Einrichtung zur Verhinderung von Spannungsdurchschlägen an den Anodeneinführungsisolatoren. Beim Betrieb von elektrischen Ventilen mit Gas- oder Dampfentladungsstrecke mit grossen Strömen und Spannungen ergeben sich isolationstechnische Schwierigkeiten an den Anodendurchführungsisolatoren, weil häufig Isolatordurchschläge zum Anoden bolzen auftreten. Diese Isolatordurchschläge sind eine Folge der starken Erwärmung des Isolators durch die Anode und den Anoden bolzen und der dieser entsprechenden Ver minderung der Isolationsfestigkeit des Por zellans.
Man hat festgestellt, dass an dem im Langmuir'schen Dunkelraum liegenden Teil des Isolators wenig Durchschläge auf treten, weil hier der Isolator elektrisch wenig oder überhaupt nicht beansprucht wird, der Isolator also entlastet ist. Ausserhalb des Langmuir'schen Dunkelraumes befindet sich der innerhalb des Ventilgehäuses liegende Teil des Durchführungsisolators in einem elektrischen Feld zwischen Anode bezw. Anodenbolzen und dem evakuierten Raum des Ventils, der angenähert Kathodenpoten- tial besitzt.
Um diesen gefährdeten Teil des Isolators zu schützen, hat man vorgeschlagen; das elektrische Feld zwischen der Anode und der Gegenelektrode, zum Beispiel dem Ventilgehäuse durch Metallhülsen zu steuern, die den Isolator umschliessen und mit je einer der Elektroden verbunden sind, wobei der Abstand zwischen den Elektroden und zwischen diesem und dem Isolator so eng gewählt ist, dass in den Spalten keine Ent ladung stattfinden kann.
Man hat ferner bei Ventilen mit an den Durchführungsisolatoren derAnoden aufgehängten Lichtbogenführungs- hülse grossen Durchmessers den innerhalb der Lichtbogenführungshülse liegenden Iso- latorteil dadurch zu stützen versucht, dass über den Isolator ein Metallrohr geschoben wurde, das das gleiche Potential wie der Anodenbolzen besass. Das elektrische Feld wird hier ebenfalls dem Isolator ferngehalten.
Abgesehen davon, dass im letztern Falle der Isolator nur auf dem Teil innerhalb der Lichtbogenhülse geschützt ist, über den die Potentialhülse sich erstreckt, ist er ausser halb der Lichtbogenhülse gänzlich unge schützt. Ausserdem besitzen die beiden be kannten Einrichtungen den Nachteil, dass in so geringen Entfernungen der Isolator um gebende Metallhülsen die Wärmeabstrahlung vom Isolator weg verhindern und eine Wärme stauung im Raum zwischen Hülse und Iso lator herbeiführen, so dass der Isolator ther misch so hoch beansprucht wird, dass Sprünge sich bilden können, die die Isolation herab setzen und Durchschläge begünstigen.
Gegenstand der Erfindung ist nun eine Einrichtung zur Verhinderung von Spannungs durchschlägen an den Anodeneinführungs- isolatoren von gesteuerten oder urgesteuer- ten Ventilen mit Gas- oder Dampfentladungs- strecke und mit Lichtbogenführungshülsen aus Metall, bei der erfindungsgemäss die Lichtbogenführungshülse den Durchführungs isolator auf der gesamten in das Gehäuse hineinragenden Länge in einem solchen Ah- stand umgibt,
dass der Langmuir'sche Dun kelraum in dem jonenarmen Raum zwischen Isolator und Hülse sich so ausbilden kann, dass er den Isolator auf seiner gesamten Länge innerhalb des Ventils allseitig eng umschliesst und den Raum zwischen Hülse und Isolator ausfüllt.
In der Zeichnung ist ein Ausführungs beispiel der Erfindung schematisch teilweise im Schnitt dargestellt. Darin bedeutet a den Deckel eines Ventils mit Metallgehäuse, durch den Anoden b mit Hilfe von Isolatoren c hindurchgeführt werden. Die Isolatoren kön nen Rillen oder Schirme besitzen, wie dar gestellt oder auf dem im Innern des Ventil gehäuses liegenden Teil rein zylindrisch sein. Mit d ist die die Anode b umgebende Licht bogenführungshülse aus Metall bezeichnet, in der in an sich bekannter Weise gesteuerte oder urgesteuerte Gitter angebracht sind.
Die Hülse d besitzt eine solche Lage gegen über dem Isolator, dass der Langnruir'sehe Dunkelraum, dessen Schichtdicke am Anoden mantel grösser ist als vor dem Anodenkopf mit der Umhüllinie e sich auf der gesamten Länge des Isolators innerhalb des Ventil gehäuses unmittelbar an dem Isolatormantel anschmiegt und den Raum zwischen Hülse und Isolator von der Anode bis zum Deckel des Ventilgehäuses ausfüllt. Da im Dunkel raum das Hauptspannungsgefälle liegt, nimmt er den grössten Teil der Spannung auf, so dass der Isolator elektrisch entlastet wird.
Da der Isolator ausserdem seine Wärme durch Strahlung an die mit der Anodenplatte ver bundene Hülsenwand abgeben kann, ist er auch thermisch entlastet, so dass der Isolator in doppelter Hinsicht gegen Durchschlag ge schützt ist, nämlich sowohl elektrisch als auch thermisch.
Device to prevent voltage breakdowns on the anode entry insulators. When operating electrical valves with a gas or vapor discharge path with large currents and voltages, there are technical insulation difficulties on the anode bushing insulators because often insulator breakdowns occur to the anode bolts. These insulator breakdowns are a consequence of the strong heating of the insulator by the anode and the anode bolts and the corresponding reduction in the insulation strength of the Por zellans.
It has been found that there are few breakdowns in the part of the insulator located in Langmuir's dark room, because here the insulator is subjected to little or no electrical stress, i.e. the insulator is relieved. Outside the Langmuir's dark room, the part of the bushing insulator located within the valve housing is located in an electrical field between the anode and / or. Anode bolt and the evacuated space of the valve, which has approximately cathode potential.
To protect this vulnerable part of the isolator, it has been proposed; to control the electric field between the anode and the counter electrode, for example the valve housing, by means of metal sleeves which enclose the insulator and are each connected to one of the electrodes, the distance between the electrodes and between this and the insulator being selected so closely that no discharge can take place in the gaps.
In valves with a large diameter arc guide sleeve suspended from the bushing insulators of the anodes, attempts have also been made to support the insulator part located inside the arc guide sleeve by pushing a metal tube over the insulator which had the same potential as the anode bolt. The electric field is also kept away from the insulator here.
Apart from the fact that in the latter case the insulator is only protected on the part within the arc sleeve over which the potential sleeve extends, it is completely unprotected outside of the arc sleeve. In addition, the two known devices have the disadvantage that the insulator surrounding metal sleeves prevent heat from being radiated away from the insulator and cause heat to accumulate in the space between the sleeve and the insulator, so that the insulator is thermally stressed so high that cracks can form, which reduce the insulation and promote breakdowns.
The invention now relates to a device for preventing voltage breakdowns on the anode insertion insulators of controlled or primed valves with gas or vapor discharge paths and with arc guiding sleeves made of metal, in which, according to the invention, the arc guiding sleeve penetrates the bushing insulator over the entire length Enclosing the length of the housing protruding in such a way that
that the Langmuir's dark space in the ion-poor space between the insulator and the sleeve can develop in such a way that it tightly encloses the insulator on all sides over its entire length within the valve and fills the space between the sleeve and the insulator.
In the drawing, an embodiment example of the invention is shown schematically partially in section. Here, a means the cover of a valve with a metal housing, through which anodes b are passed with the aid of insulators c. The isolators can have grooves or screens, as shown or be purely cylindrical on the part located inside the valve housing. With d, the anode b surrounding the light arc guide sleeve made of metal is referred to, in which controlled or primary controlled grids are attached in a manner known per se.
The sleeve d has such a position with respect to the insulator that the Langnruir'sehe dark room, the layer thickness of which on the anode jacket is greater than in front of the anode head with the envelope line e, hugs the insulator jacket over the entire length of the insulator inside the valve housing and fills the space between the sleeve and the insulator from the anode to the cover of the valve housing. Since the main voltage gradient is in the dark room, it absorbs most of the voltage, so that the insulator is electrically relieved.
Since the insulator can also emit its heat by radiation to the sleeve wall connected to the anode plate, it is also thermally relieved, so that the insulator is protected against breakdown in two ways, namely both electrically and thermally.