DE604128C - Anordnung zum Zuenden und zum Betriebe von gasgefuellten elektrischen Entladungsroehren, insbesondere von Entladungslampen - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 15. OKTOBER 1934

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21 f GRUPPE 84o2

insbesondere von Entladungslampen

Patentiert im Deutschen Reiche vom 18. Juli 1933 ab

Es ist allgemein bekannt, daß gasgefüllte elektrische Entladungsröhren erst bei einer Spannung zünden, die bedeutend größer als die Brennspannung ist. Der Unterschied zwischen der Zündspannung und der Brennspannung wird in der Regel von einer in Reihe mit den Röhren gelegten Impedanz aufgenommen. Wird dafür eine Drosselspule verwendet, so hat dies einen kleinen Leistungsfaktor zur

xo Folge, während bei der Verwendung eines Ohmschen Widerstandes in diesem eine gewisse Energiemenge nutzlos in Wärme umgesetzt wird. Gegenstand der Erfindung ist nun eine Anordnung, durch welche diese Übelstände behoben werden und gleichzeitig andere im nachfolgenden zu erläuternde Vorteile erhalten werden.

Bei der Anordnung zum Zünden und zum Betriebe von elektrischen Entladungslampen nach der Erfindung ist eine Gruppe mit mindestens zwei in Reihe geschalteten Entladungsröhren an zwei Phasen einer Dreiphasenwechselstromquelle angeschlossen, und die Anordnung enthält einen Schalter, mittels dessen ein zwischen den Röhren gelegener, hier als Anschlußpunkt bezeichneter Punkt, zweckmäßig die Mitte der Gruppe, zeitweilig mit der dritten Phase, der Wechselstromquelle verbunden wird. Diese Verbindung, die gegebenenfalls auch über eine Impedanz erfolgen kann, wird in diesem Fall beim Inbetriebsetzen der Entladungsröhren geschlossen, wodurch den Röhren ■ zeitweilig eine höhere Spannung zugeführt wird. Diese höhere Spannung zündet die Entladungsröhren, worauf die Verbindung mit der dritten Phase wieder aufgehoben wird. Die Vorschaltimpedanz, die zwecks Stabilisierung der Entladung nach wie vor nötig ist, kann infolgedessen bedeutend kleiner gewählt werden, so daß sich ein besserer Leistungsfaktor oder eiii geringerer Energieverlust ergibt.

Enthalten die Entladungsröhren schwer verdampfbare Metalle, z.B. Natrium, dessen Dampf an der Lichtemission beteiligt sein muß, so läßt man die Verbindung mit der dritten Phase zweckmäßig einige Zeit bestehen. Wenn der Anschlußpunkt direkt oder über eine kleine Impedanz mit der dritten Phase verbunden wird, werden die Entladungsröhren nämlich anfangs überlastet, so daß in, den Röhren viel Wärme entwickelt wird, die Röhren somit schnell auf die erforderliche Temperatur kom-

*) Von dem Patentsucher sind als die Erfinder angegeben worden:

Cornells BoI und Eduard Gerardus Dorgelo in Eindhoven, Holland.

I ι

men und der Metalldampf schnell den erforderlichen Druck annimmt.

Zweckmäßig werden in die Gruppe von Entladungsröhren eine oder mehrere Drosselspulen derart eingeschaltet, daß sich zu beiden Seiten des an die dritte Phase anzuschließenden Punktes ein Teil dieser Drosselspulen befindet. Eine sehr einfache Anordnung wird erhalten, wenn man in der Mitte der Gruppe eine einzige

ίο Drosselspule anbringt und die Mitte dieser Drosselspule über eine Impedanz mit der dritten Phase der Wechselstromquelle verbindet.

Bei der Verwendung von Entladungsröhren mit schwer verdampfbaren Metallen, z. B.

Natrium, kann e's empfehlenswert sein, die Verbindung über einen Kondensator herzustellen, dessen Kapazitanz —^, worin ω die mit 2 π multiplizierte Grundfrequenz der Wechselstromquelle, C die Kapazität des Kondensators bedeutet, erheblich größer ist als die Induktanz a>L der zu jeder Seite des Anschlußpunktes in der Gruppe befindlichen Selbstinduktion L; dies hat eine schnellere Aufwärmung der Entladungsröhren zur Folge.

Anstatt einer Gruppe kann man auch mehrere Gruppen von Entladungsröhren zwischen zwei Phasen der Wechselstromquelle einschalten. Hierbei wird der Anschlußpunkt jeder Gruppe zweckmäßig mit einem gemeinsamen Leiter verbunden, der in diesem Fall mittels eines einzigen Schalters zeitweilig an die dritte Phase angeschlossen wird, wodurch eine gemeinsame Zündung der Entladungsröhren ermöglicht wird. Die Erfindung ist in der Zeichnung an drei Schaltanordnungen von für Beleuchtungszwecke zu verwendenden Vorrichtungen beispielsweise erläutert.

Die in Fig. 1 dargestellte Schaltanordnung enthält zwei Gruppen gasgefüllter Entladungsröhren. Unter Gasfüllung wird hier nicht nur eine aus einem oder mehreren Gasen, sondern auch eine aus einem oder mehreren Dämpfen oder aus einem Gas-Dampf-Gemisch bestehende Füllung verstanden. Jede Gruppe besteht aus zwei Röhren 1. Zwischen den hier nur schematisch dargestellten, in bekannter Weise ausgebildeten beiden Röhren befindet sich eine Drosselspule 2. Jede Gruppe ist zwischen den Leitern 3 und 4 eingeschaltet, während die Mitte der Drosselspule 2 über einen Kondensator 5 an den Leiter 6 angeschlossen ist. Die Leiter 3 und 4 sind mit zwei Phasen einer Dreiphasenwechselstromquelle 7 verbunden, die z. B. aus der Sekundärwicklung eines Dreiphasentransformators besteht. Der Leiter 6 kann mit Hilfe des Schalters 8 an die dritte Phase angeschlossen werden.

Diese Verbindung wird beim Inbetriebsetzen der Vorrichtung hergestellt, so daß auf diese Weise jede Entladungsröhre in Reihe mit der Hälfte der Drosselspule 2 und dem Kondensator zwischen zwei Phasen der Dreiphasenwechselstromquelle liegt. Im gewöhnlichen Betrieb dagegen, d. h. bei geöffnetem Schalter 8, C5 sind zwei Entladungsröhren mit der ganzen Drosselspule 2 zwischen zwei Phasen der Stromquelle geschaltet. Bei der Zündung erhält jede Röhre somit eine bedeutend höhere Spannung als im gewöhnlichen Betrieb. Diese höhere Spannung führt die Zündung der Entladungsröhren herbei, und die Drosselspule braucht nicht darauf berechnet zu sein, den Unterschied zwischen dieser höheren Spannung und der gewöhnlichen Brennspannung aufzunehmen. Sie braucht nur derart bemessen zu werden, daß sie die Entladung stabilisieren kann. Dies übt einen sehr günstigen Einfluß auf den Leistungsfaktor aus. Ferner wird der Vorteil erhalten, daß bei einer gegebenen zulässigen Höchstgrenze der zu verwendenden Spannungen die Betriebsspannung der Entladungsröhren höher gewählt werden kann.

. Falls die Entladungsröhren ein schwer verdampfbares Metall, z. B. Natrium, enthalten, wird der Kondensator 5 zweckmäßig derart bemessen, daß die Kapazitanz bedeutend größer ist, z. B. den. zweifachen Wert der Induktanz der Hälfte der Drosselspule 2 hat. Hierdurch wird eine schnellere Aufwärmung der Ent-■ ladungsröhre erreicht.

Es ist ersichtlich, daß die Anzahl von Gruppen beliebig erweitert werden kann. Da die Anschlußpunkte der verschiedenen Gruppen mit dem gemeinsamen Leiter 6 verbunden sind, kann die Zündung sämtlicher Entladungsröhren mittels eines einzigen Schalters 8 herbeigeführt werden. Man kann diesen Schalter nach dem Inbetriebsetzen der Vorrichtung einige Zeit geschlossen halten, während welcher die Entladungsröhren überlastet werden. Wenn die Röhren ein verdampfbares Metall enthalten, ist diese Überlastung für die schnelle Aufwärmung der Entladungsröhren nützlich. Man kann den Schalter 8 in Form eines Zeitschalters bauen, dessen Auslösezeit so bemessen ist, daß er so lange geschlossen bleibt, bis die Entladungsröhren hinreichend aufgewännt sind.

Wie schon bemerkt wurde, enthält die zwischen zwei Phasen der Wechselstromquelle eingeschaltete Gruppe mindestens zwei in Reihe geschaltete Entladungsröhren. Selbstredend können zu beiden Seiten des Anschlußpunktes der Gruppe auch mehr als eine Röhre geschaltet werden. Auch ist es möglich, zu beiden Seiten dieses Anschlußpunktes zwei oder mehr Entladungsröhren parallel zu schalten, wie dies z. B. in Fig. 2 dargestellt ist. Bei der in dieser Figur dargestellten Schaltanordnung ist jede Entladungsröhre mit einer besonderen vorgeschalteten Drosselspule 9 versehen, während die Mitte der Gruppe ohne Zwischenschaltung einer

Impedanz an den dritten Pol der Wechselstromquelle angeschlossen wird.

Die verschiedenen Entladungsröhren der Gruppen brauchen nicht immer nahe aneinander angeordnet zu werden. Wird die in Fig. 2 schematisch dargestellte Vorrichtung z. B. zur Beleuchtung eines Weges verwendet, so können die Leiter 3 und 4 beiderseits der Stromquelle angebracht werden, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist. Nachdem der Schalter 8 von der dritten Phase abgeschaltet ist, kann dieser Schalter auf einen Blindkontakt übergeführt werden oder aber mit dem Sternpunkt der Wechselstromquelle verbunden werden.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Anordnung zum Zünden und zum Betrieb von gasgefüllten elektrischen Entladungsröhren, insbesondere von Entladungslampen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Gruppe mit mindestens zwei in Reihe geschalteten Röhren an zwei Phasen einer Dreiphasenwechselstromquelle angeschlossen ist und daß ein Schalter vorgesehen ist, mittels dessen ein zwischen den Röhren gelegener Punkt, zweckmäßig die Mitte der Gruppe, zeitweilig mit der dritten Phase der Wechselstromquelle verbunden wird.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Gruppe eine oder mehrere Drosselspulen derart eingeschaltet sind, daß sich zu beiden Seiten des mit der dritten Phase zu verbindenden Punktes ein Teil dieser Drosselspulen befindet.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich in der Mitte der Gruppe eine einzige Drosselspule befindet, deren Mitte über eine Impedanz durch den Schalter mit der dritten Phase der Wechselstromquelle verbunden wird.

4. Anordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Anschlußpunkt der Gruppe und der dritten Phase der Wechselstromquelle ein Kondensator eingeschaltet ist, dessen Kapazitanz

erheblich größer ist als die Induktanz

(coL) der zu jeder Seite des Anschlußpunkts in der Gruppe befindlichen Selbstinduktion (L).

5. Anordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Gruppen von Entladungsröhren zwischen zwei Phasen der Wechselstromquelle eingeschaltet sind und daß der Anschlußpünkt jeder Gruppe mit einem gemeinsamen Leiter verbunden ist, der mittels eines einzigen Schalters zeitweilig an die dritte Phase der Wechselstromquelle angeschlossen wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen