PL161804B1 - Sposób kontroli stateczników indukcyjnych w obwodach lamp rtęciowych i urządzenie do kontroli stateczników indukcyjnych w obwodach lamp rtęciowych - Google Patents

Abstract

1. Sposób kontroli stateczników indukcyjnych w obwodach lamp rtęciowych, zwłaszcza podczas przeprowadzania prób świecenia wymienianych lamp w warunkach ruchowych sieci oświetleniowej, polegający na Inicjowaniu działania sprawdzanego obwodu wymienianej lampy rtęciowej w czasie obciążenia go na czas próby urządzeniem pomiarowym, znamienny tym, że w miejsce bezpiecznika badanego obwodu oświetleniowego włącza się na czas próby obciążenie zastępcze w postaci urządzenia pomiarowego (UP) 1 pobudza się badany obwód przez podanie pełnego napięcia zasilającego, którym zasila się również bloki pomiarowe 1 wykonawcze urządzenia pomiarowego (UP), przy czym za jego pomocą ogranicza się wartość prądu przepływającego przez badany obwód do wartości uniemożliwiającej zniszczenie lampy rtęciowej (L) usytuowanej w badanym obwodzie, z tym. że w przypadku niesprawnego statecznika Indukcyjnego (Dł), za pomocą urządzenia pomiarowego (UP) przerywa się przepływ prądu w kontrolowanym obwodzie, natomiast przy sprawnym stateczniku Indukcyjnym (Dł) urządzenie pomiarowe (UP) powraca samoczynnie do stanu pierwotnego umożliwiając przepływ prądu o wartości nominalnej zapewniającej przeprowadzenie próby świecenia w rzeczywistych warunkach napięciowych.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób kontroli stateczników indukcyjnych w obwodach lamp rtęciowych i urządzenie do kontroli stateczników indukcyjnych w obwodach lamp rtęciowych, przeznaczone do ochrony wymienianych lamp rtęciowych, zwłaszcza podczas przeprowadzania prób świecenia sieci oświetleniowych w warunkach ruchowych.

161 804 bloków 4, 5. Wyjścia bloków 4, 5 są połączone z wejściem wykonawczo-sygnalizacyjnego bloku 1. Rezystor R2 prądowego ogranicznika 2- jest połączony poprzez spolaryzowaną w kierunku przewodzenia diodą Dl z wyjściowym zaciskiem 8.

Połączenie zacisków A, B z przewodem fazowym badanego obwodu oświetleniowego, a zacisku 0 z przewodem zerowym sieci oświetleniowej powoduje, że bloki funkcjonalne urządzenia pomiarowego UP znajdują się pod napięciem sieciowym, natomiast przez obwód złożony z urządzenia pomiarowego UP, statecznika indukcyjnego Dł i kondensatora C usytuowanego w obwodzie lampy rtęciowej L przepływa prąd, którego wartość jest uzależniona między innymi od stanu technicznego statecznika indukcyjnego Dł i wartości rezystorów Rl, R2 prądowego ogranicznika 2 urządzenia pomiarowego UP, przy czym przy sprawnym stateczniku Dł wartość tego prądu jest znacznie mniejsza niż w przypadku statecznika Dł zwartego. Wartość tego prądu świadczy zatem o stanie technicznym badanego obwodu oświetleniowego i jest wykorzystywana do pobudzania modułu sterującego 3 i pomiarowych bloków 4, 5, które są sterowane spadkiem napięcia powstającym na rezystorach Rl, R2 prądowego ogranicznika. W przypadku uszkodzonego statecznika indukcyjnego Dł przez rezystory Rl, R2 przepływa prąd o dużej wartości wywołując na nich spadek napięcia wystarczający do pobudzenia modułu sterującego 3 oraz pomiarowych bloków 4, 5. W pierwszej kolejności, ze zwłoką czasową wynoszącą około 0, 1 s ustaloną wartością rezystora R3 i kondensatora C3 zadziała przekaźnik P3 usytuowany w obwodzie sterującego modułu 3 połączonego z półprzewodnikową diodą Dl połączoną swoją katodą z wyjściowym zaciskiem 8. Podanie napięcia na cewkę napięciową przekaźnika P3 powoduje, że zamyka on zestyk p3 bocznikujący diodę 01 oraz zestyk p3 umieszczony w torze łączącym wyjścia pomiarowych bloków 4, 5 z wejściem wykonawczo-sygnalizacyjnego bloku 1 a tym samym zamknięcie obwodów przekaźników P4, P5, z tym, że po wstępnym pobudzeniu ich zadziała jedynie przekaźnik P5, którego zwłoka czasowa ustalona elementami R5, CS jest o 1/2 mniejsza od stałej czasowej przekaźnika P4. Wzbudzony przekaźnik PS zamykając swój zestyk pS włącza pod napięcie cewkę napięciową przekaźnika Pl usytuowanego w wykonawczo-sygnalizacyjnym bloku 1, który po zadziałaniu przerywa zestawiony obwód pomiarowy, a jego normalnie zamknięty zestyk pl przechodzi w drugie położenie co powoduje zaświecenie się sygnalizacyjnej lampki SL i jednoznaczną sygnalizację uszkodzenia statecznika indukcyjnego Dł.

Przy sprawnym stateczniku indukcyjnym Dł, przez rezystory Rl, R2 prądowego ogranicznika 2 płynie prąd o znacznie mniejszym natężeniu, który wywołuje spadek napięcia wystarczający jedynie do wysterowania przekaźnika P3 i przekaźnika P4, który z opóźnieniem wynoszącym około O,1S sek zamyka swój zestyk p4 powodując załączenie pod napięcie cewki napięciowej przekaźnika P2. Przekaźnik P2 swoim zestykiem p2 włączonym pomiędzy zestyk pl przekaźnika Pl i rezystor Rl z jednej strony a wyjściowy zacisk B z drugiej strony, powoduje zwarcie prądowego ogranicznika 2, a tym samym podanie pełnego napięcia sieciowego do kontrolowanego obwodu lampy rtęciowej L, co umożliwia przeprowadzenie próby świecenia w rzeczywistych warunkach oświetleniowych).

Zastosowanie w obwodzie prądowego ogranicznika 2 półprzewodnikowej diody 01 służy do odczulenia urządzenia od prądu o charakterze pojemnościowym przepływającego przez badany obwód w przypadku niesprawnej lampy rtęciowej L lub też jej braku w oprawie. Rezystory R3l, R41, R51 zastosowane w obwodzie pomiarowym urządzenia służą do stabilizacji układów stałych czasowych przekaźników P4 i P5 usytuowanych w pomiarowych blokach 4, 5.

Urządzenie działa poprawnie w szerokim zakresie napięć zasilających na zaciskach A-O zawierającym się w granicach od 180 V do 240 V.

161 804

W oprawach oświetleniowych stosowanych w sieciach oświetleniowych, w których Jako źródła światła wykorzystywane są lampy rtęciowe, często występującym zjawiskiem jest uszkodzenie statecznika indukcyjnego wywołane wystąpieniem zwarcia międzyzwojowego będącego następstwem pracy w ciężkich i zmiennych warunkach klimatycznych. W większości przypadków brak jest zewnętrznych objawów uszkodzenia statecznika, zaś bezpośrednim skutkiem jego uszkodzenia jest przepalenie bezpiecznika chroniącego obwód i znaczne skrócenie czasu pracy lampy pracującej przy przepływie prądu o zbyt dużym natężeniu. Ponieważ przepalenie bezpiecznika może nastąpić również z innych przyczyn, pracownicy obsługi w czasie przeprowadzania prób świecenia w warunkach ruchowych dokonują wymiany bezpiecznika i przystępują do montażu sprawnej lampy. W przypadku uszkodzonego statecznika, pod wpływem przepływu prądu o dużej wartości wywołanego zmniejszeniem oporności pozornej statecznika, czas pracy sprawnej lampy ulega znacznemu skróceniu i w skrajnych przypadkach może wynosić tylko kilka godzin, co stanowi około 10¼ nominalnego czasu pracy lampy.

Taki sposób postępowania jest nieekonomiczny z uwagi na niemożliwość jednoznacznej oceny stanu statecznika, a tym samym niepożądanemu niszczeniu bezpieczników i lamp rtęciowych podczas przeprowadzania prób świecenia, jak również niebezpieczny, z uwagi na fakt, że w skrajnych warunkach podczas przepływu dużych prądów udarowych, może dojść do eksplozji lampy i poparzenia łukiem elektrycznym personelu przeprowadzającego próby świecenia w warunkach ruchowych.

Znany jest z polskiego opisu patentowego nr 94 166 sposób i urządzenie do pomiaru rezystancji lub impedancji pętli zwarciowej sieci prądu przemiennego. Ujawniony sposób polega na porównaniu napięcia między przewodem fazowym a przewodem ochronnym z włączonym pomiędzy te przewody obciążeniem pomiarowym z napięciem między tymi przewodami gdy obciążenie pomiarowe jest odłączone. Obciążenie pomiarowe włącza się na jeden półokres napięcia sieci i określa się wartość szczytową napięcia w tym półokresie, a w półokresie lub w kilku półokresach o tej samej biegunowości bezpośrednio poprzedzających półokres, w którym jest włączone obciążenie pomiarowe lub w następujących po tym półokresie, określa się wartość szczytową napięcia i obie wartości napięcia doprowadza się do układu pomiarowego reagującego na stosunek napięć i zawierającego miernik wyskalowany w jednostkach rezystancji.

Urządzenie do pomiaru rezystancji lub impedancji pętli zwarciowej sieci prądu przemiennego zawiera dołączone do zacisków dwie równoległe gałęzie, z których każda zawiera sterowany element półprzewodnikowy połączony szeregowo z rezystorem lub impedorem, przy czym do każdego rezystora lub impedora albo do jego części poprzez diodę jest dołączony kondensator, zbocznikowany zestykiem połączonym szeregowo z rezystorem, a do każdego ze sterowanych elementów półprzewodnikowych dołączony jest układ sterujący z zestykiem. Zestyki bocznikujące kondensatory i zestyki układów sterujących są mechanicznie połączone ze wspólnym mechanizmem napędowym, tak, że w jednym położeniu spoczynkowym zamknięte są zestyki bocznikujące kondensatory, a otwarte zestyki układów sterujących, natomiast w drugim położeniu zestyki bocznikujące kondensatory są otwarte, zaś zestyki układów sterujących są zamknięte.

Sposób kontroli stateczników indukcyjnych w obwodach lamp rtęciowych, zwłaszcza podczas przeprowadzenia prób świecenia wymienianych lamp w warunkach ruchowych sieci oświetleniowej, polega na tym, że w miejsce bezpiecznika usytuowanego w badanym obwodzie oświetleniowym włącza się na czas przeprowadzania próby obciążenie zastępcze w postaci urządzenia pomiarowego i pobudza badany obwód przez podanie pełnego napięcia zasilającego. Napięciem tym zasila się jednocześnie bloki pomiarowe i wykonawcze urządzenia pomiarowego, przy czym za jego pomocą ogranicza się wartość prądu przepływającego przez badany obwód do wartości uniemożliwiającej zniszczenie lampy rtęciowej usytuowanej w badanym obwodzie.

W przypadku niesprawnego statecznika indukcyjnego przerywa się przepływ prądu w kontrolowanym obwodzie, natomiast przy sprawnym- stateczniku urządzenie pomiarowe wraca samoczynnie do stanu pierwotnego, umożliwiając przepływ prądu o wartości nominalnej, która zapewnia przeprowadzanie próby świecenia w rzeczywistych warunkach napięciowych.

161 804

Opisany sposób jest realizowany przy pomocy urządzenia do kontroli stateczników indukcyjnych w obwodach lamp rtęciowych, które ma włączony na wejściu napięciowym wykonawczo-sygnalizacyjny blok, którego wyjście jest połączone z prądowym ogranicznikiem mającym wyjście połączone poprzez diodę spolaryzowaną w kierunku przewodzenia z zaciskiem wyjściowym urządzenia. Równolegle do prądowego ogranicznika złożonego z dwóch szeregowo połączonych rezystorów jest przyłączony sterujący moduł składający się z szeregowo połączonych diody, rezystora i napięciowej cewki przekaźnika zbocznikowanej kondensatorem. Do sterującego modułu są włączone równolegle dwa pomiarowe bloki, których wyjścia są połączone z wejściem wykonawczo-sygnalizacyjnego bloku, przy czym, pomiędzy wejściem tego bloku a wyjściami bloków pomiarowych jest usytuowany jeden z dwóch zwiernych zestyków przekaźnika modułu sterującego. Drugi zestyk tego przekaźnika jest włączony równolegle z diodą połączoną z prądowym ogranicznikiem. Blok wykonawczo-sygnalizacyjny zawiera dwa połączone równolegle przekaźniki, przy czym zestyk jednego z nich jest połączony z wejściowym rezystorem ogranicznika prądowego, z tym, że pomiędzy ten zestyk a zbocznikowaną sygnalizacyjną lampką cewkę napięciową tego przekaźnika jest włączony zestyk przekaźnika jednego z bloków pomiarowych. Drugi z przekaźników wykonawczo-sygnalizacyjnego bloku ma dwa zestyki, z których pierwszy jest zbocznikowany zestykiem przekaźnika drugiego bloku pomiarowego i jest szeregowo połączony z drugim z zestyków, który bocznikuje rezystory ogranicznika prądowego i połączoną z nimi diodę.

Zaletą sposobu według wynalazku jest możliwość jednoznacznej oceny stanu statecznika indukcyjnego w obwodzie wymienianej lampy rtęciowej i uniemożliwienie jej załączenia pod napięcie w przypadku uszkodzonego statecznika, co zapobiega zniszczeniu lampy i zapewnia większą efektywność kontroli obwodów oświetleniowych. Jednocześnie, dzięki ograniczeniu w czasie prób wartości przepływającego prądu do poziomu około 2 A, w przypadku zwarcia statecznika bądź uszkodzenia innego elementu obwodu lampy, zmniejsza się możliwość poparzenia łukiem elektrycznym osób przeprowadzających próbę. Poprawia to tym samym istotnie bezpieczeństwo pracowników brygad oświetleniowych. Zastosowanie połączonej szeregowo z ogranicznikiem prądowym diody półprzewodnikowej zapobiega, w przypadku uszkodzonej lampy rtęciowej lub jej braku w oprawie, przepływowi przez badany obwód pasożytniczego prądu pojemnościowego .

Ponadto, zaletą rozwiązania według wynalazku jest skonstruowanie urządzenia pomiarowego, małego, lekkiego i łatwego w obsłudze a przy tym działającego poprawnie w szerokim zakresie napięcia zasilającego, mieszczącego się w granicach od 180 V do 240 V. Urządzenie umożliwia wykrycie uszkodzonych stateczników i po spowodowaniu odłączenia napięcia zasilającego sygnalizuje obsłudze, że oprawę lampy w kontrolowanym obwodzie należy wymienić lub przeznaczyć do remontu, gdyż włączenie jej do eksploatacji i przepływ prądu o zbyt dużym natężeniu spowoduje uszkodzenie lampy lub skrócenie jej czasu pracy, co ma istotne 2na:zinie dla poprawy ekonomiczności i racjonalizacji gospodarki osprzętem oświetleniowym.

Sposób według wynalazku jest wyjaśniony na przykładzie działania urządzenia pokazanego na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat układu do kontroli stateczników indukcyjnych w obwodach lamp rtęciowych z wykorzystaniem urządzenia pomiarowego, fig. 2 - schemat blokowy, a fig. 3 - schemat ideowy urządzenia do kontroli stateczników indukcyjnych w obwodach lamp rtęciowych.

Jak uwidoczniono na fig. 1 i 2 rysunku, urządzenie posiada dwa zaciski A i B, które włącza się szeregowo do badanego obwodu oświetleniowego w miejsce bezpiecznika przewodu fazowego, natomiast zacisk 0 łączy się z przewodem zerowym sieci oświetleniowej. Na wejściu napięciowym A-O urządzenia jest usytuowany wykonawczo-sygnalizacyjny blok 1, którego wyjście jest połączone z prądowym ogranicznikiem 2 składającym się z dwóch połączonych szeregowo rezystorów Rl, R2, co pokazano na fig. 3 rysunku. Równolegle z prądowym ogranicznikiem 2 jest włączony sterujący moduł 3, do którego wyjść są przyłączone wejścia pomiarowych

161 804

UP

Dł

L

Fig.1

Fig.2

Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 10 000 zł

Claims (3)

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób kontroli stateczników indukcyjnych w obwodach lamp rtęciowych, zwłaszcza pod czas przeprowadzania prób świecenia wymienianych lamp w warunkach ruchowych sieci oświetleniowej, polegający na inicjowaniu działania sprawdzanego obwodu wymienianej lampy rtęciowej w czasie obciążenia go na czas próby urządzeniem pomiarowym, znamienny tym, że w miejsce bezpiecznika badanego obwodu oświetleniowego włącza się na czas próby obciążenie zastępcze w postaci urządzenia pomiarowego (UP) i pobudza się badany obwód przez podanie pełnego napięcia zasilającego, którym zasila się również bloki pomiarowe i wykonawcze urządzenia pomiarowego (UP), przy czym za jego pomocą ogranicza się wartość prądu przepływającego przez badany obwód do wartości uniemożliwiającej zniszczenie lampy rtęciowej (L) usytuowanej w badanym obwodzie, z tym, że w przypadku niesprawnego statecznika indukcyjnego (Dł), za pomocą urządzenia pomiarowego (UP) przerywa się przepływ prądu w kontrolowanym obwodzie, natomiast przy sprawnym stateczniku indukcyjnym (Dł) urządzenie pomiarowe (UP) powraca samoczynnie do stanu pierwotnego umożliwiając przepływ prądu o wartości nominalnej zapewniającej przeprowadzenie próby świecenia w rzeczywistych warunkach napięciowych.

2. Urządzenie do kontroli stateczników indukcyjnych w obwodach lamp rtęciowych, zwłaszcza podczas przeprowadzania prób świecenia wymienianych lamp w warunkach ruchowych sieci oświetleniowej, włączone na czas próby szeregowo w kontrolowany obwód i zawierające dołączone równolegle do swoich zacisków gałęzie z elementami sterowanymi wartością prądu przepływającego przez kontrolowany obwód, znamienne tym, że ma włączony na wejściu napięciowym (A - 0) wykonawczo-sygnalizacyjny blok (1), którego wyjście jest połączone z prądowym ogranicznikiem (2) o wyjściu połączonym poprzez spolaryzowaną w kierunku przewodzenia diodę (Dl) z wyjściowym zaciskiem (B), przy czym z prądowym ogranicznikiem (2) jest połączony równolegle sterujący moduł (3), do którego wyjścia są przyłączone wejścia pomiarowych bloków (A, 5), których wyjścia są połączone z wejściem wykonawczo-sygnalizacyjnego bloku (1).

3. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, że do prądowego ogranicznika (2) złożonego z szeregowo połączonych rezystorów (Rl, R2) jest dołączony równolegle sterujący moduł (3) złożony z szeregowo połączonych diody (D3), rezystora (R3) i zbocznlkowanej kondensatorem (C3) napięciowej cewki przekaźnika (P3), którego jeden zwiemy zestyk (p3) jest włączony równolegle z diodą (Dl), a drugi zwiemy zestyk (p3) jest włączony pomiędzy wyjścia pomiarowych bloków (4, 5) a wejście wykonawczo-sygnalizacyjnego bloku (1) zawierającego dwa połączone równolegle przekaźniki (Pl, P2), przy czym normalnie zamknięty zestyk (pl) przekaźnika (PI) jest połączony z wejściowym rezystorem (Rl) prądowego ogranicznika (2), z tym, że pomiędzy napięciową cewkę przekaźnika (Pl) a jego zestyk (pl) jest włączony zestyk (p5) przekaźnika (P5) pomiarowego bloku (5), a równolegle z napięciową cewką przekaźnika (Pl) jest włączona sygnalizacyjna lampka (SL), natomiast jeden zestyk (p2) przekaźnika (P2) jest zbocznikowany zestykiem (p4) przekaźnika (P4) pomiarowego bloku (4) i jest połączony szeregowo z drugim zestykiem (p2) bocznikującym rezystory (Rl, R2) i diodę (Dl).

«*»