Redresseur à vapeurs de mercure. La présente invention se rapporte à un redresseur à vapeurs de mercure comportant un récipient évacué, au moins une anode principale, une cathode de mercure et des dispositifs anodiques d'amorçage et d'exci tation.
Les grands redresseurs à vapeurs de mercure à récipient métallique doivent être munis de moyens pour amorcer l'arc, et dans ce but on prévoit ordinairement une anode auxiliaire mobile qu'on fait plonger dans le mercure à l'aide d'un mécanisme à commande par un solénoïde. On devra éga lement prévoir des moyens pour exciter le redresseur ou pour maintenir l'arc constam ment en fonction pendant les périodes ,de faible charge, lorsque les arcs des anodes principales ont la tendance à s'éteindre, et à cet effet on a généralement utilisé une charge auxiliaire qui est intercalée dans le circuit de charge principal, ou bien on a utilisé la méthode plus économique de maintenir un circuit d'excitation à bas voltage à tra vers une ou plusieurs anodes auxiliaires ap propriées,
grâce à quoi un arc est constam ment maintenu dans le récipient pendant les périodes de marche à faible charge.
En raison du fait que l'anode d'a morçage fonctionne tout prés de la surface du mercure, où la température du redres seur est la plus élevée, il était d'usage d'uti liser des électrodes d'amorçage en charbon afin d'éviter la dégradation par la chaleur qui était à craindre dans les dispositifs con nus si l'on employait une électrode métal lique. Les électrodes en charbon donnent toutefois lieu à des objections très graves par suite de leur fragilité aussi bien que par le fait qu'elles absorbent des quantités de gaz qu'on ne peut plus en éliminer pra tiquement, de façon que les gaz se déga geant du charbon pendant le fonctionne ment peuvent provoquer des retours d'arc ou ou des courts-circuits.
Le but principal de l'invention est de surmonter ces difficultés, et elle présente l'avantage particulier qu'elle permet d'em ployer une électrode d'armorqage métallique sans danger de dégradation par la chaleur.
Dans le redresseur suivant l'invention, les dispositifs anodiques d'amorçage et d'exci tation comprennent unie électrode auxiliaire stationnaire capable de supporter un arc sans dégradation et ayant son extrémité inférieure située à une certaine distance au-dessus de la cathode de mercure, et une électrode d'amorçage légère mobile en mé tal, montée de façon qu'elle puisse se mou voir d'une position normale, dans laquelle son extrémité inférieure est au-dessus de l'extrémité inférieure de l'électrode auxiliaire stationnaire, vers une position d'amorçage d'arc par rapport à la cathode de mercure,
les parties inférieures desdites électrodes étant à proximité telle l'une de l'autre que l'arc soit amené à passer de l'électrode d'a morçage mobile à l'électrode auxiliaire sta tionnaire, lorsque la première de ces élec trodes est ramenée de sa position d'amor çage à sa position normale.
Une forme d'exécution de l'objet de l'in vention est représentée, à titre d'exemple, au dessin annexé, qui en montre une coupe verticale.
Le redresseur représenté comporte un récipient métallique évacué 1 avec une plu ralité d'anodes isolées 2 et une cathode de mercure unique 3, comme dans tous les re dresseurs employés dans la pratique. Il est pourvu d'une électrode d'amorçage métal lique 4 qui est montée à l'extrémité infé rieure d'une longue tige métallique 5 au centre du récipient, et d'une électrode d'exci tation tubulaire en acier 6 qui entoure l'é lectrode d'amorgage 4 et qui est supportée à l'extrémité inférieure d'un long tube d'acier 7.
Le tube 7 s'étend de l'extrémité supérieure de l'anode d'excitation, qui se trouve tout près de la cathode de mercure, jusqu'à quelque distance au-dessus de la plaque de couverture 8 au sommet du ré cipient 1, à laquelle il est fixé par soudure pour réaliser un bon joint étanche, la pla que 8 étant montée sur le sommet du réci pient 1 de façon isolée et hermétique. La partie supérieure du tube 7 est hermétique ment fermée par un bouchon soudé 9 qui supporte un ressort à tension 11 auquel est suspendue une armature 12, dont l'extrémité inférieure porte la longue tige de support 5 de l'anode d'amorçage 4.
Le mouvement de l'anode d'amorçage 4 est effectué à l'aide d'un solénoïde 13 dont l'excitation a pour effet d'abaisser l'arma ture 12 à l'encontre de la tension du res sort 11 de façon à, obliger l'anode d'amor çage 4 à plonger momentanément dans la ca thode de mercure 3, après quoi le solénoide 13 est désexcité en permettant ainsi au res sort 11 de relever l'électrode d'amorçage 4 à sa position normale, dans làquelle elle vient s'appuyer contre un épaulement 14 prévu dans le forage de l'électrode d'exci tation tubulaire 6. L'armature 12 est encore pourvue d'anneaux de guidage 15 en ma tière non-magnétique qui empêchent son adhésion magnétique à la paroi du tube d'acier 7 dans lequel elle se déplace.
Pour une meilleure compréhension du fonctionnement, on tracera d'abord les cir cuits électriques du redresseur. Le redres seur est alimenté par une ligne d'alimenta tion triphasée à haute tension 20, par un disjoncteur à huile 21 et l'enroulement pri maire 22 d'un transformateur principal à enroulement secondaire couplé en étoile 23, dont les différentes phases sont reliées aux différentes anodes 2 et dont le centre d'é toile est relié à la barre omnibus négative 24.
- Pour la commande de l'équipement auxi liaire nécessaire, tel que la pompe, etc., on emploie d'habitude une ligne auxiliaire 26 à 110 volts qui est alimentée par un trans formateur 27 relié directement à la ligne principale 20.
Le circuit d'amorçage et d'excitation du redresseur est alimenté par un transforma teur 28 qui est relié à la ligne auxiliaire 26 au moyen d'un contact auxiliaire 29 sur le disjoncteur principal 21 de façon que le transformateur d'excitation est toujours alimenté lorsque le disjoncteur 21 est en- cla n ché.
Un dispositif redresseur approprié tel qu'un redresseur à contact 30 est encore prévu pour fournir un courant redressé à partir du transformateur d'excitation 28 à toutes les pièces métalliques interconnectées, y compris le tube 7 et la plaque 8, la borne négative de ce circuit à courant re dressé étant reliée à la barre omnibus po sitive 32 qui est à son tour reliée à la cathode de mercure 3. Dans la branche po sitive du circuit. à courant redressé est pré vue une résistance ]imitatrice de courant 39., qui a une prise de courant en un point intermédiaire 25, auquel est reliée une borne du solénoide 13, l'autre borne de ce lui-ci étant reliée à la cathode de mercure 3 du redresseur.
Aussitôt que le disjoncteur à huile 21 a été enclanché, le contact auxiliaire 29 alimente le transformateur d'excitation 28 de façon qu'un courant passe par une por tion de la résistance 34 et le solénoide 13 en provoquant , ainsi une attraction de l'ar mature 12 vers le bas jusqu'à ce que l'élec trode d'amorçage 4 plonge dans le bain de mercure 3. Le solénoide 13 est alors pra tiquement court-circuité de façon que l'at traction de l'armature 12 est annulée et que le ressort 11 peut retirer l'électrode d'amorçage 4 hors du mercure 3 en amor gant ainsi l'arc électrique.
Il est avantageux que l'électrode d'amor çage 4, dans sa position normale élevée, soit entièrement renfermée dans l'électrode d'excitation tubulaire 6, l'extrémité inférieure de l'électrode d'amorçage étant au-dessus de l'extrémité inférieure de l'électrode d'excita tion. Par ce moyen, l'arc engendré est étiré dans un faible espace ou capacité restreinte de façon à être amené à se transférer à la surface adjacente de l'extrémité inférieure, arrondie de l'électrode d'excitation. L'élec trode d'excitation peut être rendue beaucoup plus lourde que l'électrode d'amorçage et elle peut être douée d'un pouvoir de con- ductibilité thermique suffisamment bon pour être à même de supporter l'arc pendant un temps indéfini sans dégradation de l'élec trode.
Il est indiqué de retirer l'anode d'amorçage dans une capacité restreinte, attendu qu'on a rencontré des difficultés considérables pour amener l'arc à se trans férer d'une surface à l'autre, car on a trouvé qu'une différence de plusieurs centimètres dans les hauteurs des deux surfaces est né cessaire pour qu'un arc non restreint quitte une surface pour aller à l'autre, ce phénomène étant apparemment dû. à des différences dans les conditions des deux surfaces.
L'arc ayant été transféré à l'électrode d'excitation immobile 6 continue à jaillir sur celle-ci jusqu'à ce que le circuit d'exci tation soit interrompu, soit à la main ou automatiquement, ce qui aura lieu normale ment lorsque, la charge du circuit principal du redresseur augmente à une valeur pré déterminée de 15 ampères ou davantage.