Brevet FR2198250A1 — publié le 19740329

La présente invention concerne un dispositif permettant de réallumer rapidement des lampes à arc qui viennent de cesser de fonctionner par coupure intempestive de la tension appliquée à leurs bornes, ou un abrissement anormal de cette tension. En effet, dans les lampes à arc à vapeur de mercure et en particulier dans les lampes à iodures métalliques, l'extinction de ces lampes impose un temps de refroidissement prolongé, de l'ordre de 10 à 20 minutes, avant qu'elles puissent être réallumées. De cet état de choses peuvent résulter des conséquences très fAsheuses ; c'est le cas en particulier lorsque ces lampes éclairent des stades ou autres locaux dans lesquels se déroulent des épreuves sportives, ou dans lesquelles se tiennent d'autres réunions publiques. La présente invention, destinée à pallier ces inconvénients, présente l'avantage d'autre simple et efficace, peu onéreuse et d'une exploitation sans danger. Comme il a été dit précédemment, les lampes à arc à vapeur de mercure et, en particulier, à iodures métalliques ne peuvent se réallumer après remise 3ous tension qu'après un refroidissement du tube à décharge. Le but de l'invention est d'obtenir ce refroidissement très rapidement en soufflant sur le tube à décharge un jet puissant d'un fluide, tel que l'azote par exemple. En effet, il a été mis au point ces derniers temps des sources de lumieres qui sont constituées d'un tube à décharge non enfer me dans une enceinte ; c'est notamment à ce type de sources que l'invention est parhiclièreent adaptée. On a constaté que les quantités d'azote à insuffler pour un refroidissement permettant le réallumage d'un tube à décharge de 2 KW était de l'ordre de 250 litres ; le refroidissement d'un tel tube à décharge non renfermé dans une enceinte peut entre obtenu en moins de quinze secondes; une bouteille d'azote à 200 kg de pression représente un volume de 10 m3 à la pression atmosphérique et permet donc trois réallumages dlun,aensemble de douze tubes à décharge. Le dessin annexé montre à titre d'exemple, un mode de réalisation de l'invention. La figure 1 est un schéma de principe d'une installation utilisant un dispositif suivant l'invention. La figure 2 est une vue en coupe partielle faite suivant la ligne II de la figure 1. La figure 3 est un schéma électrique d'un montage susceptible d'être utilisé. Une bouteille 1 d'azote, ou autre gaz sous pression alimentéepar une canalisation 2 qui peut être souple, un détendeur de pression 3, destiné à abaisser la pression de l'azote à celle d'uti- lisation de l'électrovanne 4 qui commande la projection du gaz de refroidissement à travers la canalisation 5 et l'éjecteur 6, sur le tube à décharge 7, monté dans le réflecteur 8. Pour le premier allumage des tubes à décharge, ceux-ci sont froids et s'amorcent normalement sans insuffler d'azote. Dans le cas d'une coupure de courant supérieure au temps de refroidissement normal des tubes à décharge ne comportant pas de système de refroidissement, qui est de l'ordre de 9 minutes, il ne sera pas insufflé d'azote. Ceux-ci se réamorcent normalement lors de la remise sous tension puisqu'ils auront eu le temps d'hêtre refroidis. Pour une coupure d'une durée inférieure-à 9 minutes, l'azote devra être insufflé pour obtenir un amorçage rapide. Celui-ci se produit alors environ dans les 15 secondes suivant le rétablissement de la tension. Enfin, dans le cas d'une baisse anormale et momentanée de la tension sans coupure de courant, les tubes à décharge peuvent se désamorcer. Au moment où la tension revient a' sa valeur normale, l'azote sera insufflé permettant ainsi leur réamorçage comme dans le cas d'une coupure de courant d'une durée inférieure à 9 minutes. Pour satisfaire aux quatre cas qui viennent d'être examinés, on peut utiliser un montage tel que celui représenté à la figure 3. Le circuit d'éclairage est constitué par plusieurs ensembles comportant chacun un tube à décharge 11, son appareil d'alimentation 12 et un amorceur électronique 13. En parallèle et à l'origine de l'un de ces ensembles, est connecté le circuit de commande de l'électrovanne distribuant de l'azote, par exemple, sur un ou plusieurs tubes à décharge. Ce circuit de commande comporte trois relais fonctionnant en courant redressé. Le premier R1 est un relais temporisé à l'enclenchement et au déclenchement. Son contact 14 est ouvert au repos. Dés la mise sous tension, le condensateur 15 de forte capacité se charge pendant un temps T, préréglé par le rhéostat de charge 16. En fin de charge du condensateur, la tension aux bornes de la bobine 17 est suffisante pour attirer le contact 14 qui se ferme; En cas de coupure de courant, ce contact 14 reste fermé pendant un temps préréglé pouvant atteindre plusieurs minutes, ceci grâce au rhéostat de décharge 18. Le second relais R2 est temporisé à l'enclenchement, son contact 19 ferme le circuit d'utilisation au repos. Dès la remise sous tension, un condensateur 20 de quelques microfarads se charge à travers une résistance fixe 21 et un rhéostat 22, l'ensemble d'une valeur de plusieurs mégohms. Lorsque la tension aux bornes de ce condensateur 20 atteint au bout d'un temps T2 préreglé par le rhéostat 22 la valeur caractéristique du transistor unijonction 23, il se décharge dans la bobine 24 du relais dont le contact 19 s'ouvre et reste dans cette position en présence de tension aux bornes de la bobine 24. Le troisième relais R3 ou relais-de mesures se caractérise par le fait que les valeurs des tensions d'enclenchement et de déclenchement sont réglées avec un écart inférieur à celles des relais classiques. Il est constitué notamment d'une bobine 25 et de deux contacts 26 et 27, le contact 26 courtcircuitant au repos l'alimentation du deuxième relais R2 ainsi condamné, tant que la tension d'enclenchement du troisième relais R3 n'est pas atteinte et le contact 27 étant ouvert au repos et fermant le circuit d'alimentation de la bobine de l'électrovanne dès que la bobine 25 se trouve sous une tension suffisante pour l'enclenchement. Les trois relais, grâce à leurs ccntacts 14, 19 et 27, montés en série dans le circuit d'alimentation électrique de l'hélez trovanne, se complètent pour répondre aux différents cas d'allumage des tubes à décharge. Cas du premier allumage : les tubes à décharge sont froids et l'azote ne doit pas être insufflé. A la mise sous tension des tubes à décharge 11, les contacts 26 et 27 s'inversent, le contact 27 se trouvant ainsi en position de fermeture dans le circuit d'alimentation de la bobine de l'électrovanne, et le contact 26 libérant en s'ouvrant le circuit d'alimentation du deuxième relais R2 dont le contact 19 s'ouvrira un temps T2 (temporisation) alors que le contact. 14 du premier relais ne se fermera qu'au bout d'un temps T1 (autre temporisation) tel que T1 soit légèrement supérieur à T2. La bobine de l' électrovanne ne se trouve alimentée à aucun moment et l'azote n'est pos distribué. Cas d'une coupure de courant égale ou supérieure au temps de refroidissement normal des tubes à décharge. Lors de la coupure de courant, les contacts 26, 27 et 19 reviennent en position repos, seul le contact 14 reste en position fermée (position d'attente) pendant la durée normale de refroidissement des lampes. Il s'ouvre au bout de ce temps et l'appareil se trouve dans le cas d'un premier allurnage. Les tuhes à décharge s ' amorcent sans distribution d'azote. Cas d'une coupure de courant d'une durée inférieure au temps de refroidissement normal des tubes à décharge. A la coupure du courant, le contact 14 demeure en position fermée a'attente (temporisation au déclenchement), pendant un temps T préréglé (de l' ordre de 9 minutes) suffisant pour un refroidissement naturel des tubes à décharge. Les contacts 19, 26 et 27 sont revenus à la position repos. Le courant revensnt avant le temps T, les contacts 26 et 27 s'enclenchent ; le contact 19 reste en position repos (fermeture) pendant le temps T2 (temporisation à l'enclen- chement de ce relais). Pendant ce temps T2, les contacts 14, 19 et 27 ferment ainsi le circuit d'alimentation de la bobine de l'électrovanne.En conséquence, l'azote est distribué pour le reallu-- mage des tubes à décharge et ceci pendant le temps T2 au bout duquel le contact 19 ouvre le circuit d'alimentation de la bobine de l'e'lec- trovanne, ce qui a pour conséquence d'arrêter la distribution de gaz Dans le cas d'une baisse de tension anormale à un moment quelconque pendant le fonctionnement des tubes à décharge, cette baisse de tension peut provoquer l' extinction d'un ou de plusieurs tubes à décharge. Les contacts 26 et 27 reviennent à leur position initiale (repos). Le contact 26 provoque ainsi le retour au repos du contact 19, seul le contact 14 reste fermé en attente.Dès le retour de la tension à sa valeur nominale, les contacts 26 et 27 se réenclenchent, le contact 19 restant fermé pendant le temps T2. lies trois contacts 14, 19 et 27 ferment le circuit d'alimentation de la bobine de l'électrovanne et, en conséquence, l'azote est distribué pendant le temps T2 et les tubes à décharge éteints peuvent ainsi se réallumer. Il est du reste bien entendu que le mode -de réalisation de l'invention décrit ci-dessus en référence au dessin annexé a été donné à titre purement indicatif et nullement limitatif et que de nombreuses modifications peuvent être apportées sans qu'on s'écar- te pour cela du cadre de la présente invention. De toutes façons, une installation réalisée avec un tel dispositif est plus sûre et moins onéreuse que toutes autres qui avaieht été proposées antérieurement en vue d'obtenir le même résultat. R E V E N D I C h T I O g S 1.- Dispositif permettant le réallumage rapide des lampes à arc et notamment tubes à décharge à vapeur de mercure ou à iodures métalliques qui viennent de cesser de fonctionner, caractérisé en ce que ces lampes sont refroidies en soufflant sur elles un jet puissant d'un fluide tel que l'azote par exemple. 2.- Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les lampes utilisées sont des tubes à décharge sans enveloppe extérieure. 3.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendicationsiet2 caractérisé en ce que le système de soufflerie du fluide de refro,- dissement est commandé par un ensemble électro-mécanique de relais dont certains sont à enclenchement ou déclenchement retardé, et que cet ensemble est agencé de façon à ne souffler le gaz que dans le cas où les tubes à décharge sont trop chauds pour permettre leur réallumage rapide.