WO2006007836A1 - Strassenleuchtenanordnung und verfahren zum steuern einer strassenleuchtenanordnung - Google Patents

Strassenleuchtenanordnung und verfahren zum steuern einer strassenleuchtenanordnung Download PDF

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Matthias Müller
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    • Y02B20/40Control techniques providing energy savings, e.g. smart controller or presence detection

Definitions

  • the invention relates to a street lamp arrangement according to the preamble of claim 1 and a method for controlling ei ⁇ ner street lamp assembly according to the preamble of An ⁇ entitlement. 6
  • the technique used so far only allows the power to be reduced at the feed of the cable strand, so that all the luminaires are affected by it. This may cause the lights connected to the end of the wiring harness to flicker due to the voltage drop and not be able to re-ignite when they go out.
  • the object of the invention is to improve a street lamp arrangement in such a way that, by using the existing luminaire housing and the existing fluorescent lamp ei ⁇ ne power reduction of the individual lights is possible.
  • all lights are in operation, whereby a predetermined by the arrangement of the lights homo ⁇ gene illumination of the road and thus the overall security guaranteed.
  • the power consumption of the individual lamps can be adapted as needed by individually dimming each individual lamp.
  • the fluorescent lamps used in municipal street lamps are predominantly mercury vapor lamps, known as white light or sodium vapor lamps, known as gilded light.
  • the ballast is mounted directly in the junction box of the luminaire.
  • the existing connection cables of the lamp or of the lamp head are connected to the ballast, and individual wires coming from the ballast are used to connect to the existing connection block or lamp head.
  • the dimming conditions of the dimmer can be fixedly or individually variably adjustable by means of a control unit arranged in the luminaire housing or integrated in the ballast unit.
  • control device may include a control circuit with a desired value transmitter, in particular a photosensor, which supplies a brightness value of the surroundings as a reference variable.
  • the control unit may comprise a ripple control receiver, by means of which the fluorescent lamp can be switched on and off and / or the dimmer is adjustable.
  • the luminaires can be switched on and off in a conventional manner and / or the power consumption of the lamps can be adjusted jointly or individually.
  • the control unit can comprise a memory in which the preceding on and / or off times of the fluorescent lamp can be stored and by means of the control unit from the preceding on and / or off times periods for different Dimmzuex be calculated and in the calculation of Neten periods the different dimming conditions of Dim ⁇ mers are controlled.
  • moving average switch-on and / or switch-off times can be calculated from the stored preceding switch-on and / or switch-off times and can be calculated from the middle and / or off times, the beginning and / or end of periods for the Dimmzuday be determined.
  • the turn-on times are 20:05, 20:10 and 20:20 and the turn-off times are 04:30, 04:25 and 04:15. From this, a mean turn-on time of 20:13 hours and a mean turn-off time of 04:22 are determined.
  • the light is set as the start 3 hours after the middle switch-on time of the lamp and as the end 2 hours before the middle switch-off time.
  • the different dimming state starts at 23:13 and ends at 02:22.
  • the average turn-on and / or turn-off times from the two last old switch-on and switch-off times and the new switch-on and switch-off times are calculated as moving average values.

Landscapes

  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)

Abstract

Es wird eine Straßenleuchtenanordnung, bestehend aus einem Leuchtengehäuse, einer Leuchtstofflampe und einem Vorschalt­gerät beschrieben. Das Vorschaltgerät umfasst zusätzlich zum Zündgerät einen auf mehrere unterschiedliche Dimmzustände einstellbaren Dimmer und wird anstelle eines herkömmlichen Vorschaltgeräts mit le­diglich einem Zündgerät oder der Dimmer zusätzlich zum vor­handenen herkömmlichen Vorschaltgeräts mit lediglich einem Zündgerät im Leuchtengehäuses angeordnet und über vorhandene Anschlüsse mit der Leuchtstofflampe und dem Energieversor­gungskabel verbunden.

Description

Straßenleuchtenanordnung und Verfahren zum Steuern einer
Straßenleuchtenanordnung
Die Erfindung betrifft eine Straßenleuchtenanordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren zum Steuern ei¬ ner Straßenleuchtenanordnung nach dem Oberbegriff des An¬ spruchs 6.
Bei kommunalen Straßenleuchten sind die einzelnen Leuchten, die zu einem Straßenzug gehören, in der Regel an einen gemeinsamen Kabelstrang angeschlossen. Mittels einer Rundsteuereinrichtung können die Straßenleuchten ein- und ausgeschaltet werden. Um in verkehrsarmen Zeiten die Energiekosten zu reduzieren, sind Grup- penschaltungen möglich, bei der z. B. nur jede zweite oder drit¬ te Leuchte eingeschaltet wird. Der Nachteil einer solchen Ma߬ nahme besteht aber in einer sehr inhomogenen Ausleuchtung.
Alternativ ist es auch möglich, bei geringerem Lichtbedarf die Leuchten zu dimmen. Die bisher eingesetzte Technik erlaubt aber nur die Leistungsreduzierung an der Einspeisung des Kabel¬ strangs, so dass davon alle Leuchten betroffen sind. Dies kann dazu führen, dass die am Ende des Kabelstrangs angeschlossenen Leuchten aufgrund des Spannungsabfalls flackern und nach einem Erlöschen nicht wieder zünden können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Straßenleuchten¬ anordnung dahingehend zu verbessern, dass unter Nutzung des vor- handene Leuchtengehäuse und der vorhandenen Leuchtstofflampe ei¬ ne Leistungsreduzierung der einzelnen Leuchten ermöglicht wird.
Diese Aufgabe wird bei einer Straßenleuchtenanordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die Merkmale dieses Anspruchs gelöst und bei einem Verfahren nach dem Oberbegriff des An¬ spruchs 6 durch die Merkmale jenes Anspruchs gelöst.
Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen.
Bei der erfindungsgemäßen Lösung sind alle Leuchten in Betrieb, wodurch eine durch die Anordnung der Leuchten vorgegebene homo¬ gene Ausleuchtung der Straße und damit die allgemeine Sicherheit gewährleistet bleiben. Die Leistungsaufnahme der einzelnen Lam¬ pen kann bedarfsgerecht angepasst werden, indem jede einzelne Leuchte unabhängig gedimmt wird.
Eine Umrüstung aller vorhandenen Straßenleuchten erfordert Ie- diglich den Austausch des Vorschaltgerätes, wobei das Leuchten¬ gehäuse und die Leuchtstofflampe oder der Lampenkopf weiterge¬ nutzt werden können. Die bei kommunalen Straßenleuchten benutzen Leuchtstofflampen sind überwiegend Quecksilber-Dampflampen, be¬ kannt als Weißlicht oder Natrium-Dampflampen, bekannt als GeIb- licht. Das Vorschaltgerät wird direkt im Anschlusskasten der Leuchte montiert. Die bestehenden Anschlusskabel der Lampe o- der des Lampenkopfes werden am Vorschaltgerät angeschlossen und aus dem Vorschaltgerät herauragende Einzeladern dienen zum Anschluss auf den bestehenden Anschlussblock oder den Lampen- köpf. Durch die Anordnung eines Zündgeräts und eines auf mehrere un¬ terschiedliche Dimmzustände einstellbaren Dimmers im Vor- schaltgerät kann die volle Betriebsspannung zum Zünden der Lam- pe genutzt werden und anschließend die Effektivleistung auf den vom Dimmer vorgegebenen Wert reduziert werden. Durch meh¬ rere unterschiedliche Dimmzustände läßt sich die Beleuchtungs¬ stärke der Lampen während der Einschaltzeit unterschiedlichen Verkehrserfordernissen anpassen.
Gemäß einer Weiterbildung können die Dimmzustände des Dimmers mittels eines im Leuchtengehäuse angeordneten oder im Vor- schaltgerät integrierten Steuergerätes fest oder individuell variabel einstellbar sein.
Damit können Verkehrsstarke Kreuzungen weniger, abgelegene Straßen, das Ende von Sackgassen oder Straßen mit einem star¬ ken Anteil an beleuchteten Werbemitteln stärker leistungsredu¬ ziert werden. Außerdem lässt sich der nicht zu vermeidende Spannungsabfall an langen Straßenzügen bezogen auf die Ener¬ gieeinspeisung des Kabelstrangs kompensieren.
Weiter kann das Steuergerät eine Regelschaltung mit einem Sollwertgeber, insbesondere einem Photosensor umfassen, der einen Helligkeitswert der Umgebung als Führungsgröße liefert.
Durch diese Maßnahme lässt sich eine zusätzliche Energieein¬ sparung in der Dämmerung erzielen, wenn nicht die volle Lichtleistung benötigt wird. Außerdem können Spannungsschwan- kungen der Versorgungsspannung kompensiert werden. Das Steuergerät kann einen Rundsteuerempfänger umfassen, mit¬ tels dem die Leuchtstofflampe ein- und ausschaltbar ist und/oder der Dimmer einstellbar ist.
Dadurch lassen sich die Leuchten in bisher üblicher Weise ge¬ meinsam ein- und ausschalten und/oder die Leistungsaufnahmen der Lampen gemeinsam oder individuell einstellen.
Das Steuergerät kann einen Speicher umfassen, in dem vorange¬ gangene Ein- und/oder Ausschaltzeiten der Leuchtstofflampe speicherbar sind und mittels des Steuergerätes aus den voran¬ gegangene Ein- und/oder Ausschaltzeiten Zeiträume für unter¬ schiedliche Dimmzustände berechnet werden und in den berech- neten Zeiträumen die unterschiedlichen Dimmzustände des Dim¬ mers angesteuert werden.
Aus den gespeicherten Ein- und/oder Ausschaltzeiten der Leuchtstofflampe lassen sich Zeiträume berechnen, in denen geringere Beleuchtungsstärken aufgrund geringerer Verkehrser¬ fordernisse oder erforderlich- sind. In diesen Zeiträumen kann durch Wahl eines anderen Dimmzustandes die Beleuchtungsstärke weiter herabgesetzt werden. Dabei können auch mehrere Zeit¬ räume bestimmt werden, in den die Beleuchtungsstärke stufen- weise herabgesetzt wird.
Weiterhin können aus den gespeicherten vorangegangenen Ein- und/oder Ausschaltzeiten gleitende mittlere Ein- und/oder Ausschaltzeiten berechnet werden und aus den mittleren Ein- und/oder Ausschaltzeiten der Beginn und/oder das Ende von Zeiträumen für die Dimmzustände bestimmt werden.
Dadurch lassen sich Witterungseinflüsse auf die Ein- und/oder Ausschaltzeiten, die zu einer Streuung der Ein- und oder Aus¬ schaltzeiten führen können, mindern.
Beispiel:
An drei aufeinander folgenden Tagen werden als Einschaltzeiten 20:05, 20:10 und 20:20 Uhr und als Ausschaltzeiten 04:30, 04:25 und 04:15 Uhr ermittelt und gespeichert. Daraus wird ei¬ ne mittlere Einschaltzeit von 20:13 Uhr und eine mittlere Aus¬ schaltzeit von 04:22 ermittelt. Für einen Zeitraum oder Zeit- fenster eines unterschiedlichen Dimmzustandes wird als Beginn 3 Stunden nach der mittleren Einschaltzeit der Leuchte und als Ende 2 Stunden vor der mittleren Ausschaltzeit der leuchte festgelegt. Somit beginnt der unterschiedliche Dimmzustand um 23:13 Uhr und endet um 02:22 Uhr. Innerhalb dieses Zeitfens- ters kann ein weiteres Zeitfenster für einen stärkeren Dimm¬ zustand liegen.
Einen Tag später werden die mittlere Ein- und/oder Ausschalt¬ zeiten aus den beiden letzen alten Ein- und Ausschaltzeiten und der neuen Ein- und Ausschaltzeit als gleitende Mittelwer¬ te berechnet.
Durch die geringen Investitionskosten der Erfindung gegenüber einer erhebliche Energieersparnis aus dem Betrieb von bis zu 35% ist eine Amortisation innerhalb von zwei Jahren zu erwar¬ ten.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Straßenleuchtenanordnung, bestehend aus einem Leuchten¬ gehäuse, einer Leuchtstofflampe und einem Vorschaltgerät mit einem Zündgerät, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorschalt¬ gerät zusätzlich zum Zündgerät einen auf mehrere unterschied¬ liche Dimmzustände einstellbaren Dimmer umfasst und anstelle eines herkömmlichen Vorschaltgeräts mit lediglich einem Zünd¬ gerät oder der Dimmer zusätzlich zum vorhandenen herkömmli¬ chen Vorschaltgerät mit lediglich einem Zündgerät im Leuch¬ tengehäuses angeordnet und über vorhandene Anschlüsse mit der Leuchtstofflampe und dem Energieversorgungskabel verbunden ist.
2. Straßenleuchtenanordnung nach Anspruch 1, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass die Dimmzustände des Dimmers mittels eines im Leuchtengehäuse angeordneten oder im Vorschaltgerät integ- rierten Steuergerätes fest oder individuell variabel ein¬ stellbar sind.
3. Straßenleuchtenanordnung nach Anspruch 2, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass das Steuergerät eine Regelschaltung mit einem Sollwertgeber, insbesondere einem Photosensor umfasst, der einen Helligkeitswert der Umgebung als Führungsgröße lie¬ fert.
4. Straßenleuchtenanordnung nach Anspruch 2, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass das das Steuergerät ferner einen Rundsteu- ererapfänger umfasst, mittels dem die Leuchtstofflampe ein- und ausschaltbar ist und/oder der Dimmer einstellbar ist.
5. Straßenleuchtenanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät einen Spei¬ cher umfasst, in dem vorangegangene Ein- und/oder Ausschalt¬ zeiten der Leuchtstofflampe speicherbar sind und mittels des Steuergerätes aus den vorangegangene Ein- und/oder Ausschalt- zeiten Zeiträume für unterschiedliche Dimmzustände berechen¬ bar sind und in den berechneten Zeiträumen die Dimmzustände des Dimmers angesteuert sind.
6. Verfahren zum Steuern einer Straßenleuchtenanordnung mit einer Leuchtstofflampe und einem Dimmer in unterschiedlichen Dimmzuständen mittels eines Steuergerätes, dadurch gekennzeichnet, dass vorangegangene Ein- und/oder Ausschaltzeiten der Leuchtstofflampe erfasst und gespeichert werden und aus den vorangegangene Ein- und/oder
Ausschaltzeiten Zeiträume für unterschiedliche Dimmzustände berechnet werden und in den berechneten Zeiträumen die Dimmzustände des Dimmers angesteuert werden.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass aus den gespeicherten vorangegangenen Ein- und/oder Aus¬ schaltzeiten gleitende mittlere Ein- und/oder Ausschaltzeiten berechnet werden und aus den mittleren Ein- und/oder Aus¬ schaltzeiten der Beginn und/oder das Ende von Zeiträumen für die Dimmzustände bestimmt werden.
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