Queeksilberdampf-Gleichrichter. Es ist eine bekannte Eimensehaft der Quecksilberdampf-Gleichrichter, dass sie zu Rückzündungen neigen, wenn bei ihrer Her stellung und ihrem Betrieb nicht mit grösster Sorgfalt auf die Vermeidung der verschie denen Störungsursachen Bedacht genommen wird, und man hat aus diesem Grunde theo retisch und praktisch die für die Rückzün dungen in Betracht kommenden Momente zu ermitteln gesucht.
Hierbei hat sich gezeigt, dass es vorteilhaft ist, die Anoden so anzu ordnen, dass sie sich möglichst im gasfreien Raum befinden und hat daher Einrich tungen getroffen, welche den von der Ka thode aufsteigenden Quecksilberdampf, wel cher stets gewisse Gasmengen fördert, von den Anoden ablenken, so dass an ihnen keine Verdichtung von Gasen stattfindet. Diese Einrichtung genügt aber nicht zum vollen Erfolg, weil es nicht nur auf eine geringe Gasdichte im Anodenraum, sondern, wie sich praktisch gezeigt hat, auch auf eine geringe Quecksilberdampfdichte in den die Anoden unmittelbar umgebenden Räumen ankommt.
Um eine genügend geringe Dampfdichte zu erzielen, ist die blosse Ab lenkung des aufsteigenden Quecksilber dampfes nicht ausreichend, weil der den ganzen Kessel erfüllende expandierende Quecksilberdampf schliesslich doch in die Anodenräume gelangt. Erfindungsgemäss lässt sich. aber die Dampfdichte in jenen Räumen dadurch vermindern, dass man die Raumtemperatur in der Nähe der Anoden auf eine die Siedetemperatur des Queck silbers bei Atmosphärendruck übersteigend Temperatur erhöht. Als Anodenraum kommt hierbei jeweils der von der Anoden hülse umfasste Raum in Betracht und die Erhöhung der Temperatur dieses Raumes kann durch zweckentsprechend angeordnete Heizeinrichtungen erzielt werden, welche von Fremdstrom oder dem Eigenstrom des Gleichrichters (beziehungsweise dem Licht bogen selbst) gespeist werden.
Die Heiz einrichtung kann hierbei aus Heizdrähten oder äquivalenten Einrichtungen bestehen, welche sich innerhalb oder ausserhalb der Hülsen befinden und diese auf eine genü <U>gend</U> hohe Temperatur (500-800') bringen, und zwar sollte diese Heizung sowohl vor, als auch nach Inbetriebsetzung des Gleich richters erfolgen. Der Heizstrom wird in diesem Falle am besten einem besonderen Heiztransformator entnommen, der abge schaltet werden kann, falls der Lichtbogen strom selbst genügend Heizenergie liefert.
Um dies zu ermöglichen, können Einbauten im Hülsenraum vorgesehen sein, die durch den Lichtbogen so hoch erhitzt werden, dass sich auch während 'der Sperrzeit der Anode die Temperatur des Hülsenraumes auf ge nügender Höhe hält. Im allgemeinen wird dieser Energieentzug des Lichtbogens durch einen grösseren Spannungsabfall erkauft. Bei der Konstruktion der Einbauten soll auf diesen Punkt Rücksicht genommen und ein wirtschaftlich unzulässiger Spannungsabfall vermieden werden. Einbauten aus Metall, die durch den Vorwärtsstrom allein erwärmt werden sollen, müssen in kürzester Zeit auf mindestens dunkle Rotglut gebracht werden und dürfen bei den höchsten vorkommenden Überlasten unter keinen Umständen schmel zen.
Eine Anordnung in Form eines Käfigs aus dünnen Wolframstäben ist aus diesem Grunde sehr geeignet, wie überhaupt Me talle mit hohem jSchmelzpunkt für diesen Zweck vorteilhaft verwendet werden können. In vielen Fällen genügen aber auch Heizele- mente aus weichem Eisen oder Chromnickel.
Die Erfindung sei anhand der Ausfüh rungsbeispiele der Fig. 1 bis 4 näher er läutert In diesen Figuren bedeutet g einen Quecksilberdampfgleichrichter, a, a,, a." die Anoden des Gleichrichters, dessen Anoden- und Phasenzahl aber beliebig sein kann, k die Kathode des Gleichrichters,<I>b,</I> b,, b2, b,', b2' Anodenhülsen, 1a, h,,
h2 Heizeinrich- tungen, t einen Heiztransformator, c eine Verbindungsleitung zwischen Heizkörpern verschiedener Anoden, e,, e2 Einführungen für die Stromzuleitungen der Heizkörper, s einen Schalter für die Einschaltung des Heizstromes,<I>d</I> und q Heizkörperteile.
In Fig. 1 befinden sich die Heizeinrich tungen la, L innerhalb der Anodenhülsen b, und b2. Sie sind durch die Leitung c in Reihe geschaltet und über den Schalter s an den Heiztransformator t angeschlossen. Ihre Form ist zylinderspiralig. Wird durch diese Heizeinrichtungen die Temperatur des Hülsenraumes auf 500 bis<B>800'</B> gebracht, dann wird die Gas- und Dampfdichte der art erniedrigt, dass P"ückzündungen nicht mehr zustande kommen.
In Fig. 2 sind die Heizspiralen h, und lt_ ausserhalb der Anodenhülsen b, und b2 ange ordnet. Sie sind aber gegen den übrigen Vakuumraum durch die Hülsen b,' und b.' abgeschirmt. Die Heizung des Hülsen raumes erfolgt hier also indirekt durch Erwärmung der Hülsen. In den beiden bisher dargestellten Fällen waren die Heizkörper von den Hülsen isoliert ange bracht, weil sie von Fremdstrom gespeist werden.
Wird der Lichtbogen selbst zur Er hitzung des Hülsenraumes verwendet, dann sind Heizeinrichtungen im Innern der Hülsen erforderlich, welche dem Lichtbogen die Heizenergie entziehen. Diese Einbauten brauchen aber dann nicht von den Anoden hülsen galvanisch isoliert angebracht sein. Ein solcher Fall ist durch Fig. 3a und 3b veranschaulicht. Fig. 3a zeigt eine in die Anodenhülse gesteckte Einbaute h, welche aus einem starken mittleren Stab besteht, welcher in Richtung der Anodenachse ange ordnet ist, damit er das Zentrum der Anode abschirmt.
Zwischen diesem vertikalen Stab und der Hülse befinden sich einige (3) ver tikale Wände q, welche den verbliebenen Ringraum in Kanäle unterteilen. Der Licht bogen, welcher diese Kanäle durchsetzen muss, gibt an diese Wände und an den mitt leren Stab Wärmeenergie ab und heizt so den Hülsenraum. Fig. 3b zeigt einen Quer- schnitt durch Hülse b und Einbaute h. Fig. 4a, 4b, 4c veranschaulichen zwei weitere Ausführungsformen dieser Art.
Die Anode auf der linken Seite des Gleichrichters dieser Figuren besitzt eine Einbaute, welche aus einer Anzahl paralleler und vertikal stehen der Metallstäbe d besteht (siehe auch Quer- schnittzeichnung rder Fig. 4b), welche "dazu dienen, dem Lichtbogen die Heizenergie zu entziehen. Auch hier ist der mittlere Stab stärker ausgeführt als die andern, weil ihm zugleich die Abschirmung des Anodenzen trums obliegt.
Die Anode auf der rechten Seite des Gleichrichters der Fig. 4a hat da gegen eine mä.anderförmige Einbaute h, wel che ein vertikal gestelltes Rohrsystem dar stellt (siehe Fig. '4c), und deren Zweck der gleiche ist, wie in den vorgeschriebenen Fäl len. Die vom Lichtbogenstrom geheizten Einbauten können natürlich von der Ano denhülse auch galvanisch isoliert angeordnet sein und geben dann die Möglichkeit, sie in an sich bekannter Weise als Stromgitter zu verwenden.
Die beschriebenen Heizeinrichtungen sind nur Ausführungsbeispiele und es sind noch viele Variationen ihrer Ausführung mög lich. Sie werden zweckmässig aus hitzebe ständigen, nicht zerstäubenden Metallen, wie Wolfram, Tantal, Molybdän, Iridium aus geführt, aber vorteilhaft sind auch Eisen oder Chromnickel, Metalle, welche vom Quecksilber nicht angegriffen werden.
Man kann auch den gleichen Zweck da durch erreichen, dass man die Anodenhülse unter Fortfall der Einbauten selbst dazu benutzt, um in bekannter Weise zufolge der direkten Beheizung durch den Vorwärts lichtbogen die Dampfdichte in dem von der Hülse eingeschlossenen Raum: durch Erhö hung der Temperatur zu verringern. Zur Verringerung der Wärmeabfuhr durch Strahlung wird die Hülse auf der Aussen fläche poliert. auf der Innenfläche dagegen aufgerauht, damit sie die Heizenergie aus dem Lichtbogen gut aufnimmt. Die nach der Lichtbogenseite offene Anodenhülse aus Metall ist gegenüber dem Gleichrichter gehäuse gut wärmeisoliert anzubringen; je besser die Hülse wärmeisoliert ist, je höher wird ihre Temperatur.
Diese Anordnung hat dazu noch den Vorteil, dass eine Er höhung des Spannungsabfalles im Vorwärts lichtbogen vermindert wird.