DE627170C - Quecksilberdampf-Eisengleichrichter mit isolierter Kathode - Google Patents

Description

• Quecksilberdampf-Eisengleichrichter mit isolierter Kathode Bei Gleichrichteranlagen mit Quecksilberdampf-Eisengleichrichtern wird je nach dem Verbraucher entweder der Sternpunkt des Gleichrichterträhsformators geerdet, der gleichzeitig der negative Pol des vom Gleichrichter gespeisten Gleichstromnetzes ist, oder, die Kathode, die gleichzeitig den positiven Pol des gespeisten Gleichstromnetzes bildet. Im ersteren Fall müssen die Kühlwasserleitungen und die Kühlwasserpumpen isoliert angeordnet werden, um einen Kurzschluß des Gleichrichtertransformators über die Kühleinrichtung zu vermeiden. Diese Apparate stehen nämlich in metallischer Verbindung mit dem Gleichrichtergefäß, das während des normalen Betriebs eine Spannung von etwa 5 bis 15 Volt gegenüber der Kathode aufweist. In jedem Fall ist es also notwendig, in die Kühlwasserleiturigen Zwischenstücke aus Isoliermaterial, beispielsweise aus Gummi, einzubauen, durch die der Strom, der vom Gleichrichtergefäß zur Kathode fließt, auf einen sehr niedrigen Wert herabgedrückt wird. Trotzdem haben jedoch auch die mit dem Gefäß in Verbindung stehenden Teile höheres Potential gegenüber der Erde, so daß eine Berührung mit Lebensgefahr verbunden ist Aus diesem Grunde zieht man es bei Gleichrichteranlagen vor, die Kathode zu Gerden. Bei dieser Anordnung beträgt somit das Potential der mit denn Gefäß unmittelbar verbundenen Teile der Kühleinrichtung gegenüber normalem Betrieb nur etwa 5 bis I5 Volt. Es ist deshalb gebräuchlich, in solchen Gleichrichteranlagen die Gleichrichtergefäße nicht mit besonderen Schutzgittern zu umgeben.
• Im praktischen Betrieb hat es sich jedoch herausgestellt, daß dadurch das Bedienungspersonal außerordentlich gefährdet wird. Bei Betriebsstörungen, insbesondere bei Rückzündungen, nimmt häufig das Gleichrichtergefäß ein sehr hohes Potential gegenüber der Kathode an. Diese Erscheinung tritt beispielsweise dann auf, wenn sich infolge eines Kurzschlusses öder einer Rückzündung auf der metallischen Wand des Gleichrichtergefäßes oder auf mit ihm verbundenen Teilen, beispielsweise auf nicht isolierten Schutzrohren., ein Zwischenkathodenfleck bildet. Es kommt bei dieser Art von Betriebsstörungen nämlich gelegentlich vor, daß der Hauptkathodenfleck auf dem Quecksilber erlischt und der Entladungsstrom durch den auf der Gefäßwand entstandenen Kathodenfleck aufrechterhalten wird und über die teilweise aus Isoliermaterial bestehende Kühlwasserleitung zur Kathode fließt: Wegen. des sehr.hohen Widerstandes dieser Leitung tritt dabei,eine große Spannungsdifferenz zwischen decn Gefäß und der Kathode auf, durch die das Bedienungspersonal gefährdet wird. Diese Gefährdung ist bei geerdeter Kathode besonders groß, weil bei dieser Betriebsart im all gemeinen von der Anbringung eines hoch wertigen, vollkommen isolierenden Bodenbelages abgesehen wird. Bei Gleichrichteranla gen, die in elektrisch betriebenen Fahrzeugen eingebaut sind, ist es gebräuchlich, die Kathode mit den Metallteilen des Fahrzeugs zu verbinden, die ihrerseits in Verbindung mit dem eisernen Bodenbielag zu stehen pflegen. Bei dieser Anordnung ist die. Bedienung der Kühleinrichtung sowie der Vakuumpum pen wid Vakuumhähne im Betrieb stets mit Leb ensgefahr verbunden, weil mit der Möglichkeit gerechnet werden müß, daß gerade im Augenblick der Bedienung eine Rückzün dung auftritt.
• Diese Gefahr wird bei den Anordnungen gemäß der Erfindung dadurch beseitigt, daß das- Gefäß selbst geerdet, der Kathodenleiter jedoch isoliert zum Verbraucher geführt wird. Dies bringt den Vorteil mit sich daß dann die Kühleinrichtung, also sowohl die Kühlwasserleitungen als, auch die Pumpe, ünmittel bar an. Erde liegen und somit die für die Rohrleitungen und die Pumpe bisher erfor derliche elektrische Isolation erspart werden kann. Bei einer in dieser Weise geerdeten Gleichrichteranlage muß nun allerdings der Sternpunkt des Transformnators isoliert werden., Es liegt jedoch auf der Hand, daß diese Isolation viel leichter und billiger ausgeführt werden kann als die Isolation der Kühlwasser purnpe und rohrleitungen. Der Erreger- und der Zündströmkreis des Gleichrichters sind zwar bei der durch die vorliegende Erfin:-dung vorgeschlagenen Axt der Erdung auch noch zu isolieren, jedoch nur für eine un verhältnismäßig viel kleinere Spannung als bei Erdung des Transformatorsternpunktes; sofern man Wert darauf legt, daß auch das Potential des. Gleichstromkreises bestimmt -ist, solange der Gleichrichter sich nicht im Betrieb befindet, können zwischen dem Tank und der Kathode einerseits sowie dem Sternpunkt des Transformators andererseits hochohmige Widerstände eingeschaltet werden, und zwar vorzugsweise von solcher 'Größe, daß sich die Widerstandswerte wie die zwischen dem Tank und der Kathode einerseits sowie dem Transformatorsternpunkt andererseits während des Betriebes auftretenden Spannungen verhalten.
• Die gemäß der Erfindung vorgeschlagene Art der Erdung von Gleichrichteranlagen ist überall anwendbar, wo nicht mit Rücksicht auf das von dem Gleichrichter zu speisende Gleichstromnetz der Sternpunkt des Transformators oder die Kathode des Gleichrichters geerdet werden muß. Mit besonderem Vorteil kann die Erfindung bei elektrischen Lokomotiven, welche Gleichrichter enthalten, verwendet werden, da dort wegen des geringen zur Verfügung stehenden Raumes sowie wegen der Berührungsgefahr eine Isolation der verhältnismäßig umfangreichen Kühleinrichtungen -besonders unangenehm empfunden wird.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: (Quecksilberdampf-Eisengleichrichter mit isolierter Kathode, dadurch gekennzeichnet daß der Tank geerdet ist und ge gebenenfall.s zwischen dem Tank und der Kathode einerseits sowie dem Sternpunkt des Gleichrichtertransformators andererseits hochohmige Widerstände eingeschaltet sind die sich vorzugsweise wie die betriebsmäßig zwischen diesen Punkten auftretenden Spannungen verhalten, derart, daß die Kühlwasserleitungen des Gleichrichters sowie die Kühlwasserpumpe Kn, -mittelbar an Erde Heuen: