181738. lajstromszámú szabadalom • Vákuum ívoltókamra
5 181738 6 lyozható a kondenzátum lepergése a vákuum ívoltókanna élettartama folyamán. Az optimális kondenzálódást biztosító felületi érdesség behatárolására különböző anyagú és méretű érintkezők és kondenzációs ernyők felhasználásával nagyszámú mérésből álló kísérletsorozatot végeztünk. A kísérletek azt mutatták, hogy a kondenzálódott anyagmennyiség függ az érintkezők anyagától, a kondenzációs ernyők anyagától, az érintkezők és a kondenzációs ernyők anyagösszerendelésétől és a kondenzációs ernyő felületi érdességétől. A legkedvezőbb kondenzációs értékek a különböző anyagú elrendezéseknél az alább felsorolt kondenzációs ernyő felületi érdesség értéknél adódtak:- Wolfram - réz alapösszetételű érintkezők és nikkelből készült kondenzációs ernyő esetén 80 . .. 270 /rm,- Wolfram - réz alapösszetételű érintkezők és rézből készült kondenzációs ernyő esetén 110 ... 400 jam, — Wolfram — réz alapösszetételű érintkezők és rozsdamentes acélból készült kondenzációs ernyő esetén 50 ... 250 jam, — Vas — réz alapösszetételű érintkezők és rézből, nikkelből vagy rozsdamentes acélból készült kondenzációs ernyő esetén 70 . .. 350 jam. A kondenzáció hatékonyságának növelésére alkalmazott módszerek: az áramlási viszonyok és a felületi érdesség megadott módon történő meghatározása együttesen a következőket eredményezi: A belső 5 kondenzációs ernyőn az elpárolgott fémgőznek mintegy 70—80%-a kondenzálódik. A fémgőz áramlás a középső 6 kondenzációs ernyő felé 180°-os iránytöréssel folytatódik a belső 5 és középső 6 kondenzációs ernyők által határolt csőszerű térrészen keresztül. Az irányváltás az áramlást turbulenssé teszi és az örvények további fémgőz lerakódást eredményeznek a középső 6 kondenzációs ernyő belső felületén. Az irányváltozás után a szűk csőszerű térrészben az áramlás laminárissá válik. A lamináris áramlás vesztesége egyenesen arányos a csősúrlódási tényezővel, a csőhosszal és az áramlási sebesség négyzetével, fordítva arányos a csőátmérővel. A találmány szerinti elrendezésben a csatorna szélességét viszonylag kicsire, hosszát viszonylag nagyra célszerű választani. A megfelelő csősúrlódási tényezőt a kondenzációs ernyők felületi érdességének fentiek szerinti optimális megválasztásával lehet biztosítani. Mindezt természetesen úgy kell összehangolni, hogy a különböző potenciálon levő kondenzációs ernyők között a megfelelő szigetelési szilárdság is biztosítva legyen. Mindezeket a szempontokat figyelembe véve kísérleti eredményeink szerint az optimális kondenzációs viszonyokat, a következőképpen lehet elérni: A 3a, 3b érintkezők érintkezési helyét koncentrikusan körülfogó belső 5, és középső 6 kondenzációs ernyők egymást fedő palásthosszúsága az érintkezők nyitott állapotában 5 ... 20 mm között van és ugyanezen két kondenzációs ernyő sugárirányú távolságának aránya 0,8 :1 és 2 :1 értékek közé esik. Ha a belső 5 és a középső 6 kondenzációs ernyők közötti hengeres térből esetleg még kijuthatnak fémgőzök, azok csak újabb 60°-os iránytöréssel kerülhetnek az érintkezőkhöz legközelebb eső belső 5 kondenzációs ernyő és a fémből készült oltókamra fal — mely egyúttal az érintkezőktől legtávolabbi külső 7 kondenzációs ernyő szerepét is betölti - által határolt térrészbe és az érintkezőkhöz legközelebb eső belső 5 kondenzációs ernyő részét képező, csőmembránt védő 5 c kondenzációs ernyőrészen kondenzálódnak. Az így kialakított kondenzációs ernyőrendszer gyakorlatilag 100%-os kondenzációt biztosít. Ezt a megállapítást az alább részletezett kísérleti eredmények teljes mértékben alátámasztják: 1000 A áramerősségnél 250 000 kapcsolást elvégezve megállapítható volt, hogy a belső 5 és középső 6 kondenzációs ernyők által határolt térrészen kívül fémgőz lecsapódást nem lehetett észlelni. Az oltókamrák üvegfala teljesen tiszta maradt a kapcsolások után is, és a villamos átütési szilárdság sem csökkent. A fémből készült oltókamra falat, ami az ábrázolt példakénti kiviteli alak esetén egyúttal a külső 7 kondenzációs ernyő, a belső 5 és a középső 6 kondenzációs ernyők csaknem teljesen megvédik a forró fémgőzök bombázásától, ami lényegesen csökkenti a fém-üveg kötés hőigénybevételét is. A találmány szerinti elrendezés további előnye, hogy a középső 6 kondenzációs ernyő és a külső 7 kondenzációs ernyő szerepét betöltő oltókamra fal egyúttal kettős falat képez, ami üzemszerűen meg nem engedett, de esetleg bekövetkező túligénybevétel esetén is védelmet nyújt az oltókamra számára. Ha ugyanis villamos ív jut az oltókamra fémfalára, a középső 6 kondenzációs ernyő sérülése esetén is az oltókamra fal ép marad és ezáltal az oltókamrába nem jut levegő, továbbra is működőképes marad. A belső 5 kondenzációs ernyő a mozgó 1 érintkezőtartóval, míg a középső 6 kondenzációs ernyő és a külső 7 kondenzációs ernyőt is képező oltókamra fal az álló 2 érintkezőtartóval van fémes összeköttetésben. Mivel az érintkező tartók jó hővezetőképességű vörösrézből készülnek, a kondenzálódó forró fémgőzök által leadott hőmennyiség elvezetése jó hatásfokkal valósítható meg. További előny, hogy ilyen kiviteli alaknál a kondenzációs ernyők rögzítése viszonylag egyszerű, ezáltal az oltókamra gyártása gazdaságosabb. A találmány szerinti vákuum ívoltókamra kiviteli alakjánál az érintkezőkhöz legközelebb eső belső 5 kondenzációs ernyő három különálló részből van kialakítva, amint a 2. ábrán külön is látható. Ilyen kialakítási mód mellett biztosítható az egyszerű szerelhetőség az érintkezők érintkezési helye környezetében kiszélesedő ívoltókamra kialakításnál. Az összeszerelés úgy végezhető, hogy az előre elkészített 8-9 oltókamra házba először felülről rögzíthető a 4 csőmembrán és a belső 5b—5c kondenzációs emyőrészt is tartalmazó szerelt 1 mozgó érintkezőtartó, ezután az 5b kondenzációs ernyőhöz rögzíthető a belső 5a kondenzációs ernyőrész és végül a szerelt 2 álló érintkezőtartó. összefoglalóul megállapítható, hogy a találmány szerint kialakított vákuum ívoltókamra a már ismert megoldásokhoz képest 20 ... 30%-kal kisebb kuba-3 5 10 15 20 2í 30 35 40 45 50 55 60 65
