DE3212339A1

DE3212339A1 - Beleuchtungsanlage, insbesondere fuer den einsatz im bergbau untertage

Info

Publication number: DE3212339A1
Application number: DE19823212339
Authority: DE
Inventors: Manfred 4350 Recklinghausen Frankauer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-03-12
Filing date: 1982-04-02
Publication date: 1983-09-22

Description

Beleuchtungsanlage, insbesondere für den Ein-
satz im Bergbau untertage Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsanlage, insbesondere für den Einsatz im Bergbau untertage, bestehend aus einem Gleichspannungsnetzteil für die Stromversorgung, einer Spannungsregelungsschaltung, einer Schutzvorrichtung gegen Überströme und mindestens einer Leuchte.
Eine derartige Beleuchtungsanlage mit der dazugehörigen Stromversorgung ist aus der DE-AS 27 24 176 bekannt.
Nach dem Stande der Technik sind weiterhin Beleuchtungsanlagen mit Leuchtstoffröhren bekannt, die entweder über nicht- eigensichere Stromleitungen oder, gepulst, mit hochfrequentem Schwachstrom über eigensichere Hochfrequenzleitungen versorgt werden. Nachteil dieser Ausführungsformen ist, daß entweder die Zuführungen zu den Leuchtstoffröhren nicht eigensicher sind oder bei Hochfrequenzleitungen eine so große Dämpfung auftritt, daß bei Kabellängen über 20 m praktisch keine Leuchtstoffröhre mehr betrieben werden kann. Es sind auch Beleuchtungsanlagen bekannt, die mit Glühlampen bestückt sind, welche über eigensichere Stromleitungen versorgt werden. Nachteilig hierbei ist es, daß die Lichtausbeute von Glühlampen bei eigensicherer Stromzuführung sehr gering ist.
Die Erfindung hat sich deshalb die Aufgabe gestellt, eine Beleuchtungsanlage der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß sie bei eigensicherer Stromversorgung mit einer Leuchtstoffröhre betrieben werden kann, ohne in der Leitungslänge begrenzt zu sein.
Diese Aufgabe löst die Erfindung dadurch, daß der Spannungsregelungsschaltung über eine eigensichere Gleichstromleitung eine Spannungswandlerschaltung nachgeschaltet ist, welche zusammen mit mindestens einer Leuchtstoffröhre im gekapselten Gehäuse der Leuchte untergebracht ist und welche eine hochfrequente pulsierende Gleichspannung erzeugt, die zur Zündung und zum Betrieb der Leuchtstoffröhre dient.
Dabei ist von besonderem Vorteil, daß zwischen Stromversorgung und Gehäuse der Leuchte eine eigensichere Stromleitung besteht, und daß die für den Betrieb der Leuchtstoffröhre benötigte hochfrequente pulsierende Gleichspannung erst in diesem Gehäuse erzeugt wird, welches durch besondere konstruktive Maßnahmen die Schutzart IP 65 nach Din 40050 erreicht. Darüber hinaus ist hervorzuheben, daß, während eine Hochfrequenzleitung bei großen Entfernungen eine zu große Dämpfung aufweist, bei einer Gleichstromleitung durch Vergrößerung des Leitungsquerschnittes bei großen Leitungslängen der Leitungswiderstand verringert werden kann, so daß der Leitungslänge im Hinblick auf im Bergbau vorkommende Streckenlängen keinerlei Beschränkungen auferlegt sind.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist in dem gekapselten Gehäuse mehr als eine Kombination aus Leuchtstoffröhre und Spannungswandlerschaltung untergebracht, welche parallel miteinander verschaltet sind. So können beispielsweise zwei Leuchtstoffröhren von je 8 Watt mit vorgeschalteten Spannungswandlerschaltungen parallel miteinander verschaltet sein. In diesem Falle ist eine niedrigere Zündleistung notwendig als beim Betrieb einer einzigen 16 Watt-Leuchtstoffröhre, was zur Erhöhung der Sicherheit der Beleuchtungsanlage beiträgt.
Um die Sicherheit der für die Gleichstromversorgung erforderlichen Bauteile weiter zu erhöhen, werden die Spannungsregelungsschaltung und das Gleichspannungsnetzteil getrennt in Kunstharz vergossen und zusammen in einem drucksicheren Stahlblechgehäuse angeordnet.
Diese Anordnung erfüllt die Bedingung der Schutzart erhöhte Sicherheit ".
Da das Gleichspannungsnetzteil mit der Eingangsspannung 220 V oder 500 V versorgt werden muß, ist es von Vorteil, wenn das Gehäuse mit dem Gleichspannungsnetzteil und der Spannungsregelungsschaltung an einem bekannten Verteilerkasten der Schutzart " erhöhte Sicherheit angeflanscht ist. Eine zusätzliche, nicht -eigensichere Stromleitung entfällt somit, was einerseits die Installationskosten senkt, andererseits die Sicherheit erhöht.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind jeweils drei Einheiten, bestehend aus Gleichspannungsnetzteil und Spannungsregelungsschaltung in einem Stahlblechgehäuse zusammengefaßt, an das drei Leuchten anschließbar sind. Eine derartige Anordnung dient der Platzersparnis sowie der Übersichtlichkeit der Verschaltung und Verlegung der Beleuchtungsanlage.
Darüber hinaus braucht auf diese Weise erheblich weniger Aufwand für die Verschaltung und Verlegung der Beleuchtungsanlage unter Berücksichtigung der Sicherheitsanforderungen getrieben zu werden.
Noch vorteilhafter ist es, wenn jeweils sechs Einheiten, bestehend aus Gleichspannungsnetzteil und Spannungsregelungsschaltung in einem Stahlblechgehäuse zusammengefaßt sind, an dem sechs Leuchten anschließbar sind.
Eine weitere Erhöhung der Sicherheit wird erreicht, wenn an dem Gehäuse mit Gleichspannungsnetzteil und Spannungsregelungsschaltung ein eigensicherer Verteilerkasten angeflanscht ist, welcher mit Trompeteneinführungen für die eigensichere Gleichstromleitung zur Versorgung der Leuchten versehen ist. Auf diese Weise wird der Übergang am Gehäuse mit der Schutzart " erhöhte Sicherheit " auf die eigensichere Stromleitung entschärft.
Da z.B. untertage sehr oft die Möglichkeit nicht gegeben ist, viele lange Stromleitungen nebeneinander zu verlegen, - was nötig ist, wenn je sechs Gleichstromleitungen vom Netzteilgehäuse zu den einzelenen Leuchten gelegt werden müssen - ist es vorteilhaft, wenn das Gehäuse mit Gleichspannungsnetzteil und Spannungsregelungsschaltung und der eigensichere Verteilerkasten räumlich voneinander getrennt sind und mit einer mehrpoligen Steckeinheit verbunden sind. Jeweils drei oder sechs Gleichstromleitungen werden in einer solchen mehrpoligen Steckeinheit zusammengefaßt und zu dem Ort geführt, der von den drei bzw. sechs Leuchten beleuchtet werden soll. Dort ist ein eigensicherer Verteilerkasten angebracht, von dem drei bzw. sechs einzelne kurze Gleichstromkabel, deren Verlegung keine Schwierigkeiten bereitet, zu den Leuchten führen.
Die Erfindung wird im folgenden näher beschrieben und anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen: Fig. 1 Prinzipschaltbild der Beleuchtungsanlage; Fig. 2 Prinzipschaltbild der Beleuchtungsanlage mit Anschlüssen für sechs Leuchten Fig. 3 Gehäuse mit angeflanschtem eigensicheren Verteilerkasten; Fig. 4 Anschluß des eigensicheren Verteilerkastens durch eine mehrpolige Steckeinheit.
In der Zeichnung ist das Gehäuse mit Gleichspannungsnetzteil 2 und Spannungsregelungsschaltung 3 mit dem Bezugszeichen 1 versehen. An einem schmalen Ende des Gehäuses 1 befindet sich eine Einführung 4 für die Leitung 5, die das Gleichspannungsnetzteil 2 mit der Spannung 220 V oder 500 V versorgt. An einer Längsseite des Gehäuses 1 ist eine Steckbuchse 6 angeordnet, in die ein Stecker 7 einer Gleichstromleitung 8 eingeführt ist. Das Gleichspannungsnetzteil 2 und die Spannungsregelungsschaltung 3 sind jeweils in Kunstharz vergossen und mit zwei Leitungen 9 und 10 elektrisch miteinander verbunden. Die Gleichstromleitung 8 führt über eine Trompeteneinführung 11 in das Gehäuse 12 der Leuchte mit den Leuchtstoffröhren 13 und ist dort elektrisch mit Spannungswandlerschaltungen 14 verbunden, die wiederum an die Elektroden 15 und 16 der Leuchtstoffröhren 13 angeschlossen ist. Als Leuchtstoffröhren 13 werden zweckmäßig zwei 8 Watt-Leuchtstoffröhren mit der Lichtfarbe 84 parallel geschaltet.
In der Figur 2 ist das Gehäuse 1 direkt an einen Verteilerkasten 17 der Schutzart " erhöhte Sicherheit " angeflanscht. Auf diese Weise fällt die Leitung 5 für die Hochspannung fort. Außerdem befinden sich im Gehäuse 1 sechs Einheiten, bestehend aus je einem Spannungsnetzteil 2 und einer Spannungsregelungsschaltung-ß. Deshalb weist das Gehäuse 1 sechs Steckbuchsen 6 ür den Anschluß von S für sechs Leuchten 13 auf.
In Figur 3 ist dargestellt wie statt der Steckbuchsen 6 ein eigensicherer Verteilerkasten 18 direkt an die Längsseite des Gehäuses 1 angeflanscht ist. Dieser Verteilerkaiten 18 verfügt auf der dem Gehäuse 1 abgewandten Seite über sechs Trompeteneinführungen 19, durch die die Gleichstromleitungen 8 in den Verteilerkasten 18 hineingeführt werden und dort an einer Klemmleiste befestigt werden, die auf ihrer anderen Seite mit den Anschlüssen der Spannungsregelungsschaltung 3 belegt ist.
Die Figur 4 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Hier sind das Gehäuse 1 und der eigensichere Verteilerkasten 18 räumlich voneinander getrennt und elektrisch durch eine mehrpolige Steckeinheit 20 verbunden.
Das Gleichspannungsnetzteil 2 im Gehäuse 1 wird primärseitig mit Hochspannung beaufschlagt, die 220 V oder 500 V betragen kann. Diese Hochspannung wird auf 20 V heruntertransformiert und mittels einer Gleichrichterbrücke und eines Siebkondensators gleichgerichtet. Über die Leitungen 9 und 10 fließt der Gleichstrom zur Spannungsregelungsschaltung 3, in der zwei baugleiche Spannungsregler 21 und 22 die 20 V Eingangs-Spannung auf 13 V herunterregeln. Die Stromstärke beträgt ausgangsseitig ca. iooo mA. Diese Spannung wird je nach Ausführungsform der Beleuchtungsanlage entweder über die Steckbuchsen 6, die Stecker 7 oder über den eigensicheren Verteilerkasten 18 und die Gleichstromleitung 8 über die Trompeteneinführungen 11 in das Gehäuse 12 der Leuchte mit den Leuchtstoffröhren 13 zu den Spannungswandlerschaltungen 14. Diese Spannungswandlerschaltungen 14 machen aus der Gleichspannung von 13 V eine hochfrequente pulsierende Gleichspannung, deren Frequenz ca. 60 bis 600 kHz beträgt.
Es werden Spannungsspitzen von 60 V5 bis 600 V5 erreicht, die für den Betrieb und die Zündung der Leuchtstoffröhren 13 benötigt werden.
Im Bedarfsfall kann die Gleichspannungsversorgung für je sechs Leuchten auch über die mehrpolige Steckeinheit 20 erfolgen, in welcher sechs Gleichspannungsleitungen 8 zusammengefaßt sind. Die eigentliche Einzelverkabelung der Leuchten ist somit sehr vereinfacht.
Zum Schutz vor gefährlichen Uberströmen sind in den Sekundärkreis des Gleichspannungsnetzteiles 2 zwei Sicherungen eingebaut, die die maximale Stromstärke auf 2 A begrenzen. Sowohl das Gehäuse 1 als auch das Gehäuse 12 mit den Leuchtstoffröhren 13 sind in bekannter Weise den Sicherheitsbedingungen angepaßt, wobei das Gehäuse 12 durch besondere konstruktive Maßnahmen die Schutzart IP 65 nach DIN 40050 erreicht.
- Ansprüche- Bezugszeichenliste 1 = Gehäuse 2 = Gleichspannungsnetzteil 3 = Spannungsregelungsschaltung 4 = Einführung 5 = Leitung 6 = Steckbuchse 7 = Stecker 8 = Gleichstromleitung 9 = Leitung 1o = Leitung 11 = Trompeteneinführung 12 = Gehäuse der Leuchte 13 = Leuchtstoffröhren 14 = Spannungswandlerschaltung 15 = Elektrode 16 = Elektrode 17 = Verteilerkasten ( Sch ) e 18 = Verteilerkasten ( Sch ) i 19 = Trompeteneinführung 20 = mehrpolige Steckeinheit 21 = Spannungsregler 22 = Spannungsregler Leerseite

Claims

Patentansprüche Beleuchtungsanlage, insbesondere für den Einsatz im Bergbau untertage, bestehend aus einem Gleichspannungsnetzteil für die Stromversorgung, einer Spannungsregelungsschaltung, einer Schutzvorrichtung gegen Überströme und mindestens einer Leuchte, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Spannungsregelungsschaltung ( 3 ) über eine eigensichere Gleichstromleitung ( 8 ) eine Spannungswandlerschaltung ( 14 ) nachgeschaltet ist, welche zusammen mit mindestens einer Leuchtstoffröhre ( 13 ) im gekapselten Gehäuse ( 12 ) der Leuchte untergebracht ist und welche eine hochfrequente pulsierende Gleichspannung erzeugt, die zur Zündung und zum Betrieb der Leuchtstoffröhre ( 13 ) dient.
2. Beleuchtungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem gekapselten Gehäuse ( 12 ) mehr als eine Kombination aus Leuchtstoffröhre 13 ) und Spannungswandlerschaltung ( 14 ) untergebracht ist, welche parallel miteinander verschaltet sind.
3. Beleuchtungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsregelungsschaltung ( 3 ) und das Gleichspannungsnetzteil ( 2) getrennt in Kunstharz vergossen und zusammen in einem drucksicheren Stahlblechgehäuse ( 1 ) angeordnet sind.
4. Beleuchtungsanlage nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) mit Gleichspannungsnetzteil ( 2 ) und Spannungsregelungsschaltung ( 3 ) an einem bekannten Verteilerkasten ( 17 ) der Schutzart " erhöhte Sicherheit " an- geflanscht ist, um das Gleichspannungsnetzteil ( 2) mit der Betriebsspannung 220 V oder 500 V zu versorgen.
5. Beleuchtungsanlage nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils drei Einheiten, bestehend aus Gleichspannungsnetzteil ( 2 und Spannungsregelungsschaltung ( 3 ) in dem Stahlblechgehäuse ( 1 ) zusammengefaßt sind, an dem drei Leuchten anschließbar sind.
6. Beleuchtungsanlage nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils sechs Einheiten, bestehend aus Gleichspannungsnetzteil ( 2 und Spannungsregelungsschaltung ( 3 ) in dem Stahlblechgehäuse ( 1 ) zusammengefaßt sind, an dem sechs Leuchteqanschließbar sind.
7. Beleuchtungsanlage nach den Ansprüchen 1 bis 3 und 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Gehäuse ( 1 ) mit Gleichspannungsnetzteil ( 2 und Spannungsregelungsschaltung ( 3 ) ein eigensicherer Verteilerkasten ( 18 ) angeflanscht ist, welcher mit Trompeteneinführungen ( 19 ) für die eigensicheren Gleichstromleitungen ( 8 ) zur Versorgung der Leuchtstoffröhren ( 13 ) versehen ist.
8. Beleuchtungsanlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse mit Gleichspannungsnetzteil ( 2 ) und Spannungsregelungsschaltung ( 3 ) und der eigensichere Verteilerkasten ( 18 ) räumlich voneinander getrennt sind und mit einer mehrpoligen Steckeinheit ( 20 ) verbunden sind.