DE1247493B - Process for the controlled extinguishing of the discharge of gas or vapor discharge vessels using a short-term auxiliary discharge and application of the process - Google Patents
Process for the controlled extinguishing of the discharge of gas or vapor discharge vessels using a short-term auxiliary discharge and application of the processInfo
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Description
Verfahren zur gesteuerten Löschung der Entladung. von Gas-, oder.
Dampfentladungsgefäßen=unter Verwendung einer kurzzeitigen Hilfsentladung und Anwendung
des Verfahrens
Bei dieser Anordnung kann sich die- gleiche nachteilige Erscheinung ergeben, wie sie bereits bei der anderen oben in ihrem Wesen erörterten bekannten Anordnung geschildert wgrdel. ist.With this arrangement, the same disadvantageous phenomenon as they are already known in the case of the other in their essence discussed above Arrangement described wgrdel. is.
Bei diesen bekannten Anordnungen ist also jeweils die Hilfsentladungsstrecke
über die ganze Zeitdauer vom Zeitpunkt der Einleitung der Löschung bis zum Zeitpunkt
der Vollendung der Löschung der Hauptentladung wirksam. Es besteht dabei, wie angegeben,
insbesondere der Mangel, daß trotz einer -gezielten gesteuerten Löschung der Entladung
in unerwünschter Weise eine erneute Zündung im Gefäß stattfinden kann, Die Erfindung
belebt- die Mängel. Sie bezieht sich auf ein Verfahren zur gesteuerten Löschung
der Entladung von Gas- oder Dampfentladungsgefäßen, die bei Wechselstrombetrieb
in jeder- )'Periode durch einen Zündstift neu gezündet werden, unter Verwendung
eirxer kurzzeitigen Hilfsentladung hoher Stromstärke zwischen einer als Anode wirkenden
Hilfselektrode und der betriebsmäßigen Kathode des Gefäßes, und ist gekennzeichnet
durch- die Verwendung einer Hilfsentladung, deren Stromamplitude die Stromstärke
der Hauptentladung um eine Größenordnung oder mehr überschreitet, und ferner dadurch,
daß die Hilfsentladung vor dem gewünschten Zeitpunkt des Eilöschens der Hauptentladung
sowohl eingeschaltet als auch unter gleichzeitiger Sperrung ihres Stromkreises wieder
abgeschaltet wird. Durch die Hilfsentladung wird in dem Plasma des Entladungsgefäßes
eine hohe Dichte an negativen Ladungsträgern (Elektronen) bereitgestellt, die fair
die Führung des Stromes der zu löschenden Hauptentladung solange ausreicht, bis
der oder die Kathodenflecke der Hauptentladung abgebaut sind. Dadurch, daß der Stromkreis
der Hilfsentladung- gleichzeitig mit dein Abschalten gesperrt wird, wird ein energiereicher
Einstrom von Ladungs-= auf die Anode der Hilfsentladung verhindert, erseits zur
Bildung eines Kathodenflecks auf der Hilfsanode und damit zur Wiederzündung der
Entladung führen könnte: Zur Einleitung der Hilfsentladung sowie zur Sperrung der
Hilfsentladungsstrecke als Erzeuger von Ladungsträgern und die Sperrung der Anode
der Hilfsentladungsstrecke gegen den Einstrom positiver Ionen-kann erfindungsgemäß
nach der einen Lösung jeweils in Reihe mit der Anode der Mlfsentladungsstrecke ein
besonderes gesteuertes elektrisches Gasentladungsventil geschaltet werden. Dieses
wird für das Inwirkungsetzen der Hilfsentladung eingeschaltet bzw. gezündet und
sperrt die Hilfsentladung über die Hilfsentladungsstrecke durch sein Erlöschen.
Mit seiner Sperrung bildet es aber gleichzeitig im Leitungszug von der Anode der
Hilfsentladungsstrecke einte Trennstrecke, so daß also ein Einstrom von positiven
Ladungsträgern nicht mehr stattfinden kann, da
Der Kondensator wird von einer geeigneten elektrischen Energiequelle dauernd aufgeladen, z. B. von einer elektrischen Wechselspanungsquelle über Gleichrichter und gegebenenfalls über Widerstände. Für die Speisung der Hilfsentladungsstrecke durch die Entladung des Kondensators wird dieser, wie bereits für die Steuerung der Speisung der Hilfsent ladungsstrecke angegeben, entweder mittels einer mit ihr integrierenden oder einer selbständigen Ventil-' einrichtung in Form einer zweiten gesteuerten Hilfsgasentladungsstrecke auf die Hilfsentladungsstrecke des Stromrichtergefäßes für die Bereitstellung der negativen Ladungsträgerdichte für die Löschung der Hauptentladung geschaltet. Diese zum Schalten dienende Hilfsentladungsstrecke kann entweder ein gittergesteuertes oder auch ein. -zündstiftgesteuertes Hilfsgefäß sein. Wird ein zündstiftgesteuertes Gefäß für Initialzündung in jeder Periode des Wechselstromes gewählt; so empfiehlt es sich, einen sogenannten kapazitiven Zünder zu benutzen, d. h. einen Zündstift, der einen dielektrischen, von dem Kathodenquecksilber bespülten Überzug besitzt. Das ist zweckmäßig, weil im vorliegenden Fall Zündungen von Entladungen mit kurzzeitigen, sehr hohen Stromspitzen stattfinden sollen, wofür sich reine Widerstandszünder wegen bestimmter physikalischer Erscheinungen im Dauerbetrieb nicht als so geeignet erwiesen haben. Im Rahmen der oben angegebenen zweckmäßigen Verkürzung der Leiterschleife der Hilfsentladungsstrecke kann es sich als vorteilhaft erweisen, das Entladungsgefäß für die Steuerung der Hilfsentladungsstrecke unmittelbar konstruktiv in den Aufbau des in seiner Löschung zu steuernden Stromrichtergefäßes mit einzubeziehen bzw. seinen Strompfad diesem weitgehend anzupassen. Hierfür kann die schaltende Hilfsentladungsstrecke z. B. unmittelbar in die Durchführung eingesetzt sein, durch welche hindurch sonst die Zuleitung zu der Anode der Hilfsentladungsstrecke verlegt werden würde, Der Kondensator für die Speisung der Hilfsentladungsstrecke kann konstruktiv mit dem schaltenden Hilfsentladungsgefäß vereinigt werden, indem er mit seinen Belägen unmittelbar um dieses Gefäß herum aufgebaut wird. Der Kondensator kann jedoch statt dessen auch z. B. um die Kathode des Hauptentladungsgefäßes herum angeordnet werden. Uin in dem Stromkreis der Hilfsentlädungsstrecke mit einer möglichst kleinen treibenden Spannung auszukommen für die Erzielung einer möglichst wirksamen Hilfsentladung, wird der Strompfad dieses Kreises vorzugsweise für die Bildung nur kleiner Widerstände bemessen. Als elektrische Energiespeicher können auch mehrere Kondensatoren benutzt werden, die in Parallelschaltung aufgeladen und für die Entladung in Reihe geschaltet werden. Es wird auf .diese Weise nur eine Aüfladungsstroniquelle kleinen Spannungswertes erforderlich, dagegen eine hohe treibende Spannung für die Entladung ,gewonnen und gleichzeitig der die Zeitkonstante des Entladungskreises bestimmende Kapazitätswert herabgesetzt. Eine Speisung der Hilfsentladungsstrecke kann auch statt aus einem elektrischen Energiespeicher, wie z. B. in Foren eines Kondensators, unmittelbar aus einer elektrischen Energiequelle erfolgen, die dauernd in der Lage ist, elektrische Energie zu liefern. Damit auf einfache Weise eine erwünschte intermittierende Speisung der Hilfsentladungsstrecke erfolgt, die z. B. wieder über ein besonderes schaltendes Hilfsentladungsgefäß vorgenommen werden kann, ist es für dessen einwandfreie Wirkung erforderlich, daß dieses Gefäß von einer Wechselspannungsquelle gespeist wird, die sinngemäß dann -für die Zwecke der Erfindung mit einer höheren Frequenz als der Frequenz des die Hauptentladungsstrecke speisenden Stromes arbeiten muß. Deren Mindesthöhe bestimmt sich dadurch, daß sich eine Strom-Bereitstellung der notwendigen Ladungsträgerdichte für die kurzzeitige Führung des Entladungsstromes in der Hauptentladungsstrecke aus dem Plasma gewädirleistet.The capacitor is powered by a suitable source of electrical energy continuously charged, e.g. B. from an electrical AC voltage source via rectifier and, if necessary, via resistors. For supplying the auxiliary discharge path When the capacitor is discharged, it becomes the same as for the controller the supply of the auxiliary discharge specified, either by means of one with her integrating or an independent valve 'device in the form of a second controlled auxiliary gas discharge path to the auxiliary discharge path of the converter vessel for the provision of the negative charge carrier density for the extinction of the main discharge switched. This auxiliary discharge path, which is used for switching, can either be a grid controlled or also a. - be an auxiliary vessel controlled by a firing pin. Becomes a Ignition-pin-controlled vessel for initial ignition in every period of the alternating current chosen; so it is advisable to use a so-called capacitive igniter, d. H. a firing pin, which has a dielectric, flushed by the cathode mercury Owns coating. This is useful because in the present case ignitions of discharges with short-term, very high current peaks, what pure resistance detonators are for not as suitable because of certain physical phenomena in continuous operation have proven. As part of the above-mentioned expedient shortening of the conductor loop the auxiliary discharge path, it can prove to be advantageous, the discharge vessel for the control of the auxiliary discharge path directly in the construction of the converter vessel to be controlled in its deletion. to adapt its current path to this to a large extent. The switching auxiliary discharge path z. B. be used directly in the implementation, through which otherwise the lead to the anode of the auxiliary discharge path would be laid, The Capacitor for supplying the auxiliary discharge path can be constructed with the switching auxiliary discharge vessel are united by being directly with its coverings is built up around this vessel. However, the capacitor can instead z. B. be arranged around the cathode of the main discharge vessel. Uin in the circuit of the auxiliary discharge line with the smallest possible driving force Voltage to get along to achieve the most effective auxiliary discharge possible, the current path of this circuit is preferred for the formation of only small resistances measured. Several capacitors can also be used as electrical energy storage devices that are charged in parallel and connected in series for discharge will. In this way, it is only a charging source of small voltage required, however, a high driving voltage for the discharge, gained and at the same time the capacitance value which determines the time constant of the discharge circuit degraded. The auxiliary discharge path can also be fed instead of from one electrical energy storage, such. B. in forums of a capacitor, directly take place from an electrical energy source, which is continuously capable of electrical To deliver energy. Thus, in a simple way, a desired intermittent supply the auxiliary discharge takes place, the z. B. again about a special switching Auxiliary discharge vessel can be made, it is for its proper effect required that this vessel is fed by an AC voltage source, the accordingly then -for the purposes of the invention at a higher frequency than that Frequency of the main discharge line feeding current must work. Their minimum height is determined by the fact that there is a current supply of the necessary charge carrier density for the brief guidance of the discharge current in the main discharge path guaranteed from the plasma.
Für die Bildung der Hilfsentladungsstrecke von einer besonderen Hilfselektrode als Anode zur Kathode zur Bereitstellung der gesteigerten negativen Ladungsträgerdichte des Gefäßes kann entweder eine besondere selbständige Hilfsanode als zusätzlicher Bauteil vorgesehen werden. oder es kann als eine solche Hilfsanode gegebenenfalls auch ein an sich im Stromreichtergefäß vorhandener Teil, wie z. B. ein isoliert angeordnetes Anodenschutzrohr, ein Steuergitter oder unmittelbar der Vakuumkessel des Stromrichtergefäßes, benutzt werden, wenn dessen Kathode gegen. die übrige Gefäßwand elektrisch isoliert ist. Das Steuergitter z. B. wird dann nach seiner Steuerfunktion in dem Gasentladungsgefäß weiterhin für die Zwecke der Hilfsentladungsstrecke als Hilfsanode während des Brennens der Hauptentladung benutzt. Wird eine besondere selbständige Hilfsanode benutzt, so kann es sich empfehlen, diese schon mit Rücksicht auf einen geringen Anodenfall großflächig auszubilden und möglichst dicht oberhalb des Kathodenquecksilbers anzuordnen. Es wird sich weiterhin empfehlen, für einen raschen Abbau der Restkonzentration an Ladungsträgern in der Nähe der Kathodenoberfiäche besondere Entionisierungsflächen vorzusehen, um die Gefahr einer Rückzündung nach der Löschung auszuschließen. Die Rolle dieser Entionisierungsflächen kann auch unmittelbar der Anode der Hilfsentladungsstrecke übertragen werden, wenn diese Elektrode entsprechend ausgebildet und sinngemäß dicht oberhalb des Spiegels der Kathode angeordnet wird.For the formation of the auxiliary discharge path from a special auxiliary electrode as an anode to the cathode to provide the increased negative charge carrier density of the vessel can either have a special independent auxiliary anode as an additional Component are provided. or it can be used as such an auxiliary anode if appropriate also a part that is present in the current enrichment vessel, such as, for. B. an isolated arranged anode protection tube, a control grid or directly the vacuum vessel of the converter vessel, can be used if its cathode is against. the rest of the vessel wall is electrically isolated. The control grid z. B. is then according to its control function in the gas discharge vessel continues for the purpose of the auxiliary discharge path as Auxiliary anode used during main discharge burning. Will be a special one If an independent auxiliary anode is used, it may be advisable to use it with consideration with a low anode drop over a large area and as close as possible above to arrange the cathode mercury. It will still be recommended for one rapid reduction of the residual concentration of charge carriers in the vicinity of the cathode surface Provide special deionization surfaces to avoid the risk of flashback exclude the deletion. The role of these deionization surfaces can also be immediate the anode of the auxiliary discharge path, if this electrode is transferred accordingly is formed and is accordingly arranged just above the level of the cathode.
Für die ßpeisuug der Hilfsentladungsstrecke, welche die gesteigerte negative Ladungsträgerdichte hervorruft, war entweder die Benutzung eines besonderen Hilfsentladungsgefäßes angegeben worden, welches die Energiequelle auf diese Hilfsentladungsstrecke schaltet, öder die Anwendung einer mit der Hilfsentladungsstrecke integrierenden Steuereinrichtung. Im letzteren Falle kann also auch ohne ein besonderes Entladungsgefäß zur Steuerung der Speisung der Hilfsentladungsstrecke gearbeitet werden, indem die- Anode der Hilfsentladungsstrecke im Stromrichtergefäß mit einem entsprechenden Steuergitter ausgestattet wird, welches eine entsprechende elektrische Steuerung erfährt. Dieses Steuergitter wird in diesem Fall vorzugsweise der Anode der Hilfsent ladungsstrecke möglichst nahe zugeornet, um auch seine Wirkung als Sperrorgan gegen den Einstrom von positiven_Ionen -in_die Hilfsanode möglichst-vollkommen zu machen. _ _ Für die Zwecke einer Teilaussteuerung der Stromrichtergefäße im Verlauf jeder Periode des speisenden Wechselstromes können erfindungsgemäß nur einanodige Entladungsgefäße benutzt werden. Für die Zwecke eines Schutzes gegen Überströme oder Kurzschlüsse kann die Erfindung jedoch auch bei mehranodigenEntladungsgefäßenAnwendung finden.For the supply of the auxiliary discharge path, which increases the causes negative charge carrier density, was either the use of a special one Auxiliary discharge vessel has been specified, which the energy source on this auxiliary discharge path switches, or the use of one integrating with the auxiliary discharge path Control device. In the latter case, it is also possible without a special discharge vessel to control the supply of the auxiliary discharge path can be worked by the- Anode of the auxiliary discharge path in the converter vessel with a corresponding control grid is equipped, which experiences a corresponding electrical control. This In this case, the control grid is preferably the anode of the auxiliary discharge path as close as possible to its effect as a barrier against the inflow from to make positive ions in the auxiliary anode as perfect as possible. _ _ For the purposes a partial control of the converter vessels in the course of each period of the feeding According to the invention, only single-anodic discharge vessels can be used with the alternating current. For the purpose of protection against overcurrents or short circuits, the invention but can also be used in multi-anode discharge vessels.
Die Anwendung-der Erfindung ist ferner nicht- auf solche - Anordnungen--beschränkt, -bei denen die Hauptentladungsstrombahn im Entladungsgefäß mit Wechselstrom gespeist ist,- sondern sie läßt sich mit dem gleichen Erfolg auch . anwenden, wenn- die Hauptentladungsstroxnbahn. des Gefäßes mit Gleichstrom gespeist ist. Das Verfahren nach der Erfindung läßt sich daher insbesondere auch vorteilhaft anwenwenden, um hochgespannte Gleichströme mit Hilfe eines-.- Entladungsgefäßes ..als .Schalter - zu unterbrechen. - -Einige -beispielsweise Schaltungsanordnungen für die=Anwendung der Erfindung veranschaulichen die Figuren der Zeichnung._ In:-dem Ausführungsbeispiel-nach F i g.-1 bezeichnet 1-_das-Hanptentladungsgefäß. mit der Anode 1a,-dem Steuergitter 1 b und mit einer Blende 1 c, die den aufsteigenden Metalldampf in dem Gefäß nach- den Gefäßwänden bzw. nach Kondensationsflächen hin ablenkt. 2 bezeichnet den Tauchzündstift des Gefäßes- für dessen Iinitialzündung im Verlauf jeder Periode der Wechselspannung, die an der Anode 1ä und der Quecksilberkathode 3 des @ Gefäßes 1 liegt. Mit 4 ist ein Hilfsentladungsgefäß bezeichnet: Dieses dient zur zeitlich vorbestimmten Steuerung der Entladung des Kondensälors 5 über die Hilfsanode 6, um auf diese Weise in dem Gefäß die zusätzliche Hilfsentladung zur betriebsmäßigen Kathode zu erzeugen, durch welche eine gegenüber dem für die Hauptentladüng bedingten Maß -gesteigerte negative Ladungsträgerdichte geschaffen und für die Löschung der Hauptentladungsstrecke während der -Abbauzeit der Kathodenflecke bereitgestellt ist. Zur Ladung des Kondensators 5 dient eine Wechselströmquelle, die den Transfoririätör 9 speist, von dessen Sekundärwicklung über einen Begrenzungswiderstand 7 und das Ventil 8 der Kondensator 5 mit elektrischer Energie beschickt und mit bestimmter Polarität auf= geladen wird. Soll ein zwischen der Anode 1a und der Kathode 3 bestehender Lichtbogen gelöscht werden, so wird das Entladungsgefäß 4, welches nach dem Beispiel als Gefäß mit Entialzündung ausgebildet ist, mittels des Zündstiftes 4a gezündet. Der Kondensator 5 kann sich nunmehr über die durch die Hilfsanode 6 und die Kathode 3 gebildete Strecke entladen. Nachdem die Entladung des Kondensators 5 unter Bildung einer Entladung bzw. eines Stromes von der Hilfsanode 6 nach -der Kathode 3 mit entsprechend hoher Stromänderungsgeschwindigkeit bis auf einen bestimmten unteren Wert abgesunken ist, wird diese Entladung im Gefäß 4 selbsttätig unterbrochen und dadurch der Kondensator 5, der inzwischen in dem von ihm gespeisten Stromkreis umgeladen worden ist, elektrisch von der Anode 6 der Hilfsentladungsstrecke abgetrennt, so daß über die Anode 6 ein Ionenstrom, der an dieser eine Rückzündung einleiten könnte, nicht stattfindet. Nunmehr ist vor der Löschung der Hauptentladungsstrecke in dem Plasma des Gefäßes 1 eine Ladungsträgerdichte bereitgestellt, die den Betrag überschießt, der für die Aufrechterhaltung des Lichtbogens zwischen der Anode 1 a und der Kathode 3 erforderlich wäre. Auf Grund dieses Überschusses an negativer Ladungsträgerdichte wird der über die Hauptentladungsstrecke bestehende Lichtbogen aus diesem stromstarken Plasma kurzzeitig derart mit Ladungsträgern beliefert, daß für die Aufrechterhaltung dieses Stromes keine Elektronenmission aus dem Kathodenfleck bzw. den Kathodenflecken erforderlich ist. Diese Nichtbeanspruchung des Kathodenfleckes .bzw. der Kathodenflecke für die Elektronenlieferung macht die bisherige Existenz des Kathodenfleckes überflüssig, so das dieser selbsttätig zum Erlöschen kommt. In jeder nachfolgenden Periode des die Hauptentladungsstrecke-(la bis 3) speisenden Wechselstromes wird über den Zündstift 2 dieses Gefäß zu .dem erwünschten Zeitmoment neu gezündet, so däß die Hauptentladung zwischen der Anode la und der Kathode 3 wieder- gebildet wird.The application of the invention is furthermore not limited to arrangements in which the main discharge current path in the discharge vessel is fed with alternating current, but it can also be used with the same success. Apply when - the main discharge path. of the vessel is fed with direct current. The method according to the invention can therefore also be used advantageously in order to interrupt high-voltage direct currents with the aid of a -.- discharge vessel ..as .switch. The figures in the drawing illustrate some, for example, circuit arrangements for the application of the invention. In: the exemplary embodiment according to FIG. 1, 1 denotes 1-the hemp discharge vessel. to the anode 1a, -the control grid 1 b and c with a diaphragm 1, which demand the rising metal vapor in the vessel or the vessel walls deflects by condensation surfaces out. 2 designates the immersion ignition pin of the vessel - for its initial ignition in the course of each period of the alternating voltage which is applied to the anode 1a and the mercury cathode 3 of the vessel 1. An auxiliary discharge vessel is denoted by 4: This is used to control the discharge of the condenser 5 via the auxiliary anode 6 at a predetermined time, in order to generate the additional auxiliary discharge in the vessel for the operational cathode, by means of which a measure compared to the one required for the main discharge - created increased negative charge carrier density and is provided for the extinction of the main discharge path during the degradation time of the cathode spots. An alternating current source is used to charge the capacitor 5, which feeds the transformer 9, from the secondary winding of which via a limiting resistor 7 and the valve 8 the capacitor 5 is charged with electrical energy and charged with a certain polarity. If an arc existing between the anode 1a and the cathode 3 is to be extinguished, the discharge vessel 4, which according to the example is designed as a vessel with ignition ignition, is ignited by means of the ignition pin 4a. The capacitor 5 can now discharge over the path formed by the auxiliary anode 6 and the cathode 3. After the discharge of the capacitor 5 has dropped to a certain lower value with the formation of a discharge or a current from the auxiliary anode 6 to the cathode 3 with a correspondingly high rate of current change, this discharge in the vessel 4 is automatically interrupted and the capacitor 5, which in the meantime has been reloaded in the circuit fed by it, is electrically separated from the anode 6 of the auxiliary discharge path, so that an ion current that could initiate a reignition at this does not take place via the anode 6. Now, before the main discharge path is extinguished, a charge carrier density is provided in the plasma of the vessel 1 which exceeds the amount that would be required to maintain the arc between the anode 1a and the cathode 3. Because of this excess of negative charge carrier density, the arc from this high-current plasma is briefly supplied with charge carriers over the main discharge path in such a way that no electron emission from the cathode spot or cathode spots is required to maintain this current. This non-stressing of the cathode spot .bzw. the cathode spot for the delivery of electrons makes the previous existence of the cathode spot superfluous, so that it goes out automatically. In each subsequent period of the alternating current feeding the main discharge path (la to 3), this vessel is re-ignited via the ignition pin 2 at the desired moment in time, so that the main discharge between the anode la and the cathode 3 is re-established.
Das Ausführungsbeispiel -nach F i g: 2 zeigt eine Anordnung,- wobei die für die Belieferung der Hilfsentladüngsstrecke benutzte Kapazität in ihrem konstruktiven Aufbau -dem übrigen Entladungsgefäß angepaßt ist und: außerdem aus mehreren Kondensatöreri besteht: Diese sind für die -Auffädung parallelgeschaltet und werden für die Entladung in Reihe geschaltet. In dieser Figur ist wieder mit 1 das Stromrichtergefäß und'mit 4 das Hilfsentladungsgefäß für die Steuerung der Speisung- der Hilfsentladungsstrecke in dem Stromrichtergefäß bezeichnet. Die Kapazität 5 besteht in diesem Falle aus zwei Kondensatoren 5 a und -5b in der Form von Kreisringscheiben. Der Innere Durchmesser dieser Kreisringscheiben ist derart bemessen, daß er größer ist als der Durchmesser des von ihnen umschlossenen Kathodenteiles de's Gefäßes. Die Anode der Hilfsentladungsstrecke ist ebenfalls wieder finit 6 bezeichnet. Sie hat in diesem Falle eine großflächige Ausdehnung mit entsprechenden Durchgangsöffnungen, durch welche die Hauptentladung zwischen der Anöde 1 a und der Kathode 3 passieren kann. Durch diese großflächige Gestaltung ist diese Elektrode 6 unmittelbar ausnutzbar als ein Körper für die Beschleunigung des Entiönisierungsvorganges sowohl nach dem Erlöschen der Hauptentladung als auch bereits nach der Unterbrechung der Hilfsentladung. Für die -Aufladung der Kapazitäten 5a und 5b dient eine Wechselspannungsquelle, die ihre Energie über einen Transformator 9 und zwei Ventilstrecken 8 a und 8 b sowie Begrenzungswiderstände 7a bzw. '7 b liefert. Durch die besondere Einschalteng der Ventile werden beide Halbwellen des über den Transformator 9 gelieferten Wechselstromes nacheinander für die Ladung je einer der Kapazitäten 5a bzw. 5b ausgenutzt. Diese. Schaltungsanordnung bedarf über diese Beschreibung hinaus keiner weiteren"Erläuterung,. da sie im übrigen sinngemäß wirkt wie die Anordnung- nach dem Ausführungsbeispiel gemäß _F i g.1 bei . entsprechender Steuerung des Schaltgefäßes 4 und. des Initialzünders 2.The embodiment -according to Fig: 2 shows an arrangement, - with the capacitance used for supplying the auxiliary discharge path in its structural design - adapted to the rest of the discharge vessel and: also consists of several condensers: these are connected in parallel for the -Auffädung and are for the discharge connected in series. In this figure, 1 again denotes the converter vessel and 4 denotes the auxiliary discharge vessel for controlling the supply of the auxiliary discharge path in the converter vessel. The capacitance 5 in this case consists of two capacitors 5 a and 5 b in the form of circular ring disks. The inner diameter of these circular ring disks is dimensioned such that it is larger than the diameter of the cathode part of the vessel enclosed by them. The anode of the auxiliary discharge path is again labeled finite 6. In this case it has a large area with corresponding through openings through which the main discharge between the anode 1 a and the cathode 3 can pass. As a result of this large-area design, this electrode 6 can be used directly as a body for accelerating the deionization process both after the main discharge has been extinguished and after the auxiliary discharge has been interrupted. An AC voltage source is used for charging the capacitors 5a and 5b , which supplies its energy via a transformer 9 and two valve sections 8a and 8b as well as limiting resistors 7a and 7b . As a result of the special activation of the valves, both half-waves of the alternating current supplied via the transformer 9 are used one after the other to charge one of the capacitors 5a or 5b. These. The circuit arrangement does not require any further explanation beyond this description, since it otherwise acts in the same way as the arrangement according to the exemplary embodiment according to FIG. 1 with appropriate control of the switching vessel 4 and the detonator 2.
Es wurde bereits weiter oben darauf hingewiesen, daß die negative Ladungsträgerdichte, die in dem Gefäß geschaffen wird, entsprechend den zu beherrschenden Betriebsfällen bemessen werden muß. Soll also eine Anordnung sowohl für eine Teilaussteuerung des Stromrichters als auch z. B. für die Beherrschung von Kurzschlüssen wirksam sein, so müßte bei Benutzung nur einer Hilfsentladungsstrecke und nur eines elektrischen Energiespeichers bzw. einer Spannungsquelle für deren Speisung die Energie dieser Spannungsquelle, z. B. des Kondensators, so bemessen werden, daß sie durch die von ihr gespeiste Hilfsentladungsstrecke die gesteigerte negative Ladungsträgerdichte bereitzustellen in der Lage ist, um den Kurzschlußstrom in der Hauptentladungsstrecke zu löschen. Das würde betriebsmäßig einen dauernd hohen Energieaufwand für die Speisung der Hilfsentladungsstrecke bedeuten. Dieser Aufwand läßt sich jedoch dadurch herabsetzen, daß für die Speisung der Hilfsentladungsstrecke zwei elektrische Energiespeicher benutzt werden. Von diesen kann der eine nur die elektrischen Verhältnisse beherrschen für die Teilaussteuerung des Gefäßes, also die normale gezielte Löschung im Verlauf einer Periode während des ordnungsgemäßen Betriebes des Entladungsgefäßes, und der andere diejenigen elektrischen Verhältnisse, welche im Kurzschlußfall vorliegen. Statt dessen kann auch für die Beherrschung der Kurzschluß= löschung der zweite Kondensator mit dem ersten zu einer Batterie zusammengeschaltet werden, vorzugsweise in Form einer Reihenschaltung, die dann auf die Hilfsentladungsstrecke geschaltet wird. Der elektrische Energiespeicher bzw. Zusatzenergiespeicher für die Kurschlußlöschung wird dann nur in Wirkung gesetzt, wenn ein solcher Kurzschluß auftritt, was - wie bereits oben angegeben worden ist - erfolgen kann, z. B. in Abhängigkeit von der Stromänderung in der Kathodenzuleitung des Stromrichters, indem von dieser ein entsprechender Impuls abgeleitet wird zur Steuerung der Schalteinrichtung, durch welche der geladene Kondensator für die Kurzschlußlöschung entweder auf die gleiche Hilfsentladungsstrecke oder eine besondere Hilfsentladungsstrecke an dem Stromrichtergefäß geschaltet wird für die Erzeugung der Steigerung der negativen Ladungsträgerdichte. Man kann also beispielsweise in der Ausführung nach der F i g. 1 der Hilfsentladungsstrecke, welche gebildet wird durch die Anode 6 und die Kathode 3, ein zweites Speisesystem aus einem entsprechenden Kondensator nach Art von 5 und einem entsprechenden Entladungsgefäß nach Art von 4 zuordnen. Für die Ladung des anderen Kondensators muß dann sinngemäß eine entsprechend anders bemessene Spannung bzw. Spannungsquelle benutzt werden.It has already been pointed out above that the negative Charge carrier density that is created in the vessel, corresponding to that to be controlled Operating cases must be measured. So should an arrangement both for a partial level control the converter as well as z. B. effective for the control of short circuits should be, if only one auxiliary discharge path is used, and only an electrical energy store or a voltage source for their supply the energy of this voltage source, e.g. B. the capacitor, are dimensioned so that that it has the increased negative through the auxiliary discharge path fed by it Carrier density is able to provide the short-circuit current in the To clear main discharge path. In terms of operation, this would require a continuously high energy consumption mean for the supply of the auxiliary discharge path. This effort can, however thereby reduce that for the supply of the auxiliary discharge path two electrical Energy storage can be used. Of these, one can only know the electrical conditions master for the partial control of the vessel, i.e. the normal targeted extinguishing in the course of a period during the proper operation of the discharge vessel, and the other those electrical conditions that exist in the event of a short circuit. Instead of this, the second one can also be used to control the short circuit = extinction Capacitor can be interconnected with the first to form a battery, preferably in the form of a series circuit, which is then switched to the auxiliary discharge path will. The electrical energy storage or additional energy storage for short circuit extinguishing is only activated when such a short circuit occurs, what - how has already been stated above - can be done, e.g. B. depending on the Current change in the cathode feed line of the converter by adding a corresponding Pulse is derived to control the switching device through which the charged Capacitor for short-circuit extinction either on the same auxiliary discharge path or a special auxiliary discharge path is switched on the converter vessel for generating the increase in the negative charge carrier density. So you can for example in the embodiment according to FIG. 1 of the auxiliary discharge path, which is formed by the anode 6 and the cathode 3, a second feed system a corresponding capacitor of the type shown in FIG. 5 and a corresponding discharge vessel assign according to type of 4. For the charge of the other capacitor must then analogously a correspondingly differently dimensioned voltage or voltage source can be used.
Die F i g. 3 veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel für eine Anordnung, bei welcher für das Schalten der elektrischen Energiequelle auf die Hilfsentladungsstrecke nicht ein besonderes Entladungsgefäß benutzt wird, sondern für die Steuerung dieser Speisung unmittelbar die Hilfsentladungsstrecke mit einem entsprechenden Steuergitter ausgestattet ist. Soweit in dieser Figur wieder die gleichen Teile vorhanden sind wie in den anderen Figuren, sind unmittelbar die gleichen Bezugszeichen für die einzelnen Teile beibehalten worden. Wie aus der Figur zu entnehmen ist, ist der Hilfsanode in diesem Fall das besondere Steuergitter 6a zugeordnet, welches über einen Steuersatz 12 entsprechend an die Sperrspannung und an- eine Steuerspannung für die Freigabe der Speisung der Hilfsentladungsstrecke zwischen Hilfsanode 6 und Kathode 3 gelegt wird. Die Entladung über die Hilfsentladungsstrecke 6 bis. 3 erlischt, sobald der Kondensator in dem von ihm gegespeisten Stromkreis umgeladen wurde und, dadurch negatives Potential an der Hilfsanode 6 entsteht. Die auf die Anode 6 zuströmenden positiven Ionen werden durch das inzwischen negativ beäufschlagte Steuergitter 6a abgefangen.The F i g. 3 illustrates an embodiment for an arrangement, at which for switching the electrical energy source to the auxiliary discharge path a special discharge vessel is not used, but for controlling it The auxiliary discharge path is fed directly with a corresponding control grid Is provided. As far as the same parts are present again in this figure As in the other figures, the same reference numerals are used immediately for the individual parts have been retained. As can be seen from the figure, the Auxiliary anode in this case assigned to the special control grid 6a, which over a tax rate 12 corresponding to the reverse voltage and to a control voltage for the release of the supply of the auxiliary discharge path between auxiliary anode 6 and Cathode 3 is placed. The discharge via the auxiliary discharge path 6 to. 3 goes out, as soon as the capacitor has been reloaded in the circuit it has fed and, this creates a negative potential at the auxiliary anode 6. The flowing towards the anode 6 positive ions are through the meanwhile negatively charged control grid 6a intercepted.
Um einen wertmäßigen Anhalt für die Ladungsträgerdichte in einem Stromrichtergefäß zu geben, wird darauf hingewiesen, daß in diesen bei den üblichen Konstruktionen für die Führung eines Stromes von etwa 1000 Ampere eine negative Ladungsträgerdichte von etwa 101s je cm3 erforderlich ist. Für die Löschung eines solchen -Lichtbogens ist also dann erfindungsgemäß eine negative Ladungsträgerdichte von mindestens insgesamt etwa 1014 je cm3 in dem Plasma vor der zu löschenden Anode bereitzustellen.To provide an indication of the value of the charge carrier density in a converter vessel to give, it is pointed out that in these in the usual constructions a negative charge carrier density for carrying a current of about 1000 amperes of about 101s per cm3 is required. For extinguishing such an arc is then, according to the invention, a negative charge carrier density of at least overall to provide about 1014 per cm3 in the plasma in front of the anode to be extinguished.
Claims (13)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1955S0043636 DE1247493B (en) | 1955-04-23 | 1955-04-23 | Process for the controlled extinguishing of the discharge of gas or vapor discharge vessels using a short-term auxiliary discharge and application of the process |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1955S0043636 DE1247493B (en) | 1955-04-23 | 1955-04-23 | Process for the controlled extinguishing of the discharge of gas or vapor discharge vessels using a short-term auxiliary discharge and application of the process |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1247493B true DE1247493B (en) | 1967-08-17 |
Family
ID=7484812
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE1955S0043636 Pending DE1247493B (en) | 1955-04-23 | 1955-04-23 | Process for the controlled extinguishing of the discharge of gas or vapor discharge vessels using a short-term auxiliary discharge and application of the process |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE1247493B (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2943791A1 (en) * | 1979-10-30 | 1981-05-21 | Central'nyj naučno-issledovatel'skij institut chlopčatobumažnoj promyšlennosti, Moskva | Electron irradiation device for webs - protected by curved housing covering drum opposite electron beam window |
Citations (6)
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| DE624093C (en) * | 1929-07-12 | 1936-01-11 | Bbc Brown Boveri & Cie | Method for extinguishing the arc of a multi-anode mercury vapor rectifier |
| DE638337C (en) * | 1935-02-12 | 1936-11-20 | Siemens Schuckertwerke Akt Ges | Device for the protection of grid-controlled rectifiers with steam or gas filling against backflushing, in which in the event of a fault a common blocking potential is supplied which is negative compared to the anodes |
| DE656986C (en) * | 1938-02-19 | Siemens Schuckertwerke Akt Ges | Converters with evaporable cathode | |
| GB494652A (en) * | 1937-04-10 | 1938-10-28 | Philips Nv | Improvements in or relating to mercury-cathode discharge tubes |
| DE670281C (en) * | 1930-02-25 | 1939-01-16 | Aeg | Protective device for converters, especially rectifiers, with single-anode discharge vessels with an arc-like discharge, especially mercury vapor discharge vessels, which are separate for each phase |
-
1955
- 1955-04-23 DE DE1955S0043636 patent/DE1247493B/en active Pending
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