DE327256C - Einrichtung zum selbsttaetigen Aus- und Wiedereinschalten einzelner Anoden bei Quecksilberdampfgleichrichtern und aehnlichen Apparaten - Google Patents

Description

Bei Quecksilberdampfgleichrichtern kommt-es manchmal vor, namentlich wenn das Vakuum etwas nachgelassen hat, daß die Ventilwirkung an einer Anode versagt, weil sich ein Kathodenfleck auf dieser Anode gebildet hat. Tritt ein solches Versagen ein, so ist ein Kurzschluß zwischen den übrigen Anoden und der versagenden Anode die unausbleibliche Folge. In der Praxis hat man sich bisher damit geholfen, daß

ίο man vor jeder Anode eine Sicherung oder einen Maximalschalter legte. Diese Anordnung hatte nun aber den erheblichen Nachteil, daß jedesmal eine längere Störung eintrat, bis die durchgebrannte Sicherung ersetzt oder der Maximalschalter wieder eingelegt war. Die hier angedeuteten Anodenkurzschlüsse lassen sich aber sofort wieder endgültig beseitigen, wenn der Strom, welcher durch die versagende Anode in der falschen Richtung geht, auch nur einen

so Bruchteil einer Sekunde unterbrochen wird oder auch nur während dieser Zeit auf einen Wert abfällt, welcher unter dem Minimalwert liegt, der zur Aufrechterhaltung des. falschen Kathodenfleckes auf der Anode erforderlich ist.

Die Erfindung gibt eine Anordnung mit der zugehörigen Schaltung an, welche die Ubelstände der bekannten Schutzvorrichtungen vermeidet. Nach der Erfindung wird die Zuleitung zur versagenden Anode nur solange unterbrochen, bis der in' falscher Richtung fließende Kurzschlußstrom sicher unterbrochen ist; im nächsten Augenblick schließt sich der Schalter wieder von selbst und die versagende Anode nimmt wieder im richtigen Sinne an der Umformung teil.

In der Figur ist das grundlegende Schema eines Gleichrichters angegeben, bei welchem die Erfindung nur in den wichtigsten Grundzügen angegeben ist. Es ist selbstverständlich, daß der hier angedeutete Uberstromsicherheits- 4a schalter bei der baulichen Durchbildung auch andere Form annehmen kann.

In der Figur ist die linke Anode mit einer solchen Vorrichtung geschützt, wie man sie z. B. bei Gleichrichtern für kleinere Stromstärken anwenden wird, während in die rechte Anodenleitung ein Schalter gelegt ist, den man bei Gleichrichtern für größere Stromstärken anwenden wird, wo man mit einfachen Klotzkontakten nicht mehr auskommt und zu Messerkontakten greifen muß. Zunächst sei die einfachere Ausführungsform auf der linken Seite der Figur beschrieben. In der Figur ist 1 das Vakuumgefäß, 2 der bekannte, in der Mitte angezapfte Transformator. Die vom Trans.-formator kommende Leitung 3 führt den Strom zunächst zur Maximalspule 4 der Sicherheitsvorrichtung ; von hier fließt er über die Leitung 5 zum beweglichen Kontakthebel 6, die beiden Klotzkontakte 7, 8 zum festen Hebel 9, von diesem endlich über die Leitung 10 zur Anode ix. Das Gewicht und die Stellung des Eisen- ■ kernes 12 ist so gewählt, daß er bei der gewünschten Überschreitung des normalen 'Stromes in die Spule eingezogen wird.. Zunächst wird sich der Eisenkern frei auf der Schaltstange

Claims (5)

1. Ϊ3 bewegen und infolge seiner Beschleunigung kinetische Energie in sich aufnehmen. Erst beim Auf treffen auf den Bund 14 wird die Schaltstange 13 mitgenommen und der Schalter an den Kontakten 7, 8 wie ein Momentschalter schnell geöffnet. Infolge des sonst geschlossenen Eisenweges und des großen Kernhubes tritt eine sehr starke Verringerung des magnetischen Widerstandes beim Hub des Kernes ein, der Kern wird also noch bei sehr kleinem Stromeingezogen bleiben und erst dann herunterfallen, wenn der Strom an den Kontakten 7, 8 tatsächlich unterbrochen ist. Die Kontakte werden dann durch die Feder 15 sofort wieder - geschlossen werden. Auf Grund des angewendeten Prinzips wird es tatsächlich erreicht, daß der Anodenstromkreis nicht länger unterbrochen wird, als es zur Aufhebung des falschen Kathodenneckes auf der Anode unbedingt erforderlich ist. Das ganze Versagen wird sich nur durch ein starkes Zucken in der Spannung bemerkbar machen. Selbstverständlich wird man bei der baulichen Durchbildung des Schalters zur Unterdrückung des Lichtbogens die bekannten Blasvorrichtungen anbringen. Bei Gleichrichtern für höhere Stromstärken kommt man mit der hier beschriebenen Vorricll·· tung nicht mehr aus, weil dann Klotzkontakte nicht mehr genügen, sondern Messerkontakte anzuwenden sind. Auf der rechten Anodenseite der Figur ist eine verbesserte Schutzvorrichtung im Prinzip angegeben, bei welcher zum Wiedereinschalten der Kontakte noch eine Spannungsspule vorgesehen ist. Die Arbeitsweise des Uberstromschalters ist die folgende: Der vom Transformator 2 über die Leitung 16 fließende Strom muß zunächst durch die Maximalspule 17 des Schalters, fließt dann durch die Leitung 18 zum Kontakthebel 19 des Kontaktmessers 20, den Kontakt 21 und die Leitung 22 zur Anode 23. Der Eisenkern 24 ist nun wieder so eingesteht, daß er bei der gewünschten Überschreitung des normalen Anodenstromes eingezogen wird. Der Kern kann sich zunächst wieder erst frei auf der Schaltstange 25 bewegen. Erst wenn er gegen den Bund 26 trifft, schlägt er infolge seiner aufgespeicherten kinetischen Energie den Schalter heraus. Der Schalter wird nun durch die Feder 27 in seiner Ausschaltstellung festgehalten. Der Eisenkern bleibt wieder so lange eingezogen, bis der Lichtbogen an den Schalterkontakten abgerissen ist. Das Gewicht des herunterfallenden Eisenkernes wird aber· nicht groß genug sein, um die Schaltmesser wieder in richtigen Kontakt miteinander zu bringen. Um dies zu erreichen, ist parallel zu den Kontakten 20, 21 die Spannungsspule 28 geschaltet. Diese ist so bemessen, daß der durch sie fließende Strom kleiner als der zur Aufrechterhaltung des falschen. Kathodenfleckes erforderliche Strom ist. Ist der Lichtbogen an den-Kontakten 20, 2ϊ abgerissen, so wird der Kathodenfleck verschwinden und die Anode wird wieder normal an der Umformung teilnehmen. Infolge der hohen Widerstandes der Spannungsspule 28 wird aber vorläufig nur ein sehr kleiner Strom , . in der richtigen Richtung fließen können. In dem Periodenteil, in welchem die Anode arbeiten müßte, wird die volle Spannung der rechtenTransf ormatorenhälfte an der Spannungsspule liegen. Der Eisenkern 29 ist so eingestellt, daß er erst bei Erreichung der vollen Spannung in die Spule eingezogen wird. Zunächst kann sich der Kern wieder frei auf der Schaltstange 30 bewegen. Er speichert hierbei kinetische Energie in sich auf und schlägt beim Auftreffen auf den Bund 31 das Schaltmesser in seine Kontakte. Die Unterbrechung wird auch hier nicht länger dauern, als unbedingt nötig ist.

   In der Praxis werden vorteilhaft die Gleichrichter mit Drosselspulen, die vor den Anoden liegen, ausgeführt, um dem Gleichrichter eine abfallende Spannungscharakteristik zu geben. Führt man nun diese Drosselspulen mit bewegliehen Kernen in der angegebenen Weise aus, so kann man die in den Spulen auftretenden magnetischen Kräfte nutzbar machen und braucht nicht den eben beschriebenen Schutz mit weiterem Spannungsabfall des Gleichrichters zu erkaufen. Gleichzeitig gewinnt man auf diese Weise starke Kräfte für die Schaltarbeit.

   Die Ausführungsform der neuen Einrichtung zum selbsttätigen Ausschalten und Wiedereinschalten der einzelnen Anoden kann vorteilhaft auch 'so getroffen sein, daß ein Schalter angewendet wird, der mit einer Spannungsspule versehen -ist, die parallel, zur Unterbrechungsstelle liegt. Dieser Schalter · wirkt dann nicht unmittelbar auf den Hauptstromkreis selbst, sondern gewissermaßen als Zwischenrelais auf die Einschaltspule eines im Hauptkreis liegenden Schalters, der seinerseits mit einer als Mäximalspule geschalteten Ausschaltspule versehen ist.

   PATEIiT-ANSPRiTCHE:

   x. Einrichtung zum selbsttätigen Aus- und Wiedereinschalten einzelner Anoden bei no Quecksilberdampfgleichrichtern und ähnlichen Apparaten, dadurch gekennzeichnet, daß in den Zuleitungen zu den einzelnen Anoden je ein elektrischer Uberstromsicherheitsschalter hegt, der den Anodenstromkreis nur so lange unterbricht, als es zur Beseitigung des falschen Kathodenfleckes auf der zugehörigen Anode unbedingt erforderlich ist.
2. 2. Ausführungsform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sicherheitsschalter mit einer Spannungsspule ver-

   sehen ist, die zum Zwecke der Wiedereinschaltung parallel zur Unterbrechungsstelle geschaltet ist.
3. 3. Ausführungsform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit einer parallel zur Unterbrechungsstelle liegenden Spannungsspule versehener Schalter nicht unmittelbar auf den Hauptstromkreis selbst, sondern (gewissermaßen als Zwischenrelais) auf die Einschaltspule eines im Hauptkreis liegenden Schalters wirkt, der mit einer als Maximalspule . geschalteten Ausschaltspule versehen ist.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch 2 und 3,

   dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsspule so bemessen ist, daß der sie bei voller Spannung an der Unterbrecherstelle durchfließende Strom kleiner als der zur Aufrechterhaltung des falschen Kathodenfleckes erforderliche Strom ist, und daß sie ■ erst bei vollem Wert der Spannung ihren beweglichen Kern in sich hineinzieht.
5. 5. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die üblichen, vor den Anoden liegenden Drosselspulen mit beweglichen Kernen so ausgebildet sind, daß sie die Funktion der Uberstromschalter übernehmen.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.