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Verfahren, zum Formieren von Metalldampfentladungsgefäßen für hohe
Betriebsspannungen Es ist bekanntlich bei neu hergestellten Metalldampfen.tladungsgefäßen
nicht möglich, lediglich durch einfacheis, Auspumpen sämtliche Gasreste aus dem
Gefäß zu entfernen. Es bleiben vielmehr an den Wandungen, den Elektroden und an
sonstigen Einbauteilen noch Gasreste haften, die eirst bei Belastung leas Gefäßes
infolge der Erwärmung de.,r einzelnen Teile frei werden. Aus diesem Grunde ist es
üblich, das Entladungsgefäß, bevor es in Betrieb genommen wird, eine gewi's'se Zeit
lang während des Arbeitens der Vakuumpumpe bei einem Bruchteil der normalen Betriebsspannung
zu belasten, um auf diese Weise, ohne daß Rückzündungen auftreten können, die noch
vorhandenen Gasroste aus den Elektroden und sonstigen festen Teilen im Innern des
Gefäßes auszutreiben und aus denn Vakuumraum zu entfernen. Die bei diesem Entgasungsvo:rgang
an das Gefäß angelegte Spannung wird so beimessen, daß der Strom selbst im Fall
einer Rückzündung nicht auf schädliche Werte ansteigen kann. Es hat sich nun gezeigt,
daß bei Entladungsgefäßen, die: im normalen Betrieb mit hohen Spannungen betrieben
wenden, also z. B. bei den Entladungsgefäßen der Stromrichter von Gleich'stromhochspannungskraftübertra'gungsanlagen,
dieses Entgasungsverfahren nicht ausreichend ist, um beim Anlegen der vollen Betriebsspannung
an das Gefäß Rückzündungen zu vermeiden. Der Grund hierfür ist vermutlich darin
zu sehen, daß beim Anlegen der normalen hohen
Betriebsspannung-
an der Anodenoberfläche: oder sonstigen in deu Entladungsweg eingebauten Körpern,
wie z. B. Steuergittern, Entionnsierungsgittern od. dgl., so. hohe elektrische Feldstärken
auf= treten, daß an einzelnen Stellen kathodische Spritzentladungen ausgelöst werden,
welche Rückzündungen zur Folge haben. Diese Spritzentladungen setzen in der Regel
an solchen Stellen der Oberfläche an, an denen Verunreinigungen vorhanden sind,
die unter Umständen mikroskopisch klein -sein können. Diese Verunreinigungen werden
zwar im Gefolge einer auftretenden Rückzündung ausgebrannt. Im normalen Hochspannungsbetrieb.
erreichen aber die bei einer Rückzündung sich einstellenden Ströme im allgemeinen
Werte, die so hoch sind, daß -eine starke Überhitzung des, kathodischen Fußpunktes
der Rückzündungsentladung und damit eine außerordentlich hohe Verdampfung bzw. Zerstäubung
nicht nur des verunreinigten, sondern auch des sauberen Materials der Anoden bzw.
der Einbaukörper eintritt. Das verdampfte bzw. zerstäubte Material schlägt sich
zum Teil an den Isolierteilen des Stromrichtergefäßes nieder und verschlechtert
unter Umständen erheblich dessen Betriebsfähigkeit.
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Formi'eren von Metalldampfentladungsgefäßen
für hohe Bertrieibsspannungen, mit welchem es- gelingt, das Gefäß so vorzubereiten,
daß bei der Übernahme in den normalen Beitrieb die erwähnten Rückzündungen verhindert
werden. Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß im Anschluß an den üblichen,
mit herabgesetzter Spannung durchgeführten Entgas.ungsvorgangdas Gefäß eine Zeitlang
mit einer ungefähr der vollen Betriebs(spannung entsprechenden Spannung unter Verwendung
von Strombegremzungsmitteln -belastet wird,-die so bemessen sind- daß im-Fäll einer
-Rückzündung, oder Durchzündung der Strom einen zulässigen Wert; vorzugsweise den
Normalstrom, nicht überschreitet. Die Erfindung berücksichtigt also bei der Formierung
des Gefäßes nicht nur die durch den Strom, sondern auch die durch die Spannung bedingten
Einflüsse, die hernach bei der Inbetriebnahme des Gefäßes auftreten. Es, werden
bei dem Formierungsvorgang praktisch die gleichen elektrischen Feldstärken, im Innern
des Gefäßes hergestellt, wie sie nachher im normalen Betrieb Vorhanden sind, .so
daß, wie oben erwähnt; etwa vorhandene Verunreinigungen an den Oberflächen der Elektroden
und Mnbaukörper ausgebrannt werden, wobei aber infolge der Begrenzung des sich dabei
einstellenden Stromes ein Verdampfen. oder Zerstäuben des sauberen Materials, verhindert
wird. Das Entladungsgefäß. kann dabei sowohl in Gleichrichterschaltung als auch
in Wechselrichterschaltung betrieben werden.
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Zur Durchführung des Formierungsverfahrens gemäß der Erfindung kann
man einen besonderen Transformator benutzen, der zwar eine Spannung liefert, die
annähernd der Beitriebsspannung entspricht, aber einen so hohen Scheinwiderstand,
insbesondere eine so hohe Streuung beisitzt, daß der Strom im Fall einer Rückzündung
nicht auf Werte ansteigen kann, die eine Verdampfung des sauberen Elektrodenmaterials
zur Folge hätten. Wenn ein solcher besonderer Transformator auch nur für eine geringe
Leistung bemessen zu sein braucht', erfordert er doch einen zusätzlichen Aufwand
und einen besonderen Raumbedarf, der unter Umständen unerwünscht ist. Diesen Nachteil
kann man vermeiden, wenn man gemäß der weiteren Erfindung für den sich an die übliche
Entgasung anschließenden Formierungsprozeß den für den normalen Betrieb vorgesehenen
Stromrichtertransformator verwendet, aber das Entladungsgefäß über Anodenwiderstände
an diesen Transformator anschließt. In diesem Fall bewirken die Anodenwiderstände
die erwähnte Begrenzung des Stromes im Rückzündungsfall. Diese Formierung kann vorgenommen
werden, wenn die Entladungsgefäße und der Stromrichtertransformator bereits betriebsmäßig
aufgestellt sind, da es leicht möglich ist, die Anodenwiderstände in den Verbindungsleitungen
zwischen dem Transformator und den Entladungsgefäßen unterzubringen. Beim Übergang
auf den normalen Betrieb können die Anodenwiderstände dann entweder ausgebaut oder
einfach kurzgeschlossen werden. Die Belastung der Entladungsgerfäße bei dem Formierungsvorgang
erfolgt mit einen Teilbetrag, beispielsweise mit io oder 2o% der normalen Leistung,
wobei die umgeformte Leistung entweder den normalen Verbrauchern zugeführt oder
in besonderenBelasitungswiderständen vernichtet werden kann.
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Da die Anodenwiderstände die Sperrbeanspruchung etwas herabsetzen,
empfiehlt es sich, die Spannung des Stromrichtertransformators während des Formierungsvorganges
etwas, z. B. um ioo/o; zu erhöhen, was durch Ausnutzung der im allgemeiüen- olinehri
--vorhandenen -Wicklungsanzapfungen geschehen kann. Unter Umständen ist es zweckmäßig,
den Transformator von vornherein so auszulegen, daß eine derartige Spannungserhöhung
möglich ist.