DE735731C

DE735731C - Entladungsgefaess mit Gas- oder Dampffuellung und Lichtbogenentladung

Info

Publication number: DE735731C
Application number: DEA78109D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Oskar Krines
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1936-01-03
Filing date: 1936-01-03
Publication date: 1943-05-24

Description

Entladungsgefäß mit Gas- oder Dampffüllung und Lichtbogenentladung Bei Lichtbogenentladungsgefäßen für hohe Spannung, insbesondere Quecksilberdampfgleichrichtern, treten häufig Schwierigkeiten dadurch auf, daß Während der Sperrperiode ebenfalls Lichtbogenentladungen auftreten, die ihren kathodischen Fußpunkt auf der Anodenoberfläche besitzen. Es ist deshalb vorgeschlagen Worden, das Sperrspannungsgefälle zwischen Anode und Kathode auf mehrere Zwischenelektroden aufzuteilen, die hintereinander im Entladungsweg zwischen Anode und Kathode liegen und die mit Bohrungen für den Durchtritt der Entladung versehen sind. Umeine leichte Zündung bei größter Rückzündungssicherheit zu erreichen, wird erfindungsgemäß ein Entladungsgefäß mit Gas-oder Dampffüllung und Lichtbogenentladung, bei dem die in der Sperrzeit zwischen Anode und Kathode liegende Spannung auf mehrere hintereinander im Entladungsweg zwischen Anode und Kathode liegende, mit Bohrungen für den Durchtritt der Entladung versehene Zwischenelektroden aufgeteilt ist, mit periodisch im jeweils erwünschten Zündnmoinent der Entladung Kathode-Anode wirksam werdenden Mitteln zur Erzeugung einer Hilfsentladung auf der Anodenseite jeder Zwischenelektroden ausgestattet und zugleich mit so engen Bohrungen in den Zwischenelektroden versehen, daß nur bei Vorhandensein der Hilfsentladung die Lichtbogenentladung zwischen Anode und Kathode zündet. Durch die mit engen Bohrungen versehenen Zwischenelektroden wird eine sehr vollkommene Entionisierung der Gasstrecke zu Beginn der Sperrperiode und praktisch völlige Beseitigung der sonst eine Rückzündung @einleitenden Glimmentladung erreicht. Zwecks: Erzeugung der Hilfsentladung im jeweils erwünschten Zündmoment der Entladung Kathode-Anode kann bei der Entladungsröhre gemäß der Erfindung eine weitere Hilfselektrode auf der der Anode zugekehrten Seite jeder Zwischenelektrode vorgesehen werden. Diese Hilfselektrode erhält dann verhältnismäßig weite Öffnungen, so daß die zwischen ihr und der zugehörigen Zwischenelektrode erzeugten Träger zur nächsten Zwischenelektrode bzw. zur Anode wandern können. Die Hilfsentladung besteht in periodischen Entladungen zwischen der Hilfselektrode und der ihr zugehörigen Zwischenelektrode. Als Spannungsquelle wird zweckmäßig leine Wechselspannung hoher Frequenz benutzt, die im Rhythmus der Anodenwechsielspannung und mit solcher Phasenlage gesteuert wird, daß jeweils in dem Augenblick, in dem die Hauptentladung gezündet werden soll, ein überschlag eintritt.
Die Abbildung zeigt in zum Teil stwhematischer Daxstellung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der Anode i sind die Zwischenelektroden 2, 3 und q. vorgelagert. Der Lichtbogen brennt also durch die langen und engen Bohrungen dieser Elektroden zu der nicht dargestellten Kathode 1( des Quecksilberdampfgleichrichters. Auf der Anodenseite der einzelnen Zwischenelektroden sind Hilfselektroden 5, 6 und mit verhältnismäßig großen Bohrungen vorgesehen. Zur Isolierung der verschiedenen Elektroden gegeneinander dienen Isolierzylinder 8, die mit an sich bekannten Mitteln, beispielsweise durch Gummi, vakuumdicht mit den genannten Elektroden bzw. mit dem Deckel 9 des Entladungsgefäßes verbunden sind. Der Deckel 9 ist unter Zwischenschaltung einer solchen Gummidichtung i o vakuumdicht mit dem Vakuumgefäß i i des Apparates verbunden. Zur Aufteilung der Spannung zwischen Anode und Kathode auf die Zwischenelektroden dient der aus den Kondensatoren 12, 13, i q. und 15 bestehende, zwischen Anode und Kathode geschaltete kapazitive Spannungsteiler. Die Verbindung des Spannungsteilers mit den Zwischenelektroden geschieht über Widerstände 17. In manchen Fällen ist -es zweckmäßig, auch parallel zu den Kondensatoren 12 bis 15 Widerstände zur Verbesserung der Spannungsaufteilung vorzusehen. Zur Erzeugung der überschläge zwischen den Hilfselektroden und den Zwischenelektroden sind Transformatoren 18, 19, 20 vorgesehen, die an eine geeignet gesteuerte Hochfrequenzspannung angeschlossen sind. Durch die gesteuerten Spannungsstöße wird erreicht, daß im Zündmoment der Hauptentladung zwischen den Hilfselektroden und den Zwischenelektroden eine Glimmentladung auftritt, durch deren Träger die Zündung der Hauptentladungeingeleitet wird.
In manchen Füllen ist es zweckmäßig, zur Erzeugung der die Zündung einleitenden Träger nicht Hilfselektroden zu verwenden, sondern, wie im linken Teil de;- Abbildung dargestellt ist, in dem zwischen den Zwischenelektroden 2i, 22 gelegenen Raum eine telektrodenlose Ringentladung mit Hilfe eines in an sich bekannter Weise an eine Hochfrequenzspannungsquelle angeschlossenen Ringes 23 zu erzeugen.
Die Bohrungen in. den Zwischenelektroden sind so :eng, daß nur bei Vorhandensein der Hilfsentladung die Lichtboganentladung zwischen Anode und Kathode zündet. Wie groß dabei im einzelnen die Weite der Bohrungen in den Zwischenelektroden zu wählen ist, hängt auch von der Dicke der Zwischen.-elektroden ab. Es ist im allgemeinen vorteilhaft, die Länge der Bohrungen mindestens dreimal so groß wie ihren Durchmesser zu machen. Es wurden auch günstige Ergebnisse erzielt, wenn das Verhältnis i o betrug. Es muß bei der Dimensionierung der Bohrungen jedoch darauf Rücksicht genommen werden, eß der Spannungsabfall während der Brennperiode nicht so hoch steigen darf, daß eine Kathodenfleckbildung an der Zwischenelektrode eintritt. Wenn nämlich der Spannungsabfall sehr hohe Werte annimmt, dann erlischt die Entladung in den Bohrungen und bildet häufig an der der Anode zugekehrten Seite einen Kathodenfleck, während an der entgegengesetzten Seite das anodische Entladungsgebilde auftritt.
Als Material für die Zwischenelektroden `und die Hilfselektroden kann mit besonderem Vorteil Graphit verwendet werden, das bekanntlich der Entladung besonders gut standhält. Mit Rücksicht auf die verhältnismäßig starke Gasabgabe des Graphits ist es jedoch in manchen -Fällen ratsamer, an Stelle des Graphits .ein Metall zu wählen, das gut entgast ist bzw. entgast werden kann. Ein Metallkörper weist auch den Vorteil auf, daß bei richtiger Ausnutzung der hohen Wärmeleitfähigkeit des Metalls die Gefahr der überhitzung der Elektroden gering ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Entladungsgefäß mit Gas- oder Dampffüllung und Lichtbogenentladung, bei dem die in der Sperrzeit zwischen Anode und Kathode liegende Spannung auf mehrere hintereinander im Entladungsweg zwischen Anode und Kathode liegende, mit Bohrungen für den Durchtritt der Entladung versehene Zwischenelektroden aufgeteilt ist, gekennzeichnet durch periodisch im jeweils erwünschten Zündmoment der Entladung Kathode-Anode wirksam werdende Mittel zur Erzeugung einer Hilfsentladung auf der Anodenseite jeder Zwischenelektrode und durch so enge Bohrungen in den Zwischenelektroden, daß nur bei Vorhandensein der Hilfsentladung die Lichtbogenentladung zwischen Anode und Kathode zündet.
2. Lichtbogenentladungsgefäß nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Anodenseite jeder Zwischenelektrode eine Hilfselektrode vorgesehen ist, zwischen der und der zugehörigen Zwischenelektrode die Hilfsentladung erzeugt wird.
3. Lichtbogenentladungsgefäß nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsentladung eine elektrodenlose Ringentladung ist.