191445. lajstromszámú szabadalom • Eljárás nagynyomású nátriumlámpa begyujtására
1 191 445 2 A találmány tárgya eljárás nagynyomású nátriumlámpa begyújtására oly módon, hogy a nátriumlámpa kisülőedényét a kisülőedénnyel elektromosan párhuzamosan kapcsolt fűtőtest segítségével felfűtjük. A találmány szerinti eljárással a nagynyomású nátriumlámpák 100 V-nál nagyobb tápfeszültségeken minden külön gyújtókészülék nélkül (leszámítva az előtétinduktivitást) üzemeltethetők. Az irodalomból több olyan megoldás ismeretes, amelynél a nagynyomású nátriumlámpa begyújtását külön' gyújtókészülék nélkül oldják meg. Például ilyen megoldás ismerhető meg a 3 721 846 lajstromszámú US szabadalmi leírásból, ahol a kisülőedényen elhelyezett fűtőtest segítségével elpárologtatják a kisülőedényben a nátrium egy részét oly mértékben, hogy ezáltal a nátriumlámpa gyújtásfeszültsége lecsökkenjen és könnyen begyújtható legyen. Az ily módon gyújtó nátriumlámpáknál hátrányként jelentkezik, hogy a fűtőszáiat elég magas hőmérsékletre kell felhevíteni a begyújtáshoz, ami az élettartamát csökkenti, továbbá a kisülőedényre tekercselt fűtőszál rögzítésénél — tekintettel arra, hogy nagymértékű hőtágulással kell számolni — nehézségek léphetnek fel, melyek megoldása a szerelési költségeket megnöveli. További hátrány, hogy a fűtőáramot megszakító kapcsoló (bimetall) vákuumban működik és így, ha a kisülés bármely ok (például pillanatnyi gyújtásképtelenség, a kisülőedény szerelvényeinek érintkezési hibája, a kisülőedény tönkremenetel) miatt mégsem indulna meg, akkor rendkívül nagy, 8—10 kV-os önindukciós feszültséglökések léphetnek fel, amelyek a nátriumlámpa tartozékait (foglalat, előtét stb.) nagymértékben károsíthatják és tüzet is okozhatnak. Ismeretesek olyan megoldások, melyek szerint nagy önindukciós feszültség létrehozásával gyújtják be a kisülőedényt. Ilyen megoldást ismertet például az 1 589 162 lajstromszámú DF. szabadalmi leírás. E megoldások hátránya, hogy a gyújtás bizonytalan azért, mert ha a kapcsoló megszakítása éppen a hálózati feszültség szinuszhullámának nulla átmenete közelébe esik, nem tud a lámpa begyújtani. Ismeretesek kapacitív gyújtók is, ilyet ismertet például a 4 037 129 lajstromszámú US szabadalmi leírás. Ezek közös hátránya, hogy a nátriumlámpánál használatos xenon töltőgázza] nem gyújt be a kisülőedény 220 V hálózati feszültségen, ezért például Penning-keveréket keli használni töltőgázként, ami viszont a fény hasznosítást rontja és az élettartamot is csökkenti. Találmányunk célja olyan megoldás biztosítása, melynek segítségével a nátriumlámpák megbízhatóan gyújthatok a fent leírt megoldások előnyeinek megtartása és hátrányainak kiküszöbölése mellett. Fenti célt oly módon érjük el, hogy a nátriumlámpa kistilőedényét a kisülőedénnyel elektromosan párhuzamosan kapcsolt fűtőtest segítségével felfűtjük, majd egy kapcsoló segítségével megszakítjuk a fűtőáramot mégpedig úgy, hogy a fűtőtest fűtését még a kisülőedény begyújtása előtt szüntetjük meg, és ezzel együtt egy kapcsoló segítségével megszakítjuk a nátriumlámpa előtétinduktivitásának áramát, továbbá, hogy túlfeszültségvédő megoldás segítségével a nátriumlámpa bevezetői és külső szerelvényei közötti átütési feszültségnél kisebb, de a nátriumgőzkisülésnek a felfütés mértéke szerinti hőmérsékleten történő begyújtásához még elegendő nagyságú feszültségértékre korlátozzuk a bevezetők között megjelenő feszültséget. A találmány szerinti eljárásnál lényegében egyesítettünk három gyújtást elősegítő megoldást, mégpedig; a kisülőedény fűtése következtében annak gázterének átütési feszültsége a könnyen ionizálható nátriumgőz megnövekedett nyomása miatt lecsökken, továbbá az előtétinduktivitáson az áram megszakítása in Int I a kisütöcdény sarkain is megjelenő önindukciós feszültség keletkezik, továbbá a fűtőtest fűtőhatásának biztosításához a fűtőtestet természetesen a kisülőedcny közelében kell elhelyezni, ebből és a fűtőtest elektromos bekötéséből az is adódik, hogy a fűtőtest kapacitív gyújtócleklródnként is működik. Fentiek miatt a találmány szerinti nátriumlámpa biztosan gyújt, és a túlfeszültségvédő megoldás segítségével a vagyonvédelmi követelményeknek is eleget tesz. Túlfeszültségvédő megoldásként a kapcsolót előnyösen gáztérben működtetjük, amelynek nyomása nagyobb mint 0,1 bar. A kapcsoló előnyösen bimetall. A találmány szerinti megoldásban túlfeszültségvédelem céljára beiktathatunk feszültségfüggő elemet, például feszültségfüggő ellenállást vagy szikraközt, amelynek kimeneteit közvetlenül a lámpafejhez csatlakoztatjuk, miközben a nátriumlámpa bevezetőit a feszültségfüggő elem kimeneteihez csatlakoztatjuk. Rendkívül fontos, hogy a túlfeszültségvédelem céljára használt feszültségfüggő elem kimenetelt közvetlenül a tápfeszültséghez, vagyis a lámpafejhez csatlakoztassuk, mert ha ezek a nátriumlámpa saját bevezetőihez vannak csatlakoztatva, akkor a kötés esetleges elengedése esetén a védelem hatását veszti, nagyfeszültségű impulzusok viszont továbbra is felléphetnek és minden korlátozás nélkül károsíthatják a nátriumlámpa szerelvényeit. Találmányunkat a továbbiakban kiviteli példák kapcsán ábráink segítségével ismertetjük részletesebben. 1. ábra: Nagynyomású nátriumlámpa a találmány szerinti eljárással történő begyújtáshoz, gáztérben elhelyezett bimetall kapcsolóval. 2. ábra: Az 1. ábra szerinti nátriumlámpa kapcsolási rajza. 3. ábra: Nagynyomású nátriumlámpa a találmány szerinti eljárással történő begyújtáshoz, fcszültségfüggő ellenállással. 4. ábra: A 3. ábra szerinti nátriumlámpa kapcsolási rajza. Az 1. ábrán látható nátriumlámpa a következő fő alkatrészekből épül fel: 1 kisülőedény, az 1 kisülőedény 2a és 2b bevezetői, az 1 kisülőedény 3a és 3b tartószerelvényci, 4a és 4b bevezetők,5 lámpafej, 6 külső búra, 7 fűtőtest, 8 kapcsoló, a 8 kapcsoló 9a és 9b bevezetői, a 8 kapcsoló 10 fűtőteste, 11 kapcsoló. Mind a 8, mind a 11 kapcsoló bimetall, melyek közül a 8 kapcsolót gá^térben, míg a 11 kapcsolót vákuumban működtetjük. A jelen példa szerinti nátriumlámpát a következőképpen 5 10 15 2C 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
