Люминесцентные лампы низкого давления

Люминесцентные лампы низкого давления. Люминесцентные трубчатые лампы низкого давления пред¬ставляют собой запаянную с обоих концов стеклянную трубку, внутренняя поверхность которой покрыта тонким слоем люми¬нофора.

Из лампы откачан воздух, и она заполнена инертным га¬зом аргоном при очень низком давлении.

В лампу помещена капля ртути, которая при нагревании превращается в ртутные пары. Вольфрамовые электроды лампы имеют вид небольшой спи¬рали, покрытой специальным составом (оксидом), содержащим углекислые соли бария и стронция.

Параллельно спирали распо¬лагаются два никелевых жестких электрода, каждый из которых соединен с одним из концов спирали.

В люминесцентных лампах низкого давления плазма, состоя¬щая из ионизированных паров металла и газа излучает как в ви¬димых, так и в ультрафиолетовых частях спектра. С помощью люминофоров ультрафиолетовые лучи преобразуются в излуче¬ние, видимое глазом.

Люминесцентные трубчатые лампы низкого давления с дуго¬вым разрядом в парах ртути по цветности излучения подразде¬ляются на лампы белого света (типа ЛБ), лампы тепло-белого света (ЛТБ), дневного света с исправленной цветностью (ЛДЦ). Шкала номинальных мощностей люминесцентных ламп (Вт): 15, 20, 30, 40, 65, 80. Особенности конструкции лампы указываются буквами вслед за буквами, обозначающими цветность лампы (Р — рефлек¬торная, У — У-образная, К — кольцевая, Б — быстрого пуска, А — амальгамная). В настоящее время выпускаются так называемые энергоэконо¬мичные люминесцентные лампы, имеющие более эффективную конструкцию электродов и усовершенствованный люминофор.

Это позволило изготавливать лампы с пониженной мощностью (18 Вт вместо 20 Вт, 36 Вт вместо 40 Вт, 58 Вт вместо 65 Вт), уменьшенным в 1,6 раза диаметром колбы и повышенной свето¬вой отдачей.

Лампы белого света типа ЛБ обеспечивают наибольший све¬товой поток из всех перечисленных типов ламп одной и той же мощности.

Они приблизительно воспроизводят по цветности солнечный свет и применяются в помещениях, где от работаю¬щих требуется значительное зрительное напряжение. Лампы тепло-белого света типа ЛТБ имеют явно выраженный розовый оттенок и применяются тогда, когда есть необходимость подчеркнуть розовые и красные тона, например при цветопере¬даче человеческого лица. Цветность ламп дневного света типа ЛД близка к цветности ламп дневного света с исправленной цветностью типа ЛДЦ. Лампы холодно-белого света типа ЛХБ по цветности занима¬ют промежуточное положение между лампами белого света и дневного света с исправленной цветностью и в ряде случаев применяются .наравне с последними. Средняя продолжительность горения люминесцентных ламп не менее 12000 ч. Световой поток каждой лампы после 70 % средней продолжи¬тельности горения должен быть не менее 70 % номинального светового потока.

Средняя яркость поверхности люминесцентных ламп колеб¬лется от 6 до 11 кд/м2. Световая отдача ламп типа ЛБ составляет от 50,6 до 65,2 лм/Вт. Люминесцентные лампы при включении их в сеть перемен¬ного тока излучают переменный во времени световой поток.

Ко¬эффициент пульсации светового потока равен 23 % (у ламп типа ЛДЦ — 43 %). С увеличением номинального напряжения, свето¬вой поток и мощность, потребляемые лампой, возрастают. Выпускаются также эритемные и бактерицидные люминес¬центные лампы.

Их колбы изготавливаются из специального стекла, пропускающего ультрафиолетовые излучения. В эритемных лампах применяется специальный люминофор, преобразующий из¬лучение ртутного разряда в ультрафиолетовое излучение с диапазо¬ном длин волн, в наибольшей степени вызывающих загар (эритему) человеческой кожи. Такие лампы применяются в установках для искусственного ультрафиолетового облучения людей и животных. Бактерицидные лампы применяются в установках для обеззаражи¬вания воздуха; у этих ламп люминофор отсутствует.

Люминесцентные лампы рассчитаны для нормальной работы при температуре окружающего воздуха +15 +40 °С. В случае понижения температуры давление аргона и ртутных паров резко понижается и зажигание, а также горение лампы ухудшаются. Продолжительность работы лампы тем больше, чем меньшее количество раз она включается, т. е. чем меньше изнашивается оксидный слой электродов. Понижение напряжения, подводи¬мого к лампе, а также понижение температуры окружающего воздуха способствуют более интенсивному износу оксида элек¬тродов.

При снижении напряжения на 10—15 % лампа может не зажечься или же ее включение будет сопровождаться многократ¬ным миганием. Повышение напряжения облегчает процесс за¬жигания лампы, но уменьшает ее светоотдачу. Недостатки люминесцентных ламп: снижение коэффициента мощности электрической сети, создание радиопомех и стробо¬скопического эффекта из-за пульсации светового потока и т. д. Стробоскопический эффект состоит в создании у человека при люминесцентном освещении иллюзии того, что движущийся (вращающийся) с некоторой скоростью предмет находится в по¬кое или движется (вращается) в противоположную сторону.

В производственных условиях это опасно для жизни и здоровья людей. В то же время стробоскопический эффект применяется при проверке правильности работы электросчетчиков. На вра¬щающемся диске электросчетчика имеются вдавленные углубле¬ния (метки). Если смотреть сверху на диск, освещенный люми¬несцентным светом, то в случае правильного хода диска создает¬ся впечатление, что углубления (метки) находятся в покое. Для устранения явлений стробоскопии, снижения радиопо¬мех, улучшения коэффициента мощности применяются специ¬альные схемы включения люминесцентных ламп. 1.3. Лампы люминесцентные высокого давления Лампы ртутные высокого давления типа ДРЛ (дуговая ртутная люминесцентная) выпускаются мощностью 50, 80, 125, 175, 250, 400. 700, 1000 и 2000 Вт. Лампа ДРЛ состоит из стеклянного баллона (колбы) эллипсо¬идной формы, на внутренней поверхности которого нанесен слой люминофора — фторогерманата магния (или арсената маг¬ния). Для поддержания стабильности свойств люминофора бал¬лон заполнен углекислым газом.

Внутри стеклянного баллона (колбы) находится трубка из кварцевого стекла, заполненная парами ртути под высоким давлением.

Когда в трубке происхо¬дит электрический разряд, его видимое излучение проходит че¬рез слой люминофора, который, поглощая ультрафиолетовое из¬лучение кварцевой разрядной трубки, превращает его в видимое излучение красного цвета.

Средняя продолжительность работы ламп ДРЛ составляет от 6000 ч (лампы мощностью 80 и 125 Вт) до 10 000 ч (лампы мощ¬ностью 400 Вт и более). Для ламп ДРЛ регламентируется также процентное содержа¬ние красного излучения (6 и 10 %). Номинальное напряжение сети для всех ламп ДРЛ составляет 220 В. Коэффициент пульса¬ции ламп ДРЛ 61-74 %. К наиболее современным источникам света относятся металлогалогенные лампы, в ртутный разряд которых вводятся добав¬ки йодидов натрия, таллия и индия с целью увеличения световой отдачи ламп. Металлогалогенные лампы типа ДРИ (дуговые ртутные йодидные) имеют колбы эллипсоидной или цилиндри¬ческой формы, внутри которых размещается кварцевая цилин¬дрическая горелка.

Внутри этой горелки и происходит разряд в парах металлов и их йодидов. Мощность ламп ДРИ составляет 250, 400, 700, 1000, 2000 и 3500 Вт. Световая отдача ламп ДРИ составляет 70—95 лм/Вт. Световая отдача натриевых ламп высокого давления достигает 100—130 лм/Вт. У этих ламп внутри стеклянной цилиндрической колбы помещается разрядная трубка из пол и кристаллического оксида алюминия, инертная к парам натрия и хорошо пропус¬кающая его излучение. Давление в трубке — порядка 200 кПа. При таком давлении резонансные линии натрия расширяются, занимая некоторую спектральную полосу, в результате чего цвет разряда становится более белым.

Продолжительность работы ламп 10—15 тыс. часов.

Для освещения больших по площади территорий находят применение мощные (5, 10, 20 и 50 кВт) ксеноновые трубчатые безбалластные лампы типа ДКсТ. Они зажигаются с помощью пускового устройства, вырабатывающего высоковольтный (до 30 кВ) высокочастотный импульс напряжения, под воздействием которого в лампе возникает разряд в ксеноне. Лампы мощностью 5 кВт имеют номинальное напряжение ПО В, мощностью 10 кВт — напряжение 220 В, мощностью 20 и 50 кВт — напряжение 380 В. Световая отдача этих ламп — от 17,6 до 32 лм/Вт. 2.