IEEE Power & Energy Magazine - Spanish - Septiembre/Octubre 2017 - 115

Orígenes
Los primeros rectificadores de válvula
de arco de mercurio tomaron el lugar de
los costosos e ineficientes grupos motogeneradores de CA/CC que accionaban
trolebuses, subtes y equipos industriales. Normalmente, las válvulas de arco
de mercurio estaban incluidas en una
cápsula de vidrio con vacío. Pero, en
lugar de estar llenas de gas como los
tubos de cátodo frío llenos de gas, el cátodo estaba formado a partir de un conjunto de mercurio de auto-restauración
ubicado en la parte inferior de la cápsula. Como resultado, las válvulas eran
mucho más duraderas y podían manejar mayores corrientes que los tubos de
descarga de gas. Las barras de grafito
separadas por vidrio para evitar la formación de arcos se colocaron dentro de
la cápsula de vidrio y sirvieron como
ánodos. El número de brazos del ánodo
varió dependiendo de la aplicación, así
como del número de fases necesarias, a
menudo uno por fase.

Además, algunas válvulas de arco
de mercurio fueron propensas a generar
"retrocesos de arcos", según los informes, donde la válvula conduce en dirección contraria cuando la tensión a través
de ella es negativa. "Los retrocesos de
arcos pueden ser dañinos y destructivos
para la válvula, así como también pue-

mercurio en cápsulas de vidrio frágiles
constituía un riesgo constante en caso
de que la cápsula de vidrio se rompiera.
Los informes indican que un número
de estaciones de conversión de CC de AT
realizaron una amplia rehabilitación
de mercurio para eliminar las acumulaciones tóxicas en los sitios.

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Cómo funcionan
Un arco de AT entre el cátodo y el electrodo activa la válvula de arco de mercurio, normalmente cuando el electrodo
está conectado con el cátodo. Se produce
un campo magnético después de que el
electrodo se retire del conjunto de cátodo
de mercurio, creando un arco. Los electrones libres emitidos del cátodo desencadenan un proceso de ionización dentro
del vapor de mercurio. Los iones de mercurio son atraídos al cátodo y los electrones son atraídos al ánodo, lo que produce
la corriente rectificada que es inyectada
a un circuito inductivo. El mercurio que
forma el cátodo se evapora dentro de la
cápsula de vidrio durante la operación,
pero rápidamente se reubica en una reserva en la parte inferior una vez finalizada.
La forma de los brazos del ánodo de barra de grafito ayuda a facilitar el drenaje
nuevamente hacia la reserva y evitan que
se produzca una ruta de conductividad
entre el cátodo y el ánodo (Gráfico 2).

Primeros problemas de
diseño
Las primeras válvulas de arco de mercurio presentaron problemas. El uso de
septiembre/octubre 2017

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