-
Zündeinrichtung für in Reihe geschaltete Glühkathoden-Leuchtstofflampen
Die Erfindung betrifft eine Zündeinrichtung für in Reihe geschaltete Glühkathoden-Leuchtstofflampen,
bei welcher die Leuchtstofflampen über einen gemeinsamen Begrenzungswiderstand und
einen Zündspannungserzeuger an das Netz angeschlossen sind und zur Kathodenvorheizung
die Heizwendeln jeder der Leuchtstofflampen durch die gemeinsam gesteuerten Kontakte
eines Schützes miteinander verbunden werden, dessen Wicklung mit einem Glimmzünder
in Reihe liegt, dessen Auslösung vom Spannungsabfall an einem vom Strom des Lampenkreises
durchflossenen Widerstand abhängt.
-
Zum Betrieb von Niederspannungs-Leuchtstofflampen sind in der Regel
je Lampe- ein besonderer Begrenzungswiderstand und ein besonderes Zündgerät erforderlich.
Steht jedoch eine höhere Betriebsspannung zur Verfügung, so besteht die Möglichkeit,
mehrere Lampen in Reihenschaltung mit nur einem gemeinsamen Zündgerät und Begrenzungswiderstand
zu betreiben und dadurch beträchtliche Kosten zu sparen. Der Betrieb von Leuchtstofflampen
in Reihenschaltung stellt vor allem bei hohen Gleichspannungen, beispielsweise bei
elektrischen Straßenbahnanlagen, die im allgemeinen mit einer Gleichspannung von
6oo bis 8oo V betrieben werden, eine besondere Aufgabe dar, da die handelsüblichen
Niederspannungslampen von iio bis 22o V Betriebsspannung verwendet werden sollen.
Es
ist nun zum Zweck eines wirtschaftlichen Betriebes von Glühkathoden-Leuchtstofflampen
an einer mehrfach höheren Netzspannung.möglich, eine gemeinsame Zündeinrichtung
vorzusehen, die aus einem Zündspannungserzeuger und einem - von einem Zeitrelais
gesteuerten Schütz besteht, durch dessen Kontakte die zum Zünden der Lampen erforderliche
Kathodenvorheizung nach Ablauf des Zeitrelais selbsttätig wieder abgeschaltet wird.
Eine derartige Einrichtung hat j edoch verschiedene Nachteile; beispielsweise ist
ein Zeitrelais verhältnismäßig teuer und der Schaltaufwand recht groß.
-
Ferner ist es bekannt, zum Zünden von in Reihe geschalteten Leuchtstofflampen
ein Schütz vorzusehen, welches zwecks Vorheizung der Lampen in Auslöseverbindung
mit einem Thermorelais steht. Das Thermorelais ist hierbei in Reihe mit der Schützwicklungangeordnet,undbeideSchaltelemente
werden von einem Strom durchflossen, der vom Spannungsabfall des Vorheizstromes
an einem im Lampenkreis befindlichen Widerstand abhängt. Sobald das Thermorelais
seine Kontakte schließt, spricht das Schütz an, die Vorheizkreise werden unterbrochen
und die Lampen ,zünden. Bei dieser bekannten Einrichtung ist das Schütz während
der gesamten Brenndauer der Lampen erregt, wodurch ein dauernder Verlust an elektrischer
Energie eintritt.
-
Gemäß der Erfindung wird dieser Nachteil dadurch vermieden, daß die
Reihenschaltung aus Glimmzünder 14 und Schutzwicklung K einerseits unmittelbar an
der einen Netzklemme P liegt und andererseits über einen Hilfswiderstand 15 sowie
einen dem Lampenkreis angehörenden Widerstand 12 an die andere Netzklemme N- angeschlossen
ist und die Kontakte des Schützes K so lange die Heizwendeln jeder Leuchtstofflampe
miteinander verbinden, als das Schütz durch den Strom erregt wird, der sich bei
geschlossenen Glimmzünderkontakten einstellt. Die neuartige Schaltung bringt gleichzeitig
den Vorteil mit sich, daß die Anzahl der Schutzkontakte herabgesetzt wird. Das Schütz
liegt in Reihe mit einem an sich bekannten Glimmzünder und spricht an, sobald der
Glimmzünder seine Kontakte schließt. Nach einer einstellbaren Zeit, der Vorheizzeit,
öffnet der Glimmzünder selbsttätig wieder, das Schütz fällt ab, die Vorheizkreise
werden unterbrochen und die Lampen zünden. Die Erregerspannung für Glimmzünder und
Schütz wird von einem Widerstand abgenommen, der sowohl dem Lampenkreis als auch
dem Vorheizkreis angehört. Dieser Widerstand kann ein Eisenwasserstoffwiderstand
oder ein Widerstand mit ähnlichen'Eigenschaften sein und dazu dienen, Spannungsschwankungen
des speisenden Netzes selbsttätig auszugleichen. Ein solcher Stabilisierungswiderstand
ist beispielsweise bei der Beleuchtung von Straßenbahnwagen vorteilhaft. Ferner
kann der Widerstand gleichzeitig den Begrenzungswiderstand bilden, der an sich beim
Betrieb von Leüchtstofflampen notwendig ist.
-
Zur näheren Erläuterung der Erfindung ist in der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel
dargestellt. Mit i bis 5 sind fünf beispielsweise für eine Betriebsspannung von
je iio V vorgesehene Leuchtstofflampen bezeichnet. Sie sollen in Reihenschaltung
an einem Gleichstrom liefernden Netz PN betrieben werden, das eine Spannung von
6oo V führt. Die Leuchtstofflampen i .bis 5 sind im Betriebszustand nach dem Zünden
über die mit größerer Strichstärke bezeichneten Leitungen und Schaltelemente in
Reihe an das Netz angeschaltet. Während der Vorheizzeit ist der Lampenstromkreis.
über die Heizwendeln der Lampenelektroden geschlossen, solange die- Kontakte ki
bis k5 eines Schlitzes mit der Schützwicklung K die Elektrodenpaare jeder Lampe
miteinander verbinden. In den Stromkreis der Leuchtstofflampen sind außerdem eine
als Zündspannungserzeuger dienende Zünddrossel i i sowie ein Begrenzungswiderstand
12 eingeschältet. Zum Anschalten an das Netz PN dient ein Schalter 13. Ein Glimxrizünder
14 liegt mit der Schützwicklung K in Reihe. Die ReihenschaltUng ist einerseits unmittelbar
an die eine, mit P bezeichnete Netzklemme und andererseits über einen Hilfswiderstand
15 sowie den in den Lampenstromkreis eingeschalteten Begrenzungswiderstand 12 an
die andere, mit N bezeichnete Netzklemme angeschlossen. Der Begrenzungswiderstand
12 gehört somit sowohl dem Lampenstromkreis als auch dem Zündhilfskreis an und ist
als Stabilisierungswiderstand zum Ausgleich von Spannungsschwankungen des Netzes
PN ausgebildet. Stabilisierungswiderstände-sind an sich bekannt; sie- sind z. B.
als Eisenwasserstoffwiderstände gebräuchlich und haben einen negativen Temperaturkoeffizienten.
Parallel zur Reihenschaltung von Glimmzünder 14 und Schutzwicklung K liegt ein weiterer
Hilfswiderstand 16. Der Hilfswiderstand 15 ist durch einen zusätzlichen Kontakt
k6 bei angesprochenem Schütz K, ebenso wie die Kontakte k. bis k5, kurzgeschlossen.
Es ist vorteilhaft, die Hilfswiderstände 15 und 16 etwa von gleicher Größe sowie
groß gegen den des Zündwiderstandes zu wählen.
-
Der Zündvorgang vollzieht sich folgendermaßen: Nach Schließen des
Schalters 13 fließt zunächst ein Strom von P über den Glimmzünder 14, die Schutzwicklung
K, den .Hilfswiderstand 15 sowie den Begrenzungswiderstand 12 nach N. Der Spannungsabfall
an dem Hilfswiderstand 16 ist so bemessen, daß der Glimmzünder -sicher zündet. Der
Glimmzünder schließt nun infolge Erwärmung seinen Kontakt. Dadurch erhält nunmehr
die Schützwicklung K die an dem Widerstand 16 liegende Spannung. Das Schütz spricht
an, wobei die Kontakte k1 bis k5 geschlossen werden und die Vorheizung der Lampen
beginnt. Gleichzeitig wird auch der Kontakt k6 geschlossen, so daß der Hilfswiderstand
i5 überbrückt ist. Hierdurch wird die an der Schutzwicklung K liegende Spannung
erhöht. Diese Maßnahme ist aus Bemessungsgründen vorteilhaft, da durch den nunmehr
einsetzenden Heizstrom der Leuchtstofflarnpen die Spannung -zwischen der Netzklemme
P und dem Punkt. 6 sich verkleinert. Durch das Kurzschließen des vor die Heizwicklung
vorgeschalteten Hilfswiderstandes 15
wird die Spannung an der Schützspule
wieder so weit erhöht, daß das Schütz nicht abfallen kann. Die Vorheizzeit der Leuchtstofflampen,
die bis zum Wiederöffnen des Glimmzünders 14 dauert, ist so bemessen, daß die Leuchtstofflampen
i bis 5 sicher zünden können. Sobald der Glimmzünder öffnet, öffnen auch die Relaiskontakte
k1 bis ks wieder. In der Zünddrossel i i entsteht hierdurch gleichzeitig ein Spannungsstoß,
der die nunmehr nur noch über ihre Entladungsstrecken in Reihe liegenden Leuchtstofflampen
i bis 5 zum Zünden bringt. Der Betriebsstrom der Lampen verursacht am Begrenzungswiderstand
12 alsdann einen Spannungsabfall von solchem Betrag, daß die Spannung am Hilfs=
widerstand 16 nicht mehr ausreicht, um den Glimmzünder 14 erneut zum Zünden zu bringen.
Der Glimmzünder kann erst dann erneut ansprechen, wenn der Betriebsstrom unterbrochen
worden ist.
-
Wird anstatt Gleichstrom Wechselstrom zum Betrieb der Lampen verwendet,
so ist der Widerstand 12 durch gesättigte Drosselspulen ersetzbar. Zur Erzeugung
des Zündspannungsstoßes können ebenfalls an sich beliebige M=ittel Verwendung finden.
Es kann auch vorteilhaft sein, den Hilfswiderstand 15 nur teilweise kurzzuschließen.