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Fachbegriffe aus der Elektrotechnik
Was versteht man unter Quecksilberdampfstromrichter

Zur Wandlung von Gleich- in Wechselstrom und umgekehrt gibt es zahlreiche Technologien. Eine davon ermöglicht der Quecksilberdampfstromrichter.

Quecksilberdampfstromrichter

Quecksilberdampfstromrichter 1 Stromrichtergefäß (Glaskolben); 2 Quecksilberteich; 3 Katodenanschluss; 4 Hauptanode; 5 Zündelektrode zur Erzeugung des Brennflecks; 6 Erregeranode zur Aufrechterhaltung des Brennflecks; 7 Anodenanschluss; 8 Anodenarm; 9 Steuergitter ((Bild: R. Müller/ep)

Stromrichter – bestehend aus einem evakuierten Gefäß mit einer oder mehreren Entladungsstrecken (Ventilstrecken) zum Umformen von ein- oder mehrphasigem Wechselstrom in Gleichstrom, Beispiel s. Bild 1. (Titelbild)

Der Quecksilberdampfstromrichter – kurz: Hg-Stromrichter1) genannt – ist ein elektrisches Ventil, das Strom nur in einer Richtung durchlässt. In der anderen Richtung sperrt es den Stromfluss durch einen sehr hohen elektrischen Widerstand. Der Strom tritt an der (den) Anode(n) aus festem Material (Grafit oder Eisen) in das Vakuumgefäß ein und an der Quecksilberkatode wieder aus dem Gefäß aus. Der externe Stromfluss erfolgt mithin von der Katode zur Anode. Elektronen fließen jedoch nur, wenn die Anode gegenüber der Katode positiv ist.

Als elektrisches Ventil dient ein Quecksilberdampflichtbogen (Gasentladungsventil), welcher zwischen Katode und Anode(n) brennt. Dieser Lichtbogen muss bei Betriebsbeginn mithilfe einer besonderen (Zünd-)Elektrode jedes Mal neu gezündet werden.

Charakteristisch für Hg-Stromrichter ist der auf der Katode (Quecksilberteich) herumirrende Lichtbogenfleck. Dieser Brennfleck dient der Elektronenerzeugung an der Katode und deren Aussendung. Der Katodenbrennfleck erzeugt jedoch nicht nur Elektronen, sondern auch neutrale Quecksilberdämpfe. Diese Dämpfe verdrängen die ankommenden positiven Ionen, die sich zum Zwecke der Entladung immer wieder neue Auftreffpunkte auf der Katode suchen müssen. Das ist der Grund, weshalb der leuchtende Brennfleck regellos auf dem Quecksilberteich umherirrt.

Die Elektronenerzeugung an der Katode wird durch die mit großer Geschwindigkeit auftreffenden positiven Ionen im Normalfall selbstständig aufrechterhalten. Erst bei Unterschreitung einer Mindeststromstärke hören die Elektronenerzeugung und -aussendung an der Katode auf; der Stromrichter „erlischt“.

Kappenisolator

Freileitungsisolator für Hochspannungsnetze nach DIN EN 60305 (VDE 0446-6) sowie der Normenreihe DIN 48 013, bestehend aus

  • einem glockenartigen, hohlen Isolierkörper aus Keramik oder Glas mit einer tellerförmigen, gerippten Unterseite und
  • einer auf dem Isolatorkopf befestigten Gusskappe, Beispiel s. BiId.

Klöppel

Im Inneren des halbkugelförmigen Isolatorkopfes ist ein Klöppel eingekittet. Durch Einhängen in die Klöppelpfanne verbindet er die einzelnen Isolierkörper untereinander sowie mit den Endarmaturen (Aufhängung, Leiterbefestigung).

Isolatorkette

Mehrere gelenkig miteinander verbundene Kappenisolatoren (engl. insulator units of the cap and pin type) ergeben eine Isolatorkette (Hängekette). Mitunter werden zum Aufbau einer Hängekette auch Doppelkappenisolatoren mit einem Vollkernisolierkörper (Vollkernisolator) verwendet, s. Bild 3.

Einzelne Isolatorketten können zu Dop-pel- oder Mehrfachketten zusammengehängt werden. Dabei übertragen

  • die gesamte Zugbelastung der Leiterseile auf die Mast- oder Portalkonstruktion,
  • jedoch nur die vertikale Komponente der mechanischen Belastung.

Isolatorketten werden zur Erhöhung der mechanischen Sicherheit mitunter auch parallel oder V-förmig angeordnet (Doppel-Abspannung), z. B. wenn die an den Ketten befestigten Freileitungsseile Autobahnen oder andere wichtige Verkehrswege überqueren. Dreifach-Abspannungen sind selten und eher die Ausnahme.

1. 1) „Hg“ ist die Abkürzung für das chemische Element Hydrargyrum (Quecksilber).

Autor: R. Müller

Dieser Beitrag ist in unserem Facharchiv nachzulesen.

Kappenisolator 1 Gusskappe; 2 Klöppelpfanne; 3 Kitt; 4 Isolierkörper; 5 Klöppel
Bild 2: Kappenisolator 1 Gusskappe; 2 Klöppelpfanne; 3 Kitt; 4 Isolierkörper; 5 Klöppel (Bild: R. Müller/ep)
Doppelkappenisolator
Bild 3: Doppelkappenisolator (Bild: R. Müller/ep)

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