Zündeinrichtung für Metalldampfgleichrichter mit flüssiger Kathode. Die Zündung von lYLetalldampfgleichrieh- tern mit flüssiger Kathode, beispielsweise von Quecksilberdampfgleichrichtern, ist ver hältnismässig einfach zu lösen, wenn es sich um mehrphasige Gefässe oder um Gleichrich ter mit Erregung handelt.
Bei solchen Gleich richtern inuss nur vor der Inbetriebnahme ge zündet werden, da der Kathodenfleck nicht erlischt, solange der Strom einen von der Konstruktion des Gefässes abhängenden Wert nicht unterschreitet. Bei einanodigen Gleich richtern ohne Erregereinrichtung, bei denen zu Beginn jeder positiven Halbwelle der Anodenspannung der Kathodenfleck neu ge zündet werden muss, treten erhebliche Schwie rigkeiten auf.
Die zur Zündung in diesem Fall verwendeten Halbleiterstifte, die von oben in die Kathode eintauchen und von einem periodischen Strom solcher Phasenlage durchflossen werden, dass in dem beabsichtig ten Zündaugenblick der Strom über den Halb leiter zur Kathode fliesst, werden in kurzer Zeit durch den Hauptstrom zerstört, da der Kathodenfleck sich in der Nähe -des Halb leiterstiftes festsetzt und diesen auf sehr hohe Temperatur erhitzt.
Erfindungsgemäss ist, deshalb oberhalb der Kathodenoberfläche eine unbewegliche Zündanode vorgesehen, wobei dafür gesorgt ist, dass, zwischen ihr und der Kathode eine so grosse Dampfmenge ent wickelt wird, dass die Zündung des Ka thodenflecks einsetzen kann, sobald die Zünd anode das zum Zünden erforderliche positive Potential gegenüber der Kathode aufweist.
Die Abbildungen zeigen Ausführungs beispiele der Erfindung in zum Teil schema tischer Darstellung. Das metallische Gefäss 1 enthält die Anode 2 und die mit Quecksilber gefüllte Kathode 3. Zur Steuerung der Ent ladung kann ein Steuergitter 4 vorgesehen sein. Zum Schutz gegen das Auftreffen von Quecksilbertropfen ist die Anode und ihr Gitter von einem entsprechend geformten Schutzrohr 5 umgeben. Zum Halten der Anode dient der Stromleiter 6, der mit dem Isolator 7 vakuumdicht verbunden ist.
Die Zuleitung 8 zum Gitter kann ebenfalls durch diese mit der Abschlussplatte 9 des Gleich richters hindurchgeführt werden. Zur Zün dung des Kathodenflecks auf dem Queck silber dient erfindungsgemäss die Zündanode 10, die in geringem Abstand von der Kathode angeordnet ist, und in deren Nähe eine ver hältnismässig grosse Dampfdichte erzeugt wird. Zu diesem Zweck wird mit Hilfe des Heizkörpers 11 das Quecksilber 12 zum Ver dampfen gebracht und durch Rohre 13 und 14 an der Zündanode 10 vorbei gegen die Ka thode geblasen. Durch das Verbindungsrohr 15 wird das verdampfende Quecksilber lau fend ersetzt.
Durch den hohen Dampfdruck in der Um gebung der Zündanode und in der Entladungs strecke zwischen ihr und der Kathode wird die Einleitung des Zündlichtbogens schon mit verhältnismässig geringer Spannung zwischen der Zündanode und der Kathode ermöglicht.
In vielen Fällen ist es zweckmässig, das Gitter 4, das zur Zündung und zur Ent- ionisierung dient, an dieselbe Spannung zu legen wie die Zündanode 10. Durch die rings- förmige Ausbildung der Kathode wird ver hindert, dass der Kathodenfleck unter der Öffnung des Anodenschutzrohres 5 brennt, und dass Quecksilberdampf und Quecksilber tropfen in die nähere Umgebung der Anode gelangen.
Durch die Kühlung des mittleren Teils 16 der Kathode durch den Luftstrom 17 wird der Dampfdruck im Innern des Schutzrohres 5 und damit in der Umgebung der Anode 2 bestimmt.
Bei der beschriebenen, in Abb. 1 dar gestellten Anordnung treten gelegentlich Stö rungen dadurch auf, dass der Kathodenfleck auf der Oberfläche des Quecksilbers anstatt bei 3 bei 12 zündet. Dieser Nachteil kann durch entsprechende Verengung des Verbin dungsrohres 13 oder durch Anordnen von Hindernissen in dieser Leitung vermieden werden. Ab\b. 2 zeigt als weiteres Ausführungs- beispiel eine Anordnung, bei der der Dampf strom dazu benutzt wird, den Kathodenfleck aus dem Heizgefäss herauszublasen, sobald die Stromstärke einen bestimmten Wert über schreitet. Im Innern des Heizgefässes 18 ist der durch den Widerstand 19 geheizte Körper 20 angebracht, durch den das Quecksilber bei 21 zum Verdampfen gebracht wird.
Wenn die Zündanode 22, die in geringem Abstand von der Öffnung 23 des Heizgefässes angeord net ist, ein genügend hohes positives Poten tial gegenüber dem Quecksilber 24 aufweist, zündet der Lichtbogen. Der Kathodenfleck brennt zunächst im Innern der Kammer etwa bei 21 und wird, wenn der Zündstrom sehr gross ist, oder sobald der Hauptkathodenfleck genügend Wärme entwickelt, aus der Öffnung 23 herausgeblasen. Auf diese Weise wird eine Zerstörung der Zündeinrichtung durch den Hauptkathodenfleck vermieden.
In manchen Fällen ist es zweckmässig, die Heizkammer 18 aus einem schlecht wärme leitenden Stoff, z. B. einem keramischen Werkstoff, zu machen oder sie doppelwandig auszubilden, damit bereits eine geringe Heiz- energie ausreicht, um das Quecksilber auf etwa 100 zu erwärmen.
Abb. 3 zeigt als weiteres Ausführungs beispiel eine ähnliche Anordnung, bei der der Heizkörper 20 gerade so wie in Abb. 2 durch einen Widerstand 19 geheizt wird. Die Zünd anode 25 ist in der Nähe des untern Endes des Heizkörpers 20 angebracht und schirm- förmig ausgebildet. Es entsteht dadurch eine Stauung von Dampf zwischen der Kathoden oberfläche bei 26 und der Zündanode 25, durch die die Zündung des Kathodenflecks sehr erleichtert wird. Sobald der Zündstrom eine gewisse Grösse überschreitet, wird er durch den Quecksilberdampf fortgeblasen, so dass auch bei dieser Anordnung eine Zer störung der Zündeinrichtung durch den Hauptkathodenfleck verhindert wird.
Die eine Zuleitung des Widerstandes 19 kann in beiden Fällen, wie in der Abbildung dargestellt, über das Kathodenquecksilber erfolgen.