Verfahren und Einrichtung zur Verhütung von Rückzündungen in Metalldampf- Gleichrichtern. Zur Verhütung von Rückzündungen in Meta.l.ldampfgleichrichtern sind schon viele Vorschläge gemacht worden, die aber noch zu keinem endgültigen Resultat geführt ha ben. Ganz allgemein wurde bisher die An sicht vertreten, dass Rüekzündungen beson ders dann entstehen wenn die sperrende Anode höchstes negatives Potential gegen über der Kathode erreicht hat.
Anhand eingehender ;Versuche wurde nun erkannt, dass die Rückzündung unmit telbar nach dem Verslöschen des Vorwärts lichtbogens eintritt, weil die Disposition hierfür schon beim Vorwä.rtsliehtbogen ge schaffen wird, zum Beispiel durch Glüh punkte auf der Anode infolge von Konzen tration des Vorwärtslichtbogens auf einen Punkt, verursacht durch Schmutzteilchen an der Anode.
Solche Glühpunkte bilden dann Kathodenflecke, welche Elektronen emit tieren. und (las Einsetzen der Rückzündung verursachen. -Gelingt es nun, das Einsetzen einer Rückzündung nach Verlöschen des Vorwärtslichtbogens nur einen kurzen Mo ment, dass heisst während Bruchteilen einer Periode, zu verhindern, so verlöscht in die ser kurzen Zeit der Glühpunkt auf der Anode,
und eine Rückzündung kann trotz weiteren Astwachsens des negativen Poten tials der Anode nicht mehr entstehen.
Es ist nun bekannt, @d:ass man das Zün den, das heisst Einsetzen eines Lichtbogens bei Quecksilberdampf-Gleichrichtern dadurch verhindern kann, dass man ein. sogenanntes Gitter,; das zwischen Anode und Kathode angeordnet ist, auf Kathoden oder noch tie feres Plotentiat bringt.
Dieses Verfahren wird nun erfindungs-. gemäss auch auf .die Glühpunkt-Kathoden, wie sie auf den Anoden beim Vorwärts strom entstehen können, ausgedehnt, indem, isoliert in die Anodenhülsen eingehängte Gitter so aufgeladen werden., dass im Poten tial in dem Augenblick, wo der Vorwärts- lichtbogen an der Anode verlöscht, negativer als das der bisherigen Anode ist und dar dieses Potential auch noch für einige Bruch teile einer Periode negativer bleibt als die Anode.
Es ist weiter bekannt, dass Gitter, beson ders wenn sie engmaschig sind, das Zünden der Anode im Vorwärtssinne nur mit künst lichen Hilfsmitteln gestatten. Ein solches Mittel ist das Aufladen der Gitter mit einen Potential, das höher ist als das der zu zün denden Anode im Moment, wo diese Vor wärtsstrom liefern soll oder etwas vorher.
Beide Bedingungen, nämlich das positi @ e und das negative Aufladen der Gitter im richtigen Zeitpunkt können dadurch erfüllt werden, dass sowohl die negative als auch die positive "Spannung die von einer Akku- mulatorenbatterie oder einer andern Strom quelle geliefert wird, den Gittern im rich tigen Moment durch einen Kontaktapparat aufgedrückt wird, der synchron mit der Drehbewegung des Gleichrichterliehtbogens arbeitet.
In Abb. 1 der Zeichnung ist ein Aus- führungsbeispiel einer Einrichtung zur Aus übung des Verfahrens schernatiseh darge stellt. Die Abb. 2 und 3 zeigen Spannungs- kurven,, in denen die positiven Potential werte nach unten aufgetragen sind.
2 ist ein 6-Phasen-Gleichrichter untit den Anodcan 6 und der Kathode 7, der aus dem Transfor- mator 1 gespeist wird. Die Gitter 5 sind der art an einen 6-Phasen-Hilfstransformator 3 gelegt, dass' sie in der Phase gegenüber den Anoden um<B>60'</B> elelirtrisch voreilend sind. siehe Abb. 1. Der für den Betrieb günstig ste Phasenvoreilungswinkel muss @dab,ei je weils festgelegt werden.
In die Zuleitungen der Gitter sind Widerstände 4 eingeschaltet. die .dazu dienen, da.ss bei positiver Ladung der Gitter gegenüber der brennenden Anode der Gitterstrom auf einen kleinen Wert ver- mindert wird.
Der Sternpunkt des Hilfstransformators wird zu diesem Zweck mit der Kathode 7 des Gleichrichters, metallisch verbunden. Die Potentialunterschiecle zwischen Anode, Ka- thode und Gitter sind für jeden beliebigen Zeitpunkt aus Abb. 2 zu ersehen.
In dieser bedeutet a das 1,#atho:denpotentiad, 1. die Spannung zwischen Anode und Kathode. c diejenige zwischen Kathode und Gitter, den Lichtbogena,bfal.l und t die Brenndauei der Anode. Sobald die Anode VorwäHsstrom aufgenommen hat, darf das Gitterpotential selbst unter das Kathadenpotential fallen.
ohne dadurch dien Lichtbogen im geringsten zu beeinflussen. Es ist klar, dass bei einem 6-Pliasen-Gleichrichter die Phasenverscliie- bung des Gitterpotentials zum Anodenpoten tial nicht unbedingt 60 elektrische Grade sein muss, sondern auch kleiner oder grösser sein darf. Bedingung ist.
nur, dass vor dent Einsetzen des an der Anode das Gitter gleich oder positiver als die Anode und beim Verlöschen der Anode das Gitter gleich oder negativer als die Anode ist.
Der Hilfstransformator v., der eine Pha: senspannung haben muss, .die gleich oder etwas grösser als der Liclitbogenabfall de. Gleichrichters ist, kann auch als besondere @@rleklllng auf dem Gleichlichter-TransTor- mator untergebracht werden.
Die dem Git ter aufzudrückende Spannung kann auch von einer andern:,Stromquelleals von einem Trans- formatom geliefert werden, und es ist nichi notwendig, dass diese .aufgedrückte Gitter spannung an sinusförmigen Verlauf gebun den ist, im Gegenteil wäre- eine Gitterspan- nung, wie sie in Abb. 3 eingezeichnet ist. am vorteilhaftesten.
Dias Gitter kann als Sieb oder Rost a.us- gebildet sein und in !den Anodenhülsen iso liert angeordnet oder um die Anoden isoliert gelegt werden; ferner kann das Gitter eine metallische Ableitung nach aussen erhalten.
Das Verfahren gemäss der Erfindung kann sowohl für ein- oder mehrphasige Quecksilberdampf-Gleichrichter in Glasgefäss als auch in Metallgehäuse verwendet werden.
Method and device for preventing reignition in metal vapor rectifiers. Many suggestions have already been made to prevent reignition in metal steam rectifiers, but they have not yet led to any final result. In general, the view has so far been taken that re-ignitions occur especially when the blocking anode has reached the highest negative potential with respect to the cathode.
On the basis of more detailed tests, it was now recognized that the flashback occurs immediately after the forward arc has been extinguished, because the disposition for this is already created with the forward arc, for example through glow points on the anode as a result of the forward arc being concentrated on one Point caused by dirt particles on the anode.
Such glow points then form cathode spots which emit electrons. and (This causes the onset of the re-ignition. -If it is possible to prevent the onset of a re-ignition for only a short moment after the forward arc has been extinguished, that is, during a fraction of a period, the glow point on the anode goes out in this short time,
and reignition can no longer occur despite further branch growth of the negative potential of the anode.
It is now known that you can prevent ignition, i.e. the onset of an arc in mercury vapor rectifiers, by switching on a. so-called grid; which is arranged between anode and cathode, brings on cathodes or even deeper Plotentiat.
This method is now inventive. accordingly also to .the glow point cathodes, as they can arise on the anodes with forward current, extended by insulated grids suspended in the anode sleeves are charged so that in potential at the moment when the forward arc at the Anode goes out, is more negative than that of the previous anode and this potential remains more negative than the anode for a few fractions of a period.
It is also known that grids, especially if they are close-meshed, allow the anode to be ignited in the forward direction only with artificial aids. One such means is the charging of the grid with a potential that is higher than that of the anode to be ignited at the moment when it is to deliver forward current or a little earlier.
Both conditions, namely the positive and the negative charging of the grid at the right time, can be met by the fact that both the negative and the positive "voltage, which is supplied by an accumulator battery or another power source, the grid in the rich term moment is pressed by a contact device that works synchronously with the rotary movement of the rectifier arc.
In Fig. 1 of the drawing, an exemplary embodiment of a device for performing the method is shown schematically. Fig. 2 and 3 show voltage curves in which the positive potential values are plotted downwards.
2 is a 6-phase rectifier with the anodcan 6 and the cathode 7, which is fed from the transformer 1. The grids 5 are placed on a 6-phase auxiliary transformer 3 in such a way that they are electrically leading in phase with respect to the anodes by <B> 60 '</B>. see Fig. 1. The most favorable phase lead angle for operation must be determined @ dab, ei in each case.
Resistors 4 are connected in the leads of the grid. which serve to ensure that when the grid is positively charged, the grid current is reduced to a small value compared to the burning anode.
For this purpose, the neutral point of the auxiliary transformer is connected to the cathode 7 of the rectifier in a metallic manner. The potential differences between anode, cathode and grid can be seen in Fig. 2 for any given point in time.
In this a means the 1, # atho: denpotentiad, 1. the voltage between anode and cathode. c that between cathode and grid, the arc a, bfal.l and t the burning time of the anode. As soon as the anode has absorbed the pre-select current, the grid potential itself can fall below the cathode potential.
without affecting the arc in the least. It is clear that in a 6-plias rectifier the phase shift of the grid potential to the anode potential does not necessarily have to be 60 electrical degrees, but may also be smaller or larger. Condition is.
only that before the onset of the at the anode the grid is equal to or more positive than the anode and when the anode is extinguished the grid is equal to or more negative than the anode.
The auxiliary transformer v., Which must have a phase voltage that is equal to or slightly greater than the Liclitbogenabfall de. Rectifier can also be accommodated as a special @@ rleklllng on the constant light transformer.
The voltage to be impressed on the grid can also be supplied by a different power source than a transformer, and it is not necessary that this grid voltage applied is tied to a sinusoidal curve; on the contrary, a grid voltage would be as shown in Fig. 3. most beneficial.
The grid can be designed as a sieve or grate and arranged in an isolated manner in the anode sleeves or placed around the anodes in an isolated manner; furthermore, the grid can have a metallic discharge to the outside.
The method according to the invention can be used both for single-phase or multi-phase mercury vapor rectifiers in glass vessels and in metal housings.