CH377937A - Sicherheitsschaltung für eine Quecksilberdampflampe - Google Patents

Description

      Sicherheitsschaltung        für        eine        Quecksilberdampf        lampe            Quecksilberdampflampen    sind wegen ihres hohen  Wirkungsgrades für die Beleuchtung von Strassen und  Plätzen sehr geeignet. Sie haben aber den Nachteil,  dass sie nach einem Ausfallen der Netzspannung, oder  auch nur nach einer momentanen, etwa durch ein  Gewitter verursachten, starken Senkung der Netz  spannung, die ein Löschen der Lampe zur Folge hat,  längere Zeit brauchen, bis sie wieder richtig zu arbeiten  beginnen, auch wenn die Netzspannung längst wieder  den Normalwert erreicht hat.  



  Es ist eine Sicherheitsschaltung für eine     Queck-          silberdampflampe    (kurz      Hg-Lampe )    bekannt, in  welcher Schaltung eine im Kontaktstromkreis eines  Relais liegende Glühlampe vorgesehen ist, die nach  einem kurzzeitigen Ausfall der normalen Netzspannung  während der     Abkühlperiode    der     Hg-Lampe    als Ersatz  licht-Quelle dient. Diese Schaltung hat aber den  Nachteil, dass die Glühlampe praktisch nur während  der     Abkühlperiode    der     Hg-Lampe    brennt, d. h., die  Glühlampe löscht wenige Sekunden nach Wieder  zünden der     Hg-Lampe    aus.

   Die     Hg-Lampe    gibt aber  vorerst nur wenige Prozente des normalen Licht  stromes ab und erreicht erst nach einigen Minuten  wieder die volle Leuchtkraft. Mit dieser Sicherheits  vorrichtung ergibt sich also der Nachteil, dass nach  kurzzeitigem Ausfall der normalen Netzspannung  zwar von der Glühlampe wieder Licht zur Verfügung  steht, dass aber nach     Wiederzünden    der     Hg-Lampe    für  etwa eine Minute praktisch gar kein Licht mehr vor  handen ist und nach dieser Zeit die     Hg-Lampe     langsam an Leuchtkraft zunimmt, um erst nach einer  Anlaufperiode von etwa vier Minuten den vollen  Lichtstrom wieder zu erreichen. Bei einer anderen  Sicherheitsschaltung wird parallel zur     Hg-Lampe    eine  Glühlampe geschaltet.

   Beim normalen Betrieb der       Hg-Lampe    brennt die Glühlampe mit einer auf etwa  10% der Netzspannung reduzierten Spannung dauernd    mit. Nach kurzzeitigem Ausfall der normalen Netz  spannung brennt diese Glühlampe während der Ab  kühlperiode der     Hg-Lampe    mit beinahe voller Leucht  kraft. Aber auch diese Schaltung hat denselben Nach  teil, nämlich, dass unmittelbar nach     Wiederzünden    der       Hg-Lampe    praktisch kein Licht mehr vorhanden ist,  und weil die Glühlampe dann wieder an der reduzierten  Spannung liegt. Dieser Nachteil ist bei der Schaltung  nach der Erfindung auf sehr einfache Weise voll  kommen beseitigt.

   Diese Schaltung zeichnet sich  dadurch aus, dass im Erregerstromkreis des Relais  zwei angenähert entgegengesetzt gerichtete, vom  Stromkreis der     Hg-Lampe    abgeleitete Spannungen  wirksam sind, deren     vektorielle        Differenz    sowohl  während der     Abkühlperiode    der     Hg-Lampe    als auch  während deren auf eine Wiederzündung folgende  Anlaufperiode so gross ist, dass das Relais erregt ist  und die Glühlampe eingeschaltet hält, während beim  normalen Betrieb diese Spannungsdifferenz zu klein  ist, um das Relais zu erregen, so dass die Glühlampe  ausgeschaltet ist.  



  In den     Fig.    1 und 2 der Zeichnung ist je ein Aus  führungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes darge  stellt.  



  Bei der Sicherheitsschaltung nach     Fig.    1 liegt die       Hg-Lampe    1 in Serie mit einem     Ohmschen    Wider  stand 2 und einer Drossel 3 an den     Klemmen    4, 5 des  Wechselstromnetzes von z. B. 220 Volt. Die Drossel 3  dient in bekannter Weise zur Stabilisierung des Stromes  durch die     Hg-Lampe    und ist wegen der negativen  Charakteristik des     Hg-Lichtbogens    erforderlich. Ein  Relais 6 weist einen Kontakt 7 auf, durch den eine  Glühlampe 8 an die Netzklemmen 4, 5 angeschlossen  werden kann.

   Im Stromkreise der Erregerspule 9 des  Relais 6 liegen in Serie miteinander der Widerstand 2  und die     Sekundärspannungswicklung    10 eines Trans  formators 11, dessen     Primärspannungswicklung    12      zur     Hg-Lampe    parallel liegt. Der Transformator 11  ist so gepolt, dass die von der Wicklung 12 in der  Wicklung 10 induzierte, abwärts transformierte Span  nung et angenähert um 180  gegenüber dem Spannungs  abfall er am Widerstand 2 verschoben ist.  



  Bei normalem Betrieb sind die in Opposition  stehenden Spannungen et und er einander angenähert  gleich, so dass im Erregerstromkreis des Relais 6  lediglich eine kleine Differenzspannung wirksam ist,  die nicht genügt, um den Kontakt 7 in der Schliesslage  zu halten. In dieser, in der Figur dargestellten nor  malen Betriebslage ist somit der Stromkreis der Glüh  lampe 8 unterbrochen, während die     Hg-Lampe    1 über  die Drossel 3 und den Widerstand 2 vom Netz gespeist  wird. Alle dargestellten Schaltungselemente sind bei  spielsweise auf einer zur Strassenbeleuchtung dienenden  Armatur angebracht, während der zum Ein- und Aus  schalten der Beleuchtung dienende Schalter, der sich  nicht auf der Armatur befindet, nicht dargestellt ist.

    Die     Hg-Lampe    1 liefert     z.B.    etwa 12000 Lumen bei  einer     Leistung    von 250 Watt und die Glühlampe 8  z. B. etwa 2000 Lumen bei 150 Watt.  



  Wenn die Spannung kurzzeitig unterbrochen wird,  so zündet eine     Hg-Lampe    bekanntlich erst dann  wieder, wenn sich das Quecksilber abgekühlt hat und  der Druck in der Lampe durch Kondensation der  Quecksilberdämpfe weit unter den im normalen  Betrieb herrschenden Druck gesunken ist. In Er  mangelung der Glühlampe 8 würde bei einem Span  nungsunterbruch von nur etwa einer Sekunde oder  weniger, die Beleuchtung während der     Abkühlzeit    der       Hg-Lampe    1, also während     z.B.    etwa     3-4    Minuten  vollständig ausfallen.

   Ferner vergehen nach dem       Wiederzünden    der     Hg-Lampe    1 etwa 2-3 Minuten,  bis diese Lampe wieder langsam auf ihre volle Leucht  kraft kommt. Durch die vorliegende Schaltung wird  nun erreicht, dass während der     Abkühlperiode,    von       3-4    Minuten bzw. während der auf die     Widerzündung     folgenden Anlaufperiode von 2-3 Minuten die Glüh  lampe 8 als Ersatz- bzw. als Zusatzlichtquelle ein  geschaltet ist. Dies ergibt sich wie folgt:  Wenn die Netzspannung nach einer kurzen Unter  brechung wieder auftritt, die     Hg-Lampe    1 aber noch  heiss ist und daher nicht wieder zündet, ist der Strom  im Stromkreis 4, 3, 2, 12, 5 sehr gering, so dass der  Spannungsabfall er klein ist.

   Da nahezu die gesamte  Netzspannung an der Primärwicklung 12 liegt, ist die  Sekundärspannung et relativ gross, und zwar erheblich  grösser als er. Die     vektorielle    Differenz zwischen den  nahezu in Opposition stehenden Spannungen et und er  ist so gross, dass sie das Relais 6 anspricht und über  seinen Kontakt 7 die Glühlampe 8 einschaltet und als  Ersatzlichtquelle arbeitet.  



  Wenn die     Hg-Lampe    sich genügend abgekühlt hat  und wieder zündet, fällt zunächst die Spannung an  dieser Lampe plötzlich auf einen sehr kleinen Wert,  während der Strom durch die Lampe gross ist. Infolge  dessen ist dann auch die Spannung an der Primär  wicklung 12 sehr klein und erst recht die durch         Abwärtstransformieren    erhaltene Spannung et an der  Sekundärwicklung 10.  



  Der Spannungsabfall er ist gross, weil der Strom  durch die     Hg-Lampe    1 gross ist, und überwiegt nun  gegenüber der     Transformatorspannung    et so stark,  dass das Relais 6 ebenfalls erregt und die Glühlampe 8  eingeschaltet ist. Die Glühlampe dient dann als  Zusatzlichtquelle zu der langsam an Lichtstärke zu  nehmenden     Hg-Lampe    1.

   Durch die Trägheit des  Relais 6 wird verhindert, dass im Augenblick des       Wiederzündens    der Kontakt 7 während des Überganges    von     I    et     I    >     I    er     I    zu     I    er     I    >     I    et    kurzzeitig geöffnet wird.  



  Die     Hg-Lampe    1 wird nach ihrer Wiederzündung  heiss, der Dampfdruck, die Lichtstärke und die  Spannung an der Lampe nehmen zu, während der  Strom kleiner wird. Infolgedessen nimmt et zu,  während er abnimmt, so dass schliesslich die Differenz  spannung im Erregerstromkreis des Relais 6 zu klein  wird, um den Kontakt 7 geschlossen zu halten, und die  Glühlampe 8 ausgeschaltet wird.  



  Die Schaltung nach     Fig.    2 unterscheidet sich von  derjenigen nach     Fig.    1 dadurch, dass sich im Erreger  kreis des Relais 6 die     Hg-Lampe    1 und die Sekundär  wicklung 10a des Aufwärtstransformators 11a in Serie  miteinander befinden. Die Primärwicklung 12a liegt  parallel zum Widerstand 2. Es ist auf Grund der  früheren Erläuterungen leicht ersichtlich, dass während  der Abkühlungsperiode der     Hg-Lampe    1, die an dieser  Lampe und im Erregerstromkreis wirksame Spannung       ehg    die     Transformatorspannung        et,"    erheblich über  steigt, so dass der Relaiskontakt 7 geschlossen ist.

    Während der auf das     Wiederzünden    folgenden Anlauf  periode der     Hg-Lampe    1 überwiegt     et"    gegenüber     ehg,     während im Betrieb wieder     I        eta    1 und     I        ehg        I    einander  nahezu gleich sind, so dass das Relais 6 abfällt und die  Glühlampe 8 ausgeschaltet ist.  



  Im Falle von     Fig.    2 ist die Relaiswicklung 9  praktisch für die Netzspannung zu dimensionieren, im  Falle von     Fig.    1 dagegen für eine wesentlich kleinere  Spannung. Die Schaltung nach     Fig.    2 eignet sich besser  zur Verwendung von elektromagnetischen Relais und  diejenige nach     Fig.    1 besser zur Verwendung von  elektrothermischen Relais     (Bimetallrelais).     



  Gegenüber bekannten Sicherheitsschaltungen, bei  denen auch eine Glühlampe vorgesehen ist, die wäh  rend der     Abkühlperiode    der     Hg-Lampe    als Ersatzlicht  quelle dient, weisen die beschriebenen Schaltungen den  grossen Vorteil auf, dass die Glühlampe nicht - wie  bei diesen bekannten Schaltungen - in dem Moment  ausgeschaltet wird, in dem die     Hg-Lampe    wieder  zündet. Es tritt also nicht beim     Wiederzünden    der       Hg-Lampe    plötzlich eine starke Verdunkelung auf,  weil die Glühlampe ausfällt, bevor die     Hg-Lampe    eine  genügende Lichtstärke erreicht hat.  



  Ausserdem haben die beschriebenen Schaltungen  den Vorteil, sehr einfach zu sein und keine Spezial  drosseln zu benötigen, so dass man als Vorschalt-           drossel    3 für die     Hg-Lampe    1 die bei üblichen     Hg-          Lampenarmaturen    ohne Sicherheitsschaltung ohnehin  vorhandenen Drosseln ohne weiteres verwenden kann.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Sicherheitsschaltung für eine Quecksilberdampf- lampe, in welcher Schaltung eine im Kontaktstrom kreis eines Relais liegende Glühlampe vorgesehen ist, die nach einem kurzzeitigen Ausfall der normalen Netzspannung während der Abkühlperiode der Hg- Lampe als Ersatzlichtquelle dient, dadurch gekenn zeichnet, dass im Erregerstromkreis des Relais (6) zwei angenähert entgegengesetzt gerichtete, vom Stromkreis (1-5) der Hg-Lampe (1) abgeleitete Spannungen (er, et bzw.

   eta, egh) wirksam sind, deren vektorielle Differenz sowohl während der Abkühlperiode der Hg-Lampe als auch während deren auf eine Wieder zündung folgende Anlaufperiode so gross ist, dass das Relais erregt ist und die Glühlampe (8) eingeschaltet hält, während beim normalen Betrieb diese Spannungs differenz zu klein ist, um das Relais zu erregen, so dass die Glühlampe ausgesschaltet ist. UNTERANSPRÜCHE 1.

   Schaltung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die eine Spannung (er) an einer im Stromkreis (1-5) der Hg-Lampe (1) vorgesehenen Impedanz (2) auftritt, während die andere Spannung (et) die Sekundärspannung eines Transformators (11) ist, dessen Primärwicklung (12) zur Hg-Lampe parallel geschaltet ist. 2. Schaltung nach Unteranspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass die Impedanz ein Ohmscher Wider stand (2) ist. 3. Schaltung nach Unteranspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass der Transformator (11) ein Ab wärtstransformator ist. 4.

   Schaltung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die eine Spannung (et") die Sekun därspannung eines Transformators (11a) ist, dessen Primärwicklung (12a) zu einer im Stromkreis (1-5) der Hg-Lampe (1) vorgesehenen Impedanz (2) ist, während die andere Spannung (eng) die an der Hg- Lampe selbst auftretende Spannung ist. 5. Schaltung nach Unteranspruch 4, dadurch ge kennzeichnet, dass die Impedanz ein Ohmscher Wider stand (2) ist. 6. Schaltung nach Unteranspruch 4, dadurch ge kennzeichnet, dass der Transformator (lla) ein Auf wärtstransformator ist.