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"REDRESSEUR DE COURANT A VAPEUR DE MERCURE"
Faisant l'objet des demandes de brevet déposées en ALLEMAGNE, le 13 mai 1927 et le 20' juin 1927.
Le redresseur de courant à vapeur de mercure présente cette propriété bien connue.qu'il est enclin aux retours d'allumage lorsque, dans sa construction et son utilisation, on ne prend pas les plus grandes précautions pour éviter les causes diverses de mauvais fonctionnenemt; c'est pourquoi on a cherché à déterminer théoriquement et pratiquement les facteurs qui interviennent dans la production de ces retours d'allumage.
On a constaté qu'il est avantageux de disposer les anodes de manière qu'elles se trouvent autant que. possible dans l'espace vide de gaz et, en conséquence, on apris des dispositions pour écarter des anodes la vapeur de mercure qui s'élève de la cathode et qui entraîne toujours une certaine @
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quantité de gaz, de telle sorte qu'il ne se produise aucune condensation de gaz sur les dites anodes. Ce dispositif n'est toutefois pas complètement suffisant, car ainsi que la pratique l'a montré, il importe de réaliser non seulement une forte ra- réfaction des gaz dans la chambre qui renferme les anodes, mais aussi.de réduire au minimum la densité de la vapeur de mercure dans les espaces avoisinant immédiatement les anodes.
Pour ob- tenir une densité de vapeur suffisamment faible in ne suffit pas simplement de dévier la vapeur de mercure qui s'élève, car la vapeur de mercure qui remplit complètement le cylindre et se détend finit toujours par s'introduire dans les espaces entourant les anodes, ou espaces anodiques. Suivant la présente invention on arrive à réduire la densité de vapeur dans ces espaces en élevant la température au voisinage des anodes. Il faut consi- dérer ici comme espace anodique celui qui se trouve délimité par la gaine de chacune des anodes, et l'élévation de la tem- pérature de cet espace peut être obtenue au moyen de dispositifs de chauffage convenablement agencés et alimentés soit par du courant extérieur, soit par le propre courant du redresseur (c'est-à-dire le courant de l'arc).
A cet effet le dispositif de chauffage peut être consitué par des fils de chauffage ou des dispositifs équivalents disposés soit à l'intérieur, soit à l'extérieur des gaines et qui portent ces dernières à une température suffisamment élevée (500-800 ); il faut en outre que ce chauffage s'effectue aussi bien avant qu'après la mise en circuit du redresseur. Le mieux, dans ce cas, est de faire fournir le courant de chauffage par un transformateur de chauf- fage spécial qu'on peut mettre hors circuit si le courant de l'arc fournit de lui-même une énergie calorifique suffisante.
On peut, à cet effet, monter dans l'espace anodique des organes rapportés que l'arc échauffe assez pour que la température de l'espace intérieur à la douille se maintienne suffisamment éle- vée même pendant le temps où l'anode ne laissa pas passer le courant. En général, on ne peut prélever sur l'arc cette éner-
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gie qu'au prix d'une chute de tension relativement forte, Il convient de tenir compte de ce point lors de l'étude des or- ganes rapportés en question et d'éviter une chute de tension i- nadmissible au point de vue économique.
Les organes rapportés construits en métal et qui doivent être chauffés uniquement par le courant de sens normal, doivent être portés au moins au rouge sombre dans un temps minimum et ne doivent enaucun cas entrer en fusion pour les plus fortes surcharges qui peuvent se présenter. Pour ce motif, un dispositif en forme de cage d'écureuil et constitué par des tiges de tungstène convient très'bien à cet effet, de même qu'on peut en général employer avec avantage tous les métaux à point de fusion élevé. Cepen- dant, il suffit souvent même d'éléments de chauffage en fer doux ou en nickel chrome.
L'invention sera décrite plus en détail en se référant aux exemples de réalisation suivant les Figures 1 à 4 du des- sin annexé. Dans ces Fig. : g désigne un redresseur de courant à vapeur de mercure; a, a1, a2 sont les anodes du redresseur;', le nombre d'ano- des et le nombre de phases de ce redresseur pouvant être quel- conques ; k est la cathode du redresseur;
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12., 1 2 b. 31, k*2 sont les gaînes d'anodes; h, h1, h2 sont les dispositifs de chauffage ; i. est un transformateur de chauffage; S. estdun conducteur de liaison entre les organes de chauffage des diverses anodes; e1 , e2 sont les entrées de fils des conducteurs amenant le courant aux éléments de chauffage; s est l'interrupteur intercalé' dans le circuit de chauf- fage; 1 et q sont des pièces des éléments de chauffage.
A la Fig. 1, les dispositifs de chauffage se trouvent à l'intérieur des gaines d'anodes, b1 et b2. Ils sont reliés en série par le conducteur c. et branchés sur en transformateur de
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chauffage t par l'intermédiaire de l'interrupteur s. Ils sont en forme d'hélice cylindrique. Lorsque le température de l'espace intérieur des douilles est portée à 500-800 au moyen de ces dispositifs de chauffage, la densité des gaz et de la vapeur se trouve suffisamment abaissée pour qu'il ne se produi- se plus de retours d'allumage.
A la Fig. 2 les spirales de chauffage hlet h2 sont dis- posées à, l'extérieur des gaines d'anodes bi et b2. Elles sont toutefois isolées du vide environnant par les douilles b1 et b2. Le chauffage de l'espace intérieur des gaines est donc ré- alisé-ici indirectement par chauffage des gaines elles-mêmes.
Dans les deux cas précédents, les dispositifs de chauffage étaient isolés des douilles et des gaines parce qu'ils étaient alimentés par un courant de source étrangère. Si l'on emploie l'arc lui-même pour le chauffage de l'espace anodique, il con- vient de monter à l'intérieur des gaines des dispositifs de chauffage qui reçoivent de l'arc leur énergie calorifique. Mais alors, il n'est pas nécessaire que ces organes soient électri- quement isolés des gaines d'anodes. Ce cas est représenté par les figures 3a et 3b.La Fig. 3a représente un organe h, em- boîté dans la gaine d'anode, et formé d'un fort bâtonnet cen- tral monté dans le prolongement de l'axe de l'anode,de manière à faire écran devant le centre de l'anode.
Entre ce bâtonnet vertical et la gaine sont disposées quelques cloisons verti- cales q (trois) divisant l'espace cylindrique libre en canaux.
L'arc qui doit traverser ces annaux, cède de l'énergie calori- fique à ces cloisons et au bâtonnet central et chauffe ainsi l'espace intérieur de la gaîne. La Fig. 3b représente une cou- pe en travers de la gaine et de l'organe intérieur h. Les Fig. 4a, 4b , 4c représentent deux autres modes d'exécution de ce genre. L'anode située à gauche dans le redresseur de cette Fig. est munie d'un organe rapporté composé d'un certain nom- bre de tiges métalliques verticales et parallèles d (voir aussi
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la coupe de la Fig. 4b) destinées à capter de l'énergie calo- rifique à l'arc. Ici aussi, on a donné à la tige centrale un diamètre plus grand qu'aux autres, parce qu'il lui incombe en même temps de faire écran devant le centre de l'anode.
Par con- tre, l'anode de droite dans le redresseur de la Fig. 4a est munie d'un organe IL affectant une forme ondulée et constituant un faisceau tubulaire vertical (voir Fig. 4c) dont le rôle est le même que dans les cas précédemment décrits. Les organes chauffés par le courant de l'arc peuvent, bien entendu, être également isolés électriquement de la gaine d'anode ; on a alors la possibilité de les utiliser comme grilles suivant la méthode connue.
Les dispositifs de chauffage décrits ci-dessus ne sont que des exemples d'exécution et ils sont susceptibles de va- riantes très nombreuses. Il convient de les établir en des mé- taux résistant à la chaleur et non susceptibles de tomber en poussière, tels que le tungstène, le tantale, le molybdène, l'irridium, mais il est avantageux d'employer le fer ou le nickel-chrome, métaux qui ne sont pas attaqués par la vapeur de mercure.
On peut aussi atteindre au même résultat en employant la gaine d'anode elle-même, pour réduire de manière connue en é- levant la température par'le chauffage direct, au moyen de l'arc normal du redresseur, la densité de vapeur dans l'espa- ce délimité par la gaine d'anode, on peut ainsi supprimer les organes intérieurs rapportés. Pour réduire les pertes de cha- leur par rayonnement, la gaine se fait, conformément à liin - vention, polie à l'extérieur et dépolie à l'intérieur, afin qu'elle capte bien l'énergie calorifique de l'arc. La gaîne métallique d'anode qui est ouverte du côté de l'arc doit être, au point de vue thermique, soigneusement isolée de l'enveloppe du redresseur, mieux elle est thermiquement isolée, plus sa température sera élevée.
Cette disposition présente, en outre @
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l'avantage de réduire l'accroissement de la chute de tension dans l'arc normal.