Mercury-arc valve
पारा-आर्क वाल्व या पारा-वाष्प सुधारक या (यू. के.) पारा-आर्क सुधारक एक प्रकार का विद्युत सुधारक है जिसका उपयोग उच्च-वोल्टेज या उच्च-वर्तमान प्रत्यावर्ती धारा (ए. सी.) को प्रत्यक्ष धारा (डी. सी.) में परिवर्तित करने के लिए किया जाता है। यह एक प्रकार की ठंडी कैथोड गैस से भरी नली है, लेकिन यह असामान्य है कि कैथोड, ठोस होने के बजाय, तरल पारा के पूल से बना होता है और इसलिए यह स्व-पुनर्स्थापना है। नतीजतन, पारा-आर्क वाल्व, जब इच्छित रूप से उपयोग किए जाते हैं, तो वे कहीं अधिक मजबूत और टिकाऊ होते हैं और अधिकांश अन्य प्रकार की गैस निर्वहन ट्यूब की तुलना में बहुत अधिक धाराओं को ले जा सकते हैं। कुछ उदाहरण दशकों से निरंतर सेवा में हैं, 50-एम्पीयर धाराओं को ठीक कर रहे हैं। 1902 में पीटर कूपर हेविट द्वारा आविष्कार किए गए, पारा-आर्क रेक्टिफायरों का उपयोग औद्योगिक मोटरों, विद्युत रेलवे, स्ट्रीटकारों और विद्युत इंजनों के साथ-साथ रेडियो ट्रांसमीटरों और उच्च-वोल्टेज प्रत्यक्ष वर्तमान (एचवीडीसी) बिजली संचरण के लिए बिजली प्रदान करने के लिए किया गया था। 1970 के दशक में डायोड, थाइरिस्टर और गेट टर्न-ऑफ थाइरिस्टर (जी. टी. ओ.) जैसे अर्धचालक सुधारकों के आगमन से पहले वे उच्च शक्ति सुधार की प्राथमिक विधि थीं। इन सॉलिड स्टेट रेक्टिफायरों ने अपनी उच्च विश्वसनीयता, कम लागत और रखरखाव और कम पर्यावरणीय जोखिम के कारण पारा-आर्क रेक्टिफायरों को लगभग पूरी तरह से बदल दिया है। 1882 में जूल्स जैमिन और जी. मैन्यूवरियर ने पारा चाप के सुधार गुणों का अवलोकन किया। पारा चाप सुधारक का आविष्कार 1902 में पीटर कूपर हेविट द्वारा किया गया था और आगे पूरे 1920 और 1930 के दशक में यूरोप और उत्तरी अमेरिका दोनों के शोधकर्ताओं द्वारा विकसित किया गया था। इसके आविष्कार से पहले, उपयोगिताओं द्वारा प्रदान किए गए एसी करंट को डीसी में बदलने का एकमात्र तरीका महंगे, अक्षम और उच्च रखरखाव वाले रोटरी कनवर्टर या मोटर-जनरेटर सेट का उपयोग करना था। मरकरी-आर्क रेक्टिफायर या "कनवर्टर" का उपयोग भंडारण बैटरियों, आर्क लाइटिंग सिस्टम, ट्रॉलीबस, ट्राम और सबवे के लिए डीसी ट्रैक्शन मोटर्स और इलेक्ट्रोप्लेटिंग उपकरण को चार्ज करने के लिए किया जाता था। पारा सुधारक का उपयोग 1970 के दशक में अच्छी तरह से किया गया था, जब इसे अंत में अर्धचालक सुधारकों द्वारा प्रतिस्थापित किया गया था। संचालन सिद्धांत रेक्टिफायर का संचालन बहुत कम दबाव पर पारा वाष्प वाले एक सीलबंद लिफाफे में इलेक्ट्रोड के बीच एक विद्युत चाप निर्वहन पर निर्भर करता है। तरल पारा का एक पूल एक स्व-नवीकरण कैथोड के रूप में कार्य करता है जो समय के साथ बिगड़ता नहीं है। पारा स्वतंत्र रूप से इलेक्ट्रॉनों का उत्सर्जन करता है, जबकि कार्बन एनोड गर्म होने पर भी बहुत कम इलेक्ट्रॉनों का उत्सर्जन करते हैं, इसलिए इलेक्ट्रॉनों की धारा केवल एक दिशा में ट्यूब से गुजर सकती है, कैथोड से एनोड तक, जो ट्यूब को वैकल्पिक धारा को सुधारने की अनुमति देता है। जब एक चाप बनता है, तो पूल की सतह से इलेक्ट्रॉन उत्सर्जित होते हैं, जिससे एनोड की ओर जाने वाले रास्ते में पारा वाष्प का आयनीकरण होता है। पारा आयन कैथोड की ओर आकर्षित होते हैं, और पूल की परिणामी आयनिक बमबारी उत्सर्जन स्थान के तापमान को बनाए रखती है, जब तक कि कुछ एम्पीयर की धारा जारी रहती है। जबकि धारा को इलेक्ट्रॉनों द्वारा ले जाया जाता है, कैथोड में लौटने वाले सकारात्मक आयन चालन पथ को अंतरिक्ष आवेश प्रभावों से काफी हद तक अप्रभावित रहने देते हैं जो वैक्यूम ट्यूबों के प्रदर्शन को सीमित करते हैं। नतीजतन, वाल्व कम चाप वोल्टेज (आमतौर पर 20-30 V) पर उच्च धाराओं को ले जा सकता है और इसलिए यह एक कुशल सुधारक है। हॉट-कैथोड, गैस डिस्चार्ज ट्यूब जैसे कि थायराट्रॉन भी दक्षता के समान स्तर प्राप्त कर सकते हैं, लेकिन गर्म कैथोड फिलामेंट्स नाजुक होते हैं और उच्च धारा में उपयोग करने पर उनका संचालन जीवन छोटा होता है। लिफाफे के तापमान को सावधानीपूर्वक नियंत्रित किया जाना चाहिए, क्योंकि चाप का व्यवहार काफी हद तक पारे के वाष्प दबाव द्वारा निर्धारित किया जाता है, जो बदले में बाड़े की दीवार पर सबसे ठंडे स्थान द्वारा निर्धारित किया जाता है। एक विशिष्ट डिजाइन 7 मिलीपास्कल के तापमान और पारा वाष्प दबाव को बनाए रखता है। पारा आयन विशिष्ट तरंग दैर्ध्य पर प्रकाश उत्सर्जित करते हैं, जिनकी सापेक्ष तीव्रता वाष्प के दबाव से निर्धारित होती है। एक रेक्टिफायर के भीतर कम दबाव पर, प्रकाश पीला नीला-बैंगनी दिखाई देता है और इसमें बहुत अधिक पराबैंगनी प्रकाश होता है। पारा चाप वाल्व का निर्माण दो बुनियादी रूपों में से एक है-कांच-बल्ब प्रकार और स्टील-टैंक प्रकार। स्टील-टैंक वाल्व का उपयोग लगभग 500 ए. ग्लास-बल्ब वाल्व से ऊपर की उच्च वर्तमान रेटिंग के लिए किया जाता था पारा वाष्प विद्युत रेक्टिफायर के शुरुआती प्रकार में एक खाली किए गए ग्लास बल्ब के साथ तरल पारा का एक पूल होता है जो कैथोड के रूप में नीचे बैठता है। इसके ऊपर कांच के बल्ब को घुमाया जाता है, जो उपकरण के संचालन के दौरान वाष्पित होने वाले पारे को संघनित करता है। कांच के लिफाफे में एनोड के रूप में ग्रेफाइट छड़ के साथ एक या अधिक भुजाएँ होती हैं। उनकी संख्या अनुप्रयोग पर निर्भर करती है, जिसमें आमतौर पर प्रति चरण एक एनोड प्रदान किया जाता है। एनोड भुजाओं का आकार यह सुनिश्चित करता है कि कांच की दीवारों पर संघनित होने वाला कोई भी पारा कैथोड और संबंधित एनोड के बीच एक प्रवाहकीय पथ प्रदान करने से बचने के लिए जल्दी से मुख्य पूल में वापस चला जाता है। कांच के लिफाफा रेक्टिफायर एक इकाई में सैकड़ों किलोवाट प्रत्यक्ष-वर्तमान शक्ति को संभाल सकते हैं। 150 एम्पीयर रेटेड छह-चरण वाले रेक्टिफायर में एक कांच का लिफाफा होता है जो लगभग 600 मिमी (24 इंच) ऊंचा और 300 मिमी (12 इंच) बाहरी व्यास का होता है। इन सुधारकों में कई किलोग्राम तरल पारा होगा। कांच की कम तापीय चालकता के कारण लिफाफे के बड़े आकार की आवश्यकता होती है। लिफाफे के ऊपरी भाग में पारा वाष्प को कांच के लिफाफे के माध्यम से गर्मी को नष्ट करना चाहिए ताकि संघनन हो सके और कैथोड पूल में वापस आ सके। तापमान को बेहतर ढंग से नियंत्रित करने के लिए कुछ कांच की नलियों को तेल स्नान में डुबो दिया गया था। एक कांच-बल्ब रेक्टिफायर की वर्तमान-वहन क्षमता आंशिक रूप से कांच के लिफाफे की नाजुकता (जिसका आकार रेटेड शक्ति के साथ बढ़ता है) और आंशिक रूप से एनोड और कैथोड के कनेक्शन के लिए कांच के लिफाफे में जुड़े तारों के आकार से सीमित होती है। लिफाफे में हवा के रिसाव को रोकने के लिए उच्च-वर्तमान सुधारकों के विकास के लिए लीडवायर सामग्री और थर्मल विस्तार के बहुत समान गुणांक वाले कांच की आवश्यकता होती है। 500 ए तक की वर्तमान रेटिंग 1930 के दशक के मध्य तक हासिल की गई थी, लेकिन इससे ऊपर की वर्तमान रेटिंग के लिए अधिकांश सुधारकों को अधिक मजबूत स्टील-टैंक डिजाइन का उपयोग करके महसूस किया गया था। स्टील-टैंक वाल्व बड़े वाल्वों के लिए, इलेक्ट्रोड के लिए सिरेमिक इंसुलेटर के साथ एक स्टील टैंक का उपयोग किया जाता है, जिसमें वैक्यूम पंप प्रणाली होती है ताकि अपूर्ण मुहरों के आसपास टैंक में हवा के मामूली रिसाव का मुकाबला किया जा सके। स्टील-टैंक वाल्व, टैंक के लिए पानी को ठंडा करने के साथ, कई हजार एम्प्स की वर्तमान रेटिंग के साथ विकसित किए गए थे। कांच-बल्ब वाल्व की तरह, स्टील-टैंक पारा चाप वाल्व प्रति टैंक केवल एक एनोड (एक प्रकार जिसे एक्साइट्रॉन के रूप में भी जाना जाता है) या प्रति टैंक कई एनोड के साथ बनाए गए थे। मल्टीपल-एनोड वाल्व का उपयोग आमतौर पर मल्टी-फेज रेक्टिफायर सर्किट (2,3,6 या 12 एनोड प्रति टैंक के साथ) के लिए किया जाता था, लेकिन एच. वी. डी. सी. अनुप्रयोगों में, वर्तमान रेटिंग को बढ़ाने के लिए कई एनोड अक्सर समानांतर रूप से जुड़े होते थे। प्रारंभ (इग्निशन) एक पारंपरिक पारा-आर्क रेक्टिफायर को रेक्टिफायर के भीतर कैथोड पूल और एक प्रारंभिक इलेक्ट्रोड के बीच एक संक्षिप्त उच्च-वोल्टेज चाप द्वारा शुरू किया जाता है। प्रारंभिक इलेक्ट्रोड को पूल के संपर्क में लाया जाता है और एक प्रेरक परिपथ के माध्यम से धारा को पारित करने की अनुमति दी जाती है। पूल के साथ संपर्क तब टूट जाता है, जिसके परिणामस्वरूप एक उच्च ई. एम. एफ. और एक चाप निर्वहन होता है। प्रारंभिक इलेक्ट्रोड और पूल के बीच क्षणिक संपर्क कई तरीकों से प्राप्त किया जा सकता है, जिनमें शामिल हैंः एक बाहरी विद्युत चुंबक को पूल के संपर्क में इलेक्ट्रोड को खींचने की अनुमति देना; विद्युत चुंबक प्रारंभिक प्रेरण के रूप में भी काम कर सकता है, एक छोटे रेक्टिफायर के बल्ब को टिप करने के लिए विद्युत चुंबक की व्यवस्था करना, पूल से पारा को शुरुआती इलेक्ट्रोड तक पहुंचने की अनुमति देने के लिए पर्याप्त है, दो पूल के बीच पारा की एक संकीर्ण गर्दन प्रदान करता है, और गर्दन के माध्यम से नगण्य वोल्टेज पर एक बहुत ही उच्च धारा को पारित करके, चुंबकावरोधन द्वारा पारा को विस्थापित करता है, इस प्रकार सर्किट को खोलता है, एक द्विधात्विक पट्टी के माध्यम से पारा पूल में धारा को पारित करता है, जो करंट की हीटिंग क्रिया के तहत गर्म होता है और गर्म होता है। उत्तेजना चूंकि क्षणिक व्यवधान या उत्पादन धारा में कमी कैथोड स्थान को बुझाने का कारण बन सकती है, इसलिए जब भी संयंत्र उपयोग में हो तो कई रेक्टिफायर एक चाप बनाए रखने के लिए एक अतिरिक्त इलेक्ट्रोड को शामिल करते हैं। आमतौर पर, कुछ एम्पीयर की दो या तीन चरण की आपूर्ति छोटे उत्तेजना एनोड से होकर गुजरती है। इस आपूर्ति को प्रदान करने के लिए आमतौर पर कुछ सौ वी. ए. रेटिंग के चुंबकीय रूप से शंट किए गए ट्रांसफॉर्मर का उपयोग किया जाता है। यह एक्साइटेशन या कीप-अलाइव सर्किट एक्साइट्रॉन जैसे सिंगल-फेज रेक्टिफायरों और रेडियोटेलीग्राफी ट्रांसमीटरों की उच्च-वोल्टेज आपूर्ति में उपयोग किए जाने वाले पारा-आर्क रेक्टिफायरों के लिए आवश्यक था, क्योंकि हर बार मोर्स कुंजी जारी होने पर वर्तमान प्रवाह नियमित रूप से बाधित होता था। ग्रिड नियंत्रण कांच और धातु के लिफाफा सुधारकों दोनों में एनोड और कैथोड के बीच नियंत्रण ग्रिड डाले जा सकते हैं। एनोड और पूल कैथोड के बीच एक नियंत्रण ग्रिड की स्थापना वाल्व के चालन को नियंत्रित करने की अनुमति देती है, जिससे रेक्टिफायर द्वारा उत्पादित औसत आउटपुट वोल्टेज का नियंत्रण मिलता है। वर्तमान प्रवाह की शुरुआत में उस बिंदु से पहले देरी हो सकती है जिस पर चाप एक अनियंत्रित वाल्व में बनेगा। यह एक वाल्व समूह के आउटपुट वोल्टेज को फायरिंग बिंदु में देरी करके समायोजित करने की अनुमति देता है, और नियंत्रित पारा-आर्क वाल्व को एक इन्वर्टर में सक्रिय स्विचिंग तत्वों को बनाने की अनुमति देता है जो प्रत्यक्ष धारा को वैकल्पिक धारा में परिवर्तित करता है। गैर-संवाहक अवस्था में वाल्व को बनाए रखने के लिए, ग्रिड पर कुछ वोल्ट या दसियों वोल्ट का नकारात्मक पूर्वाग्रह लागू किया जाता है। नतीजतन, कैथोड से उत्सर्जित इलेक्ट्रॉनों को ग्रिड से दूर, वापस कैथोड की ओर खदेड़ दिया जाता है, और इसलिए उन्हें एनोड तक पहुंचने से रोका जाता है। ग्रिड पर लागू एक छोटे से सकारात्मक पूर्वाग्रह के साथ, इलेक्ट्रॉन ग्रिड के माध्यम से एनोड की ओर जाते हैं, और एक चाप निर्वहन स्थापित करने की प्रक्रिया शुरू हो सकती है। हालांकि, एक बार चाप स्थापित हो जाने के बाद, इसे ग्रिड क्रिया द्वारा रोका नहीं जा सकता है, क्योंकि आयनीकरण द्वारा उत्पादित सकारात्मक पारा आयन नकारात्मक रूप से आवेशित ग्रिड की ओर आकर्षित होते हैं और प्रभावी रूप से इसे बेअसर कर देते हैं। चालन को रोकने का एकमात्र तरीका बाहरी परिपथ बल को एक (निम्न) महत्वपूर्ण धारा से नीचे गिराना है। हालांकि ग्रिड-नियंत्रित पारा-आर्क वाल्व ट्रायोड वाल्व के साथ एक सतही समानता रखते हैं, पारा-आर्क वाल्व का उपयोग प्रवर्धक के रूप में नहीं किया जा सकता है, सिवाय धारा के बेहद कम मूल्यों के, जो चाप को बनाए रखने के लिए आवश्यक महत्वपूर्ण धारा से काफी नीचे है। एनोड ग्रेडिंग इलेक्ट्रोड मरकरी-आर्क वाल्व आर्क-बैक (या बैकफायर) नामक प्रभाव के लिए प्रवण होते हैं, जिससे वाल्व विपरीत दिशा में संचालित होता है जब इसके पार वोल्टेज नकारात्मक होता है। आर्क-बैक वाल्व के लिए हानिकारक या विनाशकारी हो सकते हैं, साथ ही बाहरी परिपथ में उच्च शॉर्ट-सर्किट धाराएँ पैदा कर सकते हैं, और उच्च वोल्टेज पर अधिक प्रचलित हैं। बैकफायर के कारण होने वाली समस्याओं का एक उदाहरण 1960 में ग्लासगो उत्तर उपनगरीय रेलवे के विद्युतीकरण के बाद हुआ, जहां कई दुर्घटनाओं के बाद भाप सेवाओं को फिर से शुरू करना पड़ा। कई वर्षों तक इस प्रभाव ने पारा-आर्क वाल्व के व्यावहारिक संचालन वोल्टेज को कुछ किलोवोल्ट तक सीमित कर दिया। इसका समाधान एनोड और कंट्रोल ग्रिड के बीच ग्रेडिंग इलेक्ट्रोड को शामिल करना पाया गया, जो एक बाहरी प्रतिरोधक-कैपेसिटर डिवाइडर सर्किट से जुड़ा हुआ था। डॉ. उनो लैम ने 1930 और 1940 के दशक में स्वीडन में ए. एस. ई. ए. में इस समस्या पर अग्रणी कार्य किया, जिससे एच. वी. डी. सी. संचरण के लिए पहला वास्तव में व्यावहारिक पारा-आर्क वाल्व तैयार हुआ, जिसे 1954 में स्वीडन की मुख्य भूमि से गॉटलैंड द्वीप तक 20 मेगावाट, 100 केवी एच. वी. डी. सी. लिंक पर सेवा में रखा गया था। उच्च वोल्टेज पारा-आर्क वाल्व पर उनो लैम के काम ने उन्हें "एच. वी. डी. सी. के पिता" बिजली संचरण के रूप में जाना और आई. ई. ई. ई. को एच. वी. डी. सी. के क्षेत्र में उत्कृष्ट योगदान के लिए उनके नाम पर एक पुरस्कार समर्पित करने के लिए प्रेरित किया। इस प्रकार के ग्रेडिंग इलेक्ट्रोड के साथ पारा चाप वाल्व 150 केवी की वोल्टेज रेटिंग तक विकसित किए गए थे। हालांकि, ग्रेडिंग इलेक्ट्रोड को रखने के लिए आवश्यक लंबे चीनी मिट्टी के बर्तन के स्तंभ को कैथोड क्षमता पर स्टील टैंक की तुलना में ठंडा करना अधिक कठिन था, इसलिए उपयोग करने योग्य वर्तमान रेटिंग लगभग 200-300 A प्रति एनोड तक सीमित थी। इसलिए, एच. वी. डी. सी. के लिए पारा चाप वाल्व का निर्माण अक्सर समानांतर में चार या छह एनोड स्तंभों के साथ किया जाता था। एनोड कॉलम हमेशा एयर-कूल्ड होते थे, जिसमें कैथोड टैंक या तो वाटर-कूल्ड या एयर-कूल्ड होते थे। सर्किट एकल-चरण पारा-आर्क रेक्टिफायरों का उपयोग शायद ही कभी किया जाता था क्योंकि धारा गिर जाती थी और एसी वोल्टेज के ध्रुवीयता बदलने पर चाप को बुझाया जा सकता था। एकल-चरण सुधारक द्वारा उत्पादित प्रत्यक्ष धारा में इस प्रकार बिजली आपूर्ति आवृत्ति के दोगुने पर एक अलग घटक (लहर) होता है, जो डी. सी. के लिए कई अनुप्रयोगों में अवांछनीय था। समाधान यह था कि दो-, तीन-, या यहां तक कि छह-चरण एसी बिजली आपूर्ति का उपयोग किया जाए ताकि संशोधित धारा अधिक स्थिर वोल्टेज स्तर बनाए रख सके। पॉलीफ़ेज़ सुधारकों ने आपूर्ति प्रणाली पर भार को भी संतुलित किया, जो प्रणाली के प्रदर्शन और अर्थव्यवस्था के कारणों से वांछनीय है। रेक्टिफायरों के लिए पारा-आर्क वाल्व के अधिकांश अनुप्रयोगों में प्रत्येक चरण के लिए एनोड के अलग-अलग जोड़े के साथ पूर्ण-तरंग सुधार का उपयोग किया जाता है। पूर्ण-तरंग सुधार में एसी तरंग के दोनों हिस्सों का उपयोग किया जाता है। कैथोड डीसी लोड के + साइड से जुड़ा होता है, दूसरी तरफ ट्रांसफॉर्मर सेकेंडरी वाइंडिंग के सेंटर टैप से जुड़ा होता है, जो हमेशा जमीन या पृथ्वी के संबंध में शून्य क्षमता पर रहता है। प्रत्येक एसी चरण के लिए, उस चरण वाइंडिंग के प्रत्येक छोर से एक तार को पारा-आर्क रेक्टिफायर पर एक अलग एनोड "आर्म" से जोड़ा जाता है। जब प्रत्येक एनोड पर वोल्टेज धनात्मक हो जाता है, तो यह कैथोड से पारा वाष्प के माध्यम से संचालित होना शुरू हो जाएगा। चूंकि प्रत्येक एसी चरण के एनोड को केंद्र टैप किए गए ट्रांसफॉर्मर वाइंडिंग के विपरीत सिरों से फीड किया जाता है, इसलिए केंद्र टैप के संबंध में एक हमेशा सकारात्मक होगा और एसी वेवफॉर्म के दोनों आधे हिस्से लोड के माध्यम से केवल एक दिशा में धारा प्रवाहित करेंगे। इस प्रकार पूरे एसी तरंग के इस सुधार को पूर्ण-तरंग सुधार कहा जाता है। तीन-चरण वैकल्पिक धारा और पूर्ण-तरंग सुधार के साथ, एक सहज प्रत्यक्ष धारा प्रदान करने के लिए छह एनोड का उपयोग किया गया था। थ्री फेज ऑपरेशन ट्रांसफॉर्मर की दक्षता में सुधार कर सकता है और साथ ही दो एनोड को एक साथ संचालित करने में सक्षम करके चिकना डीसी करंट प्रदान कर सकता है। ऑपरेशन के दौरान, चाप उच्चतम सकारात्मक क्षमता (कैथोड के संबंध में) पर एनोड में स्थानांतरित हो जाता है। एच. वी. डी. सी. अनुप्रयोगों में, एक पूर्ण-तरंग तीन-चरण पुल सुधारक या ग्रेट्ज़-पुल परिपथ का उपयोग आमतौर पर किया जाता था, प्रत्येक वाल्व को एक ही टैंक में समायोजित किया जाता था। जैसे-जैसे 1920 के दशक में कम-वोल्टेज सुधार के लिए ठोस-अवस्था धातु रेक्टिफायर उपलब्ध हुए, पारा आर्क ट्यूब उच्च वोल्टेज और विशेष रूप से उच्च-शक्ति अनुप्रयोगों तक सीमित हो गए। बड़े औद्योगिक उपयोगों के लिए प्रत्यावर्ती धारा को प्रत्यक्ष धारा में बदलने के लिए 1960 के दशक तक पारा-आर्क वाल्व का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता था। अनुप्रयोगों में सड़क पर चलने वाली गाड़ियों के लिए बिजली की आपूर्ति, विद्युत रेलवे और बड़े रेडियो ट्रांसमीटरों के लिए परिवर्तनीय-वोल्टेज बिजली की आपूर्ति शामिल थी। मरकरी-आर्क स्टेशनों का उपयोग 1950 के दशक तक शहरी केंद्रों में एडिसन-शैली के डीसी पावर ग्रिड को डीसी बिजली प्रदान करने के लिए किया जाता था। 1960 के दशक में, सॉलिड-स्टेट सिलिकॉन उपकरणों, पहले डायोड और फिर थाइरिस्टर ने पारा आर्क ट्यूबों के सभी लोअर-पावर और लोअर वोल्टेज रेक्टिफायर अनुप्रयोगों को बदल दिया। न्यू हेवन ई. पी. 5 और वर्जिनियन ई. एल.-सी. सहित कई विद्युत इंजनों ने कर्षण मोटर डी. सी. में आने वाले एसी को ठीक करने के लिए बोर्ड पर इग्निट्रॉन ले गए। पारा आर्क वाल्व के अंतिम प्रमुख उपयोगों में से एक एच. वी. डी. सी. बिजली संचरण में था, जहाँ उनका उपयोग 1970 के दशक की शुरुआत तक कई परियोजनाओं में किया गया था, जिसमें न्यूजीलैंड के उत्तर और दक्षिण द्वीपों के बीच एच. वी. डी. सी. अंतर-द्वीप लिंक और किंग्सनॉर्थ पावर स्टेशन से लंदन तक एच. वी. डी. सी. किंग्सनॉर्थ लिंक शामिल थे। हालांकि, लगभग 1975 से, सिलिकॉन उपकरणों ने पारा-आर्क सुधारकों को काफी हद तक अप्रचलित कर दिया है, यहां तक कि एचवीडीसी अनुप्रयोगों में भी। इंग्लिश इलेक्ट्रिक द्वारा निर्मित अब तक के सबसे बड़े पारा-आर्क रेक्टिफायरों को 150 केवी, 1800 ए पर मूल्यांकन किया गया था और 2004 तक नेल्सन नदी डीसी संचरण प्रणाली उच्च-वोल्टेज डीसी-पावर-संचरण परियोजना में उपयोग किया गया था। अंतर-द्वीप और किंग्सनॉर्थ परियोजनाओं के लिए वाल्वों में समानांतर में चार एनोड स्तंभों का उपयोग किया गया था, जबकि नेल्सन नदी परियोजना के लिए आवश्यक वर्तमान मूल्यांकन प्राप्त करने के लिए समानांतर में छह एनोड स्तंभों का उपयोग किया गया था। इंटर-आइलैंड लिंक पारा आर्क वाल्व का उपयोग करके संचालित अंतिम एच. वी. डी. सी. संचरण योजना थी। इसे औपचारिक रूप से 1 अगस्त 2012 को समाप्त कर दिया गया था। न्यूजीलैंड योजना के पारा चाप वाल्व परिवर्तक स्टेशनों को नए थाइरिस्टर परिवर्तक स्टेशनों द्वारा प्रतिस्थापित किया गया था। एक समान पारा चाप वाल्व योजना, एच. वी. डी. सी. वैंकूवर द्वीप लिंक को तीन-चरण एसी लिंक द्वारा प्रतिस्थापित किया गया था। कुछ दक्षिण अफ्रीकी खदानों और केन्या (मोम्बासा पॉलिटेक्निक-इलेक्ट्रिकल और इलेक्ट्रॉनिक विभाग में) में पारा चाप वाल्व उपयोग में हैं। लंदन अंडरग्राउंड पर डीसी पावर सिस्टम में मरकरी आर्क वाल्व का बड़े पैमाने पर उपयोग किया गया था, और 2000 में बेल्सिज़ पार्क में अप्रयुक्त गहरे स्तर के हवाई हमले के आश्रय में दो अभी भी परिचालन में देखे गए थे। आश्रय के रूप में उनकी आवश्यकता नहीं रहने के बाद, बेल्सिज़ पार्क और कई अन्य गहरे आश्रय का उपयोग सुरक्षित भंडारण के रूप में किया गया, विशेष रूप से संगीत और टेलीविजन अभिलेखागार के लिए। इसने गुडज स्ट्रीट आश्रय में पारा-आर्क रेक्टिफायर को डॉक्टर हू के शुरुआती एपिसोड में एक विदेशी मस्तिष्क के रूप में दिखाया, जिसे इसकी "भयानक चमक" के लिए कास्ट किया गया था। अन्य विशेष प्रकार के एकल-चरण पारा-चाप सुधारकों में इग्निट्रॉन और इग्निट्रॉन शामिल हैं। एक्साइट्रॉन ऊपर वर्णित अन्य प्रकार के वाल्व के समान है लेकिन अर्ध-चक्र के दौरान एक चाप निर्वहन बनाए रखने के लिए एक उत्तेजना एनोड के अस्तित्व पर गंभीर रूप से निर्भर करता है जब वाल्व वर्तमान का संचालन नहीं कर रहा होता है। इग्नाइट्रॉन हर बार चालन शुरू करने के लिए चाप को प्रज्वलित करके उत्तेजना एनोड के साथ वितरण करता है। इस तरह, इग्निट्रॉन भी नियंत्रण ग्रिड की आवश्यकता से बचते हैं। 1919 में, पुस्तक "साइक्लोपीडिया ऑफ टेलीफोनी एंड टेलीग्राफी वॉल्यूम। 1 "ने टेलीफोन संकेतों के लिए एक प्रवर्धक का वर्णन किया जो पारा सुधारक नली में एक चाप को संशोधित करने के लिए एक चुंबकीय क्षेत्र का उपयोग करता था। यह कभी भी व्यावसायिक रूप से महत्वपूर्ण नहीं था। पर्यावरणीय खतरा पारा यौगिक विषाक्त होते हैं, पर्यावरण में अत्यधिक स्थायी होते हैं, और मनुष्यों और पर्यावरण के लिए खतरा पैदा करते हैं। नाजुक कांच के लिफाफों में बड़ी मात्रा में पारे का उपयोग पर्यावरण में पारे के संभावित रिलीज का खतरा प्रस्तुत करता है यदि कांच के बल्ब को तोड़ा जाता है। कुछ एच. वी. डी. सी. कनवर्टर स्टेशनों को अपने सेवा जीवन में स्टेशन से उत्सर्जित पारे के निशान को खत्म करने के लिए व्यापक सफाई की आवश्यकता है। स्टील टैंक रेक्टिफायरों को अक्सर वैक्यूम पंपों की आवश्यकता होती थी, जो लगातार थोड़ी मात्रा में पारा वाष्प का उत्सर्जन करते थे। संदर्भ उच्च वोल्टेज प्रत्यक्ष वर्तमान संचरण के इतिहास पर एबीबी पृष्ठ को आगे पढ़ना ट्यूब कलेक्टर आभासी संग्रहालय। पारा आर्क रेक्टिफायरों का विवरण और आगे के लिंक, जिसमें तस्वीरें 1903 सचित्र लेख-ए ग्रेट इलेक्ट्रिकल डिस्कवरी टेस्टिंग द 50 ईयर ओल्ड मर्करी आर्क रेक्टिफायर-सर्किट आरेखों के साथ वीडियो, क्लोजअप व्यू, ऑपरेशन की व्याख्या इलेक्ट्रिक आर्क इलेक्ट्रिक पावर सिस्टम घटक बिजली शक्ति रूपांतरण गैस से भरे ट्यूब उच्च-वोल्टेज प्रत्यक्ष वर्तमान पारा (तत्व) रेक्टिफायर शामिल हैं।