AT163971B - Zündanordnung für Quecksilberdampf-Gleichrichter - Google Patents

Description

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  Zündanordnung für Quecksilberdampf-Gleichrichter 
Zur Zündung von Quecksilberdampf-Gleichrichtern, besonders für Glasgefässe, wurden ausgehend von der anfänglich verwendeten Kippzündung im Laufe der Zeit eine ganze Reihe von Konstruktionen entwickelt, welche die Erzeugung des Zündfunkens ohne Bewegung des ganzen Gefässes ermöglichen. 



   Von den verschiedenen Varianten sind besonders jene interessant, die das Ziel ohne Verwendung irgendeiner mechanischen Konstruktion im Innern des Gefässes erreichen. 



   Die älteste Anordnung dieser Art benützt die Einwirkung eines äusseren Magnetfeldes auf ein stromdurchflossenes Quecksilberleiterstück, um dieses zum Abreissen und damit zur Erzeugung eines Zündfunkens zu bringen. Eine jüngere Anordnung benützt den bekannten Pinscheffekt und beaufschlagt ein Quecksilberleiterstück mit so hohem Strom, dass an einer   dafür   durch die Formgebung vorher bestimmten Stelle eine Kontraktion und schliesslich ein Abreissen eintritt. 



   Diese Anordnung scheint, was die Einfachheit des Aufbaues betrifft, kaum mehr übertreffbar. Allerdings ist die zur Zündung notwendige Leistung, zirka 3 kVA und darüber, ziemlich hoch. Der Verbrauch spielt zwar bei der Kürze des Vorganges überhaupt keine Rolle, dagegen fällt die zu installierende Leistung (Zündtransformator oder Zündwicklung am Erregertransformator) besonders bei kleineren Gleichrichterkolben schon ins Gewicht. 



   Weiters muss zur Erzielung des Pinscheffektes bei den praktisch in Frage kommenden Querschnitten der Quecksilberzündbrücke der Strom so hoch gewählt werden, dass er von den Stromdurchführungen des Gefässes nur mehr für relativ sehr kurze Zeit, etwa 5-10 Sekunden, gerade noch vertragen wird. Gegenüber dem Zeitbedarf bei normalen Ablauf der Zündung bietet der vorerwähnte Wert zwar sehr reichliche, zirka lOOfache Sicherheit. Für den Fall aber, dass aus irgendeinem Grunde der normale Ablauf der Zündung nicht gewährleistet erscheint, muss ein Schutzrelais vorgesehen werden, das das Fliessen des Zündstromes auf die vorerwähnte Zeit begrenzt, um die sonst zwangsläufig er- folgende Beschädigung der Durchführungen des Kolbens zu vermeiden. 



   Günstiger liegen in dieser Richtung die Verhältnisse bei der ersterwähnten Variante, die ein fremdes Magnetfeld verwendet und dadurch den Abreisseffekt an der Quecksilberbrücke mit kleineren Strömen erreicht. 



   Man würde nun auch erwarten, dass diese Variante mit ihrem kleineren Strombedarf hinsichtlich des zu installierenden Aufwandes an Apparaten günstiger liegt. Es ist aber bisher nicht gelungen, dieses Ziel zu erreichen, u. zw. deshalb, weil der Magnet zur Erzeugung des äusseren Feldes ausserordentlich gross und schwer ausfällt. Daran ist nicht einmal die von diesem Feld zu durchsetzenden Luftstrecke, zirka 2-3 cm, an sich schuld, als vielmehr die durch das   Vakuumgefäss   vorgegebenen ungünstigen Raumverhältnisse. Diese haben zur Folge, dass der für den Zündvorgang wirksame Nutzkraft-   fluss   nur etwa   10%   des gesamten Kraftflusses 
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   Bei der üblichen Anordnung verbieten es die Platzverhältnisse, die   Erregerampèrewindungen   auch nur einigermassen an den magnetischen Nutzwiderstand, den Luftspalt, heranzubringen, so dass schliesslich der magnetische Ausbreitungswiderstand, wie oben angeführt, klein gegenüber dem magnetischen Nutzwiderstand wird. 



   Die nachstehenden rahmenmässig angeführten Überlegungen und Massnahmen bringen 1. eine weitgehende Verbesserung und Vereinfachung des Magnetsystems und damit gleichzeitig 2. eine beachtliche Herabsetzung des gesamten Leistungsbedarfes im Zündkreis und damit 3. eine Reduktion des Aufwandes für Zündtransformator und Zündwicklung. 



   Es wurde dazu die übliche Magnetfeldausführung mit Eisenquerschnitten von mehreren cm2 verlassen und statt dessen ein ausgesprochen schmächtiger Kern mit etwa   0. 25 cm2 Querschnitt   vorgesehen. Dieser Kern wird zweckmässigerweise mit einer hochkantgewickelten Erregerspule versehen, die nunmehr zufolge ihrer winzigen Abmessungen ganz nahe an den magnetischen Nutzwiderstand, den Luftspalt, her- 

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 genügt dazu den magnetischen Rückschluss der beiden Magnetschenkel des Zündmagneten nicht auf kurzem Weg, sondern etwas verlängert unter Umschliessung des Kathodengleichstromes (Laststromes) vorzusehen. 



   Der Betriebsgleichstrom liefert dann auf die beiden Schenkel des Zündmagneten ein magnetisches Gleichfeld, das die Tendenz besitzt, den Kathodenfleck bzw. die einen überaus flexiblen Leiter bildende Lichtbogenstrecke, vom Zündstutzen fernzuhalten. 



   Zweckmässigerweise wird die Umschliessung des Kathodengleichstromes gleichzeitig als Kolbenträger ausgebildet. 



   PATENTANSPRÜCHE : 
1. Zündanordnung für Gasentladungsgefässe mit flüssiger Kathode und einer mit der Kathode über eine flüssige Brücke verbundene Hilfselektrode, bei der der über diese Brücke fliessende Zündstrom unter der Einwirkung eines äusseren, quer zu ihr verlaufenden Magnetfeldes steht, dadurch gekennzeichnet, dass die die Erregerwicklung tragenden Magnetschenkel mit sehr kleinen Querschnitt von etwa 0-25 cm2 ausgeführt sind, so dass die damit auch entsprechend klein ausfallende, auf den Schenkeln sitzenden Erregerspulen ganz knapp an den magnetischen Nutzwiderstand des Systems herangebracht werden können, wodurch die magnetische Streuung des Systems   verhältnismässig   klein wird.

Claims (1)

1. 2. Zündanordnung nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass die Erregerspulen aus blankem Hochkantkupfer bestehen, wobei die spezifische Stromdichte mit zirka 20 Amp. pro mm2 gewählt wird.

   3. Zündanordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetschenkel aus massiven Eisen, Rundeisen von etwa 6 mm Durchmesser, ausgeführt sind.

   4. Zündanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetschenkel zwecks Magnetrückschluss direkt mit dem Kolbenträger verschweisst sind.

   5. Zündanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Zündsystem im Normalbetrieb auch zur Erzeugung eines den Lichtbogen bzw. den Kathodenfleck vom Zündstutzen abdrängenden Magnetgleichfeldes benützt wird, zu welchem Zweck der Magnetrückschluss der beiden mit der Zündwicklung versehenen Magnetschenkel unter Umschliessung des Kathodengleichstromes vorgesehen wird.

   6. Zündanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Erzeugung des Magnetfeldes dienende Umschliessung des Kathodengleichstromes gleichzeitig als Kolbenträger ausgebildet ist.