DE342909C

DE342909C - Hochspannungsvakuumapparat fuer Starkstrombetrieb

Info

Publication number: DE342909C
Application number: DE1916342909D
Authority: DE
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG
Priority date: 1916-06-11
Filing date: 1916-06-11
Publication date: 1921-10-25

Description

Die Erfindung betrifft. Hochspannungsvakuumapparate, ζ. Β. Hochspannungsventilröhren, deren Gefäß aus nicht leitendem Material, wie Glas, Porzellan u. dgl. besteht. In diesen Apparaten werden sehr hohe elektrostatische Felder erzeugt, die nicht nur in den Zwischenräumen zwischen den Elektroden, sondern auch zwischen den Elektroden und dem Gefäß sich ausbilden, und auch durch die Gefäßwand nach außen dringen.
. In Abb. ι ist eine solche bisher bekannte Ventilröhre dargestellt, ι bedeutet die Gefäßwand, beispielsweise aus Glas; 2 ist die Anode, 3 die Kathode, beispielsweise eine Glühkathode; 4, 5, 6 sind die Stromzuführangen, die im Innern des Gefäßes gleichzeitig zum Halten der Elektroden dienen. Bei einer derartigen Ventilröhre wird das elektrostatische Feld am stärksten, wenn die Anode 2 negativ geladen ist.

Dies durch die Gefäßwand nach außen tretende elektrostatische Feld kann nicht nur störend und schädlich' werden, weil es benachbarte Körper ladet, und beispielsweise in der

Nähe befindliche Meßinstrumente beeinflußt, sondern es kann zu· einer schnellen Zerstörung des Vakuumappaxates selbst führen. Diese Zerstörung tritt ein, wenn in der Gefäßwand 5 oder an den Einführungs- und Einschmelzungsstellen 7, 8 oder 9 der Stromzuführungsleitungen örtliche Inhomogenitäten des Isoliermaterials vorhanden sind. Sehr gefährlich sind beispielsweise Luftbläschen in der Wand von Glasgefäßen. Infolge der geringeren Dielektrizitätskonstante der Luft gegenüber der des. Gefäßstoffes ergibt sich ein besonders starkes elektrostatisches Feld im Innern dieses Bläschens, das leicht so hohe Werte annimmt, daß die Durchschlagsfestigkeit des Luftbläschens überschritten und die Energie des Feldes in, Wärme umgesetzt wird. Durch diesen elektrischen Ausgleich werden, die Wandungen des Bläschens gesprengt und damit die ganze Röhre vernichtet. Ähnliche Feldverstärkungen treten auch an der Berührungsfläche zweier Isolatoren verschiedener Dielektrizitätskonstante ein, besonders also auch an der Einschmelzstelle der Stromzuführungen.

Diese Übelstände werden erfmdungsgemäß dadurch vermieden, daß man einerseits die Elektroden in, bekannter Weise, etwa wie es in Abb. 1 dargestellt ist, koachsial einander umschließend anordnet, wodurch das Glas von dem Felde der inneren Elektrode im wesentlichen abgeschirmt ist, und anderseits zwischen den Elektroden und dem gefährdeten Teil des Vakuumgefäßes einen Schutzschirm aus elektrisch leitendem Stoff anordnet, der das Gefäß vor der Ausbildung des von der äußeren Elektrode ausgehenden statischen Feldes und damit vor der Zerstörung schützt.

Man kann beispielsweise die Elektroden, im Innern des Vakuumgefäßes mit einer metallischen Schutzhülle versehen, die nur mit engen Durchbrechungen für die Stromzuführung zu den Elektroden versehen ist. Bei sehr hohem Vakuum innerhalb der Röhre, wie es beispielsweise für Apparate mit Glühkathode gebräuchlich ist, ist ein Überschlag zwischen dieser Schutzhülle und' den Stromzuführungen oder. Elektroden auch bei hohen Spannungsdifferenzen nicht zu befürchten.

In den· Abb. 2 und 3 sind Beispiele der Erfindung dargestellt. Die Abb. 2 entspricht der Abb. 1, doch ist erfindungsgemäß die metallische Schutzhülle 10 hinzugefügt. Diese Schutzhülle hat bei 11 eine _a Durchbrechung

zur Hindurchführung der Stromzuleitung 4 zur Anode. Mit den Stromzuführungen 5 und 6 zur Kathode ist die Hülle 10 unmittelbar leitend verbunden. Ist die Kathode 3 eine Glühkathode, so wird man die eine Stromzuführung, beispielsweise 6, isolierend durch die Hülle 10 hindurchführen·.

Bei der Unterbrechungsstelle 11 der Schutzhülle nach Abb·. 2 wird ein elektrostatisches Feld noch immer nach außen treten können. Es wird bei der dort gezeichneten Anordnung die Gefäßdurchführung 7 für die Stromleitung 4 treffen. ' .

In der Abb. 3 ist dieser Übelstand vermieden, indem die Durchführungsstelle 7 und 9 nicht unmittelbar den Unterbrechungen der Schutzhülle 11 und 12 gegenüberliegen, sondern so weit nach oben verlegt sind, daß ihnen nicht durchbrochene Teile der Schutzwand 10 gegenüberliegen. Man kann die Gefäßduirchführungen auch dadurch besonders schützen, daß man in ihrer Nähe Schutzschirme anbringt, die zweckmäßig mit der Hauptschutzhülle 10 leitend verbunden sind.

Willi man nur einen, teilweisen Schutz gegen die elektrostatischen Felder haben, oder ist ihre Stärke nicht allzu groß, so kann die Schutzhülle 10 auch als Netzwerk oder Drahtgeflecht hergestellt werden oder aus einem auf ein besonderes Gestell gewickelten Draht bestehen, der die Elektroden umgibt.

Claims

Patent- Ansprüche:

1. Hochspannungsvakuumapparat für Starkstrombetrieb· mit Gefäß aus nichtleitendem Material und koachsial einander umschließenden Elektroden, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Gefäß im Innern durch einen die Hochspannungselektroden umgebenden Schutzschirm aus elektrisch leitendem Stoff vor der Ausbildung des von der äußeren Elektrode ausgehendenstatischen Feldes und damit vor der Zerstörung geschützt wird.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, ' gekennzeichnet durch leitende Verbindung" des Schutzschirmes mit einer der Elektroden.

3. Einrichtung nach' Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch Schutzschirme auch zwischen den Elektroden und den Stromdurchführungsstellen an der Gefäßwand.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchbrechungen des gemeinsamen Schutz- no Schirmes um die Elektroden so gelegt sind, daß sie nicht unmittelbar gegenüber den Stromdürchfuhrungen durch die Gefäßwand liegen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.