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In der Industrie müssen bisweilen extrem hohe Ströme geschaltet werden, so zum Beispiel in Schweißmaschinen. Hierzu verwendet man Ignitrons. Sie bestehen aus einem doppelwandigen Zylinder aus rostfreiem Material, der gleichzeitig die Kathode bildet und auf dessen Boden sich eine gewisse Menge Quecksilber befindet. Der Anodenanschluss ist durch eine Glas-Metall-Verschmelzung nach oben herausgeführt. In das Quecksilber taucht eine Zündelektrode aus einem widerstandsfähigen Halbleitermaterial ein. Wird hier eine Spannung von etwa 150V angelegt und lässt man kurzzeitig einen Strom von etwa 40A fließen, so bildet sich zwischen Zündelektrode und Quecksilber ein Lichtbogen, der sofort in ein Hauptentladung zur Anode hin übergeht. In Anbetracht der hohen Strome von bis zu mehreren 100A und einer Bogenspannung von ca. 16V für Quecksilberdampf sind mehrere kW Verlustleistung in Form von Wärme abzuführen. Dazu dient der Doppelmantel, durch den Kühlwasser geleitet werden kann. Über vorgeschaltete Thyratrons oder Thyristoren ist man in der Lage, die Leistung zu steuern. Ignitrons erreichen bei sachgemäßer Anwendung eine große Lebensdauer. Störungen können auftreten, wenn sich das Vakuum verschlechtert, Brennflecke auf der Innenseite des Gehäuses bilden und dadurch Metallabtrag in das Quecksilber gelangt, der bei der Entladung den Quecksilberdampf mit Metallionen durchsetzt und sich schließlich auf der Oberfläche der Zündelektrode ablagert. Die Zündwilligkeit nimmt mit fortschreitendem Alter ab. Auch die Gehäusetemperatur hat einen großen Einfluss auf die Zündwilligkeit. Sie ist um so größer, je höher die Temperatur des Gehäuses ist. Ignitrons beinhalten eine beträchtliche Menge Quecksilber, was insbesondere bei deren Entsorgung verantwortungsvolles Handeln erfordert. |
