DE415202C - Metalldampfgleichrichter fuer hochgespannte Stroeme - Google Patents

Description

• Pletalldampfgleichrichter für hochgespannte Ströme. Der Anwendung eines Metalldampfgleichrichters zur Gleichrichtun 'g hochgespannter Ströme standen bisher die Restgase, die aus dem Anodenmaterial entweichen, entgegen, da dieselben einen Kurzschluß, d.h. einen unmittelbaren Stroinübergang, zwischen den Anoden verursachen konnten. Man hat daher für die Gleichrichtung hochgespannter Ströme die Einrichtung vorgesehen, daß während des Betriebes des Gleichrichters die Restgase dauernd durch eine Pumpe abgesaugt werden (vgl. die deutsche Patentschrift 307272). Für nicht sehr hohe Spannungen ist eine abgebogene Form der Anodenschutzrohre vorgeschlagen worden (vgl. di e deutsche Patentschrift 191352).
• Gegenstand der Erfindung ist ein Gleichrichter, der die Anwendung höchster Spannungen ermöglicht, ohne daß ein dauerndes Absaugen der Restgase mittels einer Pumpe erforderlich ist. Gemäß der Erfindung werden die Gefäßstutzen, in denen die Anoden nach bekannter Art zwecks Abkühlung einzeln angeordnet sind, mit der Mündung des nach innen angefügten Anodenschutzrohres je in ein Igetrenntes, vom Metalldampf durchströmtes Rohr, das vom Kathoden- zum Kondensraum führt, derart eingelagert, daß der zwischen diesem Rohr und der Schutzrohrmündung verbleibende ringförmige Spalt als Doppelrohrdüse wirkt, welche die Restgase aus dem Anodenschutzrohr absaugt und in den Kondensraum überführt. Das im Kondensraum verflüssigte Kathodenmaterlal, kann gleichzeitig in entgegengesetzter Richtung durch den ringförmigen Spalt zur Kathode zurückfließen, ohne daß sich irgendwo eine Neben- oder Zwischenkathode bilden kann.
• Durch Verengung des Ringspaltes und Erhöhung des Dampfdruckes hat man es in der Hand, beliebig hohe Betriebsspannungen anzuwenden. Eine Rückzündung beim Sinken der Belastung wird durch Hilfsanoden vermieden, die in an sich bekannter Art in der Nähe der Kathode angeordnet werden. Diese müssen je- doch mit einem stärkeren als dem üblichen Strom, der lediglich das Verlöschen der Entladung zu verhindern hat , gespeist werden. Für sehr hohe Betriebsspannungen ist der Strom d ' er Hilfsanoden bei entsprechend eng gewähltem Düsenspalt derart zu verstärken, daß durch die verstärkte Düsenwirkung die leuchtende Entladung in den Anodenschutzröhren verschwindet, woran das fast vollkommene Vakuum erkannt wird. Eine weitere Erhöhung des Anodenstromes hat dann nur noch eine Erhöhung der Nut71eistung des Gleichrichters zur Folge.
• Die Erfindung ist in den Abbildungen in einigen Ausführungsformen veranschaulicht. Abb. i und 2 stellen einen Großgleichrichter für ioAmpere und 20000 Volt in Seitenansicht und in einer Ansicht von oben dar. Die Quecksüberkathode k befindet sich in dem unten an das Kugelgefäß A angeschmolzenen Stutzen B und erhält den Strom durch einen mit Spiralwindungen versteiften Drahtd zugeführt. Die im Betrieb entwickelten Quecksilberdämpfe treten durch die beiden weiten Rohre C und die rechtwinklig dazu stehenden engeren Röhren D# in je einen rechtwinklig nach oben abgebogenen Kondensraum E. Die beiden Anoden a befinden sich in je einem Stutzen F, der sich als Schutzrohr F' in das Innere des Verbindungsrohres D- fortsetzt. Diese Anordnung stellt die erfindungsgemäße Doppelrohrdüse dar, die die Restgase und im angegebenen Grenzfall auch die Metalldämpfe aus dem Anodenschutzrohr F absaugt und in den Kondensraum E überführt, wo sie sich, ohne Schaden zu tun, ansammeln. Durch den ringförmigen Spalt G zwischen D- und F' strömt der Quecksilberdampf aus dem Raum A durch die Rohre C nach dem Raum E, und gleichzeitig fließt das im Raum E kondensierte Quecksilber in entgegengesetzter Richtun- zur Kathode k im Raum A zurück. Im Stutzen des Raumes A sind zwei Hilfsanoden a' zur Einleitung der Entladung und zur Verhinderung des Erlöschens bei Belastungsschwankungen in bekannter Art angeordnet. Sie werden jedoch erfindungsgemäß mit solcher Stromstärke von niedriger Spannung gespeist, daß die durch sie verursachte Dampfbildung auch bei schwächstem, vom Gleichrichter abgenommenen Nutzstrom ausreicht, um nicht nur die Entladung an sich aufrechtzuerhalten, sondern auch durch Erhaltung eIner starken Saugwirkung der Düsenanordnung die Rückzündung zu verhüten. Hierfür ist es beispielsweise erforderlich, bei einer Betriebswechselspannung des Gleichrichters von looo bis ioooo Volt und einem Nutzstroin von i bis 3 Ampere den Hilfsanodenstrom bis auf etwa 6 Ampere bei 5o Volt Spannung (einschließlich Spannungsabfall in einer etwa vorhandenen Vorschaltdrossel) zu erhöhen, wenn sehr große Belastungsverm*nderungen vorkommen. Bei mehr als ioooo Volt genügt eine weitere Erhöhung des Hilfsanodenstromes auf 7 Ampere, wenn ein Nutzstrorn von etwa o, i Ampere gebraucht wird. Es verschwindet dann die leuchtende Entladung im Anodenschutzrohr. Steigert man den Hilfsanodenstrom weiter auf io bis 15 Ampere, so erhöht sich der Nutzstrom des Gleichrichters wieder auf etwa i bis 3 Ampere.
• Abb. 3 veranschaulicht einen Gleichrichter von kleinerer Leistung mit gemeinsamem Kondensraum E. Das Gefäß weist im wesentlichen dieselben Teile auf wie das in Abb. i und 2 dargestellte Gefäß, dieselben sind übereinstimmend bezeichnet und bedürfen keiner weiteren Erklärung. Die RöhrenD sind hier als Stutzen einer Scheidewand H ausgebildet. Hilfsanoden a' sind ebenfalls vorgesehen.
• Abb. 4 unterscheidet sich von Abb. 3 nur in der Form der Scheidewand H, die so gewählt ist, daß die Anodenstutzen F mit ihrem Mündungsrohr F' eine gerade Röhre bilden.

Claims (2)

1. PATENT-ANSPRÜCHE: i. Metalldampfgleichrichter für hochgespannte Ströme, dadurch gekennzeich net, daß die Anodenschutzrohre mit ihrer Mündung in je ein getrenntes, vom Metalldampf durchströmtes Verb#*ndungsrohr,das vom Kathoden- zum Kondensraum führt, derart eingelagert sind, daß für jede Anode eine die Restgase aus dem Anodenschutzrohr absaugende, als Dampfstrahlpumpe wirkende Doppelrohrdüse entsteht.
2. 2. Metalldampfgleichrichter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Anodenschutzrohr mit seiner Mündung in eine röhrenförmige Gefäßverengung, die zwischen dem Kathoden- und dem Kondensraum angeordnet ist, eingelagert ist. 3. Metalldampfgleichrichter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Anodenschutzrohr durch den Kathodenraum hindurch bis in je eine röhrenförmige öffnung einer den Kathoden- vom Kondensraum trennenden Scheidewand gef ührt ist. 4. Metalldampfgleichrichter nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Nähe der Kathode, vorgesehene Hilfsanoden mit einem derartig großen Strom von niedriger Spannung gespeist werden, daß beim Sinken der Belastung nicht nur in bekannter Weise das Verlöschen der Entladung verhindert, sondern auch die Saugwirkung der Düsenanordnung aufrechterhalten wird. 5 Metalldampfgleichrichter nach Anspruch i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß durch Verstärkung der n-edriggespannten Hilfsanodenströme die Saugwirkung der Düsenanordnung derart erhöht wird, daß in den Anodenstutzen die leuchtende j Entladung verschwindet.