DE977530C - Anordnung zum Beseitigen von bei Leuchtstoffroehren auftretenden Stoerspannungen - Google Patents

Description

Bei Leuchtstoffröhren werden im allgemeinen durch eine Glimmentladung im Inneren der Röhre sogenannte Leuchtstoffe an der Innenwandung der Röhre zur Aussendung von Lichtstrahlen angeregt. Die Zündung der Leuchtstoffröhre wird durch hohe Spannungsstöße eingeleitet. Diese werden durch plötzliches Unterbrechen eines Stromes erzeugt, der eine Drosselspule durchfließt. Nach dieser einleitenden Zündung liegt die Zündspannung der Leuchtstoffröhre so tief, daß die benötigte Netzwechselspannung von z. B. 22O V zum Weiterbrennen der Röhre ausreicht.

Die hohen Spannungsspitzen beim erstmaligen Zünden und beim Weiterbrennen der Lampe, insbesondere das dauernde Aus- und Einsetzen der Entladung in der Lampe im Takt der speisenden Wechselstromfrequenz, haben hohe Störspannungen zur Folge, die sich über das Netz ausbreiten und so z. B. benachbarte Rundfunkgeräte stark stören können. Trotz des üblichen symmetrischen Aufbaus der Schaltungsanordnung zum Betrieb der Lampe treten unter Umständen unsymmetrische Störspannungen — also gleichzeitig mit gleicher Größe und Richtung an beiden Polen gegen Erde — auf. Während man für den Fall der symmetrischen Störspannungen seither zwischen den Polen der Elektrode Kondensatoren als sogenannte Phasenschieberkondensatoren unter Umständen mit zusätzlichen Drosselgliedern in den Längszweigen der Stromzuführungsleitungen zur Entstörung verwendete, ist es auch schon bekannt, bei Auftreten unsymmetrischer Störungen kapazitive Entstörglieder in der Art von sogenannten Berührungsschutzkondensatoren an Stelle des oder der Phasenschie-

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herkondensatoren einzusetzen. Diese Berührungsschutzkondensatoren sind dabei jeweils zwischen Leitung und Erde geschaltet.

Ferner ist es bekannt, unsymmetrisch aufgebaute Entstörschaltungen von Leuchtstofflampen mit Phasenschieberkondensatoren zur Unterdrückung der symmetrischen Störkomponente und zwei weiteren, je zwischen Kathode und Erde geschalteten Kondensatoren mit jeweils 250 μΡ zur Ableitung der unsymmetrischen Störkomponente zu versehen. Ebenfalls ist es bereits bekannt, mehrere Kondensatoren gemeinsam in einem Gehäuse unterzubringen. So hat man z. B. bereits einen Störschutzkondensator und einen Berührungsschutzkondensator innerhalb eines gemeinsamen Gehäuses entweder in einem gemeinsamen oder einem getrennten Wickel untergebracht. Weiterhin ist es bekannt, einen Wickelkondensator aus einer Hauptkapazität und zwei dazu symmetrischen Zusatzkapazitäten in einem gemeinsamen Wickel aufzubauen.

Es hat sich nun gezeigt, daß es für eine gute Entstörung auch bei Leuchtstoffröhren mit symmetrisch aufgebauter Entstörschaltung vorteilhaft ist, grundsätzlich nicht nur entweder einen Phasen-Schieberkondensator für die symmetrischen oder zwei Berührungsschutzkondensatoren für die unsymmetrischen Störungen, sondern beide Entstörungsmaßnahmen gleichzeitig anzuwenden.

Da für Entstörungsmaßnahmen induktive EIemente in den Ouerzweigen höchst unerwünscht sind und die induktive Wirkung in den Ouerzweigen bei den oben beschriebenen, bekannten kombinierten Kondensatoren nicht in genügendem Maße vermindert ist, ist es Aufgabe der Erfindung, eine sowohl baulich einfache als auch im Entstörungssinn induktivitätsarme Kombination zwischen einem Phasenschieberkondensator und zwei Berührungsschutzkondensatoren zu schaffen.

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Anordnung zum Beseitigen von bei Leuchtstoffröhren auftretenden symmetrischen und unsymmetrischen Störspannungen, wobei sowohl ein Phasenschieberkondensator als auch zwei zusätzliche Berührungsschutzkondensatoren verwendet sind. Die Erfindung besteht in der Kombination folgender teilweise bereits bekannter Merkmale:

a) Der Phasenschieberkondens.ator ist als Wickelkondensator und die zusätzlichen Kondensatoren sind als Berührungsschutzwickelkondensatoren ausgebildet und sämtliche Kondensatoren zu einem einheitlichen Körper vereint;

b) die Berührungsschutzkondensatoren sind über dem Wickel des Phasenschieberkondensators angeordnet;

c) je eine Stirnseite des Phasenschieberkondensators schließt auf gleicher Höhe mit einer Stirnseite eines Berührungsschutzkondensa-

, tors ab;

d) die gemeinsam abschließenden Stirnseiten des Phasenschieberkondensators mit dem Berührungsschutzkondensator sind stirnkontaktiert;

e) die sich gegenüberstehenden Stirnseiten der Berührungsschutzkondensatoren sind ebenfalls stirnkontaktiert und elektrisch mit der Masse der Leuchtstoffröhre verbunden.

Die Masse der Leuchtstoffröhre wird also über diese Berührungsschutzkondensatoren mit je einem Pol des die Leuchtstoffröhre speisenden Starkstromnetzes verbunden.

Bei der bekannten Wirkungsweise dieser Berührungsschutzkondensatoren ist dann — selbstverständlich bei richtiger Bemessung der Kapazität und Durchschlagsspannung, von denen die letztere wegen der erwähnten hohen Spitzenspannungen vielfach größer als sonst bei derartigen Kondensatoren üblich bemessen werden muß — die Gefahr unzulässig hoher Spannungen an der Masse vermieden und gleichzeitig die unsymmetrische Störkomponente verringert.

Besonders vorteilhaft ist die erfindungsgemäße Anordnung, wenn die Leuchtstoffröhre mit großflächigen leitenden Teilen versehen ist, indem die 8g Leuchtstoffröhre mit elektrisch leitenden spiegelnden Reflektoren, leitenden Streifen oder mit durchsichtigen leitenden Schirmen zur Abschirmung störender Strahlen versehen ist. Derartige Schirme wurden bereits an anderer Stelle vorgeschlagen und bestehen aus leitenden durchsichtigen Stoffen, wie z. B. sehr dünnen Metallschichten, leitenden Kunststoffen oder Metallgittern und sind mit der Masse der Leuchtstoffröhre verbunden. Das Auftreten hoher unsymmetrischer Spannungen wird durch derartige großflächige Massen der Leuchtstoffröhre begünstigt. In der

Fig. ι ist das Schaltbild einer gut entstörten Leuchtstoffröhre und in der

Fig. 2 ist als Beispiel die erfindungsgemäße An-Ordnung schematisch dargestellt.

In Fig. ι ist mit 1 die Leuchtstoffröhre mit den geheizten Elektroden 1* und 1" bezeichnet. 2 bedeutet den im Längsschnitt gezeigten Reflektor und 4 die durchsichtige abdeckende leitende Schicht. Die Elektroden 1' und 1" liegen mit ihrem einen Pol über je eine Wicklung der Drosselspule 5 an den Klemmen 6, 7 des Wechselspannungsnetzes. Die anderen Pole der Elektroden 1' und 1" sind in an sich bekannter Weise über den schematisch angedeuteten Glimmzünder 8, zu dem ein kleiner Kondensator 9 parallel liegt, miteinander verbunden. Parallel zu den Netzklemmen 6, 7 liegt ein Phasenschieberkondensator 10, der gleichzeitig als Entstörungskondensator für die symmetrischen Störspannungen wirkt. Die Drosselspule 5 besteht vorteilhaft aus zwei symmetrischen Hälften 5', 5", die beide zweckmäßig auf einem gemeinsamen Kern aufgewickelt sind. Die Masse der Leuchtstoffröhre, also die Armaturteile, insbesondere der Reflektor 2 und der Schirm 4, ist bei 13 elektrisch vereint. Um das Auftreten schädlicher Spannungen an diesen Armaturteilen 2, 4 zu vermeiden, ist 13 über je einen Berührungsschutzkondensator 11, 12 mit den beiden Polen 6, 7 des Wechselstromnetzes verbunden. Diese Berührungsschutzkondensatoren

Ji, 12 bilden mit dem Phasenschieberkondensator io eine bauliche Einheit.

Über die Größe der Kapazität und Spannungsfestigkeit derartiger Berührungsschutzkondensatoren bestehen bekanntlich bereits Vorschriften. So soll die Kapazität 5000 pF im allgemeinen nicht überschreiten. Sie beträgt bei dem gezeigten zweipoligen Anschluß im allgemeinen nur 2500 pF. Diese Größe wird zweckmäßig auch im vorliegenden Fall beibehalten. Die Höhe der zu fordernden Durchschlagsspannung muß aber gegebenenfalls den hohen auftretenden Spitzenspannungen angepaßt, insbesondere höher gewählt werden, als es sonst üblich ist. Der Anschluß der Berührungsschutzkondensatoren an die die Leuchtstoffröhre speisende Wechselspannung erfolgt vorteilhaft, wie in der Figur durch die Kondensatoren 11, 12 gezeigt ist, vor der Drosselspule 5 (von den Netzklemmen 6, 7 aus gesehen). Hierdurch werden vor allem die unsymmetrischen Spannungen besonders gut abgeleitet.

Die erfindungsgemäße Kombination der Berührungsschutzkondensatoren 11, 12 und des Phasenschieberkondensators 10 ist schematisch in Fig. 2 dargestellt. Aus Raumersparnisgründen und zur fabrikatorischen Vereinfachung werden sowohl der Kondensator 10 als auch die Berührungsschutzkondensatoren 11, 12, wie an sich bekannt, als Wickelkondensatoren ausgebildet. Empfehlenswert ist es auch, vor allem zur Erhöhung der Sicherheit, mindestens einen der Beläge dieser Kondensatoren nach dem bekannten Prinzip der Metallpapierkondensatoren aufzubauen, bei dem die Belegungen durch auf einen Isolierstoff, insbesondere Papier, aufgedampfte Metallschichten gebildet werden, wobei die Dicke der Schichten so dünn ist, daß der Kondensator bei einem Durchschlag selbst regeneriert.

Die Berührungsschutzkondensatoren 11, 12 sind gleichachsig, z. B. auf einem gemeinsamen Dorn, nebeneinander über den Wickel des Phasenschieberkondensators 10 gewickelt. Zur Erhöhung der Entstörwirkung sind außerdem die Kondensatoren in an sich bekannter Weise stirnkontaktiert, weil die Kondensatoren dadurch induktivitätsarm ausfallen. Diese Stirnkontaktierung ist bei der erfindungsgemäßen Entstörungsanordnung besonders vorteilhaft zu realisieren. Die Induktivitätsarmut wird außerdem unterstützt, wenn die Zuführungen zu den Kondensatoren 10 bzw. 11, 12 nach Art der \^orbeiführungskondensatoren ausgeführt werden, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist. Bei dieser Ausführungsform hat jede Stirnkontaktfläche eines Kondensators mindestens zwei Zuleitungen 21, 22 bzw. 23, 24, die in der in Fig. 1 gezeigten Weise zwischen den Netzklemmen 6, ,7 und die Drossel 5 mit ihren Wicklungen 5', 5" geschaltet sind.

Je eine Stirnfläche des Kondensators 10 ist mit je einer Stirnfläche der Kondensatoren 11, 12 gemeinsam durch die Schichten 25, 26 stirnkontaktiert, so die auf diesen Schichten z. B. angelöteten Stromzuführungen 21, 22 bzw. 23, 24 gleichzeitig als Stromzuführungen für den Kondensator 10 wie

auch für die Kondensatoren 11, 12 dienen. Die anderen Pole der Kondensatoren 11, 12 sind ebenfalls 65 gemeinsam bei 2J zweckmäßig auf ihrer gesamten ringförmigen Stirnfläche kontaktiert. Das Stirnkontaktmetall 2j ist dabei mit einem breitflächigen Ring 28 elektrisch verbunden, der z. B. um den Kondensator 12 herumgelegt ist und in geeigneter 70 Weise mit der durch einen dünnen Strich angedeuteten Masse der Leuchtstoffröhre (Armatur 2, 4) verbunden ist.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   ι. Anordnung zum Beseitigen von bei Leuchtstoffröhren auftretenden symmetrischen und unsymmetrischen Störspannungen, bestehend aus einem Phasenschieberkondensator und zwei zusätzlichen Kondensatoren, gekennzeichnet durch die Kombination folgender teilweise bereits bekannter Merkmale:

   a) Der Phasenschieberkondensator ist als Wickelkondensator und die zusätzlichen Kondensatoren sind als Berührungsschutzwickelkondensatoren ausgebildet und sämtliche Kondensatoren zu einem einheitlichen Körper vereint;

   b) die Berührungsschutzkondensatoren sind über dem Wickel des Phasenschieberkondensators angeordnet;

   c) je eine Stirnseite des Phasenschieberkondensators schließt auf gleicher Höhe mit einer Stirnseite eines Berührungsschutzkondensators ab;

   d) die gemeinsam abschließenden Stirnseiten des Phasenschieberkondensators mit dem Berührungsschutzkondensator sind stirnkontaktiert;

   e) die sich gegenüberstehenden Stirnseiten der Berührungsschutzkondensatoren sind ebenfalls stirnkontaktiert und elektrisch mit der Masse der Leuchtstoffröhre verbunden.
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromzuführungen an den äußeren Stirnkontaktflächen vorbeigeschleift sind.
3. 3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromzuführungen zu den sich gegenüberstehenden inneren Stirnkontaktschichten der Berührungsschutzkondensatoren über einen um den Kondensatorkörper gelegten Ring geführt sind.
4. 4. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Kondensator als Metallpapierkondensator ausgebildet ist.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschrift Nr. 717350;
   deutsche Gebrauchsmuster Nr. 1 483 960,
   532833;
   schweizerische Patentschrift Nr. 197097;