Anlage mit gasgefüllten elektrischen Entladungsröhren. Es ist allgemein bekannt, dass gasgefüllte elektrische Entladungsröhren, wobei hier, ausser Gasen im engeren Sinn, auch Dämpfe als Füllung in Betracht kommen, erst bei einer Spannung zünden, die bedeutend grösser ist als die Brennspannung. Der L\nterschied zwischen der Zündspannung und der Brenn spannung wird in der Regel von einer in Reihe mit den Röhren gelegten Impedanz aufgenommen. Wird dafür eine Drosselspule verwendet, so hat dies einen kleinen Lei stungsfaktor zur Folge, während bei der Ver wendung eines Ohmschen Widerstandes in diesem eine Energiemenge verloren geht.
Gegenstand der Erfindung ist eine An lage, worin diese Übelstände verringert auf treten und gleichzeitig andere im nachfolgen den zu erläuternde Vorzüge erhalten werden konnen.
Bei der Anlage nach der Erfindung sind mindestens zwei in Reihe geschaltete Ent ladungsröhren an zwei Phasen einer Drei phasenwechselstromquelle angeschlossen, fer- ner enthält die Anlage einen Schalter, mit tels dessen ein zwischen den Röhren gelege ner Anschlusspunkt, zweckmässig die Mitte der Gruppe, zeitweilig mit der dritten Phase der Wechselstromquelle verbunden werden kann. Diese Verbindung, die gegebenenfalls auch über eine Impedanz erfolgen kann, wird in diesem Fall beim Inbetriebsetzen der Ent ladungsröhren geschlossen, wodurch den Röhren zeitweilig eine höhere Spannung zu geführt wird.
Diese höhere Spannung zündet die Entladungsröhren, worauf die Verbin dung mit der Phase wieder aufgehoben wird. Die Vorschaltimpedanz, die zwecks Stabili sierung nach wie vor nötig ist, kann infolge dessen bedeutend kleiner gewählt werden, so dass sich ein besserer Leistungsfaktor oder ein geringerer Energieverlust ergibt..
Enthalten die Entladungsröhren schwer- verdampfbare Metalle, zum Beispiel Na trium, dessen Dampf an der Lichtemission teilnehmen soll, so lässt man die Verbindung mit der dritten Phase zweckmässig einige Zeit bestehen. Wenn der Anschlusspunkt direkt oder über eine kleine Impedanz mit der dritten Phase verbunden wird, werden die Entladungsröhren nämlich anfangs über lastet, so dass in den Röhren viel Wärme ent wickelt wird, die Röhren schnell auf die er forderliche Temperatur kommen und der Metalldampf schnell den erforderlichen Druck annimmt.
Zweckmässig werden im Stromkreis der Entladungsröhren eine oder mehrere Drossel spulen derart eingeschaltet, dass sieh zu bei den Seiten des an die dritte Phase anzu schliessenden Punktes je eine Drosselspule, bezw. eine Drosselspulenwicklung befindet. Eine sehr einfache Anordnung wird erhalten, wenn man zwischen den Entladungsröhren eine einzige Drosselspule anbringt und die Mitte dieser Drosselspule über eine Impedanz mit der dritten Phase der WeclLselstromquelle verbindet.
Bei der Verwendung von Entladungsröh ren mit schwerverdampfbaren Metallen, zum Beispiel Natrium, kann es empfehlenswert sein, die Verbindung über einen Kondensator herzustellen, dessen Grundfrequenzkapazi- tanz - , wobei<B>to</B> die mit 2 n multiplizierte (U <B>C</B> Grundfrequenz der Wechselstromquelle und C die Kapazität des Kondensators bedeutet, grösser ist, als die Grundfrequenzinduktanz (u) L)
der zu jeder Seite des Anschlusspunk- tes befindlichen Drosselspulenwicklung. Wie im Patent Nr. 182525 beschrieben, erhält man eine schnellere Aufwärmung der Ent ladungsröhren, wenn man das Verhältnis der Grundfrequenzkapazitanz zur Grundfre- quenzinduktanz genügend gross macht.
Wenn zwischen einem Punkte der An lage, dem erwähnten Anschlusspunkte, und zwei Phasen der Wechselstromquelle je meh rere Entladungsröhren parallel zueinander liegen, so kann jener Punkt mittels eines ein zigen Schalters zeitweilig an die dritte Phase angeschlossen werden, wodurch eine gemein same Zündung der Entladungsröhren ermög licht wird.
Will man beim Normalbetrieb auch die dritte Phase der Wechselstromquelle verwen den, indem eine oder mehrere Entladungs röhren zwischen dem Anschlusspunkt und der dritten Phase geschaltet werden, so würden diese Röhren bei der beschriebenen zeitwei ligen Verbindung des Anschlusspunktes mit der dritten Phase nicht nur keine höhere Spannung erhalten, sondern kurzgeschlossen werden und daher selbstverständlich auch nicht zünden.
Die Zündung einer an die dritte Phase angeschlossenen Entladungsröhre kann durch Benutzung eines Transformators ermöglicht werden, auf dem ein Punkt liegt, der gegen die dritte Phase, an welche die Entladungs röhre angeschlossen ist, eine genügend hohe Spannung besitzt, um diese Röhre zu zünden und dessen Spannung gegen die beiden an dern Phasen dazu ausreicht, die Entladung in den an diese Phasen angeschlossenen Ent ladungsröhren aufrechtzuerhalten.
Die Zün dung kann in diesem Falle durch einen Schalter bewirkt werden, mittels dessen der zwischen den mit den beiden Phasen verbun denen Röhren liegende Anschlusspunkt zeit weilig mit jenem Tränsformatorpunkt in Verbindung gebracht werden kann. Zweck mässig wird der erwähnte Transformator punkt derart gewählt, dass der Effektivwert seiner Spannung gegen die dritte Phase dem jenigen der Spannung zwischen den Phasen der Stromquelle gleich ist.
Beim Inbetriebsetzen einer Anlage von der zuletzt erläuterten Art verfährt man wie folgt. Der Anschlusspunkt der Röhrengruppe wird zunächst mit der dritten Phase in Ver bindung gebracht, so dass die zwischen die beiden andern Phasen geschalteten Entla dungsröhren zünden. Hierauf wird diese Ver bindung unterbrochen und der Anschluss- punkt mit dem Transformatorpunkt verbun den, so dass der an die dritte Phase ange schlossenen Entladungsröhre eine hohe Span nung zugeführt wird und auch diese zündet. Schliesslich wird auch die Verbindung mit diesem Transformator punkt unterbrochen.
Gegebenenfalls kann statt dessen der An- schlusspunkt der Röhrengruppe an den Null punkt der Wechselstromquelle gelegt wer den.
Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung in für Beleuchtungszwecke zu verwendenden Beispielen dargestellt.
Die in Fig. 1 dargestellte Anlage um fa.sst zwei Gruppen gasgefüllter Entladungs röhren. Unter Gasfüllung wird hier, wie aus schon gesagtem hervorgeht, nicht nur eine aus einem oder mehreren Gasen im engeren Sinne, sondern auch eine aus einem oder mehreren Dämpfen oder aus einem Gas dampfgemisch bestehende Füllung verstan den. Jede Gruppe besteht aus zwei Röhren 1. Zwischen den beiden Röhren befindet sich eine Drosselspule 2. Jede Gruppe ist zwi schen den Leitern 3 und 4 eingeschaltet, während die Mitte der Drosselspule 2 über einen Kondensator 5 an den Leiter 6 ange schlossen ist.
Die Leiter 3 und 4 sind mit zwei Phasen einer Dreiphasenwechselstrom- quelle 7 verbunden, die zum Beispiel aus der Sekundärwicklung eines Dreiphasentransfor- mators bestehen kann. Der Leiter 6 kann mit Hilfe des Schalters 8 an die dritte Phase angeschlossen werden.
Diese Verbindung wird bei der Inbetrieb setzung hergestellt, so dass auf diese Weise ,jede Entladungsröhre in Reihe mit der Hälfte der Drosselspule 2 und dem Konden sator zwischen zwei Phasen der Dreiphasen wechselstromquelle liegt. Im gewöhnlichen Betrieb hingegen, das heisst bei geöffnetem Schalter 8, sind zwei Entladungsröhren mit der ganzen Drosselspule 2 zwischen zwei Phasen der Stromquelle geschaltet. Bei der Zündung erhält jede Röhre somit eine be deutend höhere Spannung als im gewöhn lichen Betrieb. Diese höhere Spannung führt die Zündung der Entladungsröhren herbei und die Drosselspule braucht nicht darauf berechnet zu sein, den Unterschied zwischen dieser höheren Spannung und der gewöhn lichen Brennspannung aufzunehmen. Die Spule braucht nur derart bemessen zu wer den, dass sie die Entladung stabilisieren kann.
Dies übt einen sehr günstigen Ein- fluss auf den Leistungsfaktor aus. Ferner wird der Vorteil erhalten, dass bei einer ge gebenen zulässigen Höchstgrenze der zu ver wendenden Spannungen die Betriebsspan- nLing der Entladungsröhren höher gewählt werden kann.
Falls die Entladungsröhren ein schwer- verdampfbares Metall, zum Beispiel Na trium, enthalten, wird der Kondensator 5 zweckmässig derart bemessen, dass die Kapa- zitanz bedeutend grösser ist, zum Beispiel den zweifachen Wert der Induktanz der Hälfte der Drosselspule 2 hat. Hierdurch wird eine schnellere Aufwärmung der Entladungsröhre erreicht.
Es ist ersichtlich, dass die Anzahl von Gruppen beliebig gross sein kann. Da die Anschlusspunkte der verschiedenen Gruppen mit dem gemeinsamen Leiter 6 verbunden sind, kann die Zündung sämtlicher Entla dungsröhren mittels eines einzigen Schalters 8 herbeigeführt werden. Man kann diesen Schalter nach dem Inbetriebsetzen der Vor richtung einige Zeit geschlossen halten, wäh rend welcher die Entladungsröhren über lastet werden. Wenn die Röhren ein ver- dampfbares 14letall enthalten, ist diese Über lastung für die schnelle Aufwärmung der Entladungsröhren nützlich.
Man kann den Schalter 8 in Form eines Zeitschalters bauen, so dass er so lange Zeit geschlossen bleibt, bis die Entladungsröhren hinreichend aufge wärmt sind.
Zwischen den zwei ersterwähnten Phasen der Wechselstromquelle können zu beiden Seiten des Anschlusspunktes auch mehrere in Reihe geschaltete Röhren liegen. Auch können zu beiden Seiten des Anschlusspunk- tes zwei oder mehr parallel geschaltete Ent ladungsröhren liegen, wie dies zum Beispiel in Fig. 2 dargestellt ist.
Bei der in dieser Figur dargestellten Anlage ist jede Entla dungsröhre mit einer besonderen vorgeschal teten Drosselspule 9 versehen, während die Mitte der Gruppe mittels des Schalters 8 ohne Zwischenschaltung einer Impedanz an die dritte Phase der Wechselstromquelle an geschlossen wird. Es ist nicht notwendig, dass die Entla dungsröhren der Anlage in Gruppen ange ordnet seien. So sind bei der Anlage nach Fig. 3, die zum Beispiel zur Beleuchtung eines Weges verwendet werden kann, die Leiter. 3 und 4 beiderseits der Stromquelle angebracht.
Nachdem der Schalter 8 von der dritten Phase abgeschaltet ist, kann dieser Schalter auf einen Blindkontakt übergeführt werden oder aber mit dem Sternpunkt der Wechsel stromquelle verbunden werden.
Gemäss Fig. 4 sind die Röhren 1 unter Zwischenschaltung der Drosselspulen 10 an die Phasenleiter 3 und 4 angeschlossen, wäh rend der zwischen ihnen liegende Anschluss- punkt mittels des Leiters 6 und des Schalters 8 zeitweilig mit der dritten Phase der Wech- selstromquelle 7 verbunden werden kann'.
Würde man, um auch den dritten Phasen leiter 11 zu benutzen, an ihn die Entladungs röhre 12 mit Drosselspule 13 anschliessen, so würde diese Röhre in der Schliessstellung des Schalters 8 kurzgeschlossen werden, so dass die Röhren 1 zünden würden, die Röhre 12 jedoch nicht.
Die Zündung der Röhre 12 wird dadurch ermöglicht, dass die Anlage so eingerichtet wird, wie dies in Fig. 5 dargestellt ist.
In der in dieser Figur dargestellten An ordnung werden die Röhren aus einem Drei phasentransformator gespeist, dessen Sekun därwicklung in der Figur veranschaulicht ist. Dieser Transformator enthält eine beson dere Wicklung 14, die derart bemessen und geschaltet ist, dass ihr Ende 15 gegen den Punkt 16 eine Spannung besitzt, deren Effektivwert annähernd demjenigen der Spannung zwischen den Punkten 16 und 17 oder 16 und 18 gleich ist. Der Schalter 19 kann sowohl mit dem Kontakt 20, und dem gemäss mit der Phase 11, als auch mit dem Kontakt 21, und demgemäss mit dem Punkt 15 in Verbindung gebracht werden.
Beim Inbetriebsetzen bringt man den Schalter 19 zunächst mit dem Kontakt 20 in Anlage, so dass die Röhren 1 eine höhere Spannung erhalten und zünden. Hierauf wird der Schalter 19 mit dem Kontakt 21 in Verbindung gebracht, so dass die Röhre 12 eine hohe Spannung erhält und auch zündet. Schliesslich wird die Verbindung zwischen 19 und 21 unterbrochen. Gewünschtenfalls (zum Beispiel bei unsymmetrischer Be lastung des Systemes) kann der Schalter 19 derart ausgebildet werden, dass er dann mit dem Nullpunkt 22 in Verbindung gebracht werden kann.
Es ist nicht immer nötig, eine besondere Wicklung auf dem Transformator anzubrin gen. In gewissen Fällen wird es zum Bei spiel möglich sein, den Kontakt 21 mit einem zwischen den Punkten 18 und 22 liegenden Punkt zu verbinden. Dies ist dann möglich, wenn die Spannung zwischen diesem Trans formatorpunkt und dem Punkt 16 fähig ist, die Röhre 12 zu zünden und zugleich die Spannungen zwischen diesem Transformator punkt und den Punkten 17 und 18 genügen, um die Entladungen in den Röhren 1 auf rechtzuerhalten.
Obgleich hierbei der Vorteil erzielt wird, dass keine besondere -Wicklung auf dem Transformator nötig ist, tritt der Nachteil auf, dass bei der Zündung der Röhre 12 den Röhren 1 Spannungen zugeführt wer den, die von der gewöhnlichen Betriebsspan nung erheblich abweichen.
Wenn es nicht möglich ist, den Speise transformator der Röhren zu verwenden, um auf ihm einen Punkt 15 herzustellen, an den der Schalter 19 angeschlossen werden kann, ist es selbstverständlich möglich, an einer andern Stelle einen Hilfstransformator an die Phasen 3, 4 und 11 anzuschliessen und auf ihm einen geeigneten Anschlusspunkt herzustellen.
Es ist ersichtlich, da.ss noch weitere Grup pen von Entladungsröhren vorhanden sein können, die auf die gleiche Weise mit den Phasenleitern verbunden werden können. In Fig. 5 ist zum Beispiel eine zweite Gruppe in gestrichelten Linien dargestellt. Auch ist es möglich, zwischen dem Anschlusspunkt jeder Gruppe und den Phasenleitern der Stromquelle mehr als eine Entladungsröhre anzubringen. Es ist zu bemerken, dass die Reihenschal tung der Röhren nicht nur direkt, sondern auch über Transformatoren stattfinden kann.
Im letzteren Falle sind die Röhren somit an Transformatoren angeschlossen, dessen Speisekreise in Reihe liegen; ein zwischen den Primärkreisen dieser Transformatoren gelegener Punkt liegt dann, im Sinne der vorliegenden Erfindung, auch zwischen den Röhren.