Rtuťový usměrňovač
Rtuťový usměrňovač byl nejosvědčenější usměrňovač používaný před epochou usměrňovačů polovodičových. Používal se zejména pro vysoká napětí (až 150 kV) a zároveň vysoké proudy (až 10 000 A). Existovaly jak usměrňovače jednoanodové, tak i dvouanodové (pro usměrňování obou půlvln jednofázového proudu); pro třífázový proud existovaly tříanodové nebo šestianodové usměrňovače.
Kvůli schopnosti usměrňovat vysoké výkony s malými ztrátami se tyto usměrňovače používaly zejména při výrobě stejnosměrného trakčního napětí u drah a trolejbusových tratí a v elektrolytických procesech v chemickém průmyslu. Jednoanodové rtuťové usměrňovače s pomocnou elektrodou se používaly i pro fázové řízení.
Historie[editovat | editovat zdroj]
V roce 1882 Jules Jamin a G. Maneuvrier pozorovali usměrňovací vlastnosti rtuťového oblouku.[1] Rtuťový obloukový usměrňovač vynalezl Peter Cooper Hewitt v roce 1902 a dále jej rozvíjeli během 20. a 30. let 20. století vědci v Evropě i Severní Americe. Před jeho vynálezem bylo jediným způsobem, jak přeměnit střídavý proud poskytovaný energetickými sítěmi na stejnosměrný použití drahých, neefektivních a vysoce údržbových rotačních měničů nebo soustrojí motorgenerátorů. Rtuťové obloukové usměrňovače nebo „konvertory“ se používaly pro nabíjení akumulátorů, obloukových osvětlovacích systémů, stejnosměrných trakčních motorů pro trolejbusy, tramvaje a metro a galvanických zařízení. Rtuťový usměrňovač se používal až do 70. let 20. století, kdy byl nahrazen polovodičovými usměrňovači.
Princip[editovat | editovat zdroj]
Ve vysokém vakuu je umístěna kapalná rtuťová katoda. Uhlíková anoda je umístěna dostatečně daleko a tak, aby na ní vypařující se rtuť nekondenzovala. Po zapálení elektrického oblouku (nakloněním usměrňovače nebo přes pomocnou anodu umístěnou těsně nad hladinou rtuti) jsou z hladiny rtuti emitovány elektrony, které se pohybují k anodě. Opačným směrem elektrický proud neprochází, neboť k emisi elektronů z povrchu uhlíku za provozních podmínek usměrňovače prakticky nedochází. Rtuťové páry, které se při hoření oblouku taktéž vytvářejí, kondenzují v horní části nádoby usměrňovače, která je chlazena vzduchem nebo kapalinou.
-
Třífázový šestianodový rtuťový usměrňovač -
Usměrňovač bez proudu -
Zapálení pomocnými elektrodami ve spodní části -
Usměrňovač v provozu
Odkazy[editovat | editovat zdroj]
Reference[editovat | editovat zdroj]
- ↑ JAMIN, M.; MANEUVRIER, M.G. On the reaction-current of the electric arc. The London, Edinburgh, and Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science. 1882-08, roč. 14, čís. 86, s. 154–157. Dostupné online [cit. 2024-02-29]. ISSN 1941-5982. DOI 10.1080/14786448208627246. (anglicky)
Externí odkazy[editovat | editovat zdroj]
Obrázky, zvuky či videa k tématu rtuťový usměrňovač na Wikimedia Commons
