DE630198C

DE630198C - Beleuchtungsanlage mit mehreren gasgefuellten und mit einer Gluehkathode ausgestatteten elektrischen Entladungslampen

Info

Publication number: DE630198C
Application number: DEN34071D
Authority: DE
Inventors: Ir Hendrik Abraham Klinkhamer
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1931-12-01
Filing date: 1932-08-10
Publication date: 1936-05-22
Also published as: FR778196A; GB424818A; CH179575A; DK50238C; GB421461A; DK48584C; GB389025A; AT146763B; DE665227C

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Beleuchtungsanlage, die insbesondere zur Beleuchtung von Wegen geeignet ist.

Die erfindungsgemäße Beleuchtungsanlage enthält mehrere mit Gas, vorzugsweise mit einem Gemisch von Gas und Dampf gefüllte elektrische Entladungslampen, die mit Glühkathoden, gegebenenfalls mit indirekt geheizten Kathoden versehen sind und je mittels eines Transformators mit Eisenkern betrieben werden, deren Speisekreise in Reihe geschaltet sind, und bei der die an die Reihenschaltung angelegte Gesamtspannung niedriger ist als die Summe der für die Zündung benötigten Einzelspannungen der Transformatoren.

Bekanntlich ist die Zündspannung einer gasgefüllten Entladungslampe erheblich höher als die Brennspannung. Der Unterschied zwischen diesen Spannungen wird nach der Zündung in der Vorschaltimpedanz aufgenommen, die meistens aus. einer Drosselspule oder aus der in einem Streufeitransformator vorhandenen Selbstinduktion besteht. Hieras durch wird der Leistungsfaktor der Anlage jedoch gering. .

In der erfindungsgemäßen Anlage ist dieser Nachteil weitgehend verringert. In dieser Reihenschaltung ist das Verhältnis zwischen der während des Brennens der Lampen benötigten Spannung und der beim Einschälten erforderlichen Spannung sehr günstig. Die an die Reihenschaltung angelegte Spannung kann nämlich erheblich niedriger gewählt werden'als die Summe der für die Zündung der Lampen' benötigten Einzelspannungen. Beim Inbetriebsetzen der Anlage verteilt die aufgedrückte Spannung sich ungleichmäßig über die verschiedenen in Reihe geschalteten Transformatoren. Die Lampen, deren Transformatoren die höchste Spannung erhalten, zünden zuerst, worauf die Lampenspannung und die Spannung der zu diesen Lampen gehörigen Transformatoren sinken und andere Transformatoren höhere Spannungen bekommen, die zur Zündung der an diese Transformatoren angeschlossenen Lampen ausreichen. Die sehr ungleichmäßige Spannungsverteilung beim Inbetriebsetzen der Anlage wird dadurch bewirkt, daß die Lampen mit Glühkathoden ausgestattet sind. Diese Glühkathoden kommen nicht alle gleich

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Ir. Hendrik Abraham Wijnand Klinkhamer in Eindhoven, Holland.

schnell auf Emissionstemperatur, sondern die eine früher als die andere, dadurch zündet auch die eine Lampe früher als die andere.. Die Lampen und somit auch die Transfer''-'' 5 matoren sind also ungleich belastet. ',·.:;'

Die verkleinerte Differenz zwischen d^r; beim Inbetriebsetzen benötigten Spannung und der nach der Zündung erforderlichen Spannung bedeutet eine wesentliche Verbesserung des Leistungsfaktors. Mit der erfindungsgemäßen Reihenschaltung kommt man denn auch zu Leistungsfaktoren, die mit Parallelschaltung, auch mit Hinsicht auf die ■ Stabilität der Entladungen, gar nicht zu erreichen sind.

.Die Lampen können vorteilhaft mit .zwei Glühkathoden versehen werden, die jede, wie an sich bekannt, mit an einem Ende der zugehörigen Transformatorwicklung befindlichen ao 'Windungen verbunden und durch diese Windungen gespeist werden. Bei der ungleichmäßigen Spannungsverteilung beim Inbetriebsetzen werden dann beide Glühkathoden mit einem stärkeren Heizstrom als normal "gespeist, was die Zündung fördert.

Die in Reihe geschalteten Transformatoren können gegebenenfalls als Spartransformatoren ausgebildet werden.

Es ist bekannt, in einer Anlage, die mit Hochfrequenzströmen zu betreibende und mit kalten Blechelektroden versehene Leuchtröhren aufweist, jede Leuchtröhre an die Sekundärwicklung eines Transformators anzuschließen und die Primärwicklungen dieser Transformatoren inr Reihe zu schalten. Dieselbe Schaltung ist'für Glühlampen bekannt. Die Erfindung und die mit ihr erzielten Vorteile wenden an Hand beiliegender Zeichnung in drei Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Die Anlage gemäß 'Fig. 1 enthält eine Anzahl, von Leuchtröhren 1, die mit einer Glühkathode 2 und zwei Anoden 3 ausgestattet sind. Diese Entladungslampen enthalten Natriumdampf und ein Edelgas und strahlen ein sehr intensives Licht mit großer Nutzwirkung aus. Die Anoden sind über die Stabilisierungswiderstände 4 mit den Enden der Sekundärtransformatorwicklungen 5 verbunden, die in der Mitte einige Windungen besitzen, die durch die Leiter 6 an die Glühkathode 2 angeschlossen sind und den Heizstrom für diese Elektroden liefern. Die Primärtransformatorwicklungen 7 sind in Reihe geschaltet und werden durch den Transformator 8 gespeist, dessen Primärwicklung z, B. an ein Hochspannuhgswechselstromnetz angeschlossen ist. Die Vorschältimpedanzen können auch in dem Kreis der in Reihe geschalteten Transformatorwicklungen aufgenommen werden.

Beim Einschalten der Anlage wird die zugeführte Spannung sich ungleichmäßig über ,die verschiedenen Transformatoren verteilen. , Demzufolge kann eine vorzügliche Zündung _, St Entladungslampen erreicht werden mit '/ejffter Sekundärspannung des Transformators 8, "(lie erheblich niedriger ist als die Summe der an jeder Transformatorwicklung 7 für die Zündung der Lampen benötigten Einzelspannungen. Hierdurch kann ein sehr guter Leistungsfaktor erreicht werden, und es kann bei einer bestimmten Sekundärspannung des Transformators 8 eine große Anzahl Lampen verwendet werden, so daß sich große Wegstrecken intensiv beleuchten lassen.

Eine große Ersparnis der Anlagekosten kann, wie in Fig. 2 angegeben ist, dadurch erzielt werden, daß in an sich bekannter Weise Spartransformatoren 9 benutzt werden. Die Entladungsröhren 10, die in Fig. 2 schematisch dargestellt sind, sind mit zwei Glühkathoden 11 versehen, die gegebenenfalls als indirekt geheizte Kathoden ausgebildet sein können. Die Glühkathoden sind an Windüngen angeschlossen, die sich an den Enden der Spartransformatoren befinden. Neben diesen Glühkathoden sind zwei Anoden 12 vorgesehen, die sowohl mit besonderen Stromzuführungsdrähten ausgestattet, als auch auf einfache Weise an einen der Poldrähte der Glühkathoden angeschlossen werden können. Beim Betrieb tritt dann abwechselnd eine Entladung zwischen der linken Glühkathode und der rechten Anode bzw. zwischen der rechten Glühkathode und der linken Anode ein. Die Spartransformatoren sind unter ZwischenfügUHg der Vorschaltimpedanzen 13 in Reihe geschaltet und an den Transformator 14 angeschlossen.

Die Verwendung von Entladungslampen mit zwei Glühkathoden zusammen mit der Verwendung von Spartransformatoren bietet außer den genannten noch andere wesentliche Vorteile. Die zwischen den Punkten 15 und 16 liegenden Windungen der Transformatoren werden nämlich nicht vom Entladungsstrom der Röhre 10, sondern nur durch den Magnetisierungsstrom und den Glühstrom belastet. Demzufolge können diese Windungen aus verhältnismäßig dünnen Drähten hergestellt werden, so daß eine sehr erhebliche Ersparnis der Herstellungskosten erzielt wird.

Auch mittels der Anlage nach Fig. 2 können auf wirtschaftliche Weise große Strecken beleuchtet werden. Wenn man z. B. Natriumdampf in Entladungsröhren mit einer Zündspannung von 17,5 Volt verwendet, so können, falls die Sekundärspannung des Transformators 14 etwa¹ 500 Volt beträgt, mehr als Entladungslampen in Reihe geschaltet

werden. Die Sekundärspannung des Transformators 14 soll größer sein als das Produkt aus der Anzahl von Entladungsröhren und der Brennspannung. Sie braucht aber nicht dem Produkt aus der Anzahl von Entladungsröhren und der Zündspannung zu entsprechen, da, wie bereits bemerkt, die Spannung sich beim Inbetriebsetzen der Anlage ungleichmäßig über die in Reihe geschalteten Transformatoren verteilt.

In vielen Fällen wird man Dreiphasenwechselstrom verwenden können. Die aufeinanderfolgenden Entladungslampen werden dann vorzugsweise an verschiedene Phasen angeschlossen. Dabei hat man noch die Wahl zwischen Dreiphasenleiter mit oder ohne Nullleiter. Es ist ersichtlich, daß die Strecke, die mit einer normalen Spannung beleuchtet werden kann, durch die Verwendung von Drei-

ao phasenwechselstrom wesentlich vergrößert wird.

Es empfiehlt sich, jeden Transformator durch einen Nebenschluß zu überbrücken, der geschlossen wird, wenn die Entladungslampe schadhaft wird. Wenn die Entladungslampe außer Betrieb gestellt wird, z. B. durch Bruch einer Glühkathode, so wird dieser Nebenschluß wirken, was durch eine höhere Spannung bewirkt werden kann, die in diesen Fällen zwischen den Enden des betreffenden Transformators auftritt.

Wenn man in bestimmten Fällen die Anzahl der in Reihe geschalteten Entladungslampen noch zu vergrößern wünscht, ohne die Spannung des Speisetransformators zu erhöhen, so kann man, wie in Fig. 3 angegeben ist, zwischen den Enden der Wicklungen der Spartransformatoren einen oder mehrere Anschlußpunkte 17 vorsehen und einen der Stromzuführungsleiter an einen dieser Punkte anschließen.

Claims

Patentansprüche:

1. Beleuchtungsanlage, insbesondere geeignet für Wegbeleuchtung, mit mehreren gasgefüllten und mit Glühkathoden ausgestatteten elektrischen Entladungslampen, die jede mittels eines Transformators mit Eisenkern betrieben werden, deren Speisekreise in Reihe geschaltet sind und bei der die an die Reihenschaltung angelegte Gesamtspannung niedriger ist als die Summe der für die Zündung· benötigten Einzelspannungen der Transformatoren.

2. Beleuchtungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Entladungsröhre mit zwei Glühkathoden versehen ist, die jede mit an einem Ende der Transformatorwicklung befindlichen Windüngen verbunden und durch diese Windungen gespeist werden.

3. Beleuchtungsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Enden der Wicklungen der als Spartransformatoren ausgebildeten Transformatoren ein oder mehrere Anschlußpunkte (17) vorgesehen sind und daß einer der Stromzuführungsleiter an einen dieser Punkte angeschlossen ist.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen