Zündeinrichtung an 1Vletalldampfgleichrichtern. Es sind bereits Zündvorrichtungen für Quecksilberdampfgleichrichter bekannt, bei denen Kathodenquecksilber gegen eine feste Elektrode gespritzt wird, an der bei Rück kehr des Quecksilbers in die Ruhelage der Zündlichtbogen gezogen wird. Der Katho denfleck des so gezogenen Lichtbogens muss natürlich hierbei auf dem Kathodenqueck silber des Gefässes entstehen und wird dort zugleich Kathodenfleck des Erreger- und Hauptlichtbogens.
So vorteilhaft diese Zündvorrichtungen sind, so weisen sie doch insofern einen Nach teil auf, als die in Nähe der Quecksilber oberfläche anzuordnende, feste Zündanode dauernd abgenutzt wird, insbesondere dann, wenn, wie in den meisten Fällen, an die Zündanode eine Wechselspannung in bezug auf die Gleichrichterkathode gelegt ist. Die Zündanode kann daher im Augenblick der Unterbrechung des Kontaktes mit dem Ka thodenquecksilber negativ und demgemäss der Abreissvorgang auch eine im verkehrten Sinne fliessende Bogenentladung sein, das heisst eine Fehlzündung ergeben.
Im Falle einer Fehlzündung befindet sich der katho- dische Ansatz des Lichtbogens an der festen Zündanode. An dieser kann er zwar nur mit einem Bruchteil der betreffenden Halb periode bestehen; ausserdem ist dort der Ka thodenfall höher als am Quecksilber, so dass sich der Bogenstrom entsprechend vermin dert; hierbei kann jedoch nicht verhindert werden, dass geringe Mengen des Zündanoden- körpers verdampfen, wobei gleichzeitig Gase frei werden. Die Abnutzung der Zündanode führt also zur Verunreinigung des Gefäss innern und zur Verschlechterung des Va kuums.
Die Rückzündungssicherheit des Gleichrichters wird hierdurch umsomehr ge fährdet, je höher die Spannung des abzu gebenden Gleichstromes bemessen ist.
Die genannten Nachteile werden bei der erfindungsgemässen Zündeinrichtung dadurch vermieden, dass bei ihr eine flüssige M1fs- anode vorgesehen ist.
In der Zeichnung sind Ausführungsbei spiele der Erfindung dargestellt.
Abb. 1 zeigt einen Glasgleichrichter mit flüssiger Zündelektrode, in die das Kathoden quecksilber unmittelbar hineingespritzt wird, und Abb. 2 eine andere Ausführungsform, bei der das Kathodenquecksilber durch ein zu sätzliches Verbindungsrohr in die flüssige Zündelektrode geworfen wird.
In Abb. 1 ist der untere Teil eines Gleich richtergefässes cg dargestellt, der das Katho denquecksilber enthält. In dem Kathoden quecksilber befindet sich die Düse d, deren Mündung so geneigt ist, dass ein dort aus tretender Quecksilberstrahl auf die aus Quecksilber bestehende Zündelektrode q ge worfen wird. An die Zündelektrode ist eine Hilfsspannung gelegt. Der Quecksilberstrahl wird durch die Bewegung eines Verdränger- körpers s gebildet, der in dem freien Schen kel eines an die Düse angesetzten U-Rohres r leicht beweglich auf der Quecksilberober fläche schwimmt.
Unterhalb des aus massi vem bezw. unterteiltem Eisen bestehenden Körpers s ist ausserhalb des Glasrohres eine Magnetspule z angebracht, die bei Erregung den Körper s ruckartig nach unten zieht und dadurch einen Druck auf das im Rohr be findliche Quecksilber ausübt. Dieser Druck pflanzt sich bis zur Düse d fort und lässt kurzzeitig einen Strahl austreten, der ohne nennenswerten Reibungsverlust die Ober flächenschicht der Kathode durchdringt und auf die Zündelektrode q trifft, die in belie biger Höhe angebracht sein kann.
Der Ver- drängerkörper s wird dann nach der Unter brechung des Magnetisierungsstromes durch das in die Düse d zurückfliessende Queck silber wieder in die Ruhelage gebracht.
Diese Spritzzündung mit Quecksilber- zündanode bringt ausser der Vermeidung einer Elektrodenzerstäubung beim Zündvorgang eine Reihe erheblicher Vorteile. Die Tat sache, dass der Verdrängerkörper bei aus reichender Führung nicht klemmen kann, und die Möglichkeit, durch geeignete Schräg führung des Quecksilberstrahles die aus Quecksilber gebildete Zündanode zu treffen, die in einem seitlich angebrachten Stutzen oder in einem aus dem Kathodenquecksilber emporragenden, isolierenden Behälter be stehen kann, gewährleistet einen einwand freien Betrieb.
Ein besonderer Vorteil der beschriebenen Anordnung liegt darin, dass durch einen ein zigen elektromagnetischen Impuls auf den Verdrängerkörper, der den Zündstrahl in die Höhe treibt, zwei Abreisslichtbogen erzielt werden können. Der erste entsteht beim Zer fallen des eigentlichen Zündstrahles, der zweite nach dem Überfliessen des in der Zündanode sich anreichernden überschüssigen Quecksilbers. Die Rückkehr des letzteren zur Kathode erfolgt natürlich verhältnismässig träge. Die Wahrscheinlichkeit dafür, dass zwei Abreissvorgänge zu Fehlzündungen füh ren, ist dann entsprechend kleiner.
Die in Abb. 2 dargestellte Ausführungs form zeigt einen Verdrängerkörper a, der sich nach einem etwas andern Prinzip be wegt. Er wird durch die Magnetspule b hochgehoben. Das mit der Kathode kommu nizierende Führungsrohr e füllt sich in sei nem untern Teil schnell mit Kathodenqueck silber.
Beim Zurückfallen des Körpers wird dem Durchtritt des Quecksilbers durch das sehr enge Verbindungsrohr f nach der eigentlichen Kathode h ein grosser Wider stand entgegengesetzt; infolgedessen muss das im Führungsrohr e angesammelte Queck silber c in dem zwischen dem Körper a und dem Rohr e gebildeten schmalen Spalt hoch schiessen,
worauf es über die Wand i oder eine andere Fangvorrichtung nach der Zünd- elektrode q hinübertritt. Die Zündelektrode q wird durch das aus dem Arm e kommende Quecksilber bei m zum Überlauf gebracht und führt an dieser Stelle im Augenblick des Abreissens des von q nach h fliessenden Über laufstrahles zur Bildung des Lichtbogens. Das Verbindungsrohr zwischen q und F ist so ausgeführt, dass das im -Rohr e hoch- schnellende Quecksilber sofort die Verbin dung mit c verliert, ehe es in Berührung mit dem Quecksilber im Stutzen q kommt,
so dass also die Bildung eines Lichtbogens zwischen q und c sicher vermieden wird.
Neben dem letztgenannten Vorteil wird noch ein weiterer, nicht minder wichtiger Vorteil dadurch erzielt, dass die Zündanode wesentlich höher über der Kathodenober fläche angeordnet wird als bei der bekannten Kippzündung. Bei letzterer ist der Dreh winkel des Gefässes um. eine wagrechte Achse aus praktischen Gründen begrenzt und damit auch die Höhe des seitlich angebrachten, Quecksilber enthaltenden Zündstutzens ober halb der Kathodenoberfläche. In dieser Art ausgeführte Gleichrichtergefässe zeigen zu weilen, namentlich wenn sie länger in Be trieb sind, gewisse Zündschwierigkeiten.
Diese bestehen darin, dass die isolierende Ge fässwand zwischen dem Zündstutzen und der Kathode sich mit einer aus Quecksilber und Fremdstoffen bestehenden Schicht bedeckt, die als dauernd leitende Verbindung die Ent stehung des Lichtbogens verhindert. Diese Schicht ist natürlich umso dauerhafter, je ge ringer die Entfernung zwischen Zündstutzen und Kathodenspiegel ist. Um die Bildung dieser leitenden Brücke durch Verlängerung ihres Weges möglichst zu erschweren, kann man die isolierende Wand zwischen Kathode und Zündelektrode bei der vorliegenden Zündeinrichtung vorteilhaft noch mit einer Riffelung versehen. Man kann sogar die Rillen so gestalten, dass die Bildung einer leitenden Brücke überhaupt verhindert wird.
Ignition device on 1 metal vapor rectifier. Ignition devices for mercury vapor rectifiers are already known in which cathode mercury is sprayed against a fixed electrode, on which the ignition arc is drawn when the mercury returns to the rest position. The cathode spot of the arc drawn in this way must, of course, be created on the cathode mercury of the vessel, where it also becomes the cathode spot of the excitation and main arc.
As advantageous as these ignition devices are, they have a disadvantage in that the solid ignition anode to be arranged near the mercury surface is constantly worn, especially when, as in most cases, an alternating voltage is applied to the ignition anode the rectifier cathode is placed. The ignition anode can therefore be negative at the moment of interruption of the contact with the cathode mercury and accordingly the tear-off process can also be an arc discharge flowing in the wrong sense, that is to say result in a misfire.
In the event of a misfire, the cathodic attachment of the arc is on the fixed ignition anode. It can only exist at this for a fraction of the relevant half-period; In addition, the cathode drop is higher there than with mercury, so that the arc current is correspondingly reduced; In this case, however, it cannot be prevented that small amounts of the ignition anode body evaporate, which at the same time releases gases. Wear and tear of the ignition anode leads to contamination of the inside of the vessel and deterioration of the vacuum.
The reignition safety of the rectifier is endangered all the more, the higher the voltage of the direct current to be delivered is dimensioned.
The disadvantages mentioned are avoided in the ignition device according to the invention in that a liquid M1fs anode is provided in it.
In the drawing Ausführungsbei are shown games of the invention.
Fig. 1 shows a glass rectifier with a liquid ignition electrode into which the cathode mercury is injected directly, and Fig. 2 shows another embodiment in which the cathode mercury is thrown into the liquid ignition electrode through an additional connecting tube.
In Fig. 1 the lower part of a rectifier vessel cg is shown, which contains the cathode mercury. In the mercury cathode is the nozzle d, the mouth of which is inclined so that a mercury beam emerging from there is thrown onto the ignition electrode q made of mercury. An auxiliary voltage is applied to the ignition electrode. The mercury jet is formed by the movement of a displacement body s, which floats in the free leg of a U-tube r attached to the nozzle r, easily movable on the surface of the mercury.
Below the from massive vem respectively. divided iron existing body s, a magnet coil z is attached outside of the glass tube, which pulls the body s abruptly downward when excited and thereby exerts pressure on the mercury in the tube. This pressure propagates to the nozzle d and briefly lets a jet emerge which penetrates the surface layer of the cathode without any significant loss of friction and hits the ignition electrode q, which can be attached at any height.
After the magnetizing current has been interrupted, the displacement body s is then brought back into its rest position by the mercury flowing back into the nozzle d.
This spray ignition with a mercury ignition anode has a number of significant advantages in addition to avoiding electrode atomization during the ignition process. The fact that the displacement body cannot jam if the guide is sufficient, and the possibility of hitting the ignition anode made of mercury by means of suitable inclined guidance of the mercury beam, which is in a laterally attached nozzle or in an insulating container protruding from the cathode mercury can stand guarantees perfect operation.
A particular advantage of the arrangement described is that two breakaway arcs can be achieved by a single electromagnetic pulse on the displacement body, which drives the pilot jet upwards. The first occurs when the actual ignition jet disintegrates, the second after the excess mercury that accumulates in the ignition anode overflows. The return of the latter to the cathode is of course relatively slow. The probability that two disconnection processes lead to misfires is then correspondingly smaller.
The embodiment shown in Fig. 2 shows a displacement body a, which moves according to a slightly different principle be. It is lifted by the solenoid b. The lower part of the guide tube communicating with the cathode quickly fills with cathode mercury.
When the body falls back, the passage of the mercury through the very narrow connecting tube f after the actual cathode h is opposed to a great resistance; As a result, the mercury c accumulated in the guide tube e must shoot up in the narrow gap formed between the body a and the tube e,
whereupon it passes over the wall i or another safety device to the ignition electrode q. The ignition electrode q is caused to overflow by the mercury coming out of arm e at m and at this point leads to the formation of the arc at the moment when the overflow jet flowing from q to h is broken off. The connecting pipe between q and F is designed in such a way that the mercury spurting up in the pipe e immediately loses its connection with c before it comes into contact with the mercury in the nozzle q,
so that the formation of an arc between q and c is safely avoided.
In addition to the last-mentioned advantage, another, no less important, advantage is achieved in that the ignition anode is arranged much higher above the cathode surface than in the known tilt ignition. With the latter, the angle of rotation of the vessel is around. a horizontal axis is limited for practical reasons and thus also the height of the side-mounted, mercury-containing ignition nozzle above half of the cathode surface. Rectifier vessels designed in this way sometimes show certain ignition difficulties, especially when they are in operation for a longer period of time.
These consist in that the insulating vessel wall between the ignition socket and the cathode is covered with a layer consisting of mercury and foreign matter, which acts as a permanently conductive connection and prevents the arcing from occurring. This layer is of course all the more permanent, the smaller the distance between the ignition socket and the cathode mirror. In order to make the formation of this conductive bridge as difficult as possible by lengthening its path, the insulating wall between the cathode and ignition electrode can advantageously be provided with a corrugation in the present ignition device. You can even design the grooves in such a way that the formation of a conductive bridge is prevented at all.