DE2514528A1

DE2514528A1 - Illumination source with even light intensity - has optical receivers connected to control electrodes of light flow valve

Info

Publication number: DE2514528A1
Application number: DE19752514528
Authority: DE
Inventors: Erwin Keyl; Herbert Nitsche
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1975-04-03
Filing date: 1975-04-03
Publication date: 1976-10-21

Abstract

A lighting arrangement for luminous flux converter valves of light convertors with at least two lamps as light sources. Optical receivers are connected to the control electrodes of a light flow valve, and an optical transfer section situated between the light source and the optical receivers comprises one group of lamps (1) switched on and off. Each transfer section (2) is made of several light transmitters, and can be a pit filled with gas in which lamps (1) are mounted in the same plane, parallel to each other, and with a grid bland (3) above them. Each lamp has a parabolic reflector and, on the side walls of the pit, there are sensors (8) and mirrors or prisms.

Description

Zündeinrichtung für einen Stromrichter Die Erfindung betrifft eine Zündeinrichtung für die Stromrichterventile eines Stromrichters mit zwei Lampen als Lichtquellen, optischen Empfängern, die mit den Steuerelektroden der Stromrichterventie verbunden sind und optischen Ubertragungsstrecken, die zwischen Lampen und optischen Empfängern angeordnet sind.Ignition device for a converter The invention relates to a Ignition device for the converter valves of a converter with two lamps as light sources, optical receivers connected to the control electrodes of the converter valves are connected and optical transmission links between lamps and optical Receivers are arranged.

Eine solche Zündeinrichtung ist beispielsweise aus dem CIRGE-Bericht (International Conference on Large High Voltage Electric Systems) Nr. 14-05, Seiten 1 bis 5, August 1974 bekannt. In dieser Literaturstelle ist ein Ventil zum Gleichrichten hoher Spannungen beschrieben, wie es beispielsweise in einer Hochspannungs-Gleichstrom-2bertragungsanlage tHG2-Anlage) benutzt werden kann.Such an ignition device is, for example, from the CIRGE report (International Conference on Large High Voltage Electric Systems) No. 14-05, pp 1 to 5, August 1974 known. In this reference there is a valve for rectifying high voltages are described, for example in a high-voltage direct current transmission system tHG2 system) can be used.

In dem Ventil sind in Serie geschaltete Stromrichterventile, beispielsweise Thyristoren, gruppenweise in übereinanderliegenden Etagen zusammengefaßt und mit der optischen Zündeinrichtung werden Zündimpulse als Lichtimpulse potentialfrei von einem geerdeten Punkt zu den einzelnen, auf hohem und unterschiedlichem Potential liegenden Etagen bzw. Ventilzweigen übertragen. In der genannten Literaturstelle werden als Übertragungsstrecken freie Lichtstrecken, beispielsweise gasgefüllte Lichtschächte benutzt.In the valve there are converter valves connected in series, for example Thyristors, combined in groups in superimposed floors and with of the optical ignition device, ignition pulses are potential-free as light pulses from a grounded point to the individual, on high and different potential transferring lying floors or valve branches. In the cited reference Free light paths, for example gas-filled ones, are used as transmission paths Light shafts used.

Es ist der Literaturstelle jedoch zu entnehmen, daß als Übertragungsstrecken auch Lichtleitkabel oder Lichtleitstäbe bekannt sind. Um die Betriebssicherheit zu erhöhen, sind zwei mit Reflektoren ausgerüstete Gasentladungslampen vorgesehen, wobei jede Lampe ausgewechselt werden kann, ohne hierfür den Betrieb des Stromrichters unterbrechen zu müssen. Diese Zündeinrichtung besitzt keine hohe Redundanz, Betriebsstörungen und Unterbrechungen wegen des Ausfalls beider Lampen sind daher nicht ausgeschlossen.It can be seen from the literature, however, that as transmission links light guide cables or light guide rods are also known. About operational safety two gas discharge lamps equipped with reflectors are provided, each lamp can be replaced without having to operate the converter having to interrupt. This ignition device does not have a high level of redundancy, operating faults and interruptions due to failure of both lamps are therefore not excluded.

Es besteht die Aufgabe, einen Stromrichter der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß eine hohe Redundanz gegenüber Lampenausfällen gegeben ist. Außerdem sollen die verwendeten Lampen einfach zu überwachen und ohne besondere Schwierigkeiten auszuwechseln sein.There is the task of a converter of the aforementioned Kind to design in such a way that there is a high level of redundancy Lamp failures given is. In addition, the lamps used should be easy to monitor and without be particularly difficult to replace.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß wenigstens eine Gruppe von gleichzeitig ein- und ausschaltbaren Lampen vorgesehen ist und daß jede Übertragungsstrecke wenigstens einen Teil des von jeder Lampe wenigstens einer Gruppe abgestrahlten Lichtes erfaßt und an den zugeordneten Empfänger weiterleitet.According to the invention this object is achieved in that at least a group of lamps that can be switched on and off at the same time is provided and that each transmission link at least a part of the at least one of each lamp Group of emitted light detected and forwarded to the assigned receiver.

Die erfindungsgemäße Zündeinrichtung besitzt eine sehr hohe Redundanz, da der Ausfall einer oder auch mehrerer Lampen einer Gruppe die von einer Ubertragungsstrecke übertragene Lichtintensität nicht wesentlich schwächt und damit sichergestellt ist, daß der dieser Übertragungsstrecke zugeordnete optische Empfänger einen Lichtimpuls erhält, der zur sicheren Zündung der nachgeschalteten Stromrichterventile ausreicht. Dabei läßt sich außerdem noch die spezifische Lichtleistung der verwendeten Lampen herabsetzen, was eine wesentliche Verlängerung ihrer Lebensdauer und damit eine Verringerung der erforderlichen Montagearbeit beim Auswechseln bedeutet.The ignition device according to the invention has a very high redundancy, because the failure of one or more lamps in a group is caused by a transmission link transmitted light intensity does not significantly weaken and is thus ensured, that the optical receiver assigned to this transmission path emits a light pulse which is sufficient for the safe ignition of the downstream converter valves. The specific light output of the lamps used can also be determined reduce what a substantial extension of their life and thus a Reduction of the required assembly work when replacing means.

Es kann jede Übertragungsstrecke von mehreren Lichtleitern, beispielsweise Lichtleitkabeln oder Lichtleitstäben gebildet sein und jeder Lampe jeder Gruppe kann wenigstens ein Lichtleiter einer Übertragungsstrecke zugeordnet sein.Each transmission path can be made up of several light guides, for example Light guide cables or light guide rods be formed and each lamp of each group at least one light guide can be assigned to a transmission link.

Vorzugsweise sind bei einer Zündeinrichtung mit gasgefüllten Lichtstrecken als Übertragungsstrecken die Lampen stabförmig ausgebildet und liegen in jeder Gruppe wenigstens angenähert in einer Ebene und mit ihren Längsachsen wenigstens angenähert parallel zueinander und jeder Lichtschacht ist so angeordnet, daß er mit seinem Querschnitt wenigstens einen Teil jeder Lampe einer Gruppe überdeckt. Bei dieser Ausgestaltung sind die einzelnen Lampen jeder Gruppe jederzeit ohne Schwierigkeiten auszuwechseln. Eine Betriebsunterbrechung ist daher ausgeschlossen, da ein sofortiger Ersatz möglich ist.Preferably, in the case of an ignition device with gas-filled light paths The lamps are rod-shaped as transmission links and are located in each group at least approximately in one plane and at least approximately with their longitudinal axes parallel to each other and each light shaft is arranged so that he with his Cross-section covers at least part of each lamp in a group. At this The individual lamps in each group can be designed without difficulty at any time to replace. Business interruption is therefore ruled out as an immediate one Replacement is possible.

Im folgenden wird die erfindungsgemäBe Vorrichtung beispielhaft anhand der Figuren 1 und 2 näher erläutert. In den Figuren ist ein Ausführungsbeispiel mit Lichtschächten als Ubertragungsstrecken und stabförmigen Gasentladungslampen dargestellt. Es ist jedoch zu betonen, daß sich die erfindungsgemäße Zündeinrichtung auch mit Bumineszenz- oder Laserdioden und mit Lichtleitern realisieren läßt, wobei im Betrieb der Vorteil einer hohen Verfügbarkeit und Überwachungsmöglichkeit der Lichtquellen erhalten bleibt.In the following, the device according to the invention is exemplified by way of example Figures 1 and 2 explained in more detail. In the figures is an exemplary embodiment with light shafts as transmission lines and rod-shaped gas discharge lamps shown. It should be emphasized, however, that the ignition device according to the invention can also be realized with buminescence or laser diodes and with light guides, whereby during operation the advantage of high availability and the possibility of monitoring the Light sources is preserved.

Figur 1 zeigt eine erfindungsgemäße Zündeinrichtung im Querschnitt. Stabförmige Gasentladungslampen 1 sind unter einem luftgefüllten Lichtschacht 2 angeordnet. Im Lichtschacht ist eine Rasterblende 3 in der Nähe der Lampen 1 angeordnet, um eine gleichmäßige Indensität des mit Pfeilen 7 angedeuteten Lichtes über den Querschnitt des Lichtschachtes 2 zu erhalten. Unter den Lampen 1 ist ein Raum 4 vorgesehen, in dem die Ansteuerelektronik für die Lampen 1 und eine mechanische Nachführeinrichtung für die Lampenstellung untergebracht sein kann, auf die noch gesondert eingegangen wird.Figure 1 shows an ignition device according to the invention in cross section. Rod-shaped gas discharge lamps 1 are under an air-filled light shaft 2 arranged. A grid screen 3 is arranged in the light shaft near the lamps 1, a uniform intensity of the light indicated by arrows 7 over the To obtain cross-section of the light shaft 2. Under the lamps 1 is a room 4 provided in which the control electronics for the lamps 1 and a mechanical Tracking device for the lamp position can be accommodated on the still is received separately.

Figur 1b zeigt eine Draufsicht auf die Lampenanordnung gemäß Figur 2, wobei zwei Lichtschächte 2a und 2b nebeneinander angeordnet sind. Im Lichtschacht 2a ist die Rasterblende 3 zu erkennen, die aus einem Gitter von ineinandergesteckten, streifenförmigen Blechen besteht. Beim Lichtschacht 2b ist die Rasterblende 3 herausgenommen und es sind die stabförmigen, mit ihren Längsachsen parallel zueinanderliegenden Gasentladungslampen 1 zu erkennen, die im wesentlichen in einer Ebene liegen und durch die eine rechteckförmige Leuchtfläche gebildet wird, die von dem Querschnitt des Lichtschachtes 2 völlig überdeckt ist. Dabei ist in der Figur 1b durch die gestrichelte Linie 5 angedeutet, daß das von einer Gruppe von Lampen 1 gebildete Leuchtfeld von zwei oder mehreren Lichtschächten so überdeckt sein kann, daß jeder uichtschacht einen Teil des Lichtes aufnimmt, das jede Lampe der Gruppe abstrahlt. Vorzugsweise wird man solche Trennwände 5 so anordnen, daß jeder Lichtschacht von jeder Lampe mit gleicher LichLintensität bestrahlt wird. Im Ausführungsbeispiel wird das in einfacher Weise durch eine entsprechende rechteckförmige Aufteilung des Lichtschachtes 2b erreicht.FIG. 1b shows a top view of the lamp arrangement according to FIG 2, two light shafts 2a and 2b being arranged next to one another. In the light shaft 2a shows the screen 3, which consists of a grid of nested, strip-shaped sheets consists. The grid screen 3 is removed from the light shaft 2b and they are rod-shaped, with their longitudinal axes parallel to one another To recognize gas discharge lamps 1, which lie essentially in one plane and through which a rectangular luminous area is formed, which is dependent on the cross section of the light shaft 2 is completely covered. It is shown in FIG. 1b by the dashed line Line 5 indicated that the luminous field formed by a group of lamps 1 of two or more light shafts can be covered so that each uichtschacht absorbs part of the light emitted by each lamp in the group. Preferably one will arrange such partitions 5 so that each light shaft of each lamp is irradiated with the same light intensity. In the exemplary embodiment that is in simple way by a corresponding rectangular division of the light shaft 2b reached.

Figur 1c zeigt einen Schnitt längs der Linie Ic-Ic der Figur Ib.Figure 1c shows a section along the line Ic-Ic of Figure Ib.

Dieser Figur ist die Anordnung der Lampen 1 jeder Gruppe, durch die eine Leuchtfläche gebildet wird, in einer Ebene zu entnehmen.This figure is the arrangement of the lamps 1 of each group through which a luminous area is formed, can be seen in a plane.

Außerdem ist gezeigt, daß jede Lampe mit einem Reflektor, vorzugsweise einem Parabolreflektor 6 versehen ist. In Verbindung mit der Rasterblende 3 stellen diese Parabolreflektoren sicher, daß das mit den Pfeilen 7 angedeutete Licht mit einer gleichmäßigen Intensität über den Schachtquerschnitt die Übertragungsstrecke 2 durchstrahlt. Dabei ist anzumerken, daß auch die Parabolreflektoren mit einer Nachführeinrichtung für ihre Stellung versehen sein können.It is also shown that each lamp has a reflector, preferably a parabolic reflector 6 is provided. Place in connection with the grid cover 3 these parabolic reflectors ensure that the light indicated by the arrows 7 with a uniform intensity over the shaft cross-section the transmission path 2 shines through. It should be noted that the parabolic reflectors with a Tracking device can be provided for their position.

In den Ecken des in der Figur 1b mit 2a gezeichneten Lichtschachtes sind Sensoren 8 angeordnet, mit denen die Lichtintensität gemessen wird. Diese Sensoren dienen als Istwertgeber für die erwähnten mechanischen Nachführeinrichtungen für die Stellung der Lampen 1 und die Stellung der Reflektoren 6. Diese Nachführeinrichtungen sind aus mechanischen Stellgliedern und Reglern aufgebaut. Mit ihnen kann die Stellung der Lampen und der Reflektoren so einjustiert werden, daß in allen Ecken des Schachtes 2a die gleiche Lichtintensität vorhanden ist. Damit wird, auch beim Ausfall von Lampen 1 eine gleichmäßige Intensität über den Schachtquerschnitt und damit die volle Betriebssicherheit der Anlage gewährleistet. Die Nachführeinrichtungen für die einzelnen Lampen wurden in die Figuren nicht eingezeichnet, um die Übersichtlichkeit zu wahren. Ebenfalls in die Figuren nicht eingezeichnet wurden Überwachungseinrichtungen für die einzelnen, stabförmigen Lichtquellen 1. Mit diesen Überwachungseinrichtungen wird durch Strom- bzw. Spannungserfassung festgestellt, ob eine der Lampen 1 einer Gruppe ausgefallen jst. Sollte dies der Fall sein, dann kann diese Lampe einfach seitlich herausgenommen und ausgewechselt werden. Eine Betriebsstörung tritt dabei nicht auf0 In den Figuren 2a und 2b sind zwei Aufrisse von Lichtschächten 2 gezeigt, ohne Einzelheite;^f^uZ die ;ßq2çn 1 einzelner Gruppen und für die Sensoren 8 darzustellen. Im Ausführungsbeispiel ist für jede Etage des Ventils ein gesonderter Lichtschacht 2a bis 2d vorgesehen und die Auslenkung des Lichtes erfolgt über Spiegel oder Prismen 9a bis 9d in jeder Etage. Die Lichtbündel 7a bis 7d können dann über Lichtleiter zu den optischen Empfängern geführt werden, über die die Zündung der Stromrichterventile in jeder Etage in der Weise erfolgen kann, wie sie beispielsweise in der obengenannten Literaturstelle beschrieben ist.In the corners of the light shaft shown with 2a in FIG. 1b sensors 8 are arranged with which the light intensity is measured. These sensors serve as actual value transducers for the mentioned mechanical tracking devices for the position of the lamps 1 and the position of the reflectors 6. These tracking devices are made up of mechanical actuators and controllers. With them the position can the lamps and the reflectors are adjusted so that in all corners of the shaft 2a the same light intensity is present. This means that, even if Lamps 1 have a uniform intensity over the shaft cross-section and thus the full operational safety of the system is guaranteed. The tracking devices for the individual lamps have not been drawn in the figures for the sake of clarity to protect. Monitoring devices are also not shown in the figures for the individual, rod-shaped light sources 1. With these monitoring devices is determined by current or voltage detection whether one of the lamps 1 one Group failed jst. If this is the case, then this lamp can simply can be removed from the side and replaced. A malfunction occurs not auf0 In Figures 2a and 2b, two elevations of light shafts 2 are shown, without details; ^ f ^ uZ die; ßq2çn 1 individual groups and for the Sensors 8 to be shown. In the exemplary embodiment there is one for each floor of the valve separate light shaft 2a to 2d provided and the deflection of the light takes place via mirrors or prisms 9a to 9d on each floor. The light bundles 7a to 7d can then via fiber optics to the optical receivers, via which the ignition the converter valves in each floor can be done in the way they are, for example is described in the above reference.

In Abwandlung zum Ausffihrungsbeispiel kann die Auslenkung des Lichtes aus einem Lichtschacht auch als Teillichtbündel pro Etage erfolgen. Dabei ist wesentlich, daß der Spiegel 9 senkrecht zur Längsachse der stabförmigen Lichtquellen liegt, um ein gleichmäßig ausgeleuchtetes leillichtbündel zu erhalten.In a modification of the exemplary embodiment, the deflection of the light can also be made from a light shaft as partial light bundles per floor. It is essential that that the mirror 9 is perpendicular to the longitudinal axis of the rod-shaped light sources, in order to obtain an evenly illuminated light beam.

Hierfür kann auch die Aufteilung eines Lampenfeldes auf mehrere Lichtschächte dienen, wie es mit der gestrichelten Querwand 5 in Zusammenhang mit Figur 1b näher ausgeführt wurde.This can also be done by dividing a lamp field into several light shafts serve, as shown in more detail with the dashed transverse wall 5 in connection with FIG. 1b was executed.

Zusammenfassend ist festzustellen, daß mit der erfindungsgemäßen Anordnung, insbesondere mit der rechteckigen Ausbildung der Leuchtfläche in Verbindung mit einem Blendenraster ein einfacher, wartungsfreundlicher und übersichtlicher Aufbau bei geringer Störanfälligkeit gewonnen wurde, der außerdem noch als Baustein erstellt werden kann. Insbesondere bei Anwendung freier Licht strecken wird durch kleine Fremdkörper bzw. Winkelabweichungen der Lichtstrahlen die gleichmäßige Ausleuchtung nicht gestört.In summary, it can be stated that with the arrangement according to the invention, in particular with the rectangular design of the luminous area in connection with an aperture grid a simple, maintenance-friendly and clear structure was obtained with low susceptibility to failure, which is also created as a module can be. Especially when using free light stretch is made by small Foreign bodies or angular deviations in the light rays ensure uniform illumination not bothered.

Dabei können als Lichtquellen auch billige, serienmäßige Stableuchten verwendet werden und der Austausch der einzelnen Lichtquellen ist ohne Betriebsunterbrechung möglich. Eine hohe Redundanz ist schließlich durch die Verwendung von zielen gleichzeitig ein- und aus zus chaltenden Lampen in einer Gruppe gewonnen, deren Licht von einer Übertragsungsstrecke übertragen wird.In this case, cheap, standard tubular lights can also be used as light sources can be used and the replacement of the individual light sources is without interruption of operation possible. Finally, a high level of redundancy is achieved through the use of targets at the same time on and off to be switched lamps in a group, their light from one Transmission link is transmitted.

6 Patentansprüche 2 Figuren6 claims 2 figures

Claims

Patent claims 3 Ignition device for the converter valves of a Converter, with two lamps as light sources, optical receivers that work with the Control electrodes of the converter valves are connected and optical transmission lines, which are arranged between lamps and optical receivers, characterized in that that at least one group of lamps (1) which can be switched on and off at the same time is provided is and that each transmission link (2) at least part of the of each lamp at least one group of emitted light (7) is detected and transmitted to the associated Forwards recipient.

2. Ignition device according to claim 1, characterized in that each Transmission path (2) is formed by several light guides and each lamp (1) each group is assigned at least one light guide of a transmission link.

3. Ignition device according to claim 1 with gas-filled light shafts as transmission links, characterized in that the lamps (1) are rod-shaped trained and in each group at least approximately in one plane and with their Longitudinal axes are at least approximately parallel to each other and that each light shaft (2) is arranged so that it has at least a part of each Lamp of a group covered.

4. Ignition device according to claim 3, characterized in that each Light shaft (2) is provided with a grid screen (3) which is adjacent to the Lamps (1) is arranged.

5. Ignition device according to claim 3 or 4, characterized in that that each lamp (1) is provided with a parabolic reflector (6).

6. Ignition device according to one of claims 3 to 5, characterized in that that on the side walls of light shafts (2) sensors (8) are arranged which as an actual value transmitter for a tracking system for the position of the parabolic reflectors (6) and / or the lamps (1) are used.

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