CH617802A5 - - Google Patents

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CH617802A5
CH617802A5 CH547377A CH547377A CH617802A5 CH 617802 A5 CH617802 A5 CH 617802A5 CH 547377 A CH547377 A CH 547377A CH 547377 A CH547377 A CH 547377A CH 617802 A5 CH617802 A5 CH 617802A5
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
switch
lamp
discharge
getter
voltage
Prior art date
Application number
CH547377A
Other languages
English (en)
Inventor
Gijsbert Kuus
Robertus Laurentius Cleme Vaan
Cornelis Adrianus Joann Jacobs
Herman Adrianus Godef Smulders
Original Assignee
Philips Nv
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Publication date
Application filed by Philips Nv filed Critical Philips Nv
Publication of CH617802A5 publication Critical patent/CH617802A5/de

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02Details
    • H01J61/54Igniting arrangements, e.g. promoting ionisation for starting
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J17/00Gas-filled discharge tubes with solid cathode
    • H01J17/02Details
    • H01J17/22Means for obtaining or maintaining the desired pressure within the tube
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/51Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
    • H03K17/52Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of gas-filled tubes

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  • Discharge Lamp (AREA)
  • Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
  • Gas-Filled Discharge Tubes (AREA)
  • Common Detailed Techniques For Electron Tubes Or Discharge Tubes (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Description

Die Erfindung wird nachstehend an Hand einer Zeichnung näher beispielsweise erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein erster erfindungsgemässer elektrischer Schalter, wobei eine Niederdruckquecksilberdampfentladungslampe einen elektrischen Verbraucher darstellt,
Fig. 2 ein zweiter elektrischer Schalter, an den eine Hoch-drucknatriumdampfentladungslampe angeschlossen ist,
Fig. 3 ein dritter elektrischer Schalter, der als Thermostat für einen Ofen dient,
Fig. 4 ein vierter elektrischer Schalter in einer Blinklichtanlage,
Fig. 5 ein fünfter elektrischer Schalter, bei dem in Serie ein Thyristor geschaltet ist,
Fig. 6 ein sechster elektrischer Schalter, der weiter mit einer Starelektrode versehen ist,
Fig. 7 eine elektrische Anordnung mit drei Entladungsrohr-Schaltern.
In Fig. 1 sind 1 und 2 Anschlussklemmen zum Anschliessen an ein Versorgungsnetz von etwa 220 Volt, 50 Hertz. Die Klemme 1 ist über eine Stabilisationsinduktivität 3 mit einer Elektrode 5 einer Niederdruckquecksilberdampfentladungs-lampe 4 verbunden. Die Elektrode 5 ist eine vorheizbare Elektrode. Auch die andere Seite der Lampe 4 ist mit einer derartigen vorheizbaren Elektrode 6 versehen. Die Elektrode 6 ist an die Eingangsklemme 2 angeschlossen. Die den Klemmen 1 und 2 abgewandten Seiten der Elektrode 5 und 6 sind durch eine Serienschaltung aus einem Kondensator 7 und einem als Schalter ausgeführten Entladungsrohr 8 verbunden. Das Rohr 8 ist mit zwei Hauptelektroden 9 und 10 ausgerüstet.
Der Schalter 8 hat einen Hartglaskolben mit im wesentlichen kreiszylindrischer Form. Seine Länge beträgt etwa 20 mm und der Durchmesser ungefähr 16 mm. Die Hauptelektroden 9 und 10 bestehen aus Titanhydrid mit einem Zusatz von etwa fünf Gewichtsprozent Molybdän. Der Molybdänzusatz sorgt dafür, dass die Elektroden porös bleiben, so dass eine schnelle Wasserstoff absorptionsreaktion bzw. Wasserstoffdesorptions-
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reaktion erfolgen kann. Die Hauptelektroden sind scheibenförmig. Sie haben einen Durchmesser von ungefähr 10 mm und eine Dicke von 2 mm.
Die Durchführung für die Stromführung zu den Hauptelektroden bestehen im wesentlichen aus Wolfram. Der Elektrodenabstand beträgt 1,5 mm.
Im Schalter befindet sich eine Mischung von Edelgasen, die aus Neon mit 0,5% Argon unter einem Druck von ungefähr 350 Torr besteht.
Bei Raumtemperatur (25 °C) ist der Wasserstoffdruck im Schalter weniger als 10~5 Torr, bei 300 °C beträgt dieser Wasserstoffdruck ungefähr 10"1 Torr und bei 500 °C lOTorr.
Daraus geht u. a. hervor, dass sich im Temperaturintervall von 300...500 °C der Wasserstoffdruck über zwei Dekaden ändert und der Wasserstoffdruck bei der unteren Grenze (300 °C) dieses Intervalls mindestens 1.0~3 Torr beträgt.
Bei Raumtemperatur ist die erforderliche Zündspannung des Schalters bei Wechselspannungsversorgung ungefähr 250 Volt Spitzenwert und die Wiederzündspannung beträgt auch etwa 250 Volt Spitzenwert. Bis zu 300 °C findet man dafür etwa die gleichen Spannungen. Bei 500 °C liegen diese Zünd- und Wiederzündspannungen über 800 Volt.
Der beschriebene Schalter arbeitet wie folgt. Werden die Klemmen 1 und 2 an die angegebene Speisespannung angeschlossen, fliesst zunächst ein Strom im Kreis 1,3,5,7,8,6,2 oder je nach der momentanen Polarität des Netzes in umgekehrter Reihenfolge. Dieser Strom, der in Form einer Entladung zwischen den Elektroden 9 und 10 im Entladungsrohr 8 vorhanden ist, löst in diesem Entladungsrohr eine bestimmte Wärmeentwicklung aus, wodurch Wasserstoff aus den Elektroden freikommt. Dadurch ist nach einiger Zeit der Wasserstoffdruck im Rohr 8 derart angestiegen, dass die Entladung zwischen den Elektroden 9 und 10 nicht mehr aufrechterhalten werden kann. Diese in der Regel ziemlich sprunghafte Stromunterbrechung liefert durch die Induktivität 3 eine Spannungsspitze zwischen den Elektroden 5 und 6 der Lampe 4. Da durch den anfänglichen Strom die Elektroden 5 und 6 etwas vorgeheizt sind, führt diese Spannungsspitze zur Zündung der Lampe 4. Sollte dies jedoch nicht der Fall sein, so wiederholt sich der beschriebene Vorgang. Denn der Schalter 8 kühlt danach wieder ab, der Wasserstoffdruck sinkt, es tritt wiederum eine Entladung zwischen den Elektroden 9 und 10 auf usw.
Nach dem Zünden der Lampe 4 sinkt die Spannung zwischen ihren Elektroden 5 und 6 auf die Brennspannung der Lampe ab. Diese Brennspannung ist niedriger als die Zündspannung des Schalters 8, so dass der Nebenschlusskreis 7 und 8 dabei ausser Betrieb ist.
In einem konkreten Fall ist die Impedanz der Induktivität 3 etwa ein Henry. Die Lampe 4 ist eine Niederdruckquecksilberdampf entladungslampe von ungefähr 40 Watt mit einer Brennspannung von ungefähr 100 Volt. Der Kondensator 7 hat einen Kapazitätswert von ungefähr 1 Mikrofarad. Die Zündspannung des Schalters 8 ist bei Raumtemperatur (ungefähr 25 °C) etwa 250 Volt Spitzenwert. Der Wasserstoffdruck im Entladungsrohr 8 schwankt zwischen einem Wert unter 10-5 Torr und 10 Torr. Beim höchsten Wasserstoffdruck ist die erforderliche Betriebsspannung, in diesem Fall die erforderliche Wiederzündspannung des Rohres 8, und zwar die erforderliche Spannung zwischen den Elektroden 9 und 10, über 800 Volt angestiegen. Da diese grosse Spannung nicht verfügbar ist, erlischt die Entladung im Rohr 8.
Vor dem endgültigen Löschen der Entladung im Rohr 8 können auch einige örtliche Löschungen von Entladungsbahnen in diesem Rohr auftreten. Diese örtlichen Löschungen sind kurzzeitige Löschungen von Entladungen, die an einen kleinen Teil der Elektrodenoberfläche angreifen. Die daraus entstandenen zusätzlichen Spannungsspitzen zwischen den Hauptelektroden 5 und 6 der Lampe fördern den Zündvorgang noch weiter.
In Fig. 2 sind 20 und 21 wiederum zwei Eingangsklemmen zum Anschliessen an ein Wechselspannungsversorgungsnetz von etwa 220 Volt, 50 Hertz. 22 ist eine Stabilisationsinduktivi-5 tät. 23 stellt eine schematische Bezeichnung einer Hochdruck-natriumdampfentladungslampe dar. Eine Elektrode 24 dieser Lampe ist an das Vorschaltgerät 22 angeschlossen. Die andere Elektrode 25 dieser Lampe ist an die Eingangsklemme 21 angeschlossen. Ein Verbindungspunkt zwischen der Induktivität 22 10 und der Elektrode 24 ist an eine Elektrode 26 eines Schalters 27 angeschlossen, der mit einem reversiblen Wasserstoffgetter versehen ist. Eine andere Elektrode 28 dieses Schalters 27 ist an die Eingangsklemme 21 angeschlossen. Die Elektrode 26 ist weiter mit einer Primärwicklung 29 eines Transformators ver-15 bunden, dessen andere Wicklung mit 30 bezeichnet ist. Ein Abzweigpunkt zwischen der Primär- und der Sekundärwicklung des Transformators ist an einen Kondensator 31 angeschlossen. Die andere Seite dieses Kondensators ist an die Eingangsklemme 21 angeschlossen. Das Ende der Sekundärwick-20 lung 30 ist mit einer auswendigen Startelektrode 32 der Lampe 23 verbunden. Der Schalter 27 kann ein Teil der Lampe 23 sein.
Der Schalter nach Fig. 2 arbeitet wie folgt. Wenn die Klemmen 20 und 21 mit dem Versorgungsnetz verbunden sind, fliesst zunächst ein Strom von 20 über 22,29,31 zur Klemme 21 25 zurück. Hierdurch lädt sich der Kondensator 31 etwas auf. Wenn die Spannung zwischen den Hauptelektroden 26 und 28 die Zündspannung des Schaltelements 27 erreicht, erfolgt in diesem Element eine Entladung zwischen diesen Hauptelektroden. Dabei entlädt sich der Kondensator 31 über die Primär-30 wicklung 29 und das Schaltelement 27. Dadurch entsteht ein Impuls in der Sekundärwicklung des Transformators, welcher Impuls an die Steuerelektrode 32 gelangt. Kurz danach kommt durch die Wärmeentwicklung am Schalter 27 Wasserstoff frei, wodurch dieses Schaltelement wieder nicht leitend wird. Dies 35 ergibt im Transformator wiederum einen Impuls, der an die Startelektrode 32 gelangt usw. Der Schalter 27 wird wiederum leitend usw. Daraus entsteht eine Anzahl von Impulsen an der Startelektrode 32 der Lampe 23 und veranlasst die Zündung dieser Lampe.
40 Wie im Kreis nach Fig. 1 wird das Schaltelement 27 im gezündeten Zustand der Lampe 23 nicht mehr leitend. Die Ursache davon ist, dass die Zündspannung des Elements 27 grösser als die Brennspannung der Lampe gewählt wird.
In Fig. 3 sind 40 und 41 Anschlussklemmen zum Anschlies-45 sen an ein Wechselspannungsnetz von etwa 220 Volt, 50 Hertz. Die Klemme 41 ist mit einem schematisch dargestellten Entla-dungsrohr-Schalter 42 verbunden, der mit einem aus Zirkon bestehenden reversiblen Wasserstoffgetter versehen ist. Die Klemme 41 ist mit einer Hauptelektrode 43 des Schalters 42 w verbunden. Eine andere Hauptelektrode 43 des Schalters 42 ist über eine Wicklung eines Relais 45 mit der anderen Eingangsklemme 40 verbunden. Der Schalter 42 ist mit einem Anhang versehen, in dem ein Erhitzungsorgan 46 vorgesehen ist, das das reversible Getter enthält. Das Erhitzungsorgan 46 ist an 55 eine gesonderte Schaltung angeschlossen, die aus einer gesonderten Spannungsquelle 47 in Serienschaltung mit einem Schalter 48 besteht.
Der Schaltkontakt des Relais 45 trägt die Bezugsziffer 49. Mit 50 und 51 ist ein zweiter Eingangsklemmensatz bezeichnet, m welche Klemmen zum Anschliessen an eine Speisequelle, beispielsweise an die Netzspeisung von etwa 220 Volt, bestimmt sind. Die Klemme 50 ist an ein zusätzliches Erhitzungsorgan 52 eines elektrischen Ofens 53 angeschlossen. Die andere Seite des Erhitzungsorgans 52 ist an den Schaltkontakt 49 ange-65 schlössen, wobei die andere Seite dieses Kontakts 49 mit der Eingangsklemme 51 verbunden ist.
Die Wirkungsweise der Schaltung nach Fig. 3 ist wie folgt. Wenn die Klemmen 40 und 41 an die betreffende Speisequelle
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angeschlossen sind und dasselbe mit den Klemmen 50 und 51 der Fall ist, wird bei genügend heissem Ofen im Schalter 42, der in intensivem Wärmekontakt mit diesem Ofen steht, kein Strom fliessen. Die Ursache davon ist, dass die Temperatur des ganzen Schalters 42 und somit auch des reversiblen Wasser-stoffgetters so hoch ist, dass der Wasserstoffdruck in diesem Schalter eine Entladung zwischen den Hauptelektroden 43 und 44 nicht erlaubt. Wird jetzt aber durch irgendeine Ursache die Temperatur im Ofen zu niedrig und dabei auch die Temperatur des Schalters 43, so tritt eine Entladung zwischen den Elektroden 43 und 44 auf. Diese Entladung führt zu einem Strom durch die Relaisspule 45, der den zunächst offenen Kontakt 49 schliesst. Dadurch wird das zusätzliche Erhitzungsorgan 52 des Ofens an die Speisequelle über die Klemmen 50 und 51 angeschlossen, wodurch eine zusätzliche Erhitzung dieses Ofens erfolgt. Dadurch steigt die Temperatur im Ofen und somit auch die Temperatur des Schaltelements 42, wodurch wieder eine grössere Wasserstoffmenge in diesem Schalter freikommt. Dadurch erlischt die Entladung zwischen den Hauptelektroden 43 und 44. Demzufolge wird auch der Strom durch die Spule 45 unterbrochen und das Relais fällt ab. Dadurch wird die zusätzliche Erhitzung des Ofens ausgeschaltet. In Notsituationen kann zum Löschen des Schalters 42 das Schaltelement 48 geschlossen werden, wodurch eine Wasserstoffentwicklung bei 46 erfolgt, die von der Temperatur im Ofen unabhängiger ist. Die Anordnung 46,47,48 ist daher als eine Art Sicherung der Ofenthermostatapparatur zu betrachten. Diese Sicherung würde beispielsweise verwendet werden müssen, wenn die Temperatur im Ofen unkontrollierbar wird.
In Fig. 4 sind 60 und 61 Eingangsklemmen zum Anschliessen an ein Wechselspannungsnetz von etwa 220 Volt, 50 Hertz. Die Klemme 61 ist mit einem Schaltelement 62 verbunden, das mit einem reversiblen Wasserstoffgetter 65 versehen ist. Dieser Schalter hat zwei Hauptelektroden 63 und 64. Die Hauptelektrode 63 ist mit der Eingangsklemme 61 verbunden. Das reversible Wasserstoffgetter 65 ist mit einem gesonderten Erhitzungsorgan 66 versehen. Das als Entladungsrohr ausgeführte Schaltelement 62 enthält weiter Argon mit einem Quecksilberzusatz. Die Hauptelektrode 64 ist mit einem Ausgang des Erhitzungsorgans 66 verbunden. Der andere Ausgang des Organs 66 ist mit einer elektrischen Glühlampe 67 verbunden, die selbst wieder mit der anderen Seite mit der Eingangsklemme 60 verbunden ist.
Der Schalter nach Fig. 4 arbeitet wie folgt. Wenn die Klemmen 60 und 61 an die betreffende Speisequelle angeschlossen werden, entsteht zunächst eine Entladung zwischen den Hauptelektroden 63 und 64 des Schalters 62, wodurch im Kreis 61,63, 64,66 und 67 zur Klemme 60 ein Strom abwechselnd in der einen oder der anderen Richtung abhängig von der momentanen Polarität des Speisenetzes fliesst. Dieser Strom erhitzt das Getter 65, so dass sich im Schalter 62 Wasserstoff entwickelt, der nach einiger Zeit die Entladung zwischen den Elektroden 63 und 64 erlischt. Darauf wird auch die Glühlampe erlöschen. Der Schalter 62 kühlt wiederum ab, der Wasserstoff wird wiederum vom Getter 65 aufgenommen und es startet wieder eine Entladung zwischen den Hauptelektroden 63 und 64, so dass sich der Vorgang wiederholt Die Glühlampe arbeitet hier als Blinklicht. Dies kann beispielsweise für Warnungssignalisie-rung dienen. Die Glühlampe könnte gegebenenfalls auch durch ein akustisches Warnungsgerät ersetzt werden.
In Fig. 5 sind 100 und 101 Anschlussklemmen zum Anschliessen an ein Gleichspannungsnetz von z. B. 1000 Volt. 102 ist ein Schalter mit einem Entladungsrohr, das ein reversibles Wasserstoffgetter enthält. Dieser Schalter enthält zwei Hauptelektroden 103 bzw. 104. Die Elektrode 103 ist mit der Eingangsklemme 101 verbunden. Die Elektrode 104 ist mit einem Thyristor 105 verbunden. Selbst ist dieser Thyristor 105 wieder mit einem Verbraucher 106 verbunden. Die andere
Seite des Verbrauchers 106 ist an die Klemme 100 angeschlossen. Der Schalter 102 ist ausserdem durch einen hochohmigen Widerstand 107 überbrückt. Die Steuerelektrode des Thyristors 105 ist mit ihrer Kathode über eine Hilfsschaltung aus einem Widerstand 108, einer Gleichspannungsquelle 109 und einem Schalter 110 verbunden. Zum Inbetriebsetzen des Verbrauchers 106 werden die Klemmen 100 und 101 an die Gleichspannungsquelle angeschlossen und der Schalter 110 wird kurz geschaltet. Darauf entsteht ein Triggersignal an der Steuerelektrode des Thyristors 105, wodurch über 101,107,105,106 ein Strom fliesst. Dieser leitende Zustand des Thyristors bewirkt jetzt auch eine Entladung zwischen den Elektroden 103 und 104. Es fliesst dabei ein Strom durch 101,103,104,105,106 zur Klemme 100. Wenn man den Strom durch den Verbraucher 106 unterbrechen möchte, wird die Temperatur des Schaltelementes 102 mit Hilfe einer umhüllenden Erhitzungswicklung 112 durch das Schliessen eines Hilfsschalters 113 in Serie mit einer Niederspannungshilfsspeisequelle 114 und der Erhitzungswicklung erhöht. Durch die Erhitzung entsteht ein derart hoher Wasserstoffdruck, dass der Strom durch das Schaltelement 102 verschwindet und der Strom durch den Thyristor 105 lediglich ein Strom ist, der den hochohmigen Widerstand 107 durchmesst. Dieser Strom durch den Thyristor 105 liegt jedoch unter seinem Haltestromwert, so dass der Strom aufhört.
In Fig. 6 sind 121 und 122 Eingangsklemmen zum Anschliessen an ein Wechselspannungsnetz von etwa 220 Volt, 50 Hertz. 123 ist ein Schalter mit einem reversiblen Wasserstoffgetter. Dieser Schalter ist weiter mit zwei Hauptelektroden 124 und 125 ausgerüstet. Die Hauptelektrode 124 ist an die Eingangsklemme 122 angeschlossen. Die Hauptelektrode 125 ist über einen Verbraucher 126 an die andere Eingangsklemme 121 angeschlossen. 126 ist eine Steuerelektrode des Schalters 123, die an die Hauptelektrode 125 angeschlossen ist.
Beim Zuführen einer Spannung zwischen 121 und 122 leitet das Entladungsrohr 123 sofort durch die Startfunktion der Hilfselektrode 127. Das Verschwinden des Stromes durch die Schaltung erfolgt beispielsweise durch Eintauchen des Schalters 123 in eine warme Flüssigkeit, die sich in einem nichtleitenden Behälter befindet, oder mit Hilfe einer ebenfalls nicht dargestellten Erhitzungsanordnung zum Erhitzen des reversiblen Wasserstoffgetters (vgl. beispielsweise 112-114 in Fig. 5).
In Fig. 7 sind 141 und 142 Anschlussklemmen zum Anschliessen an eine Gleichspannung. An die Klemmen 141 sind drei Widerstände 143,144 und 145 angeschlossen. Jeder dieser Widerstände ist mit einem Entladungsrohrschalter nach der Erfindung in Serie geschaltet und zwar A, B bzw. C. Weiter ist eine Hauptelektrode des Schalters A mit einem Erhitzungsorgan 146 des Schalters B, eine Hauptelektrode des Schalters B mit einem Erhitzungsorgan 147 des Schalters C, eine Hauptelektrode des Schalters C mit einem Erhitzungsorgan 148 des Schalters A verbunden. Die anderen Enden der erwähnten Erhitzungsorgane 146,147 und 148 sind an die Klemme 142 angeschlossen.
Liegt zwischen den Klemmen 140 und 141 eine Gleichspannung grösser als die Zündspannung der gegenseitig gleichen Schalter A, B und C, so wird erreicht, dass diese Schalter wechselweise leiten. Zur Erläuterung diene folgendes: ein leitender Schalter A wird durch das Erhitzen eines bei 146 im Schalter B befindlichen reversiblen Wasserstoffgetters die Entladung in B löschen. Dadurch kühlt das zunächst warme Getter bei 147 ab und der Schalter C leitet. Dadurch sperrt der Schalter A durch die Serienschaltung der Hauptelektrodenbahn von C mit dem Organ 148. Dadurch zündet B wiederum, wodurch C gesperrt wird usw. Die Widerstände 143,144 und 145 können beispielsweise Glühlampen sein, die nacheinander aufleuchten.
Aus obiger Beschreibung geht hervor, dass der als Entladungsrohr ausgeführte Schalter ohne bewegliche Teile, auf viele Weisen verwendet werden kann.
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2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

617802 2 PATENTANSPRÜCHE Ein elektrischer Schalter der eingangs erwähnten Art ist
1. Schalter (8), der als Entladungsrohr ausgeführt ist, das beispielsweise in der US-PS 3 331 988 beschrieben. Ein Nachteil mindestens zwei innere Elektroden (9,10) besitzt, wobei im Ent- des Schalters dieser bekannten Anordnung ist, dass man mit ladungsrohr ein reversibles Wasserstoffgetter vorgesehen ist, dem Schalter den Strom nicht abschalten kann. Ein weiterer bei Erhöhung der Gettertemperatur Wasserstoff abgegeben 5 Nachteil des bekannten Schalters ist, dass der bei hohen Umge-und bei Erniedrigung der Temperatur Wasserstoff aufgenom- bungstemperaturen nicht mehr nichtleitend gehalten werden men wird, die Gettertemperatur änderbar ist und die Grösse kann.
des Wasserstoff drucks im Entladungsrohr für die elektrische Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektri-
Leitfähigkeit des Schalters mitbestimmend ist, dadurch gekenn- sehen Schalter der eingangs erwähnten Art anzugeben, mit zeichnet, dass im Entladungsrohr weiterhin ein Edelgas vorge- ' o dessen Hilfe der Strom abschaltbar ist und der auch bei einer sehen ist, das mit Wasserstoffgetter so zusammenwirkt, dass verhältnismässig hohen Umgebungstempeiatur nichtleitend ein Übergang vom leitenden in den gesperrten Zustand des gehalten werden kann.
Schalters durch eine derartige Erhöhung der Gettertempera- Der erfindungsgemässe Schalter ist gekennzeichnet durch tur im Entladungsrohr erfolgt, dass die Grösse der erforderli- die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angeführ-chen Betriebsspannung des Entladungsrohres die Grösse einer is ten Merkmale.
zwischen den Hauptelektroden (9,10) angelegten elektrischen Unter der erforderlichen Betriebsspannung des Entla-
Spannung überschreitet. dungsrohrs sei hier die erforderliche elektrische Spannung zwi-
2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sehen den Hauptelektroden des Entladungsrohrs zum Aufeine Eigenschaft des Getters ist, dass es ein Temperaturinter- rechterhalten einer Entladung zwischen diesen Hauptelektro-vall von 200 °C hat, in dem sich der Wasserstoffdruck im Entla- 20 den verstanden. Bei Gleichbstrombedingungen ist diese erfor-dungsrohr um mindestens den Faktor zehn ändert, und wobei derliche Betriebsspannung in der Regel die Brennspannung des der Wasserstoffdruck bei der unteren Grenze dieses Intervalls Entladungsrohrs. Bei Wechselstrombedingungen kann sie auch mindestens 10-3 Torr beträgt. die erforderliche Wiederzündspitzenspannung beim Beginn
3. Schalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Halbperiode der Speisung sein.
das Edelgas im Entladungsrohr aus Neon mit einem Zusatz von 25 Ein Vorteil des Schalters nach der Erfindung besteht darin, höchstens zehn Prozent Argon besteht. dass dabei der Schalter durch Erhöhen der Gettertemperatur
4. Schalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in den nicht leitenden Zustand gebracht werden kann. Damit das Edelgas Argon ist und sich weiter Quecksilber im Entla- kann der Strom durch den Schalter unterbrochen werden. Ein dungsrohr befindet. weiterer Vorteil des erfindungsgemässen Schalters besteht
5. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch 30 darin, dass bei hohen Umgebungstemperaturen durch den vergekennzeichnet, dass das Entladungsrohr mit einer Startelek- hältnismässig grossen Wasserstoffdruck im Entladungsrohr des trode (127) ausgerüstet ist. Schalters dieser Schalter sehr gut nichtleitend gehalten werden
6. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch kann.
gekennzeichnet, dass das Wasserstoffgetter in intensivem Wär- Die Erfindung basiert darauf, dass das Edelgas im Entlamekontakt mit der Entladungsbahn zwischen den Hauptelek- « dungsrohr im wesentlichen als Transportmittel für den Strom troden (9,10) steht. im leitenden Zustand des Schalters dient, und dass bei einer
7. Schalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass Erhöhung der Temperatur des reversiblen Getters so viel Was-sich das Wasserstoffgetter wenigstens auf einer der Hauptelek- serstoff in das Entladungsrohr gebracht wird, dass die erforder-troden (9,10) befindet. liehe Betriebsspannung des Rohres ansteigt, bis die Entladung
8. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch 40 erloschen ist.
gekennzeichnet, dass das Getter mit einem gesonderten elektri- Es ist denkbar, dass das Wasserstoffgetter des Schalters mit sehen Erhitzungsorgan (46) versehen ist. einem Kühlorgan verbunden ist, wobei zum Nichtleitendma-
9. Schalter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass chen des Schalters das Kühlorgan losgekoppelt wird, so dass die Entladungsbahn zwischen den Hauptelektroden (63,64) mit das Wasserstoffgetter eine höhere Temperatur annimmt und dem elektrischen Erhitzungsorgan (66) des Getters (65) in Serie 45 der Wasserstoffdruck im Entladungsrohr dadurch ansteigt, geschaltet ist. Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsge-
10. Verwendung des Schalters nach Anspruch 1 zum Zün- mässen Schalters kann das Wasserstoffgetter in intensivem den und Betrieb einer wechselstromgespeisten Lampe (23), Wärmekontakt mit der Entladungsbahn zwischen den Haupt-wobei die Lampe eine Entladungslampe ist, dadurch gekenn- elektroden stehen.
zeichnet, dass sich der Schalter und die Lampe in parallelen >0 Ein Vorteil dieser bevorzugten Ausführungsform besteht Zweigen befinden, der Schalter durch einen Kreis überbrückt darin, dass keine weiteren Kühlorgane benötigt werden, aber ist, der eine elektrische Spule (29,30) und einen Kondensator dass beim Überschreiten eines bestimmten Intensitätswertes (31) enthält, die Spule eine Primärwicklung (29) eines Transfer- durch die Stromstärke im Schalter das Wasserstoffgetter mators bildet, von dem eine Sekundärwicklung (30) an eine erwärmt wird und der Wasserstoffdruck im Entladungsrohr Startelektrode (32) der Lampe (23) angeschlossen ist, und die 55 dadurch so hoch ansteigt, dass der Schalter den Strom abschal-Lampe zum Anschliessen über ein Vorschaltgerät (22) an das tet.
Speisenetz bestimmt ist, wobei die erforderliche Zündspan- Einerseits bietet dies den Vorteil einer schützenden Funk-
nung zwischen den Hauptelektroden des Schalters im Betriebs- tion, und zwar eines Abschaltens zu grosser Ströme, zum ande-zustand der Lampe höher als die Lampenspannung ist. ren kann diese selbstlöschende Eigenschaft benutzt werden,
wenn eine intermittierende Wirkung des Schalters erwünscht ist. Denn so bald die Entladung erloschen ist, sinkt die Tempera-tur des Getters. Der Wasserstoffdruck wird niedriger und das Entladungsrohr zündet erneut, usw.
Bei einer weiteren Verbesserung der letztgenannten bevor-65 zugten Ausführungsform kann sich das Wasserstoffgetter Die Erfindung betrifft einen Schalter, der als Entladungs- wenigstens an einer der Hauptelektroden des Schalters befin-rohr ausgeführt ist, gemäss dem Oberbegriff des Patentanspru- den.
ches 1. Ein Vorteil dieser weiteren Verbesserung ist, dass sich das
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Wasserstoffgetter jetzt ganz in der Nähe der Entladungsbahn im Schalter befindet. Dadurch kann dieses Getter auf unerwünschte zu hohe Ströme durch diesen Schalter schnell ansprechen. Dieser hohe Strom verursacht dabei einen Anstieg des Wasserstoffdruckes und eine Erhöhung der erforderlichen 5 Betriebsspannung des Schalters.
Bei einer folgenden bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemässen Schalters kann das Getter mit einem gesonderten elektrischen Heizorgan versehen sein.
Ein Vorteil dieser bevorzugten Ausführungsform kann 10 darin bestehen, dass die Betätigung des Schalters vom Hauptstrom zwischen den Hauptelektroden völlig unabhängig ist. In diesem Falle kann man nämlich das elektrische Heizorgan durch eine gesonderte Speisequelle speisen lassen. Es ist jedoch auch denkbar, dass diese bevorzugte Ausführungsform ' 5 derart benutzt wird, dass das Heizorgan den gleichen Strom führt wie der zwischen den Hauptelektroden der Entladungsbahn fliessende Strom, nämlich durch Serienschaltung der Entladungsbahn und dieses Heizorgans. Diese bevorzugte Ausführungsform wird man vorzugsweise benutzen, wenn man eine 20 grössere Wahl im Material der Hauptelektroden haben möchte.
Weiter ist es denkbar, dass nur ein Teil des Stroms durch die Hauptelektroden auch durch das Heizorgan geführt wird. Dies lässt sich beispielsweise durch Überbrücken des Heizorgans 25 durch einen weiteren Hilfszweig verwirklichen.
Bei einer folgenden bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemässen Schalters ist sie mit einem elektrischen Verbraucher versehen, der mit dem Schalter elektrisch gekoppelt ist. 30
Eine besondere Verwendung des Schalters zum Zünden und Betrieb einer Lampe wird erhalten, wenn die Lampe eine Entladungslampe und der Schalter dazu bestimmt ist, an ein Wechselspannungsspeisenetz angeschlossen zu werden, wobei sich der Schalter und die Lampe in parallelen Zweigen befin- 35 den, der Schalter von einem Kreis überbrückt ist, der eine elektrische Spule und einen Kondensator enthält, die Spule eine Primärwicklung eines Transformators bildet, von dem eine Sekundärwicklung an eine Starterelektrode der Lampe angeschlossen ist, die Lampe dazu bestimmt ist, über ein Vorschalt- 40 gerät an das Speisenetz angeschlossen zu werden, und wobei die erforderliche Zündspannung zwischen den Hauptelektroden des Schalters im Betriebszustand der Lampe höher als die Lampenspannung ist.
Ein Vorteil dieser letztgenannten Verwendung besteht 45 darin, dass damit eine einfache Lösung zum Starten und Betreiben einer Entladungslampe erhalten worden ist. In diesem Falle ergibt sich nämlich', dass sich der Kondensator zunächst über ein Vorschaltgerät auflädt, wobei nach dem Erreichen eines bestimmten Spannungsunterschiedes zwischen den Hauptelek- ■>« troden des Schalters ein Durchschlag in diesem Schalter auftritt, der darin Wärme entwickelt, wodurch der Wasserstoffdruck in diesem Schalter ansteigt. Dieser Vorgang ist dabei derart bemessen, dass dadurch die Entladung zwischen den Hauptelektroden des Schalters unterbrochen wird. Dies ergibt eine sì Spannungsspitze in der Primärwicklung des Transformators, die zur sekundären Seite des Transformators transformiert wird.
Hierdurch entsteht an der Startelektrode der Entladungslampe ein steiler Impuls, der die Zündung zwischen den Haupt-elektroden dieser Lampe fördert. Wenn die Lampe zündet,
sinkt die Spannung zwischen den Hauptelektroden der Lampe auf die Brennspannung. Dies führt ebenfalls dazu, dass die angelegte Spannung zwischen den Hauptelektroden des Schalters ebenfalls absinkt. Wenn man dafür sorgt, dass die erforderliche 65 Zündspannung oder Wiederzündspannung des Schalters über dieser angelegten Spannung liegt, ist im Betriebszustand der Lampe die Startschaltung ausser Betrieb.
Bei einer weiteren bevorzugten Verwendungsform wird der Schalter mit dem Verbraucher in Serie geschaltet, wodurch der Verbraucher intermittierend gespeist wird.
Auch hier kann dabei wiederum die Rede des selbstlöschenden Charakters des Schalters sein, weil nämlich der Strom durch den Schalter selbst einen Wasserstoffdruckanstieg zur Folge hat, durch den der Schalter wieder erlischt. Wenn nach einiger Zeit der Schalter wiederum abgekühlt ist, fliesst erneut ein Strom durch den Schalter usw.
Der Verbraucher kann beispielsweise eine Lampe sein, wobei der Schalter und die Lampe eine Blinklichtanlage bilden. Er kann beispielsweise ein Signalisierungslicht als Warnzeichen für Hindernisse auf dem öffentlichen Weg sein. Weiter ist es denkbar, dass dieses Blinklicht als Blinkleuchte ausgeführt ist.
Der Schalter kann auch in anderen Schaltungen benutzt werden.
In einer weiteren bevorzugten Verwendungsform kann der Verbraucher, mit dem der Schalter gekoppelt ist, ein Gerät zum Ändern der Temperatur in einem Raum sein, beispielsweise in einem Ofen, wobei der Schalter mit diesem Raum (Ofen) in intensivem Wärmekontakt steht und ein Teil einer Thermostatanordnung dieses Raumes ist.
Ein Vorteil der bevorzugten Ausführungsform besteht darin, dass beim Sinken der Temperatur im Ofen der zunächst gesperrte Zustand im Schalter beseitigt werden kann, weil der Wasserstoffdruck abnimmt, wodurch ein Strom durch den Schalter fliesst, der veranlasst, dass wiederum eine weitere Erwärmung im Ofen startet. Wesentlich dabei ist, dass der Schalter hohe Temperaturen gut aushält. Dies ist nicht der Fall beispielsweise mit gesteuerten Halbleiterschaltelementen, die nur bis zu etwa 100 °C benutzt werden können.
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