DE3852701T2

DE3852701T2 - Anordnung zum ausschaltnachweis von birnen.

Info

Publication number: DE3852701T2
Application number: DE3852701T
Authority: DE
Inventors: K Yono Factory Of Th Futsuhara; M Yono Factory Of The Nip Kato
Original assignee: Nippon Signal Co Ltd
Current assignee: Nippon Signal Co Ltd
Priority date: 1988-03-25
Filing date: 1988-03-25
Publication date: 1995-09-28
Anticipated expiration: 2008-03-26
Also published as: EP0364577A4; EP0364577A1; EP0364577B1; US5105124A; WO1989009533A1; DE3852701D1

Description

Diese Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Anzeige des Betriebsausfalls oder der Ausschaltung einer beliebigen Lampe innerhalb einer Vielzahl von hintereinandergeschalteten Lampen und insbesondere eine Vorrichtung, welche zur Anzeige des Betriebsausfalls einer großen Anzahl an Rollbahnfeuern oder Leitfeuern, welche die Rollbahn eines Flugplatzes beleuchten, geeignet ist.
Bestimmte Vorrichtungen sind bekannt, welche den Betriebsausfall eines von mehreren Leitfeuern durch eine Unterbrechung des Stromkreises anzeigen, in welchen mehrere Glühlampen hintereinandergeschaltet sind. Solche bekannte Vorrichtungen, die beispielsweise in "Illuminating Equipment for Safe Aviation" [Beleuchtungsausrüstung für sichere Luftfahrt] 1984 von der New Tokyo International Airport Corporation beschrieben wurden, weisen jedoch den Nachteil auf, daß der Betriebsausfall eines einzelnen Leuchtkörpers zum Erlöschen aller übrigen Lampen führt.
Die Patentschrift DE-0-36 35 682 beschreibt eine Vorrichtung zur Anzeige von Betriebsausfällen bei Leuchtkörpern, welche für die Anwendung bei einer Vielzahl hintereinandergeschalteter Leuchtkörper vorgesehen ist, wobei jede Vorrichtung folgendes umfaßt :
ein Mittel zur Anzeige des Stroms der jeweiligen Lampe, welches mit der entsprechenden Lampe hintereinandergeschaltet ist ;
einen Meßgenerator, der durch eine Ausgangsspannung des Anzeigemittels betriebsfähig ist ;
und ein Mittel, welches mit dem entsprechenden Leuchtkörper hintereinandergeschaltet ist, um ein Ausgangssignal des Meßgenerators einer Kraftleitung des Leuchtkörpers zurückzuführen.
Verbesserte Ausführungen wurden erzielt, in denen ein Schalter vorgesehen ist, wie in Figur 6 der beigefügten Zeichnungen dargestellt ist, um die Anschlüsse eines jeden der hintereinandergeschalteten Leuchtkörper kurzzuschließen, so daß ein Betriebsausfall einer einzelnen Lampe die übrigen Lampen nicht beeinträchtigt.
Diese Stromkreisvorrichtung weist jedoch den Nachteil auf, daß die Ermittlung des ausgefallenen Leuchtkörpers unter so vielen, weit entfernten Leuchtkörpern schwierig ist, und die Überwachung aller Lampen von einer zentralen Stelle aus ist deshalb problematisch.
In Hinblick auf die obengenannten Probleme, die der bisherige Stand der Technik aufweist, beabsichtigt die vorliegende Erfindung, eine Vorrichtung zur Anzeige eines Betriebsausfalls zur Verfügung zu stellen, welche eine große Anzahl elektrischer Lampen genau erfaßt und von einer zentralen Stelle aus überwachen kann.
Die obengenannte Aufgabe der Erfindung wird durch die Bereitstellung einer Vorrichtung zur Anzeige eines Betriebsausfalls erzielt, welche im wesentlichen eine auf der Glühlampen-Netzleitung angebrachte Umspannvorrichtung aufweist, die über einen Spulenkern, eine erste Wicklung, welche auf diesen Spulenkern gewickelt und mit der entsprechenden Lampe hintereinandergeschaltet ist, sowie eine zweite Wicklung, welche auf dieser Glühlampen-Netzleitung durch den Spulenkern gewickelt ist, umfaßt; und einen Schwingungserzeuger, welcher von der Ausgangsspannung der zweiten Wicklung arbeitet und eine vorher bestimmte Frequenz erzeugt, um ein Ausgangssignal mit der vorher bestimmten Frequenz an die Glühlampen-Netzleitung zu liefern, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingungserzeuger ein Ausgangssignal über eine dritte Wicklung, welche auf den Spulenkern gewickelt ist, an die Glühlampen-Netzleitung liefert. Somit kann der Betriebsausfall einer der Lampen bestätigt werden, indem das Fehlen des Rückkoppelungssignals in diesem bestimmten Schaltkreis der Lampen festgestellt wird.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Figur 1 ist ein schematischer Schaltplan, der eine Vorrichtung zur Anzeige des Betriebsausfalls von Glühlampen gemäß einer Ausführung der Erfindung darstellt;
Figur 2 ist ein schematischer Schaltplan, der eine Vielzahl hintereinandergeschalteter Lampen darstellt;
Figur 3 stellt in einem schematischen Schaltplan dar, wie die Anschlüsse nach dem Betriebsausfall eines Lampenleuchtfadens kurzgeschlossen werden;
Figur 4 ist ein schematischer Schaltplan, der eine Vorrichtung zur Anzeige des Betriebsausfalls von Glühlampen gemäß einer anderen Ausführung der Erfindung darstellt;
Figur 5 zeigt einen Ausschnitt des veränderten Stromkreises der Figur 4;
Figur 6 ist ein schematischer Schaltplan, der eine typische Lampenschaltung, die dem bisherigen Stand der Technik entspricht, darstellt.
Figur 6 ist ein schematischer Schaltplan, der eine typische Lampenschaltung, die dem bisherigen Stand der Technik entspricht, darstellt.
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen und insbesondere auf die Figuren 1 und 2, wird hier eine Vorrichtung zur Anzeige des Betriebsausfalls von Glühlampen gemäß einer Ausführung der Erfindung dargestellt, die den Betriebsausfall jeder einer Vielzahl hintereinandergeschalteter Lampen L&sub1; - Ln (Figur 2) anzeigt, welche von einer Energiequelle E gespeist werden, welche über eine handelsübliche Frequenz verfügt. Figur 1 ist ein Schaltplan in vergrößertem Maßstab, welcher die Lampe L&sub1; mit ihrem Leuchtfaden 10 darstellt. Die Vorrichtung ist mit einem kurzschließenden Stromkreis 11 ausgestattet, um einen Kurzschluß zwischen den entgegengesetzten Anschlüssen des Leuchtfadens 10 der Lampe zu erzeugen. Der Stromkreis 11 ist ein üblicher Stromkreis und schließt einen Schalter SW&sub1; ein, der die Funktion hat, den Stromkreis 11 im Falle eines Betriebsausfalls der Lampe zu schließen. Der Stromkreis 11 ist an den Punkten A und B mit einer Netzleitung P&sub1; verbunden. Die Vorrichtung ist auf der Netzleitung P&sub1; zwischen einem Anschluß des Leuchtfadens 10 der Lampe und der Anschluß stelle A mit einem Spulenkern 12 ausgestattet. Der Spulenkern ist mit einer ersten Wicklung N&sub1; versehen, die eine Verlängerung der Netzleitung P&sub1; ist, mit einer zweiten Wicklung N&sub2;, um Netzstrom von der ersten Wicklung N&sub1; über den Spulenkern 12 zu entnehmen, und mit einer dritten Wicklung N&sub3;, um ein Signal S&sub1; an die erste Wicklung N&sub1;zu übertragen, um der Lampe L&sub1; ein Signal mit einer vorher bestimmten Frequenz f&sub1; zuzuführen.
Die zweite Wicklung N&sub2; dient als Mittel zur Anzeige eines Stromflusses durch die Netzleitung P&sub1;, um die Lampe L&sub1; einzuschalten.
Ein Meßsender 13 ist mit dem Ausgabeterminal der zweiten Wicklung N&sub2; verbunden und fungiert als Schwingungserzeuger, der durch die Ausgangsspannung der zweiten Wicklung N&sub2; erregt werden soll, um eine spezifische Frequenz f&sub1; zu erzeugen. Der Ausgang des Meßgenerators 13 ist mit der dritten Wicklung N&sub3; verbunden, um sein Ausgangssignal als einen Strom über den Spulenkern 12 zur Netzleitung P&sub1; rückzukoppeln, so daß der Lampe L&sub1; normalerweise (d. h., wenn sie eingeschaltet ist) ein Signal der Frequenz f&sub1; geliefert wird.
Für Lp ist eine Induktion vorgesehen, die so angepaßt ist, daß sie den Eintritt eines Rückführungssignals von der dritten Wicklung in den Meßgenerator 13 verhindert und nur den Frequenzkomponenten des Lampenstarkstromes den Durchfluß in den Stromkreis gewährt.
Die Vorrichtung zur Anzeige des Betriebsausfalls für die Glühlampe L&sub1; wird, wie in Figur 2 dargestellt, gemeinsam für jede der restlichen Lampen L&sub1; - Ln mit ihren jeweiligen vorher festgelegten Frequenzen f&sub2; - fn genutzt, welche in einander überlagernder Form geliefert werden.
Die Vorrichtung ist in der Lampenstarkstromleitung mit Filtern F&sub1; - Fn ausgestattet, die für die entsprechenden Lampen L&sub1; - Ln eingesetzt werden und so angepaßt sind, daß sie deren jeweilige Rückführungssignale - nämlich die Rückführungsfrequenzen - herausziehen. Durch die oben beschriebene Stromkreisanordnung wird eine zentrale Überwachung des Lampenbetriebs bewirkt, in der ein Betriebsausfall des Leuchtfadens 10 in der Lampe L&sub1; ein Schließen des Schalters SW&sub1; zur Folge hat, um einen Stromfluß durch den Stromkreis 11 zu ermöglichen, worauf der Strom zur Lampe L&sub1; und folglich auch das Signal f&sub1; vom Meßsender 13 unterbrochen werden und die Frequenzkomponente f&sub1; im Lampenstromkreis vom Filter F&sub1; nicht mehr angezeigt werden kann, wodurch ein Betriebsausfall der Lampe L&sub1; festgestellt werden kann. Dasselbe gilt für jede der übrigen Lampen.
Wahlweise kann die Lampenüberwachung auch durch den Spulenkern 12 erreicht werden, mit dem die kurzschließende Leitung P&sub2; ausgestattet ist, in welchem Falle das Rückführungssignal nicht durch den Lampenstromkreis fließt, solange die Lampe brennt, aber bei einem Betriebsausfall derselben mit einer Frequenz zu fließen beginnt, die derjenigen Lampe, die ausgefallen ist, entspricht, und von dem entsprechenden Filter (F&sub1; - Fn) empfangen wird, wodurch der Betriebsausfall einer einzelnen aus einer Vielzahl hintereinandergeschalteter Lampen angezeigt wird.
Eine weitere Ausführung der Erfindung wird durch die Figuren 3 und 4 veranschaulicht, in denen der Leuchtfaden 10 beschädigt ist, der Strom aber weiterhin durch die Netzleitung P&sub1; fließt und der Meßsender 13 ein Rückführungssignal mit der Frequenz f&sub1; erzeugt. Die in Figur 4 dargestellte Stromkreisanordnung umfaßt eine Fotodiode PHD, welche an die Lampe angrenzt. Bei Betriebsausfall der Lampe L&sub1; fließt kein Strom durch die Fotodiode PHD, es erfolgt keine Ausgangsleistung an einer UND-Schaltung 14, und folglich wird kein Rückführungssignal vom Filter F&sub1; empfangen, was darauf schließen läßt, daß die Lampe L&sub1; ausgefallen ist.
Im anderen Falle kann der Stromkreis eine UND-Schaltung mit negativer Eingangsleistung sein, wenn der Spulenkern 12 auf dem kurzschließenden Stromkreis P&sub2; vorhanden ist, so daß die Ausgangsleistung der Fotodiode PHD zu einer negativen Eingangsleistung wird, wie es in Figur 5 dargestellt ist.
Erstens befindet sich die Anzeigevorrichtung, welche die vorliegende Erfindung umfaßt, in jedem der zahlreichen hintereinandergeschalteten Lampenstromkreise, so daß der Betrieb der Lampen ferngesteuert und ein Ausfallen jeder beliebigen der zahlreichen Lampen prompt angezeigt werden kann. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist beispielsweise zur Betriebsüberwachung eines Leitfeuers, das die Start- und Landebahn eines Flugplatzes beleuchtet, um so beim Start und bei der Landung von Flugzeugen zu größerer Sicherheit beizutragen, außerordentlich gut geeignet.
Zweitens besteht nur eine geringe Möglichkeit, daß die Meßsender (und die ihnen zugehörigen Starkstromleitungen) aufgrund eines eventuell in der Glühlampen-Netzleitung P&sub1; auftretenden Spannungsstoßes Schaden erleiden, da der Starkstrom für die Meßsender und die Signale, die den Lampenbetrieb anzeigen, gemäß der Erfindung zusätzlich von den Transformatoren empfangen werden.
Tatsächlich wird der in Figur 2 dargestellte Starkstrom E ferngespeist, und die Netzleitung für die Lampen L&sub1; - Ln erstreckt sich über eine große Entfernung. Daher ist die Entstehung eines Spannungsstoßes aufgrund eines Unwetters wahrscheinlich. Jedoch verbraucht der Spulenkern 12 gemäß der oben vorgestellten, ersten Ausführung der Erfindung weit weniger Starkstrom als der Leuchtfaden 10, so daß die Wirkung eines Spannungsstoßes in der Netzleitung P&sub1; unwesentlich ist.
Ferner werden, da der Starkstrom E in Figur 2 als ein Strom erzeugt wird, mit dem die Leuchtfäden für die Lampen L&sub1; - Ln mittels Transformatoren gespeist werden, diese Transformatoren im Falle eines Betriebsausfalls einer Lampe entladen und gesättigt, was zum Auftreten einer Stoßspannung führt, die einer Spannungsspitze gleicht. Jedoch ist die Wirkung dieses Spannungsstoßes nur spürbar, weil der Stromverbrauch am Spulenkern 12 im Vergleich zu dem der Leuchtfäden der Lampen aus oben genannten Gründen erheblich geringer ist.

Claims

1. Vorrichtung zur Anzeige des Betriebsausfalls von Glühlampen zur Anwendung bei jeder einer Vielzahl von hintereinandergeschalteten Glühlampen, wobei jede Vorrichtung folgendes umfaßt :

eine auf einer Glühlampen-Netzleitung (P&sub1;) angebrachte Umspannvorrichtung, welche über einen Spulenkern (12), eine erste Wicklung (N&sub1;), welche auf den Spulenkern (12) gewickelt und mit der entsprechenden Lampe (L&sub1; -Ln) in Reihe geschaltet ist, sowie eine zweite Wicklung (N&sub2;), welche auf der Glühlampen-Netzleitung (P&sub1;) durch den Spulenkern (12) gewickelt ist, verfügt ;

und einen Schwingungserzeuger (13), welcher von der Ausgangsspannung der zweiten Wicklung (N&sub2;) arbeitet und eine vorher bestimmte Frequenz (f&sub1; - fn) erzeugt, um vom Schwingungserzeuger (13) ein Ausgangssignal mit der vorher bestimmten Frequenz (f&sub1; - fn) an die Glühlampen-Netzleitung (P&sub1;) zu liefern,

dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingungserzeuger (13) über eine dritte Wicklung (N&sub3;), welche auf den Spulenkern (12) gewickelt ist, ein Ausgangssignal an die Glühlampen-Netzleitung (P&sub1;) liefert.

2. Vorrichtung zur Anzeige des Betriebsausfalls von Glühlampen nach Anspruch 1, welche des weiteren eine Fotodiode (PHD) umfaßt, welche an jede der Vielzahl hintereinandergeschalteter Glühlampen (L&sub1; - Ln) angrenzt, sowie eine entsprechende UND-Schaltung (14) zur Erzeugung eines Ausgangssignals mit einer entsprechenden, im voraus bestimmten Frequenz (f&sub1; - fn) bei UND-Zustand der Ausgangsleistung der Fotodiode (PHD) und Ausgangssignal des Schwingungserzeugers (13).