DE1040689B

DE1040689B - Beleuchtungsanlage mit wechselstromgespeisten Leuchtstofflampen

Info

Publication number: DE1040689B
Application number: DES42352A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Rolf Lehmann; Kurt Lowalt; Juergen Meisinger
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1955-01-19
Filing date: 1955-01-19
Publication date: 1958-10-09

Description

Für Beleuchtungsanlagen haben sich die Leuchtstofflampen in immer höherem Maße durchgesetzt. Es ist bekannt, an Netzen, bei denen gelegentlich oder auch häufig Stromunterbrechungen auftreten, für die ausfallende Beleuchtung eine Reserve zu schaffen. Dies geschieht mit Hilfe von Stromspeichern, die beim Ausbleiben der Netzspannung mittels selbsttätiger Schaltelemente mit den Entladungslampen verbunden werden Dabei wird mit der Umschaltung von Gleichstrom in den Stromkreis von einzelnen Lampengruppen ein zusätzlicher Vorwiderstand eingeschaltet, der so bemessen ist, daß die Leuchtstofflampen selbst mit gleicher Stromstärke wie bei Wechselstrom betrieben werden. Dies hat zur Folge, daß die Leuchtstofflampen in den Fällen, bei denen infolge des Entladezu-Standes der Batterie deren Spannung unter der Nennspannung liegt, die Beleuchtung nur stark gemindert oder gar nicht aufrechterhalten werden kann. Es ist jedoch vielfach erwünscht, die Beleuchtung bei Ausfall der normalen Wechselstromspeisung aus dem Netz möglichst uneingeschränkt aufrechtzuerhalten.

Die Erfindung bringt eine vorteilhafte Verbesserung an Beleuchtungsanlagen mit wechselstromgespeisten Leuchtstofflampen mit Glühzünder und einer Gleichstromquelle, aus der zumindest ein Teil der Leuchtstofflampen in Reservebetrieb über einen Vorschaltwiderstand gespeist werden kann.

Erfindungsgemäß ist der bei der Umschaltung auf Gleichstrombetrieb eingeschaltete Vorwiderstand so bemessen, daß der Glühzünder mit gleicher effektiver Stromstärke wie bei Wechselstrom betrieben wird. Auf diese Weise wird die Verwendung desselben Glühzünders für Gleich- und Wechselstrombetrieb ermöglicht. Die Lampe arbeitet dann bei Gleichstrom mit etwas erhöhter Stromstärke. Dadurch wird erreicht, daß die Lichtstärke bei von der Nennspannung für Gleichstrombetrieb abweichender Spannung nicht zu sehr absinkt. Darüber hinaus wird eine betriebssichere Zündung unter allen Umständen gewährleistet, und zwar insbesondere auch in den Fällen, bei denen infolge des Entladezustandes der Batterie deren Spannung erheblich unter der Nennspannung liegt. Da es sich bei Anlagen dieser Art nur um einen Notstrombetrieb handelt, der im Verhältnis zur Gesamtbetriebszeit nur kurze Zeiten aufrechterhalten wird, wirkt sich die erhöhte Stromführung auf die Verkürzung der Lebensdauer der Lampen praktisch nicht aus.

Der Vorwiderstand kann entweder bei der Lampe, also beispielsweise in der Leuchte selbst, angeordnet sein. Für manche Fälle bietet es aber Vorteile, die Vorwiderstände in die Verteilung zu legen. Besondere Vorteile bietet eine von der Wechselspannung abhängige Umschalteinrichtung, in deren Erregerkreis sich ein Spannungsrückgangrelais befindet, das bei einer Beleuchtungsanlage

mit wechselstromgespeisten

Leuchtstofflampen

Anmelder:

Siemens-Schuckertwerke

Aktiengesellschaft,

Berlin und Erlangen,

Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50

Dipl.-Ing. Rolf Lehmann, Erlangen,

Kurt Lowalt, Hamburg,
und Jürgen Meisinger, Erlangen,
sind als Erfinder genannt worden

Spannungsabsenkung früher anspricht, als der Bimetallkontakt im Glühzünder wegen der verringerten Stromaufnahme geschlossen würde. Bei geeigneter Dimensionierung der Schaltmittel schaltet diese so schnell, daß die Leuchtstofflampen durchzünden, d. h. nicht über den Starter gezündet zu werden brauchen.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.

Fig. 1 zeigt eine Beleuchtungsanlage, bei der der Vorwiderstand bei der Lampe verlegt ist.

Fig. 2 stellt ein Ausführungsbeispiel dar, bei dem die Vorwiderstände und die Umschalteinrichtung in der Verteilung angeordnet sind.

In Fig. 1 sind mit R, S, T die Phasen einer Drehstromleitung bezeichnet, aus der die Beleuchtungsanlage im normalen Betrieb gespeist wird. 0 stellt den Nulleiter des Netzes dar. Für die Umschaltung auf das Gleichstromnetz PA^T ist ein Netzumschalter U vorgesehen, dessen Spule zwischen der Phase R und dem Nulleiter liegt. Mit RV ist ein Spannungsrückgangsrelais bezeichnet, das ebenfalls zwischen R und 0 angeschlossen ist und dessen Kontakt mit der Spule des Netzumschalters in Reihe geschaltet ist. Mit /7 ist ein Hilfssammelschienensystem bezeichnet. Durch die Kontakte des Netzumschalters U werden jeweils zwei Schienen dieses Hilfssammelschienensystems entweder mit dem Wechselstrom- oder mit dem Gleichstromnetz verbunden. Von dem Hilfssammelschienensystem führen dreipolige Leitungen zu den einzelnen Leuchten oder Gruppen von Leuchten L. Jeder Lampe ist eine Vorschaltdrossel D zugeordnet sowie ein Vorschaltwiderstand W und ein Wechselstromrelais N mit zugehörigem Umschaltkontakt 11.

809 657,203

Wenn die Spannung im Wechselstromnetz einen bestimmten Wert unterschreitet, spricht der Netzumschalter an. Dadurch wird das Hilfssammelschienen- >vstem von dem Wechselstromnetz abgetrennt und an das Gleichstromnetz angeschlossen. Infolgedessen fällt das Wechselstromrelais N bei jeder einzelnen Lampe ab und schaltet die Lampe auf die andere Leitung um, in der ihr der Widerstand W vorgeschaltet ist. Auf diese Weise kann der Betrieb der Lampe mit Gleichstrom fortgesetzt werden. Die Verwendung des Spannungsrückgangsrelais RV ist insofern zweckmäßig, als hierdurch ein Pumpen der Leuchtstofflampen der Anlage bei eventuell zurückgegangener Netzspannung vermieden werden kann. Das Spannungsrückgangsrelais muß hierbei so eingestellt werden, daß es früher abfällt, als der verminderte Strom ein abwechselndes Schließen und nachfolgendes öffnen des Glühstarter-Bimetallkontaktes nach sich zieht.

An die für Wechselspannungsbetrieb vorgesehenen Sammelschienen des Hilfssammelschienensystems können auch Leuchtstofflampen in normaler Wechselstromschaltung angeschlossen werden, die an der Umschaltung nicht beteiligt sind. Statt des Wechselstromrelais kann auch ein Gleichspannungsrelais mit Umschaltkontakt, dessen Spule zwischen den Gleichspannungszuführungen geschaltet werden muß, verwendet werden. Diese Schaltung kann insbesondere mit Rücksicht auf die völlige Geräuschfreiheit (Brummfreiheit) eines solchen Relais von Vorteil sein.

Eine Ausführungsmöglichkeit, bei der die Widerstände und die Umschalteinrichtung in der Verteilung angeordnet werden können, ist in Fig. 2 dargestellt. An Stelle des Metzumschalters sind hierbei drei zusammenarbeitende Schütze SG, SW und SU vorgesehen. Das Schütz SG stellt hierbei die Verbindung des Hilfssammelschienensystems mit dem Gleichstromnetz -PA'. das Schütz SW die Verbindung des Hilfssammelschienensystems mit dem Wechselstromnetz her. Die Zuschaltung der Vorschaltwiderstände W für den Gleichstrombetrieb erfolgt durch Abfall der Wechselstromrelais oder -schütze A', bei denen jeweils einer ihrer Kontakte als Ruhekontakt ausgebildet ist und im Erregerkreis des Schützes SG liegt. Zu jeweils einer Netzanschlußklemme der Vorschaltdrosseln ist eine gesonderte Leitungszuführung von der Umschaltvorrichtung geführt, während die anderen Netzanschlußklemmen unmittelbar miteinander und mit der entsprechenden Hilfssammelschiene verbunden sind. Die Relais Λ' mit den zugehörigen Widerständen W können auch in Unterverteilungen in der Nähe der Lampe angeordnet sein.

Wenn die Wechselspannung, die ja den normalen Betrieb zu versorgen hat, ausfällt, fällt das Spannungsrückgangsrelais RV ab. Dadurch wird das Schütz SV entregt, unterbricht den Erregerkreis des Schützes SW und der Relais N, so daß der Erregerkreis des Schützes SG geschlossen wird und die Gleichspannung auf das Hilfssammelschienensystem geschaltet wird. Da das Schütz SG erst ansprechen kann, nenn alle Relais A" abgefallen sind, ist sichergestellt, daß die Gleichspannung erst dann zugeschaltet wir !, wenn die Widerstände den Leuchtstofflampen vorgeschaltet sind. Indem die eine Wechselspannungszufühnng für die Spulen der Relais N außer über einen Arbeitskontakt des Schützes SW zusätzlich über einen Arbeitskontakt des Schützes SU geführt ist, kann die Umschaltzeit von Wechselspannung auf Gleichspannung verkürzt werden.

Bei der Ausführungsmöglichkeit nach Fig. 2 können die Widerstände W auch von den Relais N getrennt bei den Lampen, also z. B. in den Leuchten, untergebracht werden.

Leuchtstofflampen, die nur bei Wechselstrombetrieb — also nicht auf Gleichspannung umschaltbar — betrieben werden sollen, können bei der Ausführung nach Fig. 2 z. B. parallel zu den Spulen der Relais A^r geschaltet werden. Zum anderen besteht die Möglichkeit, eine der für Wechselspannung und Gleichspannung gemeinsamen Hilfssammelschienen in je eine für Wechselspannungsbetrieb und Gleichspannungsbetrieb aufzuspalten.

Claims

P A T E N T A N S P R V C H E:

1. Beleuchtungsanlage mit wechselstromgespeisten Leuchtstofflampen mit Glühzünder und einer Gleichstromquelle, aus der ein Teil der Leuchtstofflampen in Reservebetrieb über einen Vorschaltwiderstand gespeist werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß der bei der Umschaltung auf Gleichstrombetrieb eingeschaltete Vorschaltwiderstand so bemessen ist, daß der Glühzünder mit gleicher effektiver Stromstärke wie l>ei Wechselstrom !«trieben: wird.

2. Beleuchtungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine von, der Wechselspannung abhängige Umschalteinrichtung vorgesehen ist. in deren Erregerkreis sich ein. Spannungsrückgangrelais befindet, das bei einer Spannungsabsenkung früher anspricht, als der Bimetallkontakt im Glühzünder wegen der verringerten Stromaufnahme schließen würde.

3. Beleuchtungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei verschiedene Umschalteinrichtungen vorgesehen sind, von denen die eine ein Hilfssammelschienensystem von der Wechselstromzuführung auf eine Gleichstromzuführung umschaltet, während die andere die Widerstandsvorschaltung an den Lampen besorgt.

4. Beleuchtungsanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Widerstandsumschaltung ein Wechselstrom- oder Gleichstromrelais mit einem je einer Lampe zugeordneten L^Tmschaltkontakt bzw. mehreren Umschaltkonkontakten für mehrere Lampen verwendet wird.

5. Beleuchtungsanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Widerstandsumschaltung ein für eine größere Anzahl von Lampen gemeinsames Relais oder Schütz verwendet wird, das für jede Lampe einen Kontakt besitzt.

6. Beleuchtungsanlage nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine derartige Verriegelung der einzelnen. Schalteinrichtungen untereinander, daß Gleichstrom erst dann an die Hilfssammelschiene gelegt werden kann, wenn, die für den Gleichstrombetrieb erforderlichen Widerstände vorgeschaltet sind.

7. Beleuchtungsanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschaltung der Widerstände gleichzeitig mit der Abschaltung des für die Wechselspannungsspeisung vorgesehenen Schützes eingeleitet wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentanmeldung P 6842 VIIIc/21 f (bekanntgemacht am 19.2. 1953).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen