DE874347C

DE874347C - Einanodiges Stromrichtergefaess mit fluessiger Kathode

Info

Publication number: DE874347C
Application number: DES4538D
Authority: DE
Inventors: Hans Bertele V Dr Grenadenberg
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1942-02-17
Filing date: 1942-02-17
Publication date: 1953-04-23

Description

Einanodiges Stromrichtergefäß mit flüssiger Kathode Die Erfindung betrifft ein einanodiges Stromrichtergefäß mit flüssiger Kathode. Im besonderen handelt es sich dabei um eineneueArt derKathodenausbildung, deren Zweck die Verkleinerung der Gefäßdimensionen und die Herabsetzung der Brennspannung bei gleichzeitiger Erhaltung einer hohen Betriebssicherheit ist.
Das Ziel der Erfindung wird durch die Verwendung einer Kathode erreicht, die aus einer größeren Anzahl hohler metallischerKörper besteht, zwischen denen sich das Kathodenquecksilber befindet, dessen freie Oberfläche kleiner als die von den metallischen Hohlkörpern bedeckte Fläche ist. Die metallischen Hohlkörper werden von innen vorzugsweise :durch MI'asser gekühlt, derart, daß an allen Berührungsstellen zwischen den Einsatzkörpern und dem Quecksilber im wesentlichen die gleicheTemperatur herrscht. Die metallischenHohlkörper s,ndvorzugsweise in gleichmäßiger Verteilung angeordnet.
Ein Stromrichtergefäß nach der Erfindung ist in den Fig. i und a dargestellt. Es handelt sich dabei nur um ein Ausführungsbeispiel. Die konstruktive Durchführung der Erfindung kann, von ihrem Grundgedanken ausgehend, in verschiedener Weise erfolgen. Die Kathode des Gefäßes besteht aus einer Anzahl von hohlen Metallkörpern 2, 3, q. usw., zwischen denen sich das Quecksilber 5 befindet. Die Metallkörper ragen ein Stück über das Quecksilber hervor. Sie können, wie beidem dargestellten Ausführungsbeispiel, zylindrisch oder auch nach oben konisch verjüngt sein. DieHohlkörper werden durch eine Flüssigkeit, vorzugsweise -durch Wässer, ge-. kühlt, das von unten her aus dem Bodenraum .durch die Rohre 7; 8, 9 zufließt, in Richtung der eingezeichneten Pfeile umkehrt und in den Kühlmantel fo strömt. Diese Art der Zuführung des Kühlmittels Aicherteine besonders intensive und gleichmäßige Kühlung der Berührungsstellen zwischen den Hohlkörpern 2; 3, 4 usw. und dem'Quecksilber. Die Folge davon ist, wie sich gezeigt hat, @daß der Lichtbogen gleichmäßig an allen diesen Stellen ansetzt und sich dadurch über die ganze Kathodenoberfläche verteilt. Es gelingt auf diese Weise, schon in kleinen Abständen von der Kathode eine Stromdichte zu erhalten, die-sich nicht viel von der Stromlichte in der übrigen Entladungsbahn unterscheidet. Diese Vermeidung von Strecken besonders hoher Stromdichte bringt aber eine erhebliche Senkung .des Lichtbögenabfalles. Es ist empfehlenswert, die metallischen Hohlkörper der Kathode derart zahlreich anzuordnen und über den Gefäßquerschnitt zu verteilen,.@daß die Stromdichte im Lichtbogen in einer Entfernung von io bis 1,5 mm oberhalb der durch das Quecksilber bestimmten Kathodenfläche nicht größer als 2o A/cm2 ist. Die gekühlten Hohlkörper haben aber auch noch einen anderen Vorzug. Sie entziehen nämlich dem Entladungsplasma Wärme und nehmen auch die von der Anode ii bzw. von dem bei gesteuerten Stromrichtern vorhandenen Steuergitter i2 abgestrahlte Wärme auf. Zum Schutz rder Wand gegen die seitliche Wärmeabstraihlung der Anode kann noch ein Strahlungsschutzschirm 13 angebracht sein, der- die Anode umhüllt.
An die Stelle der in Fig. @i gezeigten metallischen Hohlkörper können auch ringförmige Hohlkörper treten, die konzentrisch zueinander angeordinet sind. Eine mit solchen Kathodenbrennern ausgerüstete Kathode ist in Fivg. 2 schematisch dargestellt. Mit 14, 15 und 16 sind die ringförmigen, z. B. aus Molybdän hergestellten Hohlkörper bezeichnet. Die Zufuhr des Kühlwassers muß auch hier ,so erfolgen, daß die Berührungslinien zwischen den Einsätzen und dem Quecksilber eine möglichst. an allen Stellen gleiche Temperatur - annehmen. Die Kühlwasserzüleitungen 17; 18, -i9 sind daher in ihrer Form den Kathodenbrennern angepaßt. An die Stelle von ringförmigen Kathodenbrennern oder solchen nach Fig: i können gegebenenfalls auch segmentförmige Kathodenbrenner treten:

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Einanodiges Stromrichtergefäß mit flüssiger Kathode, -dadurch gekennzeichnet, daß die Kathode aus einer Anzahl 'hohler metallischer Körper besteht, zwischen" denen sich .das Quecksilber befindet, dessen freie Oberfläche kleiner als die von den Hohlkörpern bedeckte Oberfläche ist, und daß die metallischen Hohlkörper von innen derart gekühlt -sind, daß an allen, ihren Berührungsstellen mit dem Quecksilber der Kathode im wesentlichen die gleiche Temperatur herrscht.
2. Stromrichtergefäß nach Anspruch i, gekennzeichnet -durch eine derartige Anzahl und Verteilung der metallischen Hohlkörper über den Gefäßquerschnitt, daß die Stromdichte der Entladung in einem Abstand von io bis 15 mm über der Kathodenoberfläche nicht mehr als 2o A/cm2 beträgt:
3. Stromrichtergefäß nach Anspruch i oder 2; dadurch gekennzeichnet, @daß die gekühlten Hohlkörper gleichmäßig über die ganze Kathodenfläche verteilt sind.
4. Stromrichtergefäß nach Anspruch i, 2 oder 3, gekennzeichnet durch eine derartige Anordnung :der Elektroden, @daß die gekühlten; über das Quecksilber herausragenden Teile der metallischen Hohlkörper die von der Anode bzw. vom Steuergitter abgestrahlte Wärme aufnehmen.
5. Stromrichtergefäß mach Anspruch i und einem oder mehreren der folgenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine derartige Zuführung des Kühlwassers zu den Hohlkörpern, daß das frische zuströmende Kühlwasser gleichmäßig auf alle Hohlkörper verteilt wird.
6. Stromrichtergefäß nach Anspruch i und einem oder mehreren der folgenden Ansprüche 2 bis 5, dadurchgekennzeichnet, daß der Abstand zwischen der Kathode und der Anode bzw. dem Gitter in der Größenordnung von 15 bis 30 mm liegt.