Einrichtung zur Verhütung von Rückzündungen bei Quecksilberdampfgleichrichtern. Es ist bekannt, zur Verhütung von Rück zündungen bei Quecksilberdampfgleichrich- tern die Anoden mit Gittern oder deren Äquivalenten zu versehen und diese Gitter an Steuerspannungen zu legen, welche ihnen in denjenigen Zeitmomenten ein zur Anode negatives Potential geben, in welchen die Gefahr des Einsetzens einer Rückzündung besteht.
Es handelt sich dabei vor allem um die Zeit kurz nach Erlöschen des Vorwärts liehtbogens, weil die Anode dann noch er hitzt und in einem Zustand ist, welcher das Ansetzen eines Rückzündungslichtbogens be günstigt. Man hat nun das Steuern von Git- tern. abhängig vom Rüekzündungsstrom selbst gemacht, indem man die Steuerspannung durch von diesem Strom gesteuerte Relais an die Gitter legte. Dies hat aber den Nach teil, dass mechanisch bewegte Einrichtungen verwendet werden, die eine gewisse Massen trägheit besitzen, und dass die ganze Ein richtung erst wirksam ist, wenn bereits die Rückzündung eingetreten ist.
Es sind aber auch prohibitiv wirkende Einrichtungen vor geschlagen worden, bei denen die Gitter an die Phasenklemmen einer einen Sternpunkt besitzenden Hilfsspannungswicklung ange schlossen sind, wobei aber der Sternpunkt die ser Wicklung mit dem negativen Pol einer Gleichstromquelle verbunden ist, deren po sitiver Pol an den Sternpunkt der den Gleichrichter speisenden Sekundärwicklung des Gleichrichtertransformators angeschlossen ist. Der Potentialkreis jedes Gitters ist dann um die eingefügte Gleichspannung gegen den Potentialkreis der Anoden abgesenkt,
da der Mittelpunkt des erstgenannten Kreises um diese konstante Spannung tiefer liegt als der Mittelpunkt des andern.
Die Grösse der Steuerspannung (Hilfs spannung) kann nun so gewählt werden, dass das Gitterpotential der arbeitenden Anode höher liegt als das Kathodenpotential, das Gitterpotential der nichtarbeitenden Anode jedoch tiefer als das Potential der Anode selbst und auch als das der Kathode. Eine Rückzündung auf die Anode kann aus die sem Grunde nicht entstehen, denn das stark negativ geladene Gitter lässt die Elektronen nicht hindurch und verhindert damit die Zündung.
Der Nachteil dieser Anordnung ist die Notwendigkeit der Verwendung einer be sonderen Gleichstromquelle, die man gern vermeiden möchte. Aus diesem Grunde ist bereits in Vorschlag gebracht worden, den Sternpunkt der Hilfswicklung mit der Ka thode selbst zu verbinden. In diesem Falle muss das Gitterpotential dem Potential der Anode um mindestens einen vollen Phasen winkel voreilen, damit die Einrichtung den beabsichtigten Zweck - Verhütung der Rückzündung - erfüllt.
Ausserdem aber darf die Hilfsspannnung nicht viel grösser als der Lichtbogenabfall gewählt werden, weil sonst starke Rückzündung auf das Git ter zu befürchten ist. In dieser Beschränkung der Grösse der Steuerspannung liegt aber der Nachteil dieser Einrichtung, weil die Zeit der wirksamen Sperrung .der Rückzündung nur einem geringen Bruchteil einer Wechsel stromperiode entspricht.
Erfindungsgemäss werden nun die Nach teile der erwähnten Einrichtungen dadurch vermieden, dass man dem Sternpunkt der Hilfswicklung 'ein Potential gibt, welches gleich oder höher als das Potential des Stern punktes der den Gleichrichter speisenden Se- kundärwicklung des Gleichrichtertransforma- tors, aber niedriger als das Potential der Ka thode liegt.
Die Zeichnung stellt einige Ausführungs beispiele der Erfindung dar. Fig.1 zeigt einen Gleichrichter G mit Anoden a, Kathode k und gesteuerten Gittern <I>g.</I> Die Anoden<I>a</I> erhalten Strom von der Sekundärwicklung S, des Gleichrichtertransformators, dessen Pri märwicklung P von dem Dreiphasennetz Nv aus gespeist wird. SZ ist die Hilfswicklung, deren Phasen in der richtigen Reihenfolge mit den Gittern g verbunden sind.
Die Se- kundärwicklung S, hat einen Sternpunkt 0, der den negativen Pol des gleichgerichteten Stromes bildet, während die Hilfswicklung einen Sternpunkt 0-. besitzt, welcher an dem Hilfswiderstand P angeschlossen ist, so dass das Potential des Anschlusspunktes Q, sowie des Sternpunktes gleich oder höher als das Potential des Sternpunktes 0, der Sekundär wicklung S, ist,
gleichzeitig .aber niedriger als das Potential der Kathode K liegt. Die Gleich strombelastung ist mit 1Y 7 bezeichnet. Fig. 2 zeigt ebenfalls einen Gleichrichter mit Ano den<I>a,</I> Kathode k und gesteuerten Gittern g.
\Die Anoden a erhalten Strom von der Se kundärwicklung ,S, des Gleichrichtertrans- formators, dessen Primärwicklung P von dem Dreiphasennetz N,; aus gespeist wird. S2 ist wieder die Hilfswicklung, deren Phasen in der richtigen Reihenfolge mit den Gittern g verbunden sind. Die Sekundärwicklung S, hat einen Sternpunkt 0,, der den negativen Pol des gleichgerichteten Stromes bildet..
Der Punkt 0, ist auch direkt mit dem Punkt 02, dem Sternpunkt der Hilfswicklung S,: verbunden. Diese Hilfswicklung ist so ein gerichtet, dass die Phasen der in ihr erzeug ten Spannung und infolgedessen die Span nung an den Gittern g mit Bezug auf die entsprechenden Anodenspannungen um den halben Winkel zwischen zwei aufeinander folgenden sekundären Phasen voreilen.
Fig. $ stellt ein weiteres Ausführungs beispiel der Erfindung dar. P ist die Primär wicklung des Gleichrichter transformators, die von dem Dreiphasennetz Nw aus gespeist wird. Die einzige Sekundärwicklung ist durch Ga belschaltung zwölfphasig ausgebildet und be sitzt einen Sternpunkt 0. Die sechs Phasen S,, sind mit den Anoden a des Gleichrichters G und die sechs Phasen S2 mit den Gittern g verbunden.
Die Sekundärwicklung ist so ge wickelt, dass die Phasen SZ mit Bezug auf die Phasen<B>8,</B> der Reihenfolge nach um den halben Winkel zwischen zwei aufeinander folgenden Phasen S, voreilen. In Fig. 1 beträgt der Voreilungswinkel der Gitterspannung 60 elektrische Grade, in Fig. 2 und 3 dagegen nur 30 elektrische Grade. In Fi. 1 ist das Potential des Stern- in punkten der die Gitter speisenden Wicklung höher als das Potential des Sternpunktes der die Anoden speisenden Wicklung.
In Fig. 2 und 3 sind diese Potentiale gleich. Der Ein fluss dieser Verschiedenheit macht sich in der Zeitdauer geltend, während welcher das Po tential der Gitter negativer als das der zu gehörigen Anode ist. Je höher das Potential des Sternpunktes der die Gitter speisenden Wicklung gewählt wird, um so kleiner ist jene Zeitdauer.
Um die Sperrung trotzdem wirksam zu gestalten, ist die Voreilung der Gitterspannung in Fig. 1 grösser gewählt als in Fig. 2 und 3, wo die Zeitdauer der nega tiven Absenkung der Gitter gegenüber der Anode erheblich länger ist als in Fig. 1.
Die Hilfswicklung kann auch auf einem besonderen Transformator untergebracht sein, gegebenenfalls kann auch ein kleiner Hilfs generator zur Erzeugung der Steuerspannung verwendet werden. Dieser Steuergenerator kann auch durch den die Vorvakuumpumpe antreibenden Motor angetrieben werden, oder nach Arteines Synchron-Synchron-Umformers ausgeführt sein, wobei dieser Umformer auch zur Lieferung von Blindleistung an das Pri märnetz herangezogen werden kann. Dieses Ausführungsbeispiel ist durch Fig. 4 ver anschaulicht. Gleiche Bezeichnungen wie in Fig. 1 bis 3 haben die gleiche Bedeutung wie in diesen.
Mit SM ist eine Synchronmaschine bezeichnet und HG ist der Hilfsgenerator, der die Gitterspannung liefert. Erregt man die die Blindleistung liefernde Synchronmaschine r5 \M ganz oder zusätzlich mit dem Belastungs gleichstrom der Gleichrichteranlage, dann lässt sich erreichen, dass der cos 9p zwischen dem Belastungswechselstrom und der Netzspan nung bei allen Belastungen den Wert 1 be sitzt oder dass sogar ein überschuss an Blind leistung an das Netz abgegeben werden kann.
Device to prevent reignition in mercury vapor rectifiers. It is known to provide the anodes with grids or their equivalents to prevent backfires in mercury vapor rectifiers and to apply these grids to control voltages which give them a negative potential to the anode at those moments in which there is a risk of backfire consists.
This is mainly the time shortly after the forward arc has been extinguished, because the anode is then still heated and in a state that favors the start of a backfire arc. You are now in control of grids. made dependent on the re-ignition current itself by applying the control voltage to the grid through relays controlled by this current. However, this has the disadvantage that mechanically moving devices are used that have a certain inertia, and that the whole device is only effective when the flashback has already occurred.
But there are also prohibitively acting facilities have been proposed in which the grid is connected to the phase terminals of an auxiliary voltage winding having a star point, but the star point of this winding is connected to the negative pole of a DC source, the positive pole at the star point the secondary winding of the rectifier transformer feeding the rectifier is connected. The potential circuit of each grid is then lowered by the inserted DC voltage compared to the potential circuit of the anodes,
since the center of the first circle is lower than the center of the other by this constant tension.
The size of the control voltage (auxiliary voltage) can now be selected so that the grid potential of the working anode is higher than the cathode potential, but the grid potential of the non-working anode is lower than the potential of the anode itself and also that of the cathode. For this reason, re-ignition on the anode cannot occur, because the strongly negatively charged grid does not let the electrons through and thus prevents ignition.
The disadvantage of this arrangement is the need to use a special DC power source that one would like to avoid. For this reason, a proposal has already been made to connect the star point of the auxiliary winding with the cathode itself. In this case, the grid potential must lead the potential of the anode by at least a full phase angle so that the device fulfills the intended purpose - prevention of flashback.
In addition, however, the auxiliary voltage must not be chosen to be much greater than the arc drop, because otherwise strong flashback on the grid is to be feared. The disadvantage of this device lies in this limitation of the size of the control voltage, because the effective blocking time .der backfire corresponds to only a small fraction of an alternating current period.
According to the invention, the disadvantages of the devices mentioned are avoided by giving the star point of the auxiliary winding a potential which is equal to or higher than the potential of the star point of the rectifier secondary winding of the rectifier transformer, but lower than the potential the cathode lies.
The drawing shows some exemplary embodiments of the invention. FIG. 1 shows a rectifier G with anodes a, cathode k and controlled grids <I> g. </I> The anodes <I> a </I> receive current from the secondary winding S, the rectifier transformer, whose primary winding P is fed from the three-phase network Nv. SZ is the auxiliary winding, the phases of which are connected to the grids g in the correct order.
The secondary winding S has a star point 0, which forms the negative pole of the rectified current, while the auxiliary winding has a star point 0-. which is connected to the auxiliary resistor P, so that the potential of the connection point Q and the star point is equal to or higher than the potential of the star point 0, the secondary winding S,
at the same time .aber is lower than the potential of the cathode K. The direct current load is labeled 1Y 7. 2 also shows a rectifier with an anode a, cathode k and controlled grids g.
\ The anodes a receive current from the secondary winding, S, of the rectifier transformer, whose primary winding P from the three-phase network N; is fed from. S2 is again the auxiliary winding, the phases of which are connected to the grids g in the correct order. The secondary winding S, has a star point 0, which forms the negative pole of the rectified current ..
Point 0 is also directly connected to point 02, the star point of auxiliary winding S ,:. This auxiliary winding is directed in such a way that the phases of the voltage generated in it and, consequently, the voltage on the grids g lead with respect to the corresponding anode voltages by half the angle between two successive secondary phases.
Fig. $ Represents a further embodiment of the invention. P is the primary winding of the rectifier transformer, which is fed from the three-phase network Nw. The only secondary winding is twelve-phase with a fork circuit and has a star point 0. The six phases S ,, are connected to the anodes a of the rectifier G and the six phases S2 are connected to the grids g.
The secondary winding is wound in such a way that the phases SZ lead with respect to the phases <B> 8 </B> sequentially by half the angle between two successive phases S. In Fig. 1 the angle of advance of the grid voltage is 60 electrical degrees, whereas in Figs. 2 and 3 it is only 30 electrical degrees. In Fi. 1 the potential of the star point of the winding feeding the grid is higher than the potential of the star point of the winding feeding the anodes.
In Fig. 2 and 3 these potentials are the same. The influence of this difference becomes apparent in the period of time during which the potential of the grid is more negative than that of the associated anode. The higher the potential of the star point of the winding feeding the grid is selected, the shorter this period of time.
In order to still make the blocking effective, the lead of the grid voltage in Fig. 1 is selected to be greater than in Fig. 2 and 3, where the duration of the negative lowering of the grid relative to the anode is considerably longer than in Fig. 1.
The auxiliary winding can also be accommodated on a special transformer; if necessary, a small auxiliary generator can also be used to generate the control voltage. This control generator can also be driven by the motor driving the backing pump, or it can be designed in the manner of a synchronous-synchronous converter, this converter also being able to be used to supply reactive power to the primary network. This embodiment is illustrated by Fig. 4 ver. The same designations as in FIGS. 1 to 3 have the same meaning as in these.
A synchronous machine is designated by SM and HG is the auxiliary generator that supplies the grid voltage. If the synchronous machine r5 \ M supplying the reactive power is completely or additionally excited with the direct load current of the rectifier system, then it can be achieved that the cos 9p between the alternating load current and the mains voltage has the value 1 or even an excess for all loads Reactive power can be delivered to the grid.