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Beleuchtungsanlage.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Beleuchtungsanlage, die insbesondere zur Beleuchtung von
Wegen geeignet ist.
Die erfindungsgemässe Beleuchtungsanlage enthält mehrere mit Gas, vorzugsweise mit einem
Gemisch von Gas und Dampf, gefüllte elektrische Entladungsröhren, die mit einer Glühkathode, die gegebenenfalls als indirekt geheizte Kathode ausgebildet ist, versehen sind und jede mittels eines Trans- formators betrieben werden, wobei die Speisekreise dieser Transformatoren in Reihe geschaltet sind.
Grosse Ersparnisse werden erzielt, wenn die Entladungsröhren mittels Spartransformatoren betrieben werden. Besondere Vorteile werden in diesem Falle erzielt, wenn die Entladungsröhren mit zwei Glüh- kathoden ausgestattet werden und jede dieser Glühkathoden durch an einem Ende der Spartransformatoren liegende Windungen gespeist wird. In manchen Fällen kann es sich empfehlen, einen der Stromzuführungsleiter eines Spartransformators an einen zwischen den Enden der Transformatorwicklung befindlichen
Punkt anzuschliessen, und zu diesem Zwecke kann dieser Transformator mit einem oder mehreren zwischen den Enden vorgesehenen Ansehlusspunkten versehen sein.
Die Erfindung und die mit ihr erzielten Vorteile werden an Hand der Zeichnung, in der drei Ausführungsformen der Erfindung schematisch dargestellt sind, näher erläutert.
Die Einrichtung gemäss Fig. l enthält eine Anzahl von Leuchtröhren 1, die mit einer Glühkathode 2 und zwei Anoden. 3 ausgestattet sind. Diese Entladungsröhren enthalten Natriumdampf und ein Edelgas und strahlen ein sehr intensives Licht mit grosser Nutzwirkung aus. Die Anoden sind über die Vorschaltwiderstände 4 mit den Enden der Sekundärtransformatorwicklungen 5 verbunden, die in der Mitte einige Windungen besitzen, die durch die Leiter 6 an die Glühkathode 2 angeschlossen sind und den Heizstrom für diese Elektroden liefern. Die Primärtransformatorwicklungen 7 sind in Reihe geschaltet und werden durch den Transformator 8 gespeist, dessen Primärwicklung z. B. an ein Hochspannungswechselstromnetz angeschlossen ist.
Beim Einschalten der Anlage wird durch den Kreis der Primärwicklungen 7 ein Strom fliessen, der in den Sekundärwicklungen 5 eine bestimmte Spannung induzieren wird, wodurch die Glühkathoden durch einen Heizstrom durchflossen und auf die für die Elektronenemission erforderliche Temperatur erhitzt werden. Um diese Temperatur niedrig zu halten, sind die Kathoden mit einer stark Elektronen emittierenden Schicht bedeckt, z. B. mit einer Erdalkalioxydsehicht. Nachdem die Glühkathode erhitzt worden ist, wird ungefähr gleichzeitig in den verschiedenen Entladungsröhren eine Entladung zwischen den Anoden und der Glühkathode herbeigeführt werden. Die Spannung, bei der die Entladung einsetzt, ist höher als die Betriebsspannung, d. h. die zwischen den Elektroden vorherrschende Spannung, wenn die Entladung einmal stattfindet.
Die Differenz in Zünd-und Betriebsspannung wird durch die Vorschaltwiderstände 4 aufgenommen. Diese Widerstände können derart angeordnet sein, dass sie zur Heizung der Entladungsröhren und infolgedessen zur Erhöhung des in diesen Röhren vorherrschenden Metalldampfdruckes beitragen.
Mittels der in Fig. 1 schematisch dargestellten Anlage ist man imstande, grosse Wegstrecken intensiv zu beleuchten.
Eine grosse Ersparnis der Anlagekosten kann, wie in Fig. 2 angegeben ist, dadurch erzielt werden, dass Spartransformatoren 9 benutzt werden. Diese sorgen für eine richtige Spannungsteilung über die verschiedenen Entladungsröhren und sind wesentlich billiger als die in der Einrichtung nach Fig. 1 ver-
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können. Die Glühkathoden sind an Windungen angeschlossen, die sich an den Enden der Spartransforma- toren befinden. Neben diesen Glühkathoden können zwei Anoden 12 vorgesehen sein, die nicht nur mit besonderen Stromzuführungsdrähten ausgestattet sein können, sondern auch auf einfache Weise an einen der Poldrähte der Glühkathoden angeschlossen werden können.
Beim Betrieb tritt dann abwechselnd eine Entladung zwischen der linken Glüt. kathode und der rechten Anode bzw. zwischen der rechten Glühkathode und der linken Anode auf. Die Spartransformatoren sind unter Zwischenschaltung derVorschaltwiderstände. H in Reihe geschaltet und an den Transformator 14 angeschlossen.
Die Verwendung von Entladungsröhren mit zwei Glühkathoden zusammen mit der Verwendung von Snartransformatoren bietet noch andere wesentliche Vorteile ausser den vorgenannten. Die zwischen den Punkten M und. 76 liegenden Windungen der Transformatoren werden nämlich nicht durch den
Entladungsstrom der Röhre 10 durchflossen werden, sondern sind nur durch den Magnetisierungsstrom und den Glühkathoden belastet. Demzufolge können diese Windungen aus verhältnismässig dünnen
Drähten hergestellt werden, so dass eine sehr erhebliche Ersparnis der Herstellungskosten erzielt wird.
Die Verwendung von Spartransformatoren hat noch den weiteren Vorteil, dass wenn eine der
Entladungsröhren etwas später als die übrigen Röhren zündet, ein stärkerer Strom durch den Trans- formator einer noch nicht gezündeten Entladungsröhre fliesst, wodurch zwischen den Enden dieses Transformators und infolgedessen zwischen den Elektroden der Entladungsröhren eine höhere Spannung herbeigeführt wird, welche die Zündung erleichtert.
Auch mittels der Anlage nach Fig. 2 können grosse Strecken beleuchtet werden. Wenn man z. B.
Natriumdampf in Entladungsröhren mit einer Zündspannung von 17-5 Volt verwendet, so können, falls die Sekundärspannung des Transformators 14.500 Volt beträgt, ungefähr 28 Entladungsröhren in Reihe geschaltet werden. Es ist sogar eine grössere Anzahl möglich. Die Betriebsspannung der Entladungröhren ist nämlich niedriger als die Zündspannung. Die Sekundärspannung des Transformators 14 soll grösser sein als das Produkt aus der Anzahl von Entladungsröhren und der Brennspannung. Sie braucht aber nicht dem Produkt der Anzahl von Entladungsröhren und der Zündspannung zu entsprechen, da, wie bereits bemerkt, eine einmal herbeigeführte Entladung die Spannung zwischen den Elektroden einer noch nicht gezündeten Entladungsröhre erhöht und dadurch die Zündung fördert.
In vielen Fällen wird man Dreiphasenwechselstrom verwenden können. Die aufeinanderfolgenden Entladungsröhren wird man dann vorzugsweise an verschiedene Phasen anschliessen. Dabei hat man noch die Wahl zwischen Dreiphasenleiter mit oder ohne Nulleiter. Es ist ersichtlich, dass die Strecke, die mit einer normalen Spannung beleuchtet werden kann, durch die Verwendung von Dreiphasenweehselstrom wesentlich vergrössert wird.
Es empfiehlt sich, jeden Transformator durch einen Nebenschluss zu überbrücken, der geschlossen wird, wenn die Entladungsröhre schadhaft wird. Wenn die Entladungsröhre ausser Betrieb gesetzt wird, z. B. durch Bruch einer Glühkathode, so wird dieser Nebenschluss wirken, was durch eine höhere Spannung bewirkt werden kann, die in diesen Fällen zwischen den Klemmen des betreffenden Transformators auftreten wird.
Wenn man in bestimmten Fällen die Anzahl der in Reihe geschalteten Entladungsröhren noch zu vergrössern wünscht, ohne die Spannung des Speisetransformators zu erhöhen, so kann man wie in Fig. 3 angegeben ist, zwischen den Enden der Wicklungen der Spartransformatoren einen oder mehrere Anschlusspunkte 17 vorsehen und einen der Stromzuführungsleiter an einen dieser Punkte ausschliessen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Beleuchtungsanlage, insbesondere geeignet für Wegbeleuchtung, dadurch gekennzeichnet, dass sie mehrere gasgefüllte und mit einer Glühkathode ausgestattete elektrische Entladungsröhren enthält, die jede mittels eines Transformators betrieben werden, wobei die Speisekreise dieser Transformatoren in Reihe geschaltet sind.