrechtzuerhalten, EMI6.4 <Desc/Clms Page number 7>

   8. Schaltung mit Quecksilberdampfgleichrichterröhre nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Kathodenquecksilber (17) über die Elektromagnetspule mit dem kathodenseitigen Anschlusspol (130, Fig. 4) der Hilfserregungsstromquelle in Verbindung steht, deren anodenseitige Anschlüsse (131) mit in der unteren Stellung der Tauchelektroden (64, 67) in das Kathodenquecksilber eintauchenden Hilfserregeranoden (67) verbunden sind, dass die eine der Gleichstromklemmen (87) eines (gegebenenfalls wechselstromseitig mit einer Wicklung (85) des Speisetransformators der Röhre in Verbindung stehenden) Hilfsgleichrichters (88) mit dem Verbindungspunkt von Elektromagnetspule (77) und Hilfserregungsstromquelle (84)

   zusammengelegt ist, die andere Gleichstromquelle (89) des Hilfsgleichrichters (88) hingegen mit einer bei stromloser Elektromagnetspule (77) in das Kathodenquecksilber (17) eintauchenden Hilfselektrode (64) in Verbindung steht, so dass Hilfsgleiehrichter (88) und Elektromagnetspule (78) einen bei stromloser Spule (77) geöffneten Stromkreis bilden und die Hilfs- erregeranoden (67) im ersteren Falle über das Kathodenquecksilber (17) kurzgeschlossen und im letzteren Falle in einen über Hilfserregungsstromquelle (84) und Elektromagnetspule (77) geschlossenen Hilfserregungskreis derart aufgenommen sind, dass der darin fliessende gleichgerichtete Strom die EMI7.1 geschlossenen Stromkreis verbindet,

   aber in ihrer oberen Stellung mit den übrigen Hilfserregeranoden (12) auf gleiche Weise in der den Hilfserregungskreis bildenden mehrphasigen Gleichrichterschaltung aufgenommen ist.

   10. Quecksilberdampfgleichrichterröhre nach einem der Ansprüche 1 bis 5 mit in der Nähe des Kathodenquecksilbers angeordneter Hilfsglühkathode (108, Fig. 5) und Hilfsentladung, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfsglühkathode (108) von einem glockenförmigen, dicht oberhalb der Kathodenfläche (17) angeordneten Schirm (114) umschlossen ist.

   11. Quecksilberdampfgleichrichterröhre nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass als Werkstoff für den glockenförmigen Schirm (114) hitzebeständiges Isoliermaterial, Metall oder Kohle verwendet wird.

   12. Quecksilberdampfgleichrichterröhre nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Schirm (114) in das Kathodenquecksilber (17) eintaucht und eine oder mehrere sich sowohl unter- halb als auch oberhalb der Kathodenoberfläche erstreckende Öffnung (en) (116) aufweist.

   13. Quecksilberdampfgleichrichterröhre nach Anspruch 10, 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Schirmes (114) eine Hilfsanode (105) angeordnet ist.

   14. Schaltung mit Quecksilberdampfgleichrichterröhre nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Schirm (114, Fig. 6) mit dem negativen Pol (132) einer mit ihrem positiven Pol an der Hilfsglühkathode (103) liegenden Gleichspannungsquelle (125) sowie mit der Hauptkathode (17) verbunden ist.

   15. Schaltung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass als Gleichspannungsquelle in Verbindung mit dem Schirm (114, Fig. 6) ein in der Kathodenleitung des Hilfsentladungskreises liegender Widerstand (125) benutzt wird, der die Hilfskathode (108) mit der anderseits an der (den) Hilfserregeranode (n) (111) liegenden Hilfserregungsstromquelle (122) verbindet.

   16. Schaltung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass als Hilfsentladungsstromquelle eine mehrphasige Wechselstromquelle (121, Fig. 6) über ihre Phasenklemmen (134) die Hilfserregeranoden (111) speist und mit ihrem Sternpunkt (135) an dem von der Hilfskathode (108) abgewendeten Pol (132) des als Gleichspannungsquelle für den Schirm dienenden Widerstandes (125) liegt.

   17. Schaltung nach Anspruch 14,15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfserregeranoden (111, Fig. 6) und/oder die Hilfskathode (108) mit an dem Speisetransformator der Entladungsröhre angeordneten, die Entladungs-und/oder Heizenergie des Hilfserregungskreises liefernden Wicklungen (121, 122) in Verbindung stehen.

   18. Schaltung nach Anspruch 14 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schalt- vorrichtung vorgesehen ist, mittels der der Heizstrom der Hilfskathode (108, Fig. 6), gegebenenfalls selbsttätig, während des normalen Betriebes der Gleichrichteranlage abgeschaltet wird.