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Betriebseinrichtung für elektrische, über einen. Hochspannungstransformator
gespeiste Leuchtröhren Die Erfindung hat eine Betriebseinrichtung für elektrische,
übler -einen Hochspannungstransformator gespeiste. Leuchtröhren zum Gegenstand,
und zwar handelt es sich um eine Einächtung, die eine = selbsttätige überwachung
des vom Transformator gelieferten, die Leuchtröhren speisenden Stromes herbeiführt.
-Die Betriebseinrichtung nach der Erfindung kennzeichnet sich durch einen im Primärkreis
des Transformators eingebauten, auf den normalen : Betrieell>sstrom eingestellten
Elaktromagnetschalter -mit in der Magnetspule frei schwebendem, einen Quecksilberkippschalter
steuerndem Eisenkern und ferner durch ein im Stromkreis des Quecksilberkippschalters
_ .eingebautes. 'Bimetallrelaiß, das beim Absinken cfes Transformatorprimärstromes
und Schließen des Quecksilberschalterg den. Stromkreis der Haltespule des im Primärkreis.
des Transformators angeordneten zweipoligen Netzschalters unterbricht.
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Der Über die Magnetspule fließende Transformatorprimärstrom, der m
einem festen Verhältnis zum Entladungsstrom der Leuchtröhre bzw: Leuchtröhren steht,
hält den Eisenkern im freien Schwebezustand. Der Eisenkern verändert daher schon
- bei verhältnismäßig geringen Stromstärkeänderungen seine Höhenlage. Ein solcher
Elektromagnetschalter zeichnet sich also durch eine große Stromempfindlichkeit aus.
Er kann leicht so eingestellt werden, daß bei einem Absinken des normalen - Transfoxmätorprimärstromes
um beispielsweise 5 bis- z o o(o der _ Quecksilberkippschalter -., so - weit . gedreht
wird, - daß .er seinen Stromkreis-schließt. Das in diesem Stromkreis .eingebaute
Bimetallrelais heizt sich
dann in einer mittels eines Hilfswiderstandes
leicht einstellbaren Zeit so weit auf, daß es den Haitespulenstromkreis des zweipoligen
Netzschalters unterbricht und dieser daraufhin die Primärwicklung des Transformators.
vom Netz trennt.
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Die neue Einrichtung bringt den Vorteil, dato bei gegebenenfalls auftretenden
Störungen der an der Hochspannungswicklung des Transformators angeschlossenen Leuchtröhren,
z. B. wenn bei einer großen LeuchtröhrenanJage mit vielen, an die Hoclispann.ungswicklung
parallel angeschalteten Leuchtröhren eine von ihnen aussetzt und demzufolge auch
im Primärkreis die Stromstärke etwas absinkt, dann gleich die ganze Leuchtröhrenanlage
abgeschaltet wird, sie also nicht verstümmelt weiterbrennt. Sie beseitigt ferner
den weiteren Nachteil der bisherigen Leuchtröhrenanlagen mit nur einer Röhre oder
auch mehreren parallel oder hintereinandergeschalteten Röhren, der darin besteht,
daß leicht durch irgendwelche Umstände, beispielsweise durch eine im Lauf der Zeit
vor sich gehende Änderung der Leuchtröhrenfüllung, die Entladungsstromstärke absinkt
und die Leuchtröhre oder Leuchtröhren dann unterbelastet weiterbrennen. Es ist bekannt,
daß, eine solche Unterbelastung sich schädigend auf die Leuchtröhren auswirkt, beispielsweise
wenn Glühelektroden durch den zu geringen Entladungsstrom nicht mehr auf die erforderliche
Betriebstemperatur aufgeheizt werden und daher wegen der erhöhten Elektrodenfälle
übermäßig zerstäuben. Die Folge ist eine starke Herabsetzung der Leuchtrührenlebensdauer.
Sobald das Absinken der Leuchtröhrenstromstärke ein. unzulässiges Ausmaß erreicht,
wird nunmehr durch die neue Einrichtung die Anlage rechtzeitig außer Betrieb gesetzt
und damit darauf aufmerksam gemacht, daß eine die ganze Leuchtröhrenanlager gefährdende
Störung beseitigt werden muß. Es kann auch vorkommen, daß die am Verwendungsort
zur Verfügung stehende Netzspannung im Lauf der Zeit immer stärker sinkt, beispielsweise
weil größere benachbarte Stromverbraucher an das Netz neu angeschlossen worden sind.
Es würde dann die Leuchtröhrenanlage dauernd mit zu geringem Entladungsstrom brennen
und die Lebensdauer der Leuchtröhren wesentlich verkürzt werden. Dies verhindert
die neue Einrichtung, die durch Abschalten auf den Fehler hinweist. der in diesem
Fall leicht durch Umschalten auf eine andere Anzapfung der Primär- oder Sekundärwicklung
des Transformators behoben werden kann.
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Man hat zwar bereits bei Leuchtröhrenanlagen verschiedentlich vorgeschlagen,
bei Strornstörun.gen die Primärwicklung des Hochspannungstransformators mittels
eines Sicherheitsausschalters abzuschalten. Dabei steht jedoch der Ausschalter in
gefahrbringender elektrischer Verbindung mit der Hochspannungsseite des Transformators,
oder es ist ein Gewöhnlicher Elektromagnetschalter vorgeeehen; dessen Eisenkern
zwei Ruhestellungen aufweist und beim Ansprechen des Schalters plötzlich von der
einen Stellung in die andere gerissen wird. Im Gegensatz dazu findet bei der neuen
Einrichtung ein Elektromagnetschalter mit frei in der Magnetspule schwebendem Eisenkern
Verwendung, dessen Höhenlage sich stets genau entsprechend der Stromstärke in. der
Magnetwicklung einstellt. Ein solcher Schalter zeigt eine wesentlich größere Empfindlichkeit
und ermöglicht eine genauere Einstellung der Schaltgrenzstromstärken.
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Auf der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel eine nach der Erfindung
ausgebildete Betriebseinrichtung schematisch dargestellt.
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Sie besteht aus einem Hochspannungstransformator i, dem Elektromagnetschalter
z, dem Bimetallrelais 3 und dem selbsttätigen Netzschalter 4.. An die Sekundärwicklung
des Hochspannungstransformators i sind über Vorschaltdrosseln 5, 6, 7 mehrere, auf
der Zeichnung nicht dargestellte Leuchtröhrensysteme I, II, III . .., beispielsweise
zehn Systeme, parallel angeschlossen.
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Im Primärkreis des Transformators liegt die Magnetspule S des Ele'ktromagnetschalters
2, in welcher der mit dem Quecksilberkippschalter 9 gekoppelte Eisenkern io frei
schwebt. Sobald der Primärstrom von seinem Nennwert von beispielsweise io Amp. auf
etwa 9 Amp. absinkt, weil etwa ein Leuchtröhrensystem der Anlage ausgefallen ist,
sinkt der Eisenkern io soweit, däßder Quecksilberschalter 9 seinen Hilfsstromkreis
schließt. In diesem für sich vom Netz gespeisten Hilfsstromkreis liegen die beiden
Heizwicklungen i i des Bimetallrelais und ein Hilfswiderstand 12, mit dem sich die
Heizstromstärke und damit die Aufheizzeit der Bilnetallstreifen 1 3 einstellen läßt.
Sobald diese genügend aufgeheizt sind, bewegen sie sich nach rechts in die punktiert
eingezeichnete Stellung und öffnen dabei auch das einpolige Schaltmesser 1q., das
ebenso wie .die beiden Bimetallstreifen 13 fest mit dem Querriegel' i 5 verbunden
ist. Beim öffnen des Schaltmessers ij wird die ebenfalls für sich am Netz liegende
Haltespule 16 des zweipoligen Netzschalters 4. stromlos, und dieser wird beispielsweise
durch Wirkung einer Feder ausgeschaltet. Damit wird die ganze Leuchtröhrenanlage
stromlos.
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Um zu vermeiden, daß nunmehr beim Wiederabkühlen der BixnetaIlstreifen
13 der Stromkreis des Quecksilberschalters 9 und ebenso der Stromkreis der Haltespule
16 erneut
geschlossen werden, .ist eine Haltefeder 17 vorgesehen,
die beim Öffnen des Bimetallre-Jais in eine Kerbe 18 des Querriegels 15 eingreift
und dadurch das Bimetallrelais in der Uffenstellung hält. Die Wiederinbetriebsetzung
erfolgt von Hand durch Anheben der Haltefeder 17 und Wiedereinlegen des NTetzschalters
4..
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Die durch das Bimetallrelais erzielte Schaltverzögerung ist praktisch
von Wichtigkeit, weil vermieden werden muß, daß hei kurzzeitigen iNetzspannungsschwankungen
bereits die ganze Leuchtrährenanlage zur Abschaltung kommt. In :einem solchen Fall
wird bei der neuen Einrichtung zwar sofort der Quecksilberkippschalter 9 geschlossen,
aber nicht das Bimetallrelais ausgelöst, weil dieses eine längere Aufheizzeit von
beispielsweise io Sekunden verlangt. Tritt also etwa nach i Sekunde die volle Netzspannung
wieder auf, so wird der Heizkreis des Bimetallrelais sofort wieder unterbrochen
und ein Ansprechen des Relais verhindert.
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Die neue Betriebseinrichtung läßt sich naturgemäß auch für Leuchtrö:hrenanlagen
verwenden, die mit Streufeldtransformatoren arbeiten. Auch kann die Magnetspule
des Elektromagnetschalters 2 gegebenenfalls unmittelbar in den Entladestromkreis
von netzbetriebenen Leuchtröhren :eingeschaltet sein.
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Bei einer nach der Erfindung ausgebildeten Einrichtung kann der Haltespulenstromkreis
des. Netzschalters 4. gleichzeitig auch :dazu dienen, die Berührung von unter Hochspannung
stehenden Teilender Leuchtröhrenan.l'age unmöglich zu machen. Es wird zu diesem
Zweck in an sich bekannter Weise in den Haltespulenstromkreis noch ein Türschalter
i 9 eingebaut, der beim Öffnen der Tür des Hochspannungsraumes den Haltespulenstromkreis
unterbricht und dadurch die Abschaltung des Netzschalters a bewirkt.