DE479994C - Metalldampfgleichrichter mit elektromagnetisch auf und nieder bewegbarer Zuendanode und ihr benachbarter, den Zuendlichtbogen aufnehmender fester Erregeranode - Google Patents

Description

• Metalldampfgleichrichter mit elektromagnetisch auf und nieder bewegbarer Zündanode und ihr benachbarter, den Zündlichtbogen aufnehmender fester Erregeranode Großgleichrichter sind bekanntlich mit einer Zündanode ausgerüstet, die elektromagnetisch auf und nieder zu bewegen" ist, um in das Kathodenquecksilber einzutauchen und beim Wiederaustauchen den Zündlichtbogen zu ziehen. Außerdem haben sie vielfach einen mit niedriger Spannung betriebenen Erregerkreis mit einer oder mehreren festen Hilfsanoden, die während der Perioden geringer Belastung innerhalb des Gleichrichtergefäßes einen Hilfslichtbogen aufrechterhalten. Diese feststehenden Hilfsanoden sind neben der beweglichen Zündanode so angeordnet, daß sie den von letzteren gezogenen Zündlichtbogen aufnehmen können, worauf sich zwischen ihnen ein Erregerlichtbogen bildet.
• Da nun -die Zündanode dicht über dem Kathodenspiegel arbeitet, wo die höchste Temperatur im Gleichrichter herrscht, verwendet man als Material für die Zündanoden Kohle, weil Metallelektroden zu leicht verbrennen würden. Aber auch Kohleelektroden sind nachteilig, einmal weil sie nicht bruchsicher sind, dann aber auch, weil sie große Gasmengen absorbieren, deren Beseitigung praktisch unmöglich ist, so daß das Entgasen dieser Kohleelektroden während des Gleichrichterbetriebes häufig zu Rückzündungen oder Kurzschlüssen führt.
• Die Erfindung bietet nun die Möglichkeit, metallene Zündelektroden, vor der Gefahr des Verbbrennens geschützt, zu verwenden, indem der Zündlichtbogen innerhalb eines engbegrenzten Raumes gezogen und schnell gelöscht wird, während sich der Erregerlichtbogen bildet. Zu dem Zweck ist erfindungsgemäß die feste Erregeranode als die -bewegliche Zündanode umschließendes Rohr ausgebildet, in das die Zündanode nach dem Ziehen des Zündlichtbogens zurücktritt. Die feststehende Erregeranode kann genügend stark gemacht werden, um eine ausreichende Wärmeleitfähigkeit zu haben und einen kräftigen Erregerlichtbogen auszuhalten.
• Ein Großgleichrichter, der ein .,#£usführungsbeispiel der Erfindung verkörpert, ist. auf der Zeichnung in senkrechtem Schnitt dargestellt. Dieser Gleichrichter enthält in seinem Vakuumgefäß z, wie üblich, mehrere isoliert eingeführte Hauptanodena und eine Quecksilberkathode 3. Er ist außerdem mit einer Anlaß-oder Zündanode ,4 versehen, die von einer das Gleichrichtergefäß axial durchsetzenden Stange 5 getragen wird, und mit einer durch ein Stahlrohr 6 gebildeten Erregeranode, welche die Zündanode 4 umgibt und mit einem die Zündnadel 5 einschließenden Stahlrohr 7 verbunden ist. Letzteres reicht von der Erregeranode 6, die sich dicht über dem Quecksilberspiegel befindet, bis über die Deckelplatte 8 des Gleichrichtergefäßes und ist mit dieser verschweißt, um einen guten vakuumdichten Schluß zu ergeben, während die Deckelplatte 8 isoliert und vakuumdicht schließend mit dem Gleichrichtergefäß i verbunden ist. Am äußeren Ende ist das Rohr 7 vakuumdicht durch einen eingelöteten Stopfen 9 verschlossen, und dieser trägt die Feder i i, an welcher ein Anker r2 aufgehängt ist, von dessen unterem Ende die Nadel 5 der Zündanode 4 herabhängt.
• Zur Bewegung der Zündanode 4 :dient eine Seile 13. Sobald sie. erregt ist, zieht sie den Anker 12- entgegen der Feder ii nieder, so daß die Zündanode 4 in die Quecksilberkathode 3 eintaucht; dadurch wird die Spule 13 entreg t, so daß die Feder i i die Zündanode 4 ,nieder aus der Kathode herausziehen kann. Die wieder angehobene Z.ündanade 4 -legt sich gegen eine Schulter 14 innerhalb der rohrförmigen Erregeranode 6. Der Anker i2 ist vorteilhaft mit nicht magnetischen Führungsringen 15 versehen, die ihn von der inneren Wandung des Stahlrohres 7 fernhalten, damit er daran nicht klebt.
• Zur Erläuterung der Wirkungsweise dieser Vorrichtung ist neben dem Gleichrichter auch das Schaltschema angegeben. Der Gleichrichter wird aus einem Hochspannungswechselstromnetz 2o über einen Ölschalter 21 und die Primärwicklung a2 des Haupttransformators gespeist, dessen in Stern geschaltete Sekundärwicklung 23 mit ihren verschiedenen Phasen an die Hauptanoden 2 angeschlossen ist, während ihr Nullpunkt an der Minusleitung 24 des Gleichstromkreises liegt. Zum Betrieb der verschiedenen Hilfsvorrichtungen, z. B. der Luftpumpe, dient ein Hilfsnetz 26 mit einem die Spannung herabsetzenden Transformator 27, der unmittelbar in die Speiseleitungen 2o geschaltet ist. Der Zünd-und Erregerkreis wird von einem normalen Transformator 28 gespeist, der an das Hilfsnetz 26 über einen Hilfskontakt 29 des Hauptölschalters 21 gelegt ist, so daß der Erregertransformator 28 erregt wird, sobald der Hauptschalter 21 geschlossen wird. Um vom Erregertransformator 28 Gleichstrom für die Zünd- und Erregervorrichtung zu entnehmen, kann man sich z.B.eines mechanischen Gleichrichters 30 bedienen urid den negativen Pol dieses Gleichstromkreises an die positive Hauptleitung 32 anschließen, die ihrerseits von der Kathode 3 ausgeht. Ein Strombegrenzungswiderstand 34 ist in dem positiven Zweig des Hilfsgleichstromkreises vorgesehen und bei 35 angezapft, wo die Spule 13 angeschlossen wird, deren anderes Ende mit der Kathode 3 des Gleichrichters verbunden ist. Statt dieser Schaltung kann man natürlich irgendwelche anderen, den gleichen Zweck erfüllenden Verbindungen wählen.
• Sobald der Hauptölschalter 21 geschlossen ist, wird über seinen Hilfskontakt 29 der Erregertransformator 28 gespeist, Strom fließt dann durch einen Teil des Widerstandes 34 und die Zündspule 13; dadurch wird der Anker 12 niedergezogen, bis die Zündanode 4 in dieKathode 3eintaucht, dann wird.d'ieSpule i3 kurzgeschlossen und der Anker 12 gleichzeitig freigegeben, worauf die Feder i i die Zündanode 4 aus der Kathode 3 zurückzieht, wobei ein Zündlichtbogen entsteht.
• Ein wichtiges Erfindungsmerkmal liegt darin, daß die Zündanode 4 in gehobener Stellung vollkommen von der rohrförmigen Erregeranode 6 umschlossen ist, da das untere Ende der Zündanode dann über dein unteren Ende der Erregeranode liegt. Infolgedessen wird der Zündlichtbogen in einen beschränkten Raum gezogen und auf die benachbarte Fläche der Erregeranode 6 übertragen. Diese Erregeranode kann viel kräftiger ausgebildet werden als die Zündanode und kann genügend wämeleitfähig sein, um den Zündlichtbogen längere Zeit auszuhalten, ohne Schaden zu 'leiden. Das Zurückziehen der Zündanode in die Erregeranode ist notwendig, weil es sonst sehr schwierig wäre, den Zündlichtbogen von der Anode 4 auf die Anode 6 zu übertragen; es hat sich gezeigt, da,ß ein Höhenunterschied von mehreren Zentimetern zwischen den beiden Flächen notwendig sein kann, ehe ein in seiner Ausdehnung nicht beschränkter Lichtbogen-die eine Fläche verläßt und zur anderen übergeht, eine Erscheinung, die offenbar auf den verschiedenen Eigenschaften der beiden Flächen beruht. Ist der Zündlichtbogen auf die feststehende Erregeranode 6 übertragen, so verharrt er darauf, bis der Erregerstromkreis unterbrochen wird, was von Hand oder auch selbsttätig erfolgen kann, wenn die Belastung des Hauptstromkreises des Gleichrichters bis auf einen vorausbestimmbaren Wert, z. B. 15 Ampere, steigt.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Metalldampfgleichrichter mit elektromagnetisch auf und nieder bewegbarer Zündanode und ihr benachbarter, den Zündlichtbogen aufnehmender fester Erregeranode, dadurch gekennzeichnet, daß die Erregeranode als die bewegliche Zündanode umschließendes Rohr ausgebildet ist, in das die Zündanode nach dem Ziehen des Zündlichtbogens zurücktritt. .
2. 2. Metalldampfgleichrichter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, d'aß die rohrförmige Erregeranode selbst von einem den oberen Teil der Zündnadel umschließenden Rohr getragen wird, das, durch den Deckel des Gleichrichtergefäßes hindurchgehend, in seinem äußeren, vakuumdicht abgeschlossenen Ende den Zündnadelanker sowie dessen Rückziehfeder aufnimmt.
3. 3. Metalldampfgleichrichter nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zündnadelanker mit unmagnetischen Ringen umgeben ist.