Quecksilber-Dampf-Gleichrichter  / Kraken

 

©  Tube Collection Udo Radtke,
Germany
  2013-02-14

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Die Gleichrichtung von Wechselstrom war vor Jahrzehnten nicht so einfach wie heutzutage. Besonders wenn hohe Spannungen und Ströme erforderlich wurden bediente man sich gerne der Quecksilberdampf-Gleichrichter.

Für kleinere Ströme werden QD-Gleichrichter mit Glühkathoden verwendet.

Sie bestehen aus einem Heizfaden, der gleichzeitig die Kathode darstellt und einer Anodenfläche. In der evakuierten Röhre ist eine bestimmte Menge Quecksilber enthalten, das dann im Betrieb als Dampf bläulich leuchtet. (Abb.1)

Zur Inbetriebnahme müssen die Röhren erst 5...10 min vorgeheizt werden, bis die in der Röhre noch vorhandenen flüssigen Quecksilberkügelchen verdampft sind.

Hier noch ein interessanter Link:

http://www.quecksilberdampfgleichrichter.de


 
Abb.1
QD-Gleichrichter G7,5/0,6d in Funktion
Abb.2
Der gleiche Type im Original
 

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Neben den vielen einfachen kleinen QD-Gleichrichtern gab es auch noch größere Bauformen. Auf den folgenden Abbildungen sind einige aus meiner Sammlung abgebildet.

Große Gleichrichter haben einen beträchtlichen Quecksilberinhalt und erfordern einen sorgfältigen Umgang sowohl mechanisch als auch elektrisch. Geht er zu Bruch, läuft das Quecksilber aus und stellt eine ernste Gefahr für die Gesundheit dar.

Die nachfolgenden Abbildungen zeigen die Gleichrichter in umgekehrter Lage als in Betrieb. Diese Lage bietet etwas mehr Schutz.

Diese Art QD-Gleichrichter ist besonders für hohe Ströme geeignet. Der Quecksilber-Pool liegt unten und ist die Kathode. Die Elektroden der höher liegenden Arme sind die Anoden, die an die Sekundärwicklung  eines Transformators angeschlossen werden. Zwischen der Mittelanzapfung der Sekundärwicklung und der Kathode liegt die Gleichspannung für den Verbraucher.

Gleichrichter dieser Art erfordern eine Zündung. Dies erfolgt durch eine zunächst in das Quecksilber eingetauchte Elektrode, die mit der Anode verbunden ist und zunächst einen Kurzschluss bewirkt. Deshalb wird eine Drossel in Reihe geschaltet, die für den Wechselstrom einen hohen Blindwiderstand darstellt.  Beim Herausziehen der Elektrode unter Spannung entsteht ein erster Lichtboden, der sich dann bis zu den Anoden hin ausbreitet.

Zur Zündung des Gleichrichters kann auf unterschiedliche Art erfolgen, durch Kippen, versprühen von Quecksilber oder Ein- und Austauchen einer Zündelektrode. Oft besitzt die wippende Zündelektrode ein Eisenteil, das von außen über den Magnetismus einer Spule, die Elektrode ein- bzw. austaucht.

Für den Betrieb ist es allerdings erforderlich, dass an mindestens 2 Anoden jeweils im Wechsel eine positive Halbwelle des Wechselstromes anliegt. Der  Lichtbogen erfordert außerdem eine gewisse Belastung auf der Verbraucherseite, sonst reißt er ab und der Gleichrichter muss neu gezündet werden.

Manche Gleichrichter haben im unteren Teil noch 2 Erregerelektroden. Diese gehen nach der Zündung in Funktion und unterstützen die Zündung der Hauptelektroden.

Manche Gleichrichter besitzen 3 oder mehr Anodenarme. Die sind für Drehstrom vorgesehen und der erzeugte Gleichstrom ist besser geglättet.

 

Das nachfolgende Schaltbild zeigt einen Kraken-Gleichrichter mit den erforderlichen Komponenten.

Nachfolgend "Kraken"-Gleichrichter aus meiner Sammlung

unbekannte Type BWKE Form 24aF  Schott Type + Hersteller unbekannt

 
Nevelin Croydon England, ca. 35 cm hoch.  

WKG21cf  von Schott Jena, ca. 29 cm hoch Die "Dip-Elektrode" zum Start

Der nun folgende Gleichrichter ist ein Gleichrichter für 3-Phasen-Wechselstrom. Im Betriebszustand ist er genau anders herum gelagert, die Arme sind unten und der Ballon ist oben. Unten befindet sich eine kleine federnd gelagerte Elektrode, die zum Start von einem Elektromagneten bei angelegter Spannung in das Quecksilber eintaucht und einen Lichbogen zieht. Dieser leitet die Verdampfung des ganzen Füllvolumens an Quecksilber ein. Erst danach werden die Hauptelektroden einsatzbereit.

Der gezeigte QD-Gleichrichter hat folgende Daten:

Kolbenduchmesser:     
Gesamthöhe:       
Arbeitsspannng: 380V Drehstrom
Arbeitsstrom: ca. 400A
Quecksilbervolumen: ca. 2 Liter geschätzt.

Gleichrichter der vorgenannten Art wurden z.B. bei der Zugspitzbahn verwendet. Heutzutage findet man sie nur noch in Museen. Bisweilen werden sie sogar noch zu Vorführzwecken in Betrieb genommen.  


Bild folgt !  
   

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