СПОСОБ ЗАЩИТЫ РТУТНОГО ВЫПРЯМИТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА ОТ ОБРАТНЫХ ЗАЖИГАНИЙ Советский патент 1936 года по МПК H01J13/44 

Защита ртутных выпрямителей от перегрузок и обратных зажиганий обычно производится при помощи сеток, помещенных вблизи анодов выпрямителя, путем подачи на них отрицательного по отношению к катоду потенциала от какого-либо внешнего источника.

В большинстве существующих схем при аварии отрицательный потенциал на сетки подается при помощи специальных быстродействующих реле, питающихся от трансформаторов тока, включенных перед первичной обмоткой главного трансформатора. Источником постоянного напряжения служит либо генератор постоянного тока, либо аккумуляторная батарея.

Предлагаемое устройство лишено каких бы то ни было механических приборов и представляет собою чисто электрическую схему, представленную на фиг. 1 прилагаемого чертежа, где фиг. 2, 3 и 4 изображают осциллограммы напряжения.

Перед первичной обмоткой главного трансформатора 1 в каждую фазу включено по небольшому сопротивлению 2, дающему падение напряжения при нормальной работе трансформатора порядка 10 вольт. От этих сопротивлений питаются обмотки небольшого трехфазного трансформатора 3, работающего на купроксный выпрямитель 4. Последний заряжает конденсатор 5, включенный между нулевой точкой сеточных пиктрансформаторов 6 и катодом главного выпрямителя 7. Конденсатор 5 может разряжаться либо непосредственно на сопротивление 8, либо на сопротивление 9 через обмотку пиктрансформатора в зависимости от того, какой из этих вариантов наиболее удобен для частного случая.

Как видно из схемы, напряжение на зажимах конденсатора вычитается из напряжения пиктрансформатора, благодаря чему нулевая линия напряжения пиктрансформатора смещается на величину постоянного напряжения на конденсаторе, как это указано на осциллограмме (фиг. 2, 3).

При нормальной работе выпрямителя импульса напряжения Е₀ достаточно для надежного возникновения дугового разряда.

Во время перегрузки падение напряжения на сопротивлениях 2 увеличивается, благодаря чему напряжение Е_с на конденсаторе также возрастает до такой величины, которая обеспечивает абсолютное превалирование над импульсом напряжения пиктрансформатора, благодаря чему все сетки выпрямителя получают отрицательный потенциал и ток через выпрямитель прекращается. После этого конденсатор начинает разряжаться, через сопротивление 8. Время его разряда зависит как от величины емкости 5, так и от величины сопротивления 8, а процесс разряда изображен на фиг. 4. По достижении напряжением пиктрансформатора значения Е₀ выпрямитель будет автоматически вновь включен на работу и, если первопричина аварии ликвидирована, то он продолжает нормально работать. В противном случае конденсатор 5 вновь зарядится и ток через выпрямитель опять будет прерван. Число автоматических включений и выключений выпрямителя может быть взято произвольно большим, причем время между двумя соседними включениями будет равно полному периоду релаксационных колебаний, возникающих в контуре из емкости 5 и сопротивления 8.

Для ограничения числа проб повторных включений выпрямителя на нагрузку можно воспользоваться либо одним реле, считающим число пробных включений выпрямителя и по истечении определенного их числа дающим посылку тока на отключение главного трансформатора от сети, либо рядом реле, из которых каждое срабатывает только при одном пробном включении.

В случае применения нескольких реле схема может быть осуществлена следующим образом. Пусть требуется после перегрузки произвести только два пробных включения, после чего трансформатор выпрямителя должен быть отключенным от сети. Для этой цели могут быть использованы поляризованные быстродействующие реле 10, 11, 12 и 13. Первое из них 10 регулируется на работу с преобладанием в одну сторону, а остальные три на нейтральное положение.

Реле 10 питается от потенциометра 14, включенного параллельно нагрузке. Нормально при работе выпрямителя его обмотки находятся под током и якорь его переброшен в крайнее левое положение. После того, как выпрямитель будет без тока, реле 10 потеряет питание и якорь его перебросится в крайнее правое положение.

Реле 11, 12 и 13 имеют по две обмотки. Все левые обмотки их включены параллельно и благодаря импульсу тока через них, который может быть дан от местного вспомогательного источника путем нажатия кнопки 18, якори этих реле могут быть переброшены в крайнее левое положение, которое и является нормальным.

После лишения выпрямителя тока и переброса якоря реле 10 вправо ток от одного полюса местного источника может пройти через якорь реле 11 в его правую обмотку и замкнуться через катушку самоиндукции 15 на другой полюс. Благодаря этому реле 11 перебросит свой якорь вправо, само себя лишит тока и даст возможность току пройти через находящийся в левом положении якорь реле 12, его правую обмотку и катушку самоиндукции 16.

Однако реле 12 не сможет сработать, так как катушки самоиндукции 15 и 16 в сумме дают выдержку по времени, большую, нежели это требуется для разряда конденсатора 5. Поэтому выпрямитель 7 будет включен на работу до того, как сработает реле 12.

Если после первой пробы первопричина аварии не ликвидировалась, то выпрямитель вновь будет без тока и реле 10 второй раз потеряет питание, вследствие чего уже реле 12 перебросит свой якорь вправо, чем даст возможность току пройти через правую обмотку реле 13 и т.д.

Вышеописанная серия пробных включений весьма важна с точки зрения работы выпрямителя на ламповый передатчик, так как в последнем весьма часто может иметь место кратковременное выделение газов в генераторных лампах, которое легко ликвидируется мгновенным их отключением от источника питания и последующим включением через промежуток времени, необходимый для деионизации. То же самое можно сказать и про ртутный выпрямитель, когда в нем возникает случайное обратное зажигание от газовыделения из анодов.

1. Способ защиты ртутного выпрямительного устройства от обратных зажиганий путем сообщения сеткам выпрямителя отрицательного потенциала, отличающийся тем, что этот отрицательный потенциал создают повторно несколько раз, причем число этих возникновений отрицательного потенциала на сетках, их продолжительность и периодичность могут быть установлены заранее путем подбора элементов контура, связанного с сетками.

2. В способе по п. 1 применение для получения отрицательного потенциала на сетках релаксационной схемы, от элементов которой зависит периодичность возникновений отрицательного потенциала на сетках выпрямителя.

3. Прием осуществления способа по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что, в случае нахождения в течение длительного времени выпрямителя в таком состоянии, при котором могут иметь место обратные зажигания, включают трансформатор, питающий выпрямитель, или самый выпрямитель каким-либо выключателем, который приводится в действие при помощи реле, которое в свою очередь дает посылку на выключение лишь после определенного числа пробных включений выпрямителя, производимых схемой релаксационного типа, управляющей сеточным потенциалом.

4. При способе по п. 3 применение для управления масляным выключателем системы реле, из которых каждое следующее приводится в действие предыдущим лишь после повторного пробного включения тока, производимого потенциалом сетки, а включение масляного выключателя производится после срабатывания последнего из реле, входящего в систему.

5. При способе по п. 3 применение для выключения масляного выключателя шарового селектора.