310talldampfgleichrichter zur Erzeugung hochgespannten Gleichstromes. Die Erfindung betrifft einen Metall- dampfgleicliriellter zur Erzeugung hoch gespannten Gleiellstromes mit die Anoden ausserhalb der Anodenrolire umgebenden Feldschirmen.
Bekanntlict werden Überschläge zwischen Hochspannung führenden Teilen in Nähe der Isolatoren durch Verhinderung zu star ker Konzentration der elektrischen Feld stärke in Nähe der gefährdeten Befestigungs punkte der Leitung mit Hilfe geeigneter Me- tallse-hirme aus Ringen oder Blechen vermie den. Durch diese Schirme wird eine gleich mässige Verteilung des elektrischen Feldes zwischen der Hochspannungsleitung und den geerdeten Befestigungspunkten erreicht.
Zum mindesten nimmt das elektrische Feld jedoch nicht solche Werte an den von-einander zu isolierenden Teilen an, dass dort eiiien Über schlag begünstigende Korona- oder Glimm erscheinungen auftreten können. Ähnlich liegen die Verhältnisse beim Quecksilber- Hochspannungsgleichrichter, bei dem die Anode als Träger der Ventilwirkuno- in der sogenannten Sperrphase anzusehen ist.
Eine Gefährdung der Ventilwirkung tritt hier be kanntlich. dadurch ein, dass ionisierter Dampf in die Anodenröhre (Anodenarme) eintritt und damit eine leitende Brücke von der Ka thode bis, in die Nähe der zeitweise nega tiven Anode bildet. Die Anode zieht dann aus diesem ionisierten Gebiet positive Ionen an, die auf einer verhältnismässig kurzen Strecke beschleunigt werden und daher ohne wesentliche Geschwindigkeitsverluste auf die Anodenflächen, die dann zu Rückzündungs- erregern werden, prallen.
Erfindungsgemäss' umschliessen die Feld schirme die Anodenrohre derart, dass die Anode durch die von der Anode abliegende Schirinöffnung hindurch nicht sichtbar ist.
In der Zeichnung sind Ausführungsbei spiele dargestellt.
Fig. <B>1</B> zeigt einen Teil eines Gleichrich ters mit über die Anodenarme gezogenem Feldschirm, Vig. 2. einen Anodenarm mit Feldschirm in anderer Ausführungsform, und Fig. <B>3</B> eine weitere Ausführungsform. Der in Fig. <B>1</B> teilweise dargestellte Hoch- spannungsglasgleic'hrieliter <B>1</B> trägt an seinem die Anode 2 enthaltenden Anodenarm 21 einen Feldschirm 22, der aus Ringen<B>3</B> und 4 gebildet wird, welche durch. Haltestäbe, in der Zeichnung nicht dargestellt, und den Leitungsdraht<B>5</B> mit der Anode 2 verbun den sind.
In der Ausführungsform nach Fig. 2 ist der obere Teil eines Anodenarmes eines Hoellspannungsglasgleichrichters von einem aus Dralitgeflecht bestehenden Schirm<B>6</B> um geben. Dieser Schirm hat einen Rand<B>7,</B> der zur Vermeidung von Spitzen und Kanten wulstförmig ausgebildet ist. Der Drahtschirm wird mittelst eines Blechzylinders<B>8</B> gehalten und ist mit Hilfe von isolierenden Abstand haltern<B>9</B> gegen den Anodenarm abgestützt. Die Kappe<B>10</B> des Anodenanselilusses ist in bekannter Weise mittelsteiner Kittmasse<B>11</B> auf dem Glas des Anodenarmes befestigt.
Der Schirm<B>6</B> ist mit der zugehörigen Anode über eine Glimmlampe 12 verbunden. Mit<B>13</B> ist die Stromzuführung für die Anode be zeichnet.
In Fig. <B>3</B> ist ein Teil eines Hoelispan- nungsgleichrichters aus Eisen dargestellt, der lange Anodenröhren 14 hat, die teilweise aus Isolierstoffen, wie Porzellan oder Quarz, be stehen. Das Kniestück 14 des Anodenrol:Lres besteht aus Metall, während die Teile<B>19</B> und 20 aus Isolierstoff hergestellt sind. Die Anodenröhren sind an dem Anodenflansch <B>15</B> des Kessels<B>23</B> vakummdielit angeschlos sen. Die Feldschirme bestehen aas Draht geflecht.
Der Schirm besteht aus einem obern Teil<B>16</B> und einem untern Teil<B>17.</B> Die Feld schirme sind über den Porzellanteilen ange ordnet und leitend miteinander verbunden. Die zylindriselien Teile des Schirmes sind ohne besondere Abstandhalter auf die Ano denröhre aufgelegt, da, diese aus Giüuden der mechanischen Festigkeit so stark ausgeführt werden müssen, dass sie, im allgemeinen durchschlagsicher genug sind.
Bei sehr hohen Spannungen, bei denen Sprüllwirkungen auf treten können, ist es zweckmässig, scharfe Kanten möAichst zu vermeiden und auch die ringförmigen Teile<B>3</B> und 4 (Fig. <B>1),</B> sowie die Haltestäbe aus dünnwandigen Roh ren herzustellen. Der Schirm<B>16</B> kann auf -einen aus Porzellan bestehenden Anodenarm aufgesetzt sein.
Bei besonders hohen Spannungen ist es zweckmässig, zwischen Anodenröhre und Feldschirm noch. eine Luftetrecke zu leo-en. Metallteile und Schutzschirme können ihrer seits über Widerstände, mit-einander in leiten dem Zusammenhang stehen.
Die Einschaltung von Glimmentladungs- röhren zwischen Feldschirm und Anode be zweckt, die Feldwirkung des Schirmes nicht sofort nach dem Erlöschen des Lichtbogens ,eintreten zu lassen, sondern erst dann, wenn die Restladungen in Anodenrohre weitest gehend abgeklungen sind. Vor diesem Zeit punkt darf der Schirm noch keine nennens werte negative Spannung besitzen, weil sonst nur positive Ionen zur Wand des Anoden rohres gelangen und dort eine Aufladung hervorrufen würden. Da die Glimmröhre<B>je-</B> doch erst nach Erreichung einer bestimmten Spannungsdifferenz ihrer Elektrode zündet-.
also stromdurchlässig wird, so, kann der Schirm innerhalb seines ersten nega-tiven Spannungsanstieges noch keine negative Auf- ladung erhalten. Auf diese Weise kann die Spannungsumkehr, die bei der Anode prak tisch im Augenblick des Erlöschens eintritt, an dem Schirm so weit verzögert werden, dass die Restladung im Anodenrohr sich in ausreichenden Masse an den Rohrwänden zu neutralisieren vermag.
Hierdurch wird er reicht, dass <B>-</B> abgesehen von der verhältnis mässig kleinen, durch die Glimmlampen her vorgerufenen Spannungsdifferenz zwischen Anode und Schirm<B>-</B> die elektrische Feld stärke in der TTmgebung der Gleichrichter- anode auch zur Zeit des Höchstwertes der negativen Anodenspannung verschwindend klein ist.
Durc'h die neue Anordnung und Aus bildung der elektrostatisehen Schirme kann nun der Rückstrom zur negativen Anode ab gelenkt und in überwiegendem Masse zur isolierenden Rohrwand geleitet werden, wenn diese Schirme, wie erwähnt, so ausgeführt sind, dag sie die Anodenröhren möglichst vollkommen umschliessen.
Diese ausserhalb des Rohres befindlichen, gleichfalls negativ ge ladenen Flächen bewirken, dass die Rohr wände wegen der hierdurcli erreichten Kon- densatorbildung beträchtlich mehr hinzu strömende Ionen aufzunehmen und deren La dung zu binden vermögen als bei Abwesen heit der elektrostatisehen Schirme.
Auf diese Weisse wird der Raum in der Nähe der Anode ladun-Sfrei. Die elektrische Feld stärke wirkt dann nicht mehr in der Nähe der Anoden beschleunigend auf die Ionen, sondern nur noch in der Öffnung der Feld schirme, wo sie infolgedessen eine senkrecht zu diesem Öffnungsquersehnitt gerichtete Geschwindigkeit erlangen. Da-her können derartige Ionen die Anode auf geradem Wege nicht mehr erreichen, sondern nur nach Reflexionen, das heisst mit erheb lichen Geseliwindigkeitsverlusten und in we- sentlieli kleinerer Zahl, zur Anodenoberfläche gelangen.
310tall vapor rectifier for the generation of high voltage direct current. The invention relates to a metal vapor slide for generating high voltage slide current with field screens surrounding the anodes outside the anode roller.
It is known that flashovers between high-voltage parts in the vicinity of the insulators are avoided by preventing excessive concentration of the electrical field strength in the vicinity of the endangered fastening points of the line with the help of suitable metal shields made of rings or sheets. These screens ensure that the electrical field is evenly distributed between the high-voltage line and the earthed attachment points.
At the very least, however, the electric field does not assume such values on the parts to be insulated from one another that corona or smoldering phenomena can occur there, which would favor flashover. The situation is similar with the mercury high-voltage rectifier, in which the anode is to be regarded as the carrier of the valve action in the so-called blocking phase.
A risk to the valve action occurs here be known. in that ionized vapor enters the anode tube (anode arms) and thus forms a conductive bridge from the cathode to the vicinity of the temporarily negative anode. The anode then attracts positive ions from this ionized area, which are accelerated over a relatively short distance and therefore collide with the anode surfaces, which then become re-ignition exciters, without significant loss of speed.
According to the invention, the field shields enclose the anode tubes in such a way that the anode is not visible through the shield opening remote from the anode.
In the drawing, Ausführungsbei are shown games.
Fig. 1 shows part of a rectifier with the field screen drawn over the anode arms, Vig. 2. an anode arm with a field shield in another embodiment, and FIG. 3 another embodiment. On its anode arm 21 containing the anode 2, the high-voltage glass equivalent liter, partially shown in FIG. 1, has a field screen 22 made up of rings 3 > and 4 is formed by. Holding rods, not shown in the drawing, and the lead wire <B> 5 </B> with the anode 2 are verbun.
In the embodiment according to FIG. 2, the upper part of an anode arm of a high-voltage glass rectifier is surrounded by a screen 6 made of braided wire. This screen has an edge 7, which is embodied in the shape of a bead to avoid points and edges. The wire screen is held in place by means of a sheet metal cylinder <B> 8 </B> and is supported against the anode arm with the help of insulating spacers <B> 9 </B>. The cap <B> 10 </B> of the anode connector is attached to the glass of the anode arm in a known manner using medium stone cement.
The screen <B> 6 </B> is connected to the associated anode via a glow lamp 12. The power supply for the anode is marked with <B> 13 </B>.
FIG. 3 shows part of a Hoelis voltage rectifier made of iron, which has long anode tubes 14, some of which are made of insulating materials such as porcelain or quartz. The knee piece 14 of the anode roller: Lres is made of metal, while the parts <B> 19 </B> and 20 are made of insulating material. The anode tubes are vacuum-sealed to the anode flange <B> 15 </B> of the boiler <B> 23 </B>. The field shields consist of a wire mesh.
The screen consists of an upper part <B> 16 </B> and a lower part <B> 17. </B> The field screens are arranged over the porcelain parts and are conductively connected to one another. The cylindriselien parts of the screen are placed on the anode tube without special spacers, since these must be made so strong that they are generally puncture-proof enough for reasons of mechanical strength.
In the case of very high voltages at which spray effects can occur, it is advisable to avoid sharp edges as much as possible and also the ring-shaped parts <B> 3 </B> and 4 (Fig. 1) and produce the holding rods from thin-walled tubes. The screen <B> 16 </B> can be placed on an anode arm made of porcelain.
In the case of particularly high voltages, it is advisable to place between the anode tube and the field shield. to leo an air route. Metal parts and protective screens can on the other hand be connected to one another via resistances.
The purpose of connecting glow discharge tubes between the field shield and anode is to prevent the field effect of the shield from occurring immediately after the arc has been extinguished, but only when the residual charges in the anode tubes have largely subsided. Before this point in time, the screen must not have a significant negative voltage, because otherwise only positive ions would reach the wall of the anode tube and cause a charge there. Since the glow tube <B> however </B> only ignites after a certain voltage difference of its electrode has been reached.
thus becomes current-permeable, so the screen cannot receive any negative charge within its first negative voltage rise. In this way, the voltage reversal, which occurs practically at the anode at the moment of extinction, can be delayed on the screen to such an extent that the residual charge in the anode tube is able to neutralize itself sufficiently on the tube walls.
This means that, apart from the relatively small voltage difference between the anode and the screen caused by the glow lamps, the electric field strength in the vicinity of the rectifier anode is <B> - </B> is vanishingly small even at the time of the maximum value of the negative anode voltage.
Thanks to the new arrangement and design of the electrostatic screens, the return current to the negative anode can now be diverted and, for the most part, directed to the insulating pipe wall, if these screens, as mentioned, are designed so that they enclose the anode tubes as completely as possible.
These negatively charged surfaces located outside the tube have the effect that the tube walls, because of the condenser formation achieved here, are able to absorb considerably more ions flowing in and to bind their charge than in the absence of the electrostatic screens.
In this way, the space near the anode becomes free of charge. The electric field strength then no longer has an accelerating effect on the ions in the vicinity of the anodes, but only in the opening of the field shields, where as a result they achieve a velocity directed perpendicular to this opening cross section. As a result, such ions can no longer reach the anode in a straight line, but can only reach the anode surface after reflections, that is to say with considerable losses in speed and in significantly smaller numbers.