Vorheizen von Leistungsröhren
ID: 73581
Vorheizen von Leistungsröhren
17.Oct.05 14:50
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Immer wieder findet man bei "dickeren" Röhren besondere Angaben über das Ausheizen vor der Inbetriebnahme. Zum Beispiel soll der Wanderwellenverstärker im Labor meines Brötchengebers nach längerem Stillstand bis zu einem halben Tag ohne Anode vorgeheizt werden (die Röhre leistet 150 W bei 2...6 GHz, Verlustleistung gut 1 kW). Das wird gern ignoriert, deshalb weiß ich, daß bei einem "Kaltstart" tatsächlich erst nach 2 Stunden volle Leistung erreicht wird.
Normale Senderöhren sollen sich aber auch so verhalten.
Welche Mechanismen sind dafür verantwortlich? Sind es bei Wanderwellen- und normalen Röhren die gleichen? Mangelnde Katodenaktivität kann ich wegen der langen Erholzeit nicht recht glauben, außerdem sind Röhren mit (thorierter) Wolframkathode meines Wissens genauso betroffen.
Vielen Dank für Hinweise!
Steffen Thies
Normale Senderöhren sollen sich aber auch so verhalten.
Welche Mechanismen sind dafür verantwortlich? Sind es bei Wanderwellen- und normalen Röhren die gleichen? Mangelnde Katodenaktivität kann ich wegen der langen Erholzeit nicht recht glauben, außerdem sind Röhren mit (thorierter) Wolframkathode meines Wissens genauso betroffen.
Vielen Dank für Hinweise!
Steffen Thies
Für diesen Post bedanken, weil hilfreich und/oder fachlich fundiert.
Vorheizen von Leistungsröhren
18.Oct.05 10:32
Hallo Herr Thies...
In Punkto Wanderwellenröhren kann ich nicht weiterhelfen, bei normalen Röhren
(besonders betroffen sind gasgefüllte Gleichrichterröhren und die grossen
Senderöhren) muss die Kathode erst die Arbeitstemperatur erreicht haben,
bevor die Anodenspannung angelegt werden darf. Da dieses Thema aber nicht
so einfach in einem kurzen Beitrag abgehakt werden kann, verweise ich auf
den Barkhausen Band 1. Mir steht die 11.Auflage aus dem Jahre 1965 zur
Verfügung. Dort wird ausführlich auf die Problematik eingegangen. Mir
ist nicht bekannt, ob dieser Band noch dem Copyright unterliegt.
Wenn nicht (vielleicht weiss es jemand), könnte ich die entsprechenden
Absätze als PDF mailen.
Henning Wittrock
In Punkto Wanderwellenröhren kann ich nicht weiterhelfen, bei normalen Röhren
(besonders betroffen sind gasgefüllte Gleichrichterröhren und die grossen
Senderöhren) muss die Kathode erst die Arbeitstemperatur erreicht haben,
bevor die Anodenspannung angelegt werden darf. Da dieses Thema aber nicht
so einfach in einem kurzen Beitrag abgehakt werden kann, verweise ich auf
den Barkhausen Band 1. Mir steht die 11.Auflage aus dem Jahre 1965 zur
Verfügung. Dort wird ausführlich auf die Problematik eingegangen. Mir
ist nicht bekannt, ob dieser Band noch dem Copyright unterliegt.
Wenn nicht (vielleicht weiss es jemand), könnte ich die entsprechenden
Absätze als PDF mailen.
Henning Wittrock
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Vorheizen von Leistungsröhren/Senderöhren
18.Oct.05 14:26
Hallo Herr Thies,
Senderöhren großer Leistung, d.h. ab 5 kW bis 500 kW, werden vor der regulären Inbetriebnahme zuerst mit verminderter Heizspannung und verminderter Gitter- und Anodenspannung gegettert, d.h. noch vorhandene unerwünschte freie Gasmoleküle werden an der Gettersubstanz in der Röhre gebunden.
Danach erfolgt ein kontrolliertes langsames Anheizen bis zur vollen Heizspannung über einen Zeitraum von ca. 2 - 3 Stunden. Erst danach werden die Gitterspannungen und Anodenspannung nach einem vom Röhrenhersteller vorgegebenen Schema zugeschaltet.
Bei Senderöhren großer Leistung soll nach der Inbetriebnahme die Heizspannung nicht mehr abgeschaltet werden, bestenfalls ist eine Reduzierung der Heizspannung möglich.
Der Grund ist, dass bei einer Abschaltung und einem Wiederanheizen die Kathode/Heizung sehr großen Temperaturunterschieden ausgesetzt ist und diese Temperaturunterschiede zu Mikrorissen in der Kathode führt. Diese Mikrorisse wiederum sind die Ursache für das Durchbrennen der Kathode, d.h. durch das komplette Ausserbetriebnehmen der Röhre wird die Lebensdauer der Röhre sehr stark verkürzt. Die Heizströme von Sendetetroden mit einer Leistung von 250 - 500 kW betragen mehrere 100 Ampere. Senderöhren dieser Leistungklasse stellen einen erheblichen Wert dar und zudem legt der Programmanbieter einen sehr strengen Maßstab an die Verfügbarkeit des Senders an, so daß Senderausfälle nach Möglichkeit ausgeschlossen werden müssen.
Bei den Endstufensenderöhren des Langwellensenders Donebach der Deutschen Welle, es handelt sich um zwei Sender mit jeweils 250 kW Sendeleistung, wurden seit der Inbetriebnahme noch nie die Heizspannungen abgeschaltet, die Endröhren haben bis heute über 200 000 Betriebsstunden! Der Sender Donebach sendet tagsüber mit einer Leistung von 500 kW und nachts, aufgrund internationaler Abkommen mit einer Leistung von 250 kW. Ein Sender wird jeweils nachts abgeschaltet, die Röhrenheizung läuft aber voll weiter.
Auch bei den Fernsehgrundnetzsendern des zweiten Programmes und der dritten Programme. UHF-Bereich, sind meistens zwei Sender mit gleicher Leistung vorhanden wobei ein Sender mit einer Leistung von 10 - 20 kW aktiv das jeweilige Programm abstrahlt und der zweite Sender als Reserve im standby-Betrieb mit geheizten Röhren aber ohne Anodenspannung vorgehalten wird. Er kann im Wartungs- und Störungsfall des ersten Senders sofort fast unterbrechungsfrei zugeschaltet werden.
Diese Angaben habe ich vom Betriebsleiter des Langwellensender Donebach erhalten
Viele Grüße
Eckhard Kull
Senderöhren großer Leistung, d.h. ab 5 kW bis 500 kW, werden vor der regulären Inbetriebnahme zuerst mit verminderter Heizspannung und verminderter Gitter- und Anodenspannung gegettert, d.h. noch vorhandene unerwünschte freie Gasmoleküle werden an der Gettersubstanz in der Röhre gebunden.
Danach erfolgt ein kontrolliertes langsames Anheizen bis zur vollen Heizspannung über einen Zeitraum von ca. 2 - 3 Stunden. Erst danach werden die Gitterspannungen und Anodenspannung nach einem vom Röhrenhersteller vorgegebenen Schema zugeschaltet.
Bei Senderöhren großer Leistung soll nach der Inbetriebnahme die Heizspannung nicht mehr abgeschaltet werden, bestenfalls ist eine Reduzierung der Heizspannung möglich.
Der Grund ist, dass bei einer Abschaltung und einem Wiederanheizen die Kathode/Heizung sehr großen Temperaturunterschieden ausgesetzt ist und diese Temperaturunterschiede zu Mikrorissen in der Kathode führt. Diese Mikrorisse wiederum sind die Ursache für das Durchbrennen der Kathode, d.h. durch das komplette Ausserbetriebnehmen der Röhre wird die Lebensdauer der Röhre sehr stark verkürzt. Die Heizströme von Sendetetroden mit einer Leistung von 250 - 500 kW betragen mehrere 100 Ampere. Senderöhren dieser Leistungklasse stellen einen erheblichen Wert dar und zudem legt der Programmanbieter einen sehr strengen Maßstab an die Verfügbarkeit des Senders an, so daß Senderausfälle nach Möglichkeit ausgeschlossen werden müssen.
Bei den Endstufensenderöhren des Langwellensenders Donebach der Deutschen Welle, es handelt sich um zwei Sender mit jeweils 250 kW Sendeleistung, wurden seit der Inbetriebnahme noch nie die Heizspannungen abgeschaltet, die Endröhren haben bis heute über 200 000 Betriebsstunden! Der Sender Donebach sendet tagsüber mit einer Leistung von 500 kW und nachts, aufgrund internationaler Abkommen mit einer Leistung von 250 kW. Ein Sender wird jeweils nachts abgeschaltet, die Röhrenheizung läuft aber voll weiter.
Auch bei den Fernsehgrundnetzsendern des zweiten Programmes und der dritten Programme. UHF-Bereich, sind meistens zwei Sender mit gleicher Leistung vorhanden wobei ein Sender mit einer Leistung von 10 - 20 kW aktiv das jeweilige Programm abstrahlt und der zweite Sender als Reserve im standby-Betrieb mit geheizten Röhren aber ohne Anodenspannung vorgehalten wird. Er kann im Wartungs- und Störungsfall des ersten Senders sofort fast unterbrechungsfrei zugeschaltet werden.
Diese Angaben habe ich vom Betriebsleiter des Langwellensender Donebach erhalten
Viele Grüße
Eckhard Kull
Für diesen Post bedanken, weil hilfreich und/oder fachlich fundiert.
Vielen Dank
21.Oct.05 08:15
Hallo zusammen,
das gibt doch schon ein schlüssigeres Bild. Ich bedanke mich insbesondere für den ausführlichen Beitrag von Herrn Kull. Trotz ordentlicher eigener Bibliothek sind solche Fragen mitunter doch nicht selbst zu klären.
Viele Grüße
Steffen Thies
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