Примерная последовательность подготовки запаянных ртутных вентилей к работе такова: проверяется механическое состояние, проверяется изоляция межэлектродных промежутков, возбуждается вентиль, проводится формовка вентиля, проверяется изоляция межэлектродных промежутков после формовки, проводятся тренировка вентиля и высоковольтные испытания.
Для ртутных вентилей разборного типа с непрерывной откачкой вначале производятся переборка вентилей, откачка и проверка натекания и не производится тренировка вентилей. Вследствие того что вопрос формовки, подформовки, тренировки ртутных вентилей имеет самостоятельное значение, ему посвящена специальная глава.
Переборка, откачка и проверка натекания разборных ртутных вентилей.
В процессе переборки проверяется механическое состояние внутренних узлов вентилей и производится очистка внутренней поверхности корпуса, электрода, сеток от капель ртути и копоти. Заключительным этапом после переборки являются откачка ртутных вентилей и проверка натекания. Герметичность вентиля в значительной степени определяет его работоспособность. Поэтому эксплуатационный персонал должен в случае необходимости проверить качество сборки вентиля или осуществить квалифицированный контроль выполнения этой проверки. Ниже приводятся описание работ и данные для опенки качества сборки.
Сначала производится откачка полностью смонтированного выпрямителя на месте установки. Открывают вакуумные краны вентилей и включают форвакуумный насос, откачка которым производится до промежуточного значения, равного 53,2—66,5 Па. Здесь включают ртутный насос. Далее оба насоса работают вместе. Если откачка вентилей автоматизирована, форвакуумный насос отключается автоматически при давлении 10,0—33,2 Па. Однако при первой откачке целесообразно включать и отключать форвакуумный насос вручную во избежание перегрева двигателя. Добиваются в возможно более короткий срок предела откачки (0,0133—0,0226 Па) при работе обоих насосов и равномерно поджимают все уплотнения.
Если при нормальном напряжении питания ртутного насоса (100 В), нормальной температуре охлаждающей воды (не выше 25°С) и работе форвакуумного насоса через 3—4 ч после поджатия уплотнений не достигнут нужный предел откачки, то это говорит о плохой работе насоса либо большом натекании. Большое натекание может быть вызвано либо значительным газовыделением, либо некачественной переборкой и сборкой выпрямителя.
Газовыделение проверяется при том давлении, которое достигнуто после обжатия креплений. Последнее должно быть не больше 5,3 Па.
Закрывается большой вакуумный кран и определяется увеличение давления за несколько часов. Если увеличение давления не превышает заводской нормы, значит, система достаточно герметична, но имеет место большое газовыделение. В этом случае необходимо продолжать откачку, проследив за тем, чтобы не перегрелся форвакуумный насос.
Если же натекание превышает норму, то приступают к определению негерметичности вакуумной системы. Закрыв вакуумные краны вентилей, пробуют добиться нужного предела откачки в вакуумной трубе. Если это удается, поочередно открывают и откачивают вентили. Таким образом удается обнаружить вентиль, дающий большое натекание. Необходимо поджать или перебрать уплотнения этого вентиля. Добившись нужного предела откачки, определяют натекание.
Работа производится в следующем порядке:
производится отсчет давления в вентилях Р1 при работающих ртутном и форвакуумном насосах;
закрываются вакуумные краны вентилей и фиксируется время, отключаются ртутный и форвакуумный насосы;
после остывания ртутного насоса (30—60 мин после отключения) и выравнивания давления в вакуумной трубе и системе насосов делается отсчет давления Р2, закрывается большой вакуумный кран и фиксируется время
выпрямитель ставится на натекание на время не менее 8 ч, после чего измеряется давление в вакуумной трубе Р3 и фиксируется время t3. Далее определяется натекание в вакуумной трубе:
натекание в системе насосов определяется следующим образом: открывается большой вакуумный кран и через 3 мин (время, необходимое для выравнивания давлений в вакуумной трубе и системе насосов) измеряется общее давление Р4 при времени U.
Давление, которое было в системе насосов до открытия вакуумного крана Р5, определяется по формуле
где Vt — объем вакуумной трубы; V0— объем системы насосов.
Натекание системы насосов равно, Па;
включаются оба насоса и вакуумная труба откачивается до предела откачки;
закрывается большой вакуумный кран, открывается малый вакуумный кран первого вентиля и через 1—2 мин измеряется давление Р6 при времени t6. Натекание вентиля, Па:
закрывается малый вакуумный кран этого вентиля, открывается большой вакуумный кран и система снова откачивается до предела откачки 0,0133 Па, после чего открывается малый вакуумный кран следующего вентиля и так далее. Результаты сводятся в таблицу.
Если натекание не превышает допустимых пределов, то выпрямитель ставится на формовку.
На практике нередко ошибочно пренебрегают определением натекания в системе насосов отчасти потому, что не всегда известны объемы вакуумной трубы и системы насосов. Однако этого делать не следует, поскольку как раз система насосов зачастую является причиной большого натекания в вакуумную систему и, следовательно, частых включений форвакуумного насоса.
Проверка механического состояния запаянных вентилей. В отличие от разборных ртутных вентилей, монтируемых открыто на общей раме, запаянные ртутные вентили монтируются в шкафах. Поэтому проверяются вертикальность и прочность установки вентиля в шкафу, наличие и целостность опорных изоляторов, отсутствие значительных усилий между анодной шиной и главным анодом, что имеет место при неправильном присоединении шины к аноду. Проверяется механическое состояние вентилей: отсутствие вмятин, трещин в корпусе, прочность крепления выводов сеток и анодов возбуждения, отсутствие трещин в стеклянных проходных изоляторах электродов. Вентиль и опорные изоляторы продуваются сжатым воздухом, протираются поверхности проходных и опорных изоляторов.
Проверка изоляции межэлектродных промежутков
Проверка изоляции межэлектродных промежутков перед возбуждением вентиля является для запаянных вентилей косвенной проверкой состояния вакуума и для обоих типов вентилей является проверкой отсутствия замыканий между электродами и на корпус. Сопротивление изоляции главного анода, сеток, вспомогательных анодов на корпус и между электродами проверяется мегомметром на 1000 В.
Сопротивление изоляции у исправного вентиля должно быть около сотен мегаом. Проверка изоляции катод — корпус производится мегаомметром 500 В; сопротивление изоляции должно быть несколько килоом.
Если сопротивление изоляции межэлектродных промежутков составляет несколько сотен килоом, допустимо опробование возбуждения вентиля и его последующая формовка, в процессе которой сопротивление изоляции увеличится у разборных вентилей с непрерывной откачкой и может увеличиться у запаянных вентилей, так как в процессе формовки происходит очистка межэлектродных промежутков.
Наличие фиолетового свечения, просматриваемого через стеклянные изоляторы электродов при проверке изоляции мегаомметром, свидетельствует о плохом вакууме в вентиле. При этом сопротивление изоляции всех промежутков, как правило, значительно ниже нормы. У разборных вентилей в этом случае необходимо проверить систему откачки вентиля и определить натекание. Неразборные вентили приходится браковать. Поскольку у разборных вентилей производится переборка, то описываемые ниже случаи относятся в основном к запаянным вентилям.
Если сопротивление изоляции одного из промежутков близко к нулю, то необходимо попытаться прожечь этот промежуток импульсом большого тока. Для этого на промежуток нужно подать напряжение 50—110 В при токе до 100—200 А. Если нарушения изоляции имели место из-за графитовой или ртутной пленки между электродами, то импульс тока разрушает эту пленку. В результате после подачи серии импульсов изоляция промежутка увеличивается.
При к. з. промежутка катод — корпус следует попытаться подобрать положение корпуса вентиля, при котором поверхность зеркала ртути в катодной чаше обеспечивает хорошую изоляцию промежутка, для чего ослабляется крепление вентиля и вентиль плавно наклоняется в разные стороны. При положительном результате (повышении изоляции промежутка) вентиль закрепляется в найденном положении для постоянной работы. При отрицательном результате следует попытаться «прожечь» промежуток описанным выше способом.
В случае устойчивого нулевого значения сопротивления изоляции одного из межэлектродных промежутков вентиль запаянного типа бракуется, а вентиль разборного типа снова отправляется на переборку.
