NL2006691C2 - Schakeling voor het tegen aanraking beveiligen van een verlichtingsarmatuur voor tl-buizen bij het plaatsen van lampen van een ander type. - Google Patents

Description

Schakeling voor het tegen aanraking beveiligen van een verlichtingsarmatuur voor TL-buizen bij het plaatsen van lampen van een ander type.

TL-buizen zijn weid verbreid als lichtbron, mede in verband met hun hoge rendement.

5 De levensduur van TL-buizen is echter beperkt en hun lichtopbrengst neemt af naarmate de buizen ouder worden. Aldus moeten TL-buizen van tijd tot tijd worden vervangen. De laatste tijd wordt meer en meer gebruik gemaakt van verlichting door middel van LED’s. LED’s hebben een lichtopbrengst slechts iets kleiner is dan die van TL-buizen, maar dit nadeel wordt tenminste gedeeltelijk gecompenseerd door het feit dat LED’s 10 een groter deel van het opgewekte licht in een gewenste richting uitstralen. Hiermede komt het gebruik van de bij TL-buizen noodzakelijke reflectoren en het daarbij behorende verlies te vervallen, zodat de lichtopbrengst van de combinatie van lichtbron en armatuur voor LED-verlichting in veel gevallen groter is. LED’s hebben voorts het voordeel van een langere levensduur en een nauwelijks afnemende lichtopbrengst. In 15 veel gevallen is het dan ook aantrekkelijk TL-verlichting te vervangen door LED-verlichting.

Om dit vervangingsproces te kunnen uitvoeren zonder het armatuur te vervangen, zijn er van LED’s voorziene lichtbronnen verkrijgbaar met de vorm en afmetingen van 20 gangbare typen TL-buizen. Dergelijke ‘LED-buizen’ kunnen - bij passieve, van een ijzeren kem voorziene voorschakelapparaten - na het verwijderen van de starter en mogelijkerwijs van de ballast uit het TL-armatuur - direct ter vervanging van de TL-buizen worden gebruikt. Dergelijke LED-buizen zijn voorzien van een spanningsomzetter en andere noodzakelijke componenten voor het voeden van de 25 LED’s.

Om mechanisch te worden gefixeerd in de gebruikelijke lampvoeten voor TL-buizen, omvatten dergelijke LED-buizen twee aansluitpennen aan elk kopeinde. Bij een eerste type LED-buizen zijn twee pennen aan een eerste einde niet aangesloten en zijn de twee 30 pennen aan het tweede einde binnen de LED-buis aangesloten voor het voeden van de LED’s. Bij een tweede, meer gangbaar type LED-buis zijn beide pennen aan een eerste kopeinde met elkaar verbonden en zijn beide pennen aan het tweede kopeinde met elkaar verbonden. Voeding vindt hierbij plaats door het tussen de pennen aan beide kopeinden aanleggen van de voedingspanning. Een dergelijk type LED-buis kan, 2 afgezien van de hierboven genoemde maatregelen voor wat betreft het voorschakelapparaat, direct worden geplaatst.

De voedingsschakeling in een dergelijke LED-buis omvat een galvanische verbinding 5 tussen de beide aansluitingen, mogelijkerwijs via een wikkeling van een transformator, of via een ffequentieomvormer. Wanneer een dergelijke buis wordt geplaatst, wordt veelal aanvankelijk een eerste einde in een eerste lampvoet geplaatst en vervolgens het tweede einde in de tweede lampvoet. Wanneer het eerste einde van de LED-buis in de lampvoet is geplaatst, maar het tweede einde nog niet, bestaat het gevaar dat een of 10 beide pennen aan het tweede einde worden aangeraakt. Wanneer het armatuur niet is uitgeschakeld, zoals gebruikelijk is tijdens het vervangen van TL-buizen op grote schaal, kunnen beide pennen spanning voeren, hetgeen kan leiden tot een elektrische schok of, onder ongunstige omstandigheden, tot elektrocutie.

15 Het doel van de onderhavige uitvinding het vermijden van het gevaar dat een spanningsvoerend deel wordt aangeraakt in de hierboven geschetste situatie.

Dit doel wordt bereikt door een schakeling voor het beveiligen van een verlichtingsarmatuur dat is voorzien van een eerste en een tweede voedingsaansluiting 20 en tenminste één paar lampvoeten voor TL-buizen tegen aanraking van spanningsvoerende delen bij het plaatsen van lampen die een galvanische verbinding tussen aan weerszijden van de lamp geplaatste contactpennen hebben, waarbij de schakeling is voorzien van een detectieschakeling voor het detecteren van de aanwezigheid van een lamp in elk paar lampvoeten en tenminste één voor besturing 25 door de detectieschakeling geschakelde, tussen een voedingsaansluiting en een lampvoet geplaatste schakelaar die normaliter is geopend en die slechts wordt gesloten wanneer de detectieschakeling de aanwezigheid in elk van de lampvoetparen detecteert.

Met behulp van deze schakeling wordt slechts spanning aan de lampvoeten toegevoerd 30 wanneer de buislamp met beide einden met de lampvoet is verbonden. Dan zijn de geleidende pennen opgesloten binnen de lampvoet zodat het gevaar voor het aanraken van spanningsvoerende delen niet meer bestaat.

3

Alhoewel het in principe mogelijk is de aanwezigheid van de buislampen door middel van bijvoorbeeld optische middelen te detecteren, heeft het vanuit het oogpunt van eenvoud, de voorkeur dat elk van de lampvoeten twee contacten omvat en dat de detectieschakeling is ingericht voor het detecteren van de impedantie tussen de 5 contacten binnen een lampvoet.

De detectieschakeling is zo eenvoudig mogelijk wanneer de detectieschakeling een combinatie van een laagspanningsbron en een relaisspoel van een eerste relais omvat, die tezamen met de contacten van de lampvoeten in serie zijn geschakeld. Wanneer de 10 contacten in een paar lampvoeten door de pennen van de buislamp worden verbonden, zal de laagspanningsbron een stroom doen vloeien die de relaisspoel bekrachtigt. De lage spanning van de laagspanningsbron leidt hierbij niet tot gevaar bij aanraking.

De uitvinding sluit echter niet uit dat de detectieschakeling een elektronische schakeling 15 voor het meten van de impedantie tussen de contacten van de lampvoeten omvat. Ook deze schakeling leidt niet tot het aanleggen van een gevaarlijke spanning. Hiermede wordt een relais bespaard, zij het ten koste van enige elektronische schakelingen en componenten.

20 Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm omvat het eerste relais een door de relaisspoel bediend contact dat bij niet bekrachtigde spoel geopend is, dat bij bekrachtigde relaisspoel gesloten is en dat tussen een eerste en een tweede voedingsaansluiting in serie is geschakeld tezamen met de paren lampvoeten en een relaisspoel van een tweede relais en omvat het tweede relais een door de relaisspoel bediend contact dat bij niet 25 bekrachtigde spoel geopend is en dat bij bekrachtigde relaisspoel gesloten is en dat parallel aan het contact van het eerste relais is geschakeld. Hiermede wordt een zogenaamde ‘houdschakeling’ verkregen die het mogelijk maakt zonder gebruik van het door de laagspanningsbron gevoede eerste relais de lampen te voeden.

30 Bij voorkeur omvat het tweede relais een tweede contact dat normaliter is gesloten en dat bij bekrachtiging van de relaisspoel is geopend en dat in serie met de spanningsbron en de relaisspoel van het eerste relais is geschakeld. Hiermede wordt de laagspanningsbron uitgeschakeld zodat deze niet verder leegloopt.

4

Bij de hierboven toegelichte uitvoeringsvormen wordt slechts één van de draden onderbroken. Bij een juiste aansluiting verschaft de schakeling voldoende veiligheid. Het komt echter wel voor dat het installeren van het armatuur de spanningsvoerende draad en de nul zijn verwisseld. Om dan ook voldoende veiligheid te waarborgen, stelt 5 een verdere uitvoeringsvorm voor dat het tweede relais een derde contact omvat dat normaliter geopend is en dat bij bekrachtiging van de relaisspoel van het tweede relais is gesloten en dat in serie is geschakeld met de lampvoeten, de spoel van het tweede relais en het eerste contact van het tweede relais, waarbij het eerste contact met de eerste voedingsaansluiting is verbonden en het derde contact met de tweede 10 voedingsaansluiting is verbonden.

De schakeling kan worden toegepast bij een enkelvoudig armatuur. Dan omvatten de paren lampvoeten slechts een enkel paar lampvoeten.

15 De schakeling kan worden toegepast bij een meervoudig armatuur. Hierbij is het van belang dat de schakeling detecteert dat alle buislampen zijn geplaatst voordat de voedingsspanning wordt vrijgegeven. Hiertoe verschaft een voorkeursuitvoeringsvorm de maatregel dat de paren lampvoeten tenminste twee paren omvatten en dat de lampvoeten elk twee contacten omvatten waarbij contacten van naburige lampvoeten 20 met elkaar zijn verbonden en waarbij de aansluitingen met diagonaal tegenover elkaar gelegen lampvoeten zijn verbonden. Hiermede wordt een serieschakeling van de in de buislamp aanwezige verbindingen tussen naburige pennen verkregen.

Vervolgens zal de onderhavige uitvinding worden toegelicht aan de hand van de 25 bijgaande figuren, waarin voorstellen:

Figuur 1: een schakelschema van een eerste uitvoeringsvorm van de uitvinding;

Figuur 2: een schakelschema van een tweede uitvoeringsvorm van de uitvinding; en

Figuur 3: een schakelschema van een derde uitvoeringsvorm van de uitvinding.

30

De in figuur 1 afgebeelde schakeling is aangebracht in een enkelvoudig armatuur voor een TL-buis. De schakeling omvat twee in het armatuur tegenover elkaar geplaatste lampvoeten 1, 2, die beide zijn voorzien van twee contacten IA, 1B, respectievelijk 2A, 2B. In het armatuur is een voedingsaansluiting 3 met een nulcontact 3 A en een 5 fasecontact 3B geplaatst. De schakeling omvat een eerste relais 4 met een voor bekrachtiging door laagspanning geschikte spoel 4S en met een normaliter geopend schakelcontact 4K1. De schakeling omvat voorts een tweede relais 5 met een voor bekrachtiging door netspanning geschikte spoel 5S en drie normaliter gesloten 5 schakelcontacten 5K1, 5K2 en 5K3 en twee normaliter gesloten schakelcontacten 5K4 en 5K5. Ook omvat de schakeling een derde relais 6 met een voor netspanning geschikte spoel 6S met een normaliter gesloten schakelcontact 6K1. De schakeling omvat eveneens een voor gelijkspanning ingerichte laagspanningsbron 7, die bijvoorbeeld door een 12V batterij wordt gevormd.

10

Tussen de lampvoeten 1, 2 kan, zoals in figuur 1 is weergegeven, een LED-lamp 8 worden geplaatst.

Het fasecontact 3B van de voedingsaansluiting 3 is via het schakelcontact 5K1 van het 15 tweede relais 5 verbonden met het contact IA van de lampvoet 1 en het nulcontact 3A van de voedingsaansluiting 3 is via het schakelcontact 5K2 van het tweede relais 5 verbonden met het contact 2A van de tweede lampvoet 2. Tussen de contacten 3A en 3B van de voedingsaansluiting is de spoel 6S van het derde relais aangesloten. Parallel aan de contacten IA en 2A van de lampvoeten 1, 2 is een serieschakeling van het vierde 20 contact 5K4 van het tweede relais, het contact 6K1 van het derde relais en de gelijkspanningsbron 7 aangesloten.

Tussen de contacten 1B en 2B van de lampvoeten 1, 2 is een serieschakeling van de spoel 4S van het eerste relais en het vijfde schakelcontact 5K5 van het tweede relais 25 aangesloten. Parallel aan deze serieschakeling is de spoel 5S van het tweede relais, in serie met de parallelschakeling van het schakelcontact 4S van het vierde relais 4 en het derde schakelcontact 5K3 van het tweede relais 5 geschakeld.

Wanneer geen spanning op de aansluitingen van het armatuur is aangesloten, is geen 30 van de relais bekrachtigd. Het is dan mogelijk een LED-buis in het armatuur te plaatsen zonder dat dit wordt gedetecteerd. Dit is dan geen bezwaar omdat de netspanning niet aanligt. Wanneer netspanning tussen de aansluitingen 3A en 3B wordt aangelegd, wordt de spoel 6S van het derde relais bekrachtigd. Hierdoor zal het bijbehorende, normaliter open schakelcontact 6K1 sluiten. Hiermede wordt de van de laagspanningsbron 7 6 afkomstige detectiespanning aangelegd tussen de contactpennen IA en 2A van de lampvoeten 1 en 2. Wanneer er geen lamp 8 aanwezig is, gebeurt er verder niets; detectieschakeling detecteert immers niets.

5 De functie van de beveiligingsschakeling volgens de uitvinding komt tot uiting bij het plaatsen van de LED-lamp 8. Wanneer de LED-lamp in het armatuur wordt geplaatst, wordt aanvankelijk de buislamp met één einde in de lampvoet 1 of 2 geplaatst en vervolgens de het andere einde in de andere lampvoet 2 of 1. Wanneer aanvankelijk een einde van de LED-lamp 8 in de lampvoet 1 wordt geplaatst, zouden, wanneer de 10 contacten van deze lampvoet 1 spanning zou voeren, de pennen aan het tegenoverliggende einde van de LED-lamp 8 eveneens spanning voeren, hetgeen, zoals reeds in de aanhef is toegelicht, moet worden vermeden. Wanneer de contacten aan een ankele zijde van de LED-lamp 8 worden geplaatst, gebeurt er evenmin iets; er wordt immers geen stroomkring gesloten en er ontstaat geen onveilige situatie. Wanneer 15 echter beide einde van de LED-lamp 8 in de betreffende lampvoet worden geplaatst, is het aanraken van de contacten niet meer mogelijk. Omdat aan beide zijden de contacten IA en 1B, respectievelijk 2A en 2B van de lampvoeten 1, 2 onderling zijn verbonden, wordt de van de laagspanningsbron 7 afkomstige spanning aangelegd op de spoel 4S van het eerste relais 4, dat hierdoor wordt bekrachtigd. Als gevolg daarvan sluit het 20 schakelcontact 4K, waardoor de relaispoel 5s wordt bekrachtigd. Hierdoor sluiten de schakelcontacten 5K1, 5K2 en 5K3, en openen de schakelcontacten 5K4 en 5K5. Door het sluiten van de schakelcontacten 5K1 en 5K2, wordt de voedingsspanning toegevoerd aan de contacten IA en 2A van de lampvoeten len 2, zodat de LED-lamp 8 zal ontsteken. Voorts zal het schakelcontact 5K3 sluiten waardoor de relaisspoel 5S 25 bekrachtigd blijft, ook na het openen van schakelcontact 4K.

Het openen van het schakelcontact 5K4 leidt tot het uitschakelen van de laagspanningsbron 7 opdat deze niet snel leeg loopt. Ook isoleert het openen van het schakelcontact 5K5 de spoel 4S van het eerste relais. Deze spoel is immers 30 gedimensioneerd op de laagspanning, terwijl deze door de aanwezigheid van de lamp en het sluiten van de schakelcontacten 5K1 en 5K2 netspanning te verwerken krijgt. Het schakelcontact verkleint de tijdsduur gedurende welke dit het geval is, zodat overmatige verhitting van de spoel 4S wordt voorkomen. Overigens zal de spoel 5S moeten zijn gedimensioneerd op het verwerken van netspanning gedurende een lange tijd, namelijk 7 de tijd gedurende welke de LED-lamp brandt, terwijl de spoel eveneens moet zijn ingericht te worden bekrachtigd bij de spanning van de laagspanningsbron.

De in figuur 2 getoonde schakeling wijkt af van de in figuur 1 getoonde schakeling door 5 de aanwezigheid van vier paren lamphouder 1, 2 en plaats van een enkel paar lamphouders. Hiermede is de in figuur 2 getoonde schakeling ingericht voor het plaatsen van vier LED-lampen. Hierbij is het contact 1B, respectievelijk 2B van de lamphouders 1, 2 steeds verbonden met het contact IA, respectievelijk 2A van de naburige lamphouders 1,2. Aldus zijn de lamphouders in serie geschakeld. Hierdoor is 10 de detectieschakeling volgens de uitvinding geschikt voor armaturen met meer dan een enkele lamp.

Bij de in figuur 3 getoonde schakeling is de laagspanningsbron 7 tezamen met het eerste en derde relais 4, 6 vervangen door een elektronische impedantiemeetschakeling 10 met 15 een voedingsschakeling 11. De voedingsschakeling 11 is ingericht voor het omzetten van de netspanning naar een gelijkspanning die geschikt is voor het voeden van de impedantiemeetschakeling 10. De voedingsschakeling 11 is met zijn aansluitingen 11A en 11B verbonden met de voedingsaansluitingen 3A, 3B voor de netspanning. De uitgaande aansluitingen 11C en 11D hiervan zijn verbonden met de 20 voedingsaansluitingen 10A en 10B van de impedantiemeetschakeling 10.

De impedantiemeetschakeling 10 omvat een aansluiting 10C voor het bekrachtigen van de relaisspoel 5S en van twee impedantiemeetaansluitingen 10D en 10E, die zijn geschakeld voor het meten van de impedantie van tussen de lampvoeten 1 en 2 en 25 daarmede impliciet de aanwezigheid van de buislamp 8.

Ook bij deze schakeling wordt bij het inschakelen de impedantiemeetschakeling 10 geactiveerd die zal vaststellen of de impedantie tussen de lampvoeten 1 en 2 voldoende laag is. Wanneer dit inderdaad het geval is, wordt de relaispoel 4S van het relais 4 30 geactiveerd waardoor de schakelcontacten 4K1 en 4K2 zullen sluiten en de door het relais 5 gevormd houdschakeling wordt bekrachtigd en de buislamp 7 wordt gevoed. Wanneer de buislamp 8 niet aanwezig is, wordt dit vastgesteld door de impedantiemeetschakeling 10 en wordt het relais 4 niet geactiveerd.

5 8

Het zal duidelijk zijn dat talloze variaties op de hier getoonde uitvoeringsvormen bestaan en dat de beschermingsomvang van de uitvinding wordt bepaald door de conclusies.

Claims (10)

1. Schakeling voor het beveiligen van een verlichtingsarmatuur dat is voorzien van tenminste twee voedingsaansluitingen en tenminste één paar lampvoeten voor TL-5 buizen tegen aanraking van spanningsvoerende delen bij het plaatsen van lampen die een galvanische verbinding tussen aan weerszijden van de lamp geplaatste contactpennen hebben, waarbij de schakeling omvat: - een detectieschakeling voor het detecteren van de aanwezigheid van een lamp in elk paar lampvoeten; en 10. tenminste één voor besturing door de detectieschakeling geschakelde, tussen een voedingsaansluiting en een lampvoet geplaatste schakelaar die normaliter is geopend en die slechts wordt gesloten wanneer de detectieschakeling de aanwezigheid in elk van de paren lampvoeten detecteert.

2. Schakeling volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat elk van de lampvoeten twee contacten omvat en dat de detectieschakeling is ingericht voor het detecteren van de impedantie tussen de contacten binnen een lampvoet.

3. Schakeling volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de detectieschakeling 20 een combinatie van een laagspanningsbron en een relaisspoel van een eerste relais omvat, die tezamen met de contacten van de lampvoeten in serie zijn geschakeld

4. Schakeling volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de detectieschakeling een elektronische schakeling voor het meten van de impedantie van de impedantie 25 tussen de contacten van de lampvoeten omvat.

5. Schakeling volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat het eerste relais een door zijn relaisspoel bediend contact omvat dat bij niet bekrachtigde spoel geopend is, dat bij bekrachtigde relaisspoel gesloten is en dat tussen een eerste en een tweede 30 voedingsaansluiting in serie is geschakeld tezamen met de contacten van de lampvoeten en een relaisspoel van een tweede relais en dat het tweede relais een door de relaisspoel bediend contact omvat dat bij niet bekrachtigde spoel geopend is en dat bij bekrachtigde relaisspoel gesloten is en dat parallel aan het contact van het eerste relais is geschakeld.

6. Schakeling volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat het tweede relais een tweede contact omvat dat normaliter is gesloten en dat bij bekrachtiging van de relaisspoel is geopend en dat in serie met de laagspanningsbron en de relaisspoel van het eerste relais is geschakeld. 5

7. Schakeling volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat het tweede relais een derde contact omvat dat normaliter geopend is en dat bij bekrachtiging van de relaisspoel van het tweede relais is gesloten en dat in serie is geschakeld met de lampvoeten, de spoel van het tweede relais en het eerste contact van het tweede relais, 10 waarbij het eerste contact met de eerste voedingsaansluiting is verbonden en het derde contact met de tweede voedingsaansluiting is verbonden.

8. Schakeling volgens één van de voorafgaande conclusies, met het kenmerk, dat de paren lampvoeten slechts een enkel paar lampvoeten omvat. 15

9. Schakeling volgens één van de conclusies 1-7, met het kenmerk, dat de paren lampvoeten tenminste twee paren omvatten en dat de contacten van naburige lampvoeten met elkaar in serie zijn geschakeld.

10. Verlichtingsarmatuur, gekenmerkt door een schakeling volgens één van de voorafgaande conclusies.