Beleuchtungsanlage für Verkehrsunterführungen mit Niederspannungs-Niederdruck-Leuchtstofflampen
und stufenweiser Helligkeitsregelung Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsanlage
für Straßenunterführungen, insbesondere Tunnel, bei der eine Helligkeitsregelung
in mehreren Stufen durch Variieren der Vorschaltinduktivität erfolgt und Niederspannungs-Niederdruck-Leuchtstofflampen
verwendet sind, deren nieder- oder hochohmige Elektroden über einen Heiztransformator
dauernd geheizt sind. Bei der Zweistufenregelung gestattet eine Stufe den Betrieb
von Niederdruckentladungslampen mit heizbaren Glühelektroden bei normalen Betriebsstrom,
während die zweite Stufe zur Erzielung einer verminderten Helligkeit mit verringertem
Betriebsstrom arbeitet. Es hat sich nunmehr herausgestellt, daß man die Helligkeit
in der zweiten Stufe nicht so weit herabregeln kann, wie dies der Fahrbetrieb im
Tunnel erfordert. Bei der Verwendung von Leuchtstofflampen mit einer Leistungsaufnahme
von 40 Watt würde das beispielsweise bedeuten, daß man Betriebsstromstärken in der
Höhe von weniger als 80 mA benutzen müßte. Hierbei zeigt sich aber, daß die
in der Lampe herrschende Bogenentladung in eine Glimmentladung umschlägt, wodurch
die Lampenelektroden einer besonders starken Abnutzung unterworfen sind. Der Erfinder
hat sich die Aufgabe gestellt, diese Elektrodenzerstäubung zu verhindern.Lighting system for traffic underpasses with low-voltage, low-pressure fluorescent lamps and gradual brightness control The invention relates to a lighting system for road underpasses, in particular tunnels, in which the brightness is regulated in several stages by varying the series inductance and low-voltage, low-pressure fluorescent lamps are used, the low or high-resistance electrodes of which are used are continuously heated by a heating transformer. In the two-stage control, one stage allows the operation of low-pressure discharge lamps with heatable glow electrodes with normal operating current, while the second stage operates with reduced operating current to achieve reduced brightness. It has now been found that the brightness in the second stage cannot be reduced as much as the driving operation in the tunnel requires. When using fluorescent lamps with a power consumption of 40 watts, this would mean, for example, that operating currents of less than 80 mA would have to be used. However, this shows that the arc discharge prevailing in the lamp turns into a glow discharge, as a result of which the lamp electrodes are subjected to particularly severe wear. The inventor has set himself the task of preventing this electrode sputtering.
Die bisher bekanntgewordenen Einrichtungen zur Helligkeitsregelung
bereiten bei der Verwendung in Beleuchtungsanlagen für Verkehrsunterführungen bei
tiefen Außentemperaturen Schwierigkeiten. So ist beispielsweise eine Einrichtung
bekannt, in der Leuchtstofflampen mit transforinatorisch beheizten Elektroden mittels
mehrerer in Serie geschalteter Vorwiderstände, die vorwiegend aus Drosseln bestehen,
dadurch gesteuert werden, daß die Vorschaltdrosseln der Reihe nach kurzgeschlossen
werden. In weiteren Literaturstellen ist beschrieben, daß bei einer kontinuierlichen
Helligkeitsregelung von Lampen mit fremdbeheizten Glühelektroden die Heizspannung
für die Elektroden auf 5 bis 5,5 Volt festzulegen ist, während in
einem anderen Fall - nämlich beim Zünden einer Lampe - ein Momentanwert
der Spannung von 300 ... 400 Volt benötigt wird, wobei jedoch die Versorgungsspannung
dabei niedrig bleibt. Ferner ist bekannt, daß die Brennspannung einer Lampe bei
Regelung mit einem Phasenanschnittgerät bei abnehmendem Lampenstrom ansteigt. Das
erfolgt aber im allgemeinen in einem Maße, daß diese in erster Annäherung als konstant
angesehen werden kann. Es istjedenfalls nicht berücksichtigt, daß die Spannung bei
vermindertem Strom und tiefen Temperaturen sehr stark ansteigt. Die Erfindung geht
aus von einer Beleuchtungsanlage für Straßenunterführungen, insbesondere Tunnel,
mit einer Helligkeitsregelung in mehreren Stufen durch Variieren der Vorschaltinduktivität
unter Verwendung von Niederspannungs-Niederdruck-Leuchtstofflampen, deren nieder-
oder hochohmige Elektroden über einen Heiztransformator dauernd geheizt sind, und
besteht darin, daß die Lampe an einer Speisespannung von 275 bis 340 Volt
betrieben ist, wobei die Heizspannung der Glühelektroden 5 bis
5,5 Volt beträgt. Dabei hat es sich als zweckmäßig erwiesen, die Vorschaltinduktivität
durch Serien- oder Parallelschaltung von Einzelinduktivitäten zu verändern. In einem
besonderen Fall sind drei Induktivitäten so bemessen, daß sie im Verhältnis
1: 2: 9 den Lampenstrom begrenzen, wobei eine Leuchtstofflampe mit
einer Länge von 1,2 m und einem Durchmesser von 38 mm eine Leistungsaufnahme
von 40 Watt aufweist und an einer Speisespannung von 280 Volt betrieben wird.The previously known devices for brightness control cause difficulties when used in lighting systems for traffic underpasses at low outside temperatures. For example, a device is known in which fluorescent lamps with transformer-heated electrodes are controlled by means of several series-connected series resistors, which predominantly consist of chokes, in that the series chokes are short-circuited one after the other. In other references it is described that with a continuous brightness control of lamps with externally heated glow electrodes, the heating voltage for the electrodes should be set to 5 to 5.5 volts, while in another case - namely when igniting a lamp - an instantaneous value of the voltage of 300. .. 400 volts is required, but the supply voltage remains low. It is also known that the running voltage of a lamp increases when the lamp current is controlled with a phase control device. However, this is generally done to such an extent that this can be viewed as constant in a first approximation. In any case, it is not taken into account that the voltage rises very sharply with reduced current and low temperatures. The invention is based on a lighting system for road underpasses, in particular tunnels, with brightness control in several stages by varying the series inductance using low-voltage, low-pressure fluorescent lamps, the low or high-resistance electrodes of which are continuously heated by a heating transformer, and consists in that the lamp is operated at a supply voltage of 275 to 340 volts, the heating voltage of the glow electrodes being 5 to 5.5 volts. It has proven to be useful to change the series inductance by connecting individual inductances in series or in parallel. In a special case, three inductors are dimensioned so that they limit the lamp current in a ratio of 1: 2: 9 , whereby a fluorescent lamp with a length of 1.2 m and a diameter of 38 mm has a power consumption of 40 watts and is connected to a supply voltage operated by 280 volts.
Es hat sich dabei herausgestellt, daß die Anwendung von Speisespannungen
unterhalb 275 Volt dazu führt, daß die Zündung der Lampe bei Kälte unsicher,
ein Lampenbetrieb bei verminderter Stromstärke unstabil wird. Die Anwendung von
Speisespannungen oberhalb 340 Volt weisen dagegen andere Nachteile auf. Die Zündung
der Lampen erfolgt ohne ausreichende Vorheizung der Glühelektroden. Die Vorschaltinduktivitäten
werden unnötig groß.It has been found that the use of supply voltages below 275 volts leads to the fact that the ignition of the lamp becomes unsafe in the cold, and lamp operation becomes unstable at a reduced current intensity. The use of supply voltages above 340 volts, on the other hand, has other disadvantages. The lamps are ignited without sufficient preheating of the glow electrodes. The series inductances become unnecessarily large.
Die Anwendung von Elektrodenheizspannungen in der Größenordnung von
5 bis 5,5 Volt verhindert den Umschlag einer Bogenentladung in eine
Glimmentladung bei Betriebsstromstärken unterhalb 80 mA und gestattet beispielsweise
den Betrieb einer Leuchtstofflampe mit einem Strom von 40 mA. Außerdem
kann
man nurunehr Lampen einsetzen, deren Glühelektroden mit einer Doppelwendel oder
Triple-Wendel angestattet sind. Das heißt, daß es gleich ist, ob man die Glühelektrode
nieder- oder hochohmig ausbildet. The use of electrode heating voltages in the order of magnitude of 5 to 5.5 volts prevents an arc discharge from changing into a glow discharge at operating currents below 80 mA and allows, for example, the operation of a fluorescent lamp with a current of 40 mA. In addition, you can only use lamps whose glow electrodes are equipped with a double or triple coil. This means that it does not matter whether the glow electrode is designed with low or high resistance.
An Hand eines Ausführungsbeispiels sei die Erfindung im folgenden
erläutert.The invention is described below using an exemplary embodiment
explained.
Die Klemmen 1 und 2 führen zu einer Wechselstromquelle mit
einer Spannung von mindestens 275 Volt, beispielsweise 280 Volt. Parallel
zu Klemmen 1 und 2 liegt die Primärwicklung 3 eines Glühelektroden-Heiztransformators
4, dessen Sekundärwicklungen 5 und 6 mit den aktivierten, ständig
beheizbaren Glühelektroden 7, 8 -einer Niederdruckentladungsleuchtstofflampe
9 verbunden sind. Die Heizspannung , der Glühelektroden beträgt
5 Volt. Zur Regelung der Helligkeit der Lampe 9 ist die Betriebsstromstärke
mittels mehrerer seriengeschalteter Induktivitäten A, 11 und 12 geändert.
Diese Induktivitäten können aus mehreren Drosseln gebildet werden, oder aber es
kann eine einzige Drossel mit mehreren Anzapfungen benutzt werden. Wie bereits erwähnt,
sind die Induktivitäten so bemessen, daß sie den Lampenstrom im Verhältnis
1: 2: 9 begrenzen. Nüttels eines Schiebers 13 kann die jeweils
gewünschte Helligkeit eingestellt werden. Die beschriebene Anordnung ist in bekannter
Weise in ein geerdetes, metallisches Leuchtengehäuse eingebracht.Terminals 1 and 2 lead to an alternating current source with a voltage of at least 275 volts, for example 280 volts. The primary winding 3 of a glow electrode heating transformer 4, whose secondary windings 5 and 6 are connected to the activated, permanently heatable glow electrodes 7, 8 of a low-pressure discharge fluorescent lamp 9 , is parallel to terminals 1 and 2. The heating voltage, the annealing electrodes is 5 volts. To regulate the brightness of the lamp 9 , the operating current intensity is changed by means of several series-connected inductors A, 11 and 12. These inductances can be formed from several chokes, or a single choke with several taps can be used. As already mentioned, the inductances are dimensioned in such a way that they limit the lamp current in a ratio of 1: 2: 9. The brightness desired in each case can be set by means of a slide 13. The arrangement described is introduced in a known manner into a grounded, metallic luminaire housing.
Selbstverständlich kann insbesondere bei der Parallelschaltung der
Induktivitäten ein sogenannter Gleitschieber benutzt werden, der nicht nur jeweils
eine Drossel in Serie mit der Lampe legt, sondern durch überbrücken zweier oder
mehrerer Kontakte gleichzeitig zwei oder mehrere der Drosseln parallel schaltet.Of course, especially when connected in parallel, the
Inductors a so-called sliding slide are used, which not only each
puts a choke in series with the lamp, but by bridging two or
multiple contacts simultaneously switches two or more of the chokes in parallel.
Es sei im übrigen noch vermerkt, daß zur Erzielung anderer Helligkeiten
Lampen mit höherer oder niedrigerer Leistungsaufnahme verwendet werden können, wobei
selbstverständlich auch eine entsprechende Anderung in der Bemessung der einzelnen
Bauelemente erforderlich wird.It should also be noted that in order to achieve other brightnesses
Lamps with higher or lower power consumption can be used, with
of course, a corresponding change in the dimensioning of the individual
Components is required.