Teknisk tidskrift 1919

TIDSKRIFT ELEKTROTEKNIK

- . . . . . Redaktör: JULIUS KÖRNER. -

3 DEC. 1919 • 49 ÅRG. H Ä F T E 12

INNEHÅLL: Kvicksilveromformare för stora kraftbelopp, av ingenjör Joh, Härdén. — Högspänd likström för järnvägsdrift, av ingenjör J. Körner. — Smärre meddelanden: Gasfyllda glödlampor. Den internationella elektrotekniska kommissionen. — Litteratur.

Centraltryckeriet

Stockholm 1919

KVICKSILVEROMFORMARE FÖR STORA KRAFTBELOPP.

Föredrag vid Avdelningens för Elektroteknik sammanträde den 19 sept. 1919 av ing. Joh. Härden.

Upptäckten av den egenskapen hos en ljusbåge, alstrad mellan kvicksilver och en fast ledare, t. ex. järn eller kol, att den endast låter strömmen gå fram i ena riktningen om bågen matas med växelström, är långtifrån ny.

Enstaka antydningar finnas strödda i äldre litteratur, att detta fenomen iakttagits av olika försöksanställare. Redan någon gång på 1880-talet omnämner sålunda en tysk författare, namnet har fallit mig ur minnet, att han vid detta försök använde ett järnrör (han talar sålunda om användandet av en bösspipa) i vilket kvicksilvret befann sig, samt en ljusbåge mellan detta och en isolerad metallstång; han iakttog därvid en ventilverkan om strömmen omkastades. Han omnämner likväl ej, att bågen vid dessa försök brann i vacuurn , och detta är, som vi nu veta, ett oeftergivligt villkor för erhållandet av en jämn och likformig ventilverkan.

Visserligen kan, som av egna försök framgått, en rätt god verkan erhållas, om bågen under iakttagande av särskilda försiktighetsmått får brinna i en passande vätgasatmosfär, som håller kvicksilvret fullständigt rent. Dock är och förblir ett verkligt vacuurn, åtminstone på erfarenheternas nuvarande ståndpunkt, det säkraste medlet att erhålla en jämn och tillförlitlig verkan. Vacuumet bör därvid vara så högt det kan erhållas, om möjligt s. k. molekulärvacuum, av skäl som sammanhänga med svårigheten att annars hålla elektrodytorna absolut rena.

Då i början av år 1900 Cooper-Hewitt i Amerika på allvar började arbeta med kvicksilverlampan, låg det nära till hands att även försöka utbilda den som omformare. Vid samma tid togs problemet även upp av General Electric Company i Scheneetady; i detta bolags laboratorium

fjL

Fig. 1.

gjordes en hel del försöksarbeten med dessa apparater, vid vilka jag hade tillfälle deltaga. De mest olika typer utprovades därvid; huvudsakligast utfördes de med glaskärl och vanligen grafitanoder, dock användes även järnanoder. Fig. 1 visar ett typiskt utförande, den till vänster för lägre spänningar, c:a 110 volt, den andra för högre

spänningar. Som synes äro anoderna a — a anbragta i sidoled, kvicksilverkammaren i botten och startningsanoden vid sidan därom, medan kondensationsrummet är päron - format utbildat ovanför.

Den högra typen har anodkanalerna böjda framåt för att förhindra att kvicksilvret vid användandet av högre spänningar må stänka upp och väta anoderna; sker detta, även för ett ögonblick, kan den ena anoden för tillfället bli katod. Därvid går självklart strömmen direkt från den ena sidan till den andra och kortslutning uppstår, som lätt förstör apparaten. Fig. 2 visar det normala inkopplingsdiagrammet för dessa apparater.

Vid dessa försök provades även hur pass högt man kunde öka spänningen. Genom att iakttaga särskilda försiktighetsmått visade det sig, att det var möjligt att likrikta en 50 per. ström på 60 000 volt och 1 — 1,5 amp. i ett kärl av endast c:a 2 y2 liters rymd; dock är, av begripliga skäl, en sådan spänning ej praktisk annat än möjligen på provrum etc.; faran för överslag var mycket stor och förstördes i så fall kärlet explosionsartat. Försök gjordes även att likrikta högre frekvens, upp till c:a 10000 per, som även utan vidare lyckades, vilket visar, att denna ventilverkan är nästan momentan. Användes däremot ännu högre frekvens, t. ex. 2-1 o6 svängningar, överdrogs glasväggen nästan strax med ett blågrått beslag, som sänkte motståndet till en bråkdel av det normala,

detta oberoende av form och anordning.

De i fig. 1 visade apparaterna tåla i allmänhet ej högre belastning än c:a 10 amp. vid 110 — 220 volt, beroende dels på att en tät insmältning av platinatrådar, förande högre strömstyrkor, även vid användandet av upp till fem trådar i parallell visade sig praktiskt outförbart. Försökte man överskrida denna gräns, brast i allmänhet införingshuven mycket snart (i enstaka fall kunde en belastning av upp till 20 amp. erhållas, men detta var mera lyckträff).

Men även kylningsytorna satte en gräns för vidare belastning; glasväggarna i kondensationsrummet upphettades för starkt vid större kraftbelopp, eller blevo dimensionerna omöjliga och vacuumet svårt att upprätthålla.

Man övergick därför snart till försök med järnkärl och vacuurn, (som bl. a. föreslogs av Gooper-Hewitt i schw. pat. 28583 av år 1903). Hos Gen. Electric Co gjordes försök med en typ av järn, i vilken anodinföringen skedde