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Beleuchtungsanlage.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Beleuchtungsanlage, die eine oder mehrere elektrische Entladungsröhren mit einer Gasfüllung enthält, wobei unter,, Gasfüllung" nicht nur eine aus einem oder mehreren Gasen, sondern auch eine aus einem oder mehreren Dämpfen oder aus einem Gemisch von Gas und Dampf bestehende Füllung zu verstehen ist. Bekanntlich ist die Zündspannung solcher Entladungsröhren gewöhnlich erheblich höher als die Brennspannung, und es müssen diese Röhren in Reihe mit einer die Differenz in Zünd-und Brennspannung aufnehmenden Impedanz betrieben werden. Wenn diese Vorschaltimpedanz aus einem Ohmschen Widerstand besteht, so wird in ihm eine erhebliche Energiemenge verbraucht, während bei der mehr üblichen Verwendung von Drosselspule der Nachteil eines kleinen Leistungsfaktors auftritt.
Die Erfindung bezweckt diese Nachteile zu verringern.
In einer Beleuchtungsanlage nach der Erfindung werden die Entladungsröhren aus einer Stromquelle gespeist, deren Spannung nicht zur Zündung der Röhren imstande ist. Einer der Stromzuführungsleiter der Röhren ist über einen Widerstand, zweckmässig aber über eine Drosselspule, an einen der Pole der Stromquelle angeschlossen, wobei ein Schalter vorgesehen ist, mit dem dieser Stromzuführungsleiter zeitweilig an einen Punkt angeschlossen werden kann, der in Bezug auf den andern Pol der Stromquelle eine hinreichend hohe Spannung zur Zündung der Röhren hat. Die Anlage enthält ferner auch Mittel um den erwähnten Widerstand oder die Drosselspule kurzzuschliessen.
Beim Inbetriebsetzen dieser Anlage wird nach der Aufhebung des Kurzschlusses der Drosselspule oder des Widerstandes der Schalter derart gestellt, dass der Stromzuführungsleiter mit dem Punkt höherer Spannung verbunden ist. Nachdem die Entladungsröhren unter Einfluss dieser höheren Spannung gezündet worden sind, wird diese Verbindung wieder aufgehoben. Bei dieser Unterbrechung bleibt aber immer eine Spannung auf die Entladungsröhren aufgedrückt. Der Stromzuführungsleiter, der zeitweilig mit dem Punkt höherer Spannung in Verbindung gesetzt wird, ist nämlich bei Unterbrechung dieser Verbindung über die Drosselspule oder den Widerstand mit einem Pol der Speisestromquelle in Verbindung.
Hiedurch vermeidet man die Gefahr, dass die Entladung wieder unterbrochen wird, und diese Gefahr würde bestehen, wenn man die Entladungsröhren nach der Zündung ohne weiteres von einer höheren auf eine niedrigere Spannung umschalten sollte. Nach der Unterbrechung der Verbindung zwischen dem Stromzuführungsleiter und dem Punkt höherer Spannung wird schliesslich die Drosselspule oder der Widerstand, der die Umschaltung ohne Gefahr vor Unterbrechung der Entladung ermöglicht hat, kurzgeschlossen.
Die Spannung der zur Speisung der Entladungsröhren benutzten Stromquelle kann nunmehr so klein bemessen werden, als im Hinblick auf einen ungestörten Betrieb möglich ist. Die Vorschaltimpedanzen brauchen nicht die Differenz zwischen Zünd-und Betriebsspannung aufzunehmen und können somit verhältnismässig klein bemessen werden.
Wenn die Entladungsröhren ein verhältnismässig schwer flüchtiges Metall, z. B. Natrium, enthalten, dessen Dampf zur Beteiligung an der Lichtemission einen bestimmten Druck haben muss, und die Röhren zu diesem Zweck auf eine höhere Temperatur gebracht werden müssen, so empfiehlt es sich,
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die Verbindung mit dem Punkt höherer Spannung nach der Zündung der Entladungsröhren während einiger Zeit aufrechtzuerhalten. Die Röhren werden dann zweiteilig überlastet, was eine schnelle Heizung der Entladungsröhren mit sich bringt.
Wenn bei der Zündung der Röhren der Stromzuführungsleiter der Röhren mit dem Punkt höherer Spannung verbunden ist, so liegt die vorerwähnte Selbstinduktion oder der Widerstand zwischen diesem Punkt und dem Pol der Stromquelle, mit der dieser Stromzuführungsleiter nach der Zündung unmittelbar verbunden wird. Diese Drosselspule oder dieser Widerstand vermeidet einen Kurzschluss zwischen diesem Punkt und diesem Pol. Die Drosselspule oder der Widerstand darf denn auch erst kurzgeschlossen werden, nachdem die Verbindung zwischen diesem Punkt höherer Spannung und dem Stromzuführungsleiter unterbrochen worden ist. Während der Zeit zwischen dieser Unterbrechung und dem Kurzschluss der Drosselspule oder des Widerstandes liegen die letztgenannten mit den Entladungsröhren in Reihe.
Die Selbstinduktion oder der Widerstand muss denn auch derart bemessen sein, dass die Entladung in den Röhren in diesem Zeitraum nicht unterbrochen wird. Anderseits müssen sie derart bemessen sein, dass ein Kurzschluss oder ein zu grosser Strom zwischen dem Punkt höherer Spannung und dem genannten Pol der Stromquelle vermieden wird. Es hat sich gezeigt, dass in vielen Fällen ein Widerstand den beiden Anforderungen nicht hinreichend entspricht, was bei einer Drosselspule dagegen wohl zutrifft, und es wird daher die Verwendung einer Drosselspule bevorzugt.
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Lichtausstrahlung bestimmten Entladungsröhren können z. B. mit Glühelektroden ausgestattet sein und eine Menge Gas enthalten, dem ein Metalldampf, z. B. Natriumdampf, zugesetzt ist.
Der Stromzuführungsleiter 3 ist mit dem Pol 5 der Sekundär-Transformatorwicklung 6 verbunden, während der Leiter 4 über die Drosselspule 7, die mit dem Schalter 8 kurzgeschlossen werden kann, mit dem Pol 9 dieser Wicklung in Verbindung steht und mittels des Schalters 10 gleichzeitig an das Ende 11 einer besonderen Transformatorwicklung 12, die anderseits mit dem Pol 9 verbunden ist, angeschlossen werden kann.
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geschlossen, so dass den Entladungsröhren 1 die zwischen den Punkten 5 und 11 herrschende Spannung zugeführt wird, welche die Röhren zündet. Dann wird der Schalter 10 geöffnet. Die Röhren bleiben dabei fortwährend unter Spannung.
Nach dem Öffnen des Schalters 10 sind sie nämlich über die Drosselspule ? zwischen die Pole 9 und 5 geschaltet, so dass die Entladung aufrechterhalten wird. Diese Drossel- spule y, die erforderlich ist, um bei geschlossener Stellung des Schalters 10 einen Kurzschluss zwischen den Punkten 9 und 11 zu vermeiden, wird dann mittels des Schalters 8 kurzgeschlossen, so dass der Stromzuführungsleiter 4 unmittelbar mit dem Pol 9 verbunden ist.
Die in Fig. 2 dargestellte Anlage wird aus einer Dreiphasenwechselstromquelle gespeist. Der Stromzuführungsleiter 3 der Entladungsröhren steht mit der Phase 13, der Leiter 4 über die Drosselspule ? mit dem Nullpunkt 14 in Verbindung, wobei der letztgenannte Leiter auch über den Schalter 15 und den Kontakt 16 an die Phase 17 angeschlossen werden kann. Der Schalter 15 kann auch mit dem Kontakt 18 in Berührung gebracht werden, wodurch die Drosselspule 7 kurzgeschlossen werden kann.
Wenn die Anlage in Betrieb gesetzt wird, so legt man den Schalter 15 an den Kontakt 16 an, so dass den Röhren die gekoppelte Spannung der Stromquelle zugeführt wird, durch welche die Röhren gezündet werden. Nach der Zündung wird der Schalter 15 umgelegt, wodurch hintereinander die Verbindung zwischen dem Stromzuführungsleiter 4 und der Phase - 1'7 unterbrochen, die Drosselspule 7 kurzgeschlossen und der Leiter 4 unmittelbar an den Nullpunkt Il angeschlossen wird, so dass die bei normalem Betrieb verwendete Spannung erheblich niedriger als die für die Zündung angewendete Spannung ist.
Die Anlage gemäss Fig. 3 wird aus den im Dreieck geschalteten Sekundär-Transformatorwicklungen. ? gespeist. Der Transformator enthält auch zwei besondere Wicklungen 20 und 21, wodurch die Punkte höherer Spannung 22 und 23 erhalten sind. Zwischen die Punkte 24 und 25 ist eine Reihe Entladungsröhren 26 geschaltet. Die Röhren können selbst in Reihe geschaltet oder an kleine Transformatoren angeschlossen sein, deren Speisekreise in Reihe geschaltet sind.
Das Ende 27 der Reihe steht über die Drosselspule 7 mit dem Punkt 25 in Verbindung, wobei es durch den Schalter 15 an den Punkt 22 angeschlossen werden kann.
Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, ist nicht nur zwischen die Punkte 24 und 25, sondern auch zwischen 24 und 28 bzw. 25 und 28 eine Reihe Entladungsröhren angeschlossen.
Die Inbetriebsetzung dieser Anlage erfolgt auf die an Hand der Fig. 2 beschriebene Art und Weise.
Die zur Erzielung der höheren Spannung verwendeten Transformatorwicklungen können, da sie nur während kurzer Zeit tätig sind, aus dünnen Drähten hergestellt werden.