DE664365C

DE664365C - Einrichtung zur elektrostatischen Zuendung von Apparaten mit im wesentlichen lichtbogenfoermiger Entladung und fluessiger Kathode

Info

Publication number: DE664365C
Application number: DEA82446D
Authority: DE
Inventors: Rudolf Risch
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1937-03-26
Filing date: 1937-03-26
Publication date: 1938-08-25

Description

Einrichtung zur elektrostatischen Zündung von Apparaten mit im wesentlichen lichtbogenförmiger Entladung und flüssiger Kathode Es ist bekanntlich möglich, einen Lichtbogen in einem evakuierten Lichtbogengefäß, z. B. einem Gleichrichter mit Quecksilberkathode, dadurch zu zünden, daß man mit Hilfe einer von dem Kathodenquecksilber isolierten Elektrode an einer Berührungskante des Kathodenquecksilbers mit dem die Zündelektrode tragenden Isolator eine hohe elektrische Feldstärke erzeugt. Diese Zündelektrode kann z. B. bei einem Gleichrichter aus Glas eine das Glasgefäß in der Höhe der Oberfläche des Kathodenquecksilbers umgebende Aueenelektrode sein. Es kann auch eüie solche Berührungskante zwischen Quecksilber und Isolator dadurch geschaffen werden, daß ein Isolierrohr, z. B. aus Glas oder Quarz, im Innern des Gleichrichtergefäßes so angebracht ist, daß es aus dem Kathodenquecksilber austaucht oder in dasselbe eintaucht. Die Zündelektrode liegt dann von der Kathode isoliert im Innern des Isolierrohres wieder in der Höhe der Oberfläche des Kathodenquecksilbers. Diese Art Zündung hat jedoch den Nachteil, daß ihre Wirkung schon durch eine sehr geringe Beschmutzung der vom Kathodenquecksilber benetzten Wand des die Zündelektrode tragenden Isolators. sehr stark beeinträchtigt wird. Mit der Entstehung solcher, wenn auch nur sehr schwacher Beschmutzungen ist jedoch im Betriebe immer zu rechnen.

Gegenstand der Erfindung ist nun eine Einrichtung zur elektrostatischen Zündung von Apparaten mit im wesentlichen lichtbogenförmiger Entladung und flüssiger Kathode durch Erzeugen einer hohen elektrischen

Feldstärke an der Berührungskante der Ober-

fläche der Kathodenflüssigkeit mit einer iso-

lierenden Wand, welche die Zündelektrode.;

trägt, bei der erfindungsgemäß zur Besei#I''

gung der genannten Mängel im Kathocld

behälter ein Körper so angebracht ist, daß'

mit der von der Kathodenflüssigkeit benetzten'

Wandfläche in Berührung steht und ihr

gegenüber im Betriebe eine reibende Bewegung ausführt.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch an einem Quecksilberdampfstromrichter mit Gehäuse aus Metall unter Weglassung der für das Verständnis der Erfindung nicht erforderlichen Teile dargestellt. Die Fig. z bis 5 zeigen in Aufsicht von unten und Seitenansicht Konstniktionseinzelheiten.
Mit i ist der Boden des Metallgehäuses des Stromrichters bezeichnet, an welchen, durch den Kathodenisolator 2 isoliert, die Kathodenplatte 3 befestigt ist. q. ist das Kathodenquecksilber. Der Zünder 5 hat die Form eines oben geschlossenen Isolierrohres, z. B. aus Quarz, das durch die Kathodenplatte vakuumdicht eingeführt ist und aus dem Kathodenquecksilber- herausragt. Die innere Oberfläche des Isolators ist mit einem leitenden Belag 6 bedeckt. Die Zuführung der die Zündung des Lichtbogens bewirkenden Spannung zu diesem Belag erfolgt durch das Kabel T. Außen über dieses Isolierrohr 5 ist ein Reibkörper 8 geschoben, der aus einem kurzen Rohrstück, z. B. aus Quarz, besteht, das auf dem Kathodenquecksilber schwimmt. Dieser Reibkörper weist, wie in Fig.2 bis 5 dargestellt, am unteren, in das Quecksilber tauchende Ende Schlitze 9 auf, die einen Teil der Oberfläche des Isolierrohres 5 für den Zutritt von Quecksilber frei lassen, damit der Lichtbogen bzw: Kathodenfleck zünden kann. Der gezündete Lichtbogen übt einen Druck auf die Flanken der Schlitze 9 im Reibkörper 8 aus und bringt diesen gegenüber dem Isolierrohr 5 in Bewegung. Die Bewegung des Reibkörpers 8 wird dadurch unterstützt, daß das Kathodenquecksilber unter dem Einfluß des Lichtbogens ständig in Bewegung gehalten wird.

Wie Versuche gezeigt haben, ist es vorteilhaft, die Schlitze 9 so auszuführen, daß ihre Achsen einen Winkel mit den Radien bilden, wie in t Fig. 2 und 3 dargestellt. Dann tritt nämlich ein unsymmetrischer Druck des gezündeten Lichtbogens auf die ungleichen Flanken der Schlitze auf, so daß der Reibkörper 8 eine Drehbewegung gegenüber dem Isolierrohr 5 ausführt. Dadurch werden nacheinander alle vom Quecksilber benetzten Stellen der Oberfläche des Isolierrohres ,gescheuert und gereinigt. Diese Drehbewegung

kann auch dadurch erreicht werden, daß

Flügel io am Reibkörper 8 angebracht sind,

vc in Fig. q. und 5 dargestellt, wobei dann

"@Mig;-:Schlitze radial angebracht sein können.

,:..?.e Zündeinrichtung gemäß der Erfindung

# besonders für solche Lichtbogenapparate

= eeeignet, in denen der Lichtbogen bzw. der

Kathodenfleck in jeder Periode der Betriebsspannung gezündet werden muß, sie kann jedoch auch in solchen Lichtbogengefäßen verwendet werden, in denen der Kathodenfleck nur bei der Inbetriebsetzung gezündet werden muß.

Der als Schwimmer ausgebildete Reibkörper 8 kann auch aus einem Material hergestellt sein, dessen spei. Gewicht größer ist als das des Quecksilbers, z. B. Wolfram, so daß er in das Kathodenquecksilber eintaucht. In dem Fall müssen die Schlitze oder Öffnungen 9 am oberen Rand des Reibltörpers angebracht sein. Es ist auch ohne weiteres möglich, die Einrichtung für eine Kathode mit außen angebrachter Zündelektrode zu verwenden, wobei dann der Reibkörper in den das Kathodenquecksilber enthaltenden Kathodenisolator eingepaßt sein muß.
Zur Unterstützung der Bewegung des Reibkörpers können besondere Fixierungseinrichtungen für den Kathodenfleck vorgesehen sein. Diese Fixierungseinrichtungen können direkt am Reibkörper angebracht sein. Der an diesen Fixierungseinrichtungen sich festsetzende Kathodenfleck übt auf den Reibkörper eine zusätzliche Bewegungskraft aus. Es ist zweckmäßig, die Fixierungseinrichtungen unsymmetrisch in bezug auf die Schlitze bzw. Öffnungen anzubringen, so daß der Kathodenfleck ein Drehmoment auf den Reibkörper ausübt und ihn in Drehung versetzt.
Die Fixierungseinrichtungen können auch getrennt vom Reibkörper angeordnet sein. Sie können z. B. auch am Kathodenboden befestigt werden und als Bleche ausgebildet sein, die aus dem Quecksilber herausragen und in einem Winkel zur Verbindungslinie mit dem Mittelpunkt des Reibkörpers befestigt sind. Ein an einem solchen Blech ansetzender Kathodenfleck versetzt wegen der unsymmetrischen Anordnung des Bleches das Kathodenquecksilber und damit auch den Reibkörper in Drehung.
Eine vorwiegend in einer' Drehrichtung wirkende Kraft auf den Reibkörper kann auch dadurch erreicht werden, daß an Stelle der beschriebenen Fixierbleche oder auch außer diesen ähnlich gestellte, nicht fixierende Wände, z. B. aus Isoliermaterial, angebracht werden, die wegen ihrer schrägen Stellung eine Unsymmetrie in den Lichtbogen und in die Bewegung des Kathodenfleckes hineinbringen. Sowohl bei der Verwendung von fixierenden als auch von nicht fixierenden Einbauten kann die drehende Bewegung des Reibkörpers durch Flügel am letzteren nach Fig. q. und 5 unterstützt werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung zur elektrostatischen Zündung von Papparaten mit im wesentlichen lichtbogenförmiger Entladung und flüssiger Kathode durch Erzeugen einer hohen elektrischen Feldstärke an der Berührungskante der Oberfläche der Kathodenflüssigkeit mit einer isolierenden Wand, welche die Zündelektrode trägt, dadurch gekennzeichnet, daß im Kathodenbehälter ein Körper so angebracht ist, daß er mit der von der Kathodenflüssigkeit benetzten Wandfläche in Berührung steht und ihr gegenüber im Betrieb eine reibende Bewegung ausführt. 2.. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Reibkörper Schlitze bzw. Öffnungen aufweist, die Stellen der Wandfläche in der Höhe der Berührungskante für den Austritt des gezündeten Kathodenflecks freilegen. 3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze bzw. Bohrungen in der Wandung des Reibkörpers so angebracht sind, daß ihre Achsen einen Winkel mit den Radien bilden. q.. Einrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß am Reibkörper besondere Flügel angebracht sind, die seine Drehbewegung unterstützen. 5. Einrichtung nach Anspruch i bis q., dadurch gekennzeichnet, daß der Reibkörper als Schwimmer ausgebildet ist. 6. Einrichtung nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Fixierungseinrichtungen für den Kathodenfleck vorgesehen sind, welche ein Drehmoment auf den Reibkörper erzeugen. 7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Fixierungseinrichtungen am Reibkörper angebracht sind. B. Einrichtung nach Anspruch i bis 7 für Quecksilberdampfstromrichter mit Metallgehäuse, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Kathodenplatte ein Isolierrohr vakuumdicht eingeführt ist, das mit seinem abgeschlossenen Ende aus dem Quecksilber austaucht und innen mit einem Metallbelag versehen ist für die Spannungszufuhr, während außen auf dieses Isolierrohr ein zylindrischer Reibkörper aufgeschoben ist.