Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 13. 29 mars 1947 - Grundläggande problem vid högspänd likströmsöverföring, av Uno Lamm
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
29 mars 19 tf
309
Fig. 3. Försök med liögspänningsjonventil med
kontinuerlig spänningsfördelning i Ludvika 1933.
toden alstra de genom stötjonisation nya joner,
som underhålla jonskiktet framför anoden.
Genom den beskrivna mekanismen uppehälles
sålunda en svag urladdning, en s.k. glimurladdning,
under spärrintervallet. Dess strömstyrka kan
mätas i a a, och den saknar i och för sig varje
betydelse i strömriktarkretsarna. I vissa fall kan
det nog även anses, att någon fullt självständig
dylik urladdning över huvud taget icke förmår
hållas under större delen av spärrintervallet.
En baktändning uppkommer på så sätt att
glim-katoden (vid jonventilens "anod") av någon
anledning slår om till en bågkatod. Även om detta
omslagsfenomen ännu i mycket är höljt i dunkel,
kan man med stor sannolikhet säga, att det
består i ett plötsligt sammanbrott av skiktet
framför anodytan, som från en normal tjocklek av
storleksordningen 1 cm på någon punkt bryter ned
till så liten tjocklek, att fältstyrkan där växer till
storleksordningen 1 MV/cm. Vid denna fältstyrka
kunna elektroner direkt losslitas ur den fasta
ytan, varvid glimurladdningens sparsamma
elektronförsörjning förbytes i en mycket riklig
sådan. Omslaget, som tar en tid av en bråkdels s,
betyder, att det höga spänningsfallet bryter
samman, så att strömmen kan växa till de mycket
höga värden, som bestämmas av de yttre
kretsarnas kortslutningsimpedans. Omslaget är ett
slumpartat fenomen, men sannolikheten för detsamma
kan mycket starkt influeras av en rad olika
faktorer. Sålunda gynnas fenomenet av föroreningar
på anodytan, särskilt bestående av
elektronemit-terande ämnen, av gasutbrott från ytan,
exempelvis till följd av otillräcklig förmering. Ävenså
inverkar ytans mekaniska struktur och
hållfasthet. Materialvalet för anoden spelar alltså den
allra största roll; i praktiken har det ju visat sig,
att grafit och järn ha goda egenskaper. Vid
spärrperiodens början kvarstår en del jonisation i
båg-rummet efter den tidigare brinnande bågen i
ar-betsintervallet, och det visar sig, att den
restjo-nisationsström, som härav uppkommer i första
delen av spärrintervallet, har stort inflytande på
baktändningsbenägenheten och det även på
benägenheten för baktändning under den del av
spärrintervallet, som ligger långt efter det
rest-jonisationsströmmen upphört.
Det är tydligt, att med de förhållanden som
beskrivits man icke kan öka spänningshållfastheten
genom att öka avståndet mellan elektroderna;
därvid ökar man ju endast längden av det nästan
fältfria rummet, medan skiktet intill anodytan
behåller hela spänningen och sin givna tjocklek.
För att åstadkomma en mera avsevärd
förbättring måste man försöka tänja ut själva skiktet
på längden, och vi ha vid Asea ända sedan vi
1929 började bearbeta problemet högspända
ventiler försökt komma fram på denna väg. Fig.
2 b visar detta. Under anoden finnes en
långsträckt kropp av halvledande material, vars övre
ända är ansluten till anodens potential och den
undre till katodens. På så sätt motverkar man
spärrspänningens koncentration till ett tunt skikt
invid anodytan och tvingar den att fördela sig på
en längre sträcka. Visserligen får fortfarande en
jon, som rör sig från katodrummet till anoden,
accelereras av hela spänningsskillnaden mellan
elektroderna, men den får samtidigt tillfälle att
hejdas flera gånger på sin väg genom kollision
med neutrala kvicksilveratomer eller att träffa
spänningsfördelarkroppen och därmed förlora
sin laddning. De joner, som träffa anodytan,
ha därigenom fått sin hastighet nedsatt, och
deras chans att slå loss elektroner har radikalt
minskats. Erfarenheten visade redan på ett
tidigt stadium, att denna åtgärd var effektiv och
att i själva verket spänningshållfastheten kunde
ökas genom ökning av en längddimension,
nämligen längden på den del av bågkanalen, i vilken
spänningsfördelarkroppen befann sig.
En lång serie experiment på grundval av denna
idé har utförts i strömriktarlaboratoriet i
Ludvika allt sedan år 1933. Fig. 3 från detta år visar
sålunda en första experimentuppställning med en
jonventil utrustad med tre anoder, i vilka
spänningsfördelningen ordnats på olika sätt. En anod,
den långa till vänster, bestod sålunda av ett
glasrör, på insidan belagt med ett halvledande
belägg, som utgjorde den kontinuerliga
spännings-fördelaren. Den bortre anoden hade en stav och
den högra ett rör av keramiskt halvledande
material, insatta i det glasrör, som bildade
anodar-men. Den belagda anoden gav dåligt resultat, då
belägget mycket hastigt bortstoftades. Med de
andra anoderna kunde däremot ganska
omfattande prov göras, vilka tycktes visa, att vi voro
på rätt väg.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
