DE1040689B

DE1040689B - Lighting system with AC-fed fluorescent lamps

Info

Publication number: DE1040689B
Application number: DES42352A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Rolf Lehmann; Kurt Lowalt; Juergen Meisinger
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1955-01-19
Filing date: 1955-01-19
Publication date: 1958-10-09

Description

Für Beleuchtungsanlagen haben sich die Leuchtstofflampen in immer höherem Maße durchgesetzt. Es ist bekannt, an Netzen, bei denen gelegentlich oder auch häufig Stromunterbrechungen auftreten, für die ausfallende Beleuchtung eine Reserve zu schaffen. Dies geschieht mit Hilfe von Stromspeichern, die beim Ausbleiben der Netzspannung mittels selbsttätiger Schaltelemente mit den Entladungslampen verbunden werden Dabei wird mit der Umschaltung von Gleichstrom in den Stromkreis von einzelnen Lampengruppen ein zusätzlicher Vorwiderstand eingeschaltet, der so bemessen ist, daß die Leuchtstofflampen selbst mit gleicher Stromstärke wie bei Wechselstrom betrieben werden. Dies hat zur Folge, daß die Leuchtstofflampen in den Fällen, bei denen infolge des Entladezu-Standes der Batterie deren Spannung unter der Nennspannung liegt, die Beleuchtung nur stark gemindert oder gar nicht aufrechterhalten werden kann. Es ist jedoch vielfach erwünscht, die Beleuchtung bei Ausfall der normalen Wechselstromspeisung aus dem Netz möglichst uneingeschränkt aufrechtzuerhalten.Fluorescent lamps have become more and more popular for lighting systems. It is known to be used in networks with occasional or frequent power interruptions Failed lighting to create a reserve. This is done with the help of electricity storage devices that are installed at Failure of the mains voltage connected to the discharge lamps by means of automatic switching elements This is done by switching direct current into the circuit of individual groups of lamps an additional series resistor is switched on, which is dimensioned so that the fluorescent lamps themselves with can be operated with the same amperage as with alternating current. As a result, the fluorescent lamps in those cases in which the voltage of the battery is below the nominal voltage as a result of the battery's discharge status the lighting can only be greatly reduced or not maintained at all. It is however, it is often desirable to have the lighting in the event of a failure of the normal alternating current supply from the mains to be maintained as unrestrictedly as possible.

Die Erfindung bringt eine vorteilhafte Verbesserung an Beleuchtungsanlagen mit wechselstromgespeisten Leuchtstofflampen mit Glühzünder und einer Gleichstromquelle, aus der zumindest ein Teil der Leuchtstofflampen in Reservebetrieb über einen Vorschaltwiderstand gespeist werden kann.The invention brings an advantageous improvement to lighting systems with alternating current Fluorescent lamps with incandescent igniter and a direct current source, from which at least some of the fluorescent lamps can be fed in standby mode via a series resistor.

Erfindungsgemäß ist der bei der Umschaltung auf Gleichstrombetrieb eingeschaltete Vorwiderstand so bemessen, daß der Glühzünder mit gleicher effektiver Stromstärke wie bei Wechselstrom betrieben wird. Auf diese Weise wird die Verwendung desselben Glühzünders für Gleich- und Wechselstrombetrieb ermöglicht. Die Lampe arbeitet dann bei Gleichstrom mit etwas erhöhter Stromstärke. Dadurch wird erreicht, daß die Lichtstärke bei von der Nennspannung für Gleichstrombetrieb abweichender Spannung nicht zu sehr absinkt. Darüber hinaus wird eine betriebssichere Zündung unter allen Umständen gewährleistet, und zwar insbesondere auch in den Fällen, bei denen infolge des Entladezustandes der Batterie deren Spannung erheblich unter der Nennspannung liegt. Da es sich bei Anlagen dieser Art nur um einen Notstrombetrieb handelt, der im Verhältnis zur Gesamtbetriebszeit nur kurze Zeiten aufrechterhalten wird, wirkt sich die erhöhte Stromführung auf die Verkürzung der Lebensdauer der Lampen praktisch nicht aus.According to the invention, the series resistor switched on when switching to direct current operation is like this dimensioned so that the glow igniter is operated with the same effective current strength as with alternating current. This enables the same glow starter to be used for direct and alternating current operation. The lamp then works with direct current with a slightly higher current intensity. This achieves that the light intensity does not deviate from the nominal voltage for direct current operation drops too much. In addition, reliable ignition is guaranteed under all circumstances, and in particular in those cases where the voltage of the battery is due to the discharge status is significantly below the nominal voltage. Since this type of system is only an emergency power supply which is only maintained for a short time in relation to the total operating time has an effect the increased current flow has practically no effect on the shortening of the service life of the lamps.

Der Vorwiderstand kann entweder bei der Lampe, also beispielsweise in der Leuchte selbst, angeordnet sein. Für manche Fälle bietet es aber Vorteile, die Vorwiderstände in die Verteilung zu legen. Besondere Vorteile bietet eine von der Wechselspannung abhängige Umschalteinrichtung, in deren Erregerkreis sich ein Spannungsrückgangrelais befindet, das bei einer BeleuchtungsanlageThe series resistor can either be arranged in the lamp, for example in the luminaire itself be. In some cases, however, it is advantageous to place the series resistors in the distribution. Special A switchover device which is dependent on the alternating voltage and in the exciter circuit of which a voltage drop relay is located in a lighting system

mit wechselstromgespeistenwith AC powered

LeuchtstofflampenFluorescent lamps

Anmelder:Applicant:

Siemens-SchuckertwerkeSiemens-Schuckertwerke

Aktiengesellschaft,Corporation,

Berlin und Erlangen,Berlin and Erlangen,

Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50

Dipl.-Ing. Rolf Lehmann, Erlangen,Dipl.-Ing. Rolf Lehmann, Erlangen,

Kurt Lowalt, Hamburg,
und Jürgen Meisinger, Erlangen,
sind als Erfinder genannt wordenKurt Lowalt, Hamburg,
and Jürgen Meisinger, Erlangen,
have been named as inventors

Spannungsabsenkung früher anspricht, als der Bimetallkontakt im Glühzünder wegen der verringerten Stromaufnahme geschlossen würde. Bei geeigneter Dimensionierung der Schaltmittel schaltet diese so schnell, daß die Leuchtstofflampen durchzünden, d. h. nicht über den Starter gezündet zu werden brauchen.Voltage reduction responds earlier than the bimetal contact in the glow igniter because of the reduced Current consumption would be closed. If the switching means are suitably dimensioned, it switches in this way quickly that the fluorescent lamps ignite, d. H. do not need to be ignited via the starter.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.Two exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing.

Fig. 1 zeigt eine Beleuchtungsanlage, bei der der Vorwiderstand bei der Lampe verlegt ist.Fig. 1 shows a lighting system in which the series resistor is installed in the lamp.

Fig. 2 stellt ein Ausführungsbeispiel dar, bei dem die Vorwiderstände und die Umschalteinrichtung in der Verteilung angeordnet sind.Fig. 2 shows an embodiment in which the series resistors and the switching device in the distribution are arranged.

In Fig. 1 sind mit R, S, T die Phasen einer Drehstromleitung bezeichnet, aus der die Beleuchtungsanlage im normalen Betrieb gespeist wird. 0 stellt den Nulleiter des Netzes dar. Für die Umschaltung auf das Gleichstromnetz PA^T ist ein Netzumschalter U vorgesehen, dessen Spule zwischen der Phase R und dem Nulleiter liegt. Mit RV ist ein Spannungsrückgangsrelais bezeichnet, das ebenfalls zwischen R und 0 angeschlossen ist und dessen Kontakt mit der Spule des Netzumschalters in Reihe geschaltet ist. Mit /7 ist ein Hilfssammelschienensystem bezeichnet. Durch die Kontakte des Netzumschalters U werden jeweils zwei Schienen dieses Hilfssammelschienensystems entweder mit dem Wechselstrom- oder mit dem Gleichstromnetz verbunden. Von dem Hilfssammelschienensystem führen dreipolige Leitungen zu den einzelnen Leuchten oder Gruppen von Leuchten L. Jeder Lampe ist eine Vorschaltdrossel D zugeordnet sowie ein Vorschaltwiderstand W und ein Wechselstromrelais N mit zugehörigem Umschaltkontakt 11. In Fig. 1, R, S, T denote the phases of a three-phase line from which the lighting system is fed during normal operation. 0 represents the neutral conductor of the network. For switching over to the direct current network PA ^T , a network switch U is provided, the coil of which is between phase R and the neutral conductor. RV is a voltage drop relay which is also connected between R and 0 and whose contact is connected in series with the coil of the transfer switching equipment. An auxiliary busbar system is designated with / 7. Through the contacts of the transfer switch U , two rails of this auxiliary busbar system are connected either to the AC or to the DC network. Three-pole lines lead from the auxiliary busbar system to the individual lights or groups of lights L. Each lamp is assigned a series choke D as well as a series resistor W and an alternating current relay N with an associated changeover contact 11.

809 657,203809 657.203

Wenn die Spannung im Wechselstromnetz einen bestimmten Wert unterschreitet, spricht der Netzumschalter an. Dadurch wird das Hilfssammelschienen- >vstem von dem Wechselstromnetz abgetrennt und an das Gleichstromnetz angeschlossen. Infolgedessen fällt das Wechselstromrelais N bei jeder einzelnen Lampe ab und schaltet die Lampe auf die andere Leitung um, in der ihr der Widerstand W vorgeschaltet ist. Auf diese Weise kann der Betrieb der Lampe mit Gleichstrom fortgesetzt werden. Die Verwendung des Spannungsrückgangsrelais RV ist insofern zweckmäßig, als hierdurch ein Pumpen der Leuchtstofflampen der Anlage bei eventuell zurückgegangener Netzspannung vermieden werden kann. Das Spannungsrückgangsrelais muß hierbei so eingestellt werden, daß es früher abfällt, als der verminderte Strom ein abwechselndes Schließen und nachfolgendes öffnen des Glühstarter-Bimetallkontaktes nach sich zieht.If the voltage in the alternating current network falls below a certain value, the transfer switching equipment responds. As a result, the auxiliary busbar is separated from the alternating current network and connected to the direct current network. As a result, the alternating current relay N drops out for each individual lamp and switches the lamp over to the other line in which the resistor W is connected upstream. In this way, the lamp can continue to operate with direct current. The use of the voltage drop relay RV is useful insofar as it avoids pumping of the fluorescent lamps in the system if the mains voltage has dropped. The voltage drop relay must be set in such a way that it drops out earlier than the reduced current results in an alternating closing and subsequent opening of the glow starter bimetal contact.

An die für Wechselspannungsbetrieb vorgesehenen Sammelschienen des Hilfssammelschienensystems können auch Leuchtstofflampen in normaler Wechselstromschaltung angeschlossen werden, die an der Umschaltung nicht beteiligt sind. Statt des Wechselstromrelais kann auch ein Gleichspannungsrelais mit Umschaltkontakt, dessen Spule zwischen den Gleichspannungszuführungen geschaltet werden muß, verwendet werden. Diese Schaltung kann insbesondere mit Rücksicht auf die völlige Geräuschfreiheit (Brummfreiheit) eines solchen Relais von Vorteil sein.To the busbars of the auxiliary busbar system provided for AC voltage operation Fluorescent lamps can also be connected in a normal AC circuit, which is connected to the switching are not involved. Instead of the AC relay, a DC voltage relay with changeover contact, whose coil must be connected between the DC voltage leads is used will. This circuit can be used in particular with regard to the complete absence of noise (hum-free) such a relay would be an advantage.

Eine Ausführungsmöglichkeit, bei der die Widerstände und die Umschalteinrichtung in der Verteilung angeordnet werden können, ist in Fig. 2 dargestellt. An Stelle des Metzumschalters sind hierbei drei zusammenarbeitende Schütze SG, SW und SU vorgesehen. Das Schütz SG stellt hierbei die Verbindung des Hilfssammelschienensystems mit dem Gleichstromnetz -PA'. das Schütz SW die Verbindung des Hilfssammelschienensystems mit dem Wechselstromnetz her. Die Zuschaltung der Vorschaltwiderstände W für den Gleichstrombetrieb erfolgt durch Abfall der Wechselstromrelais oder -schütze A', bei denen jeweils einer ihrer Kontakte als Ruhekontakt ausgebildet ist und im Erregerkreis des Schützes SG liegt. Zu jeweils einer Netzanschlußklemme der Vorschaltdrosseln ist eine gesonderte Leitungszuführung von der Umschaltvorrichtung geführt, während die anderen Netzanschlußklemmen unmittelbar miteinander und mit der entsprechenden Hilfssammelschiene verbunden sind. Die Relais Λ' mit den zugehörigen Widerständen W können auch in Unterverteilungen in der Nähe der Lampe angeordnet sein.One embodiment in which the resistors and the switching device can be arranged in the distribution is shown in FIG. Instead of the Metz switch, three cooperating contactors SG, SW and SU are provided. The contactor SG provides the connection between the auxiliary busbar system and the direct current network -PA '. the contactor SW establishes the connection of the auxiliary busbar system with the alternating current network. The connection of the series resistors W for direct current operation takes place when the alternating current relays or contactors A 'drop out, in each of which one of their contacts is designed as a normally closed contact and is located in the excitation circuit of the contactor SG . A separate line feed is routed from the switching device to a respective mains connection terminal of the series chokes, while the other mains connection terminals are connected directly to one another and to the corresponding auxiliary busbar. The relays Λ 'with the associated resistors W can also be arranged in sub-distributors near the lamp.

Wenn die Wechselspannung, die ja den normalen Betrieb zu versorgen hat, ausfällt, fällt das Spannungsrückgangsrelais RV ab. Dadurch wird das Schütz SV entregt, unterbricht den Erregerkreis des Schützes SW und der Relais N, so daß der Erregerkreis des Schützes SG geschlossen wird und die Gleichspannung auf das Hilfssammelschienensystem geschaltet wird. Da das Schütz SG erst ansprechen kann, nenn alle Relais A" abgefallen sind, ist sichergestellt, daß die Gleichspannung erst dann zugeschaltet wir !, wenn die Widerstände den Leuchtstofflampen vorgeschaltet sind. Indem die eine Wechselspannungszufühnng für die Spulen der Relais N außer über einen Arbeitskontakt des Schützes SW zusätzlich über einen Arbeitskontakt des Schützes SU geführt ist, kann die Umschaltzeit von Wechselspannung auf Gleichspannung verkürzt werden.If the alternating voltage, which has to supply normal operation, fails, the voltage drop relay RV drops out. As a result, the contactor SV is de-energized, interrupts the excitation circuit of the contactor SW and the relay N, so that the excitation circuit of the contactor SG is closed and the DC voltage is switched to the auxiliary busbar system. Since the contactor SG can address only, call all relays A "have fallen away, it is ensured that the DC not switched us! If the resistors are connected upstream of the fluorescent lamps. By a Wechselspannungszufühnng for the coil of the relay N other than a working contact of the contactor SW is also routed via a normally open contact of the contactor SU , the switching time from alternating voltage to direct voltage can be shortened.

Bei der Ausführungsmöglichkeit nach Fig. 2 können die Widerstände W auch von den Relais N getrennt bei den Lampen, also z. B. in den Leuchten, untergebracht werden.In the embodiment according to FIG. 2, the resistors W can also be separated from the relays N in the lamps, so z. B. in the lights.

Leuchtstofflampen, die nur bei Wechselstrombetrieb — also nicht auf Gleichspannung umschaltbar — betrieben werden sollen, können bei der Ausführung nach Fig. 2 z. B. parallel zu den Spulen der Relais A^r geschaltet werden. Zum anderen besteht die Möglichkeit, eine der für Wechselspannung und Gleichspannung gemeinsamen Hilfssammelschienen in je eine für Wechselspannungsbetrieb und Gleichspannungsbetrieb aufzuspalten.Fluorescent lamps that are only to be operated in AC mode - that is, not switchable to DC voltage - can be operated in the embodiment according to FIG. B. be connected in parallel to the coils of the relay A ^r . On the other hand, there is the possibility of splitting one of the auxiliary busbars common for AC voltage and DC voltage into one each for AC voltage operation and DC voltage operation.

Claims

P A T E N T A N S P R V C H E:

1. Lighting system with alternating current Fluorescent lamps with incandescent igniter and a direct current source from which part of the Fluorescent lamps can be fed in reserve operation via a series resistor, thereby characterized in that the switching resistor switched on when switching to direct current operation is dimensioned in such a way that the glow starter has the same effective current strength as l> ei Alternating current! «Drifted: will.

2. Lighting system according to claim 1, characterized in that one of the AC voltage dependent switching device is provided. in whose pathogen circle. Voltage drop relay which responds earlier in the event of a voltage drop than the bimetal contact in the Glow igniter would close because of the reduced power consumption.

3. Lighting system according to claim 1, characterized in that two different Switching devices are provided, one of which is an auxiliary busbar system from of the AC power supply switches to a DC power supply, while the other switches the Resistor connected to the lamps.

4. Lighting system according to claim 3, characterized in that an alternating current or direct current ^{relay with a respective one lamp associated L T} mschaltkontakt or several Umschaltkonkontakten for several lamps is used for resistance switching.

5. Lighting system according to claim 3, characterized in that the resistance switching a relay or contactor common to a larger number of lamps is used for each lamp has a contact.

6. Lighting system according to claim 5, characterized by such a locking of the individual. Switching devices with each other that direct current only then to the auxiliary busbar Can be placed if that is for DC operation required resistors are connected upstream.

7. Lighting system according to claim 6, characterized characterized in that the connection of the resistors simultaneously with the disconnection of the for the AC voltage supply provided contactor is initiated.

Considered publications:
German patent application P 6842 VIIIc / 21 f (published on February 19, 1953).

1 sheet of drawings