Ртутные люминесцентные лампы низкого давления
Люминесцентные лампы относятся к классу газоразрядных источников света. В основе действия газоразрядных источников излучения лежит электрический разряд в атмосфере инертного газа (чаще всего аргон) и паров ртути. Излучение происходит за счет перехода электронов атомов ртути с орбиты с высоким содержанием энергии на орбиты с меньшей энергией. Из всего разнообразия электрических разрядов (тихий, тлеющий и т.д.) для искусственных источников характерен другой разряд, отличающийся высокими плотностями токов в канале разряда. Люминесцентные лампы выполняют в виде прямых или дугообразных стеклянных трубок. Оба конца трубки герметично закрыты и на донышках смонтированы стеклянные ножки с вольфрамовыми оксидированными электродами в виде нитей. На обоих концах трубки имеются цоколи со штырьками. Трубки, заполненные гелием, дают светло-желтый или бледно-розовый свет, неоном – красный свет, аргоном – голубой, парами натрия – оранжевый и т.д. Трубки, заполненные парами ртути, предназначены в основном для ультрафиолетового излучения. Это излучение, возникающее в парах ртути, используется в люминесцентных лампах, стеклянные трубки которых изнутри покрыты люминофором, преобразующим ультрафиолетовое излучение в более длинноволновое – видимое.
По цветности излучения, зависящего от люминофора, различают люминесцентные лампы дневного света (тип ЛДЦ и ЛД), белого света (тип ЛЮ), холодно-белого (тип ЛХБ) и тепло-белого (тип ЛТБ).
Цветность ламп ЛДЦ близка к цветности рассеянного белого света, что обеспечивает наиболее точное различие в цвете предметов и материалов. Лампы ЛД в меньшей степени обладают таким свойством, хотя их цветность также близка к цветности дневного рассеянного света. Лампы ЛБ имеют близкую к цветности солнечной, отраженной от облаков. Они обладают более высокой светоотдачей, т.е. более экономичны, чем лампы ЛД.
Срок службы люминесцентных ламп – от 5 000 до 10 000 часов.
Преимущества люминесцентных ламп по сравнению с лампами накаливания заключается в том, что они меньше расходуют электроэнергии и срок их службы больше в 5 — 10 раз. К недостаткам этих ламп относят следующие: необходимость в приборах для зажигания ламп и ограничения тока, большие габариты, чувствительность к температуре окружающей среды.
Бактерицидные и эритэмные лампы действуют по такому же принципу, что и люминесцентные. Бактерицидные лампы (типа БУВ и ДБ) трубные. В бактерицидных лампах (типа БУВ и ДБ) трубка изготовлена из специального увиолевого стекла, а люминофор отсутствует. Ультрафиолетовые лучи разряда паров ртути хорошо проходят через стекло трубок и используется для обеззараживания воздуха, воды, поверхностей различных предметов и материалов.
В эритэмных лампах (тип ЭУВ, ЛЭ) трубка изготовлена также из увиолевого стекла. Изнутри она покрыта люминофором, преобразующим коротковолновое излучение разряда в более длинноволновые ультрафиолетовые лучи, вызывающие загар (эритему). Бактерицидные и эрительные лампы выпускают мощностью 5, 30, 40, 60 Вт.
В новой эритэмной дуговой ртутно-вольфрамовой диффузной лампе ДРВЭД, предназначенной для облучения с одновременным освещением, балластным сопротивлением является нить накала, включенная последовательно с ртутно-кварцевой лампой.
Газоразрядные лампы высокого давления. Из ламп высокого давления в сельском хозяйстве широко распространены лампы ПРК (прямая ртутно-кварцевая) и ДРТ (дуговая ртутная трубчатая). Лампа ДРТ представляет собой прямую трубку из кварцевого стекла, в торцы которой введены электроды в виде штырей (одним выводом). Трубка заполнена аргоном и небольшим количеством ртути. Кварцевое стекло пропускает ультрафиолетовые лучи, поэтому лампа одновременно излучает и в видимом и в ультрафиолетовом диапазоне всех областей.
В качестве источников света широко применяются лампы высокого давления ДРЛ (дуговые ртутные люминесцентные). Лампы типа ДРЛ с исправленной цветностью предназначены для освещения улиц и промышленных предприятий, не требующих высокого качества цветопередачи.
Прямая ртутно-кварцевая горелка (трубка), находящаяся внутри баллона лампы, содержит дозированную капельку ртути и аргон при давлении 30 мм рт. ст. Горелка создает интенсивное ультрафиолетовое невидимое и голубовато-зеленое видимое излучение. Ультрафиолетовое излучение поглощается люминофором, которым покрыта внутренняя стенка баллона лампы, и превращается в видимый свет. Цвет суммарного излучения близок к белому. Доля красного излучения – 5–8%.
Конструктивно лампы выполняются двух электродными (имеются два основных электрода) и четырех электродными (кроме двух основных есть еще одни или два поджигающих электрода).
В настоящее время для целей освещения выпускаются лампы с добавками йодидов натрия, таллия и индия (лампы типа ДРИ), световая отдача которых в 1,5-2 раза больше, чем у ламп ДРЛ.
На основе ламп ДРЛ создан тепличный облучатель ОТ, имеющий отражающий слой в верхней части колбы. Этот облучатель создает для растений благоприятный по спектральному составу световой поток, т.е. имеет повышенную фитоотдачу. Колба его выполнена из особо термостойкого стекла.
Рассмотрение процесса зажигания позволяет уточнить назначение основных элементов схемы. Стартер выполняет две важные функции:
— замыкает накоротко цепь для того, чтобы повышенным током разогреть электроды лампы и облегчить зажигание;
— разрывает после разогрева электродов лампы электрическую цепь и тем самым вызывает импульс повышенного напряжения, обеспечивающего пробой газового промежутка.
Дроссель выполняет три функции:
— ограничивает ток при замыкании электродов стартера;
— генерирует импульс напряжения для пробоя лампы за счет э.д.с. самоиндукции в момент размыкания электродов стартера;
— стабилизирует горение дугового разряда после зажигания.
Люминесцентная лампа может включаться в сеть и с активным балластом. Иногда в качестве балласта используется лампа накаливания. При создании и эксплуатации этих схем надо учесть, что при активном балласте, по сравнению с индуктивным, возрастают потери мощности в схеме, затрудняется зажигание лампы, так как активный балласт не создает э.д.с. самоиндукции, и уменьшается ее световой поток.
Существуют и бесстартерные схемы, в которых исключены недостатки, обусловленные наличием стартера.
Для стартерных и бесстартерных схем включения выпускаются специальные пускорегулирующие аппараты (ПРА). Стартерные ПРА обозначаются 1УБИ, 1УБЕ, 1УБК (индуктивный, емкостный), компенсированный балласт, соответственно, для одной лампы, и 2УБИ, 2УБЕ, 2УБК (для двух ламп).
Бесстартерные ПРА обозначаются АБИ, АБЕ, АБК. Марка аппарата 2АБК-80/220-АМП, например, расшифровывается так: двухламповый бесстартерный аппарат, компенсированный, мощность каждой лампы 80 Вт, напряжение сети 220 В, антистробоскопический, независимый, с пониженным уровнем шума.
характеристики, разновидности + лучшие ртутьсодержащие лампы
Вы решили организовать систему насыщенного, яркого и экономичного освещения на улице или во дворе, купив для этих целей ртутные лампы? Сегодня на рынке осветительного оборудования и сопутствующих элементов ртутьсодержащая продукция представлена широким ассортиментом и по приемлемой стоимости, ведь верно?
Но вы сомневаетесь в целесообразности такого решения и не знаете, какую модель лампочки лучше выбрать? Мы поможем вам разобраться во всех тонкостях покупки и применения ртутных осветительных приборов.
В статье рассмотрены существующие разновидности этих ламп, их преимущества и недостатки. Уделено внимание безопасной эксплуатации и правильной утилизации по окончанию срока использования.
Приведены лучшие производители ртутных модулей, предлагающие хороший ассортимент отличного качества. Материал статьи снабжен фотообразцами ртутьсодержащих приборов, а также видеороликами с обзором различных видов ламп и нюансами их утилизации.
Содержание статьи:
Общее описание ртутных приборов
Ртутьсодержащие газоразрядные лампочки – это специфический источник света, в котором разряд газа генерирует оптическое излучение в парах ртути. В технической номенклатуре эта разновидность носит название разрядной лампы (РЛ).
Наличие токсичного вещества существенно снижает привлекательность изделий. Однако, полностью от них еще не отказались и считать ртутные приборы устаревшими пока рано.
Ртутные устройства высокого давления отлично справляются с задачей освещения больших крытых и открытых пространств. Интенсивность их свечения при равной мощности почти в 10 раз превышает результаты стандартных ламп накаливания
Классификация ламповых аппаратов
Первичная классификация ртутных изделий происходит в зависимости от давления внутреннего наполнения.
Расшифровка буквенной аббревиатуры:
- РЛНД – лампы низкого давления;
- РЛВД – модули высокого давления;
- РЛСВД – устройства сверхвысокого давления.
В первой группе находятся изделия, имеющие в установившемся режиме базовое парциальное давление ртутных паров меньше, чем 0,01 МПа. Во второй эта величина составляет от 0,1 МПа до 1 МПа, а в третьей – превышает 1 МПа.
№1 — особенности изделий низкого давления
В перечень ртутных изделий низкого давления входят линейные и , доступные для организации бытовых осветительных систем в жилых, офисных и рабочих помещениях.
По форме они могут быть кольцевыми, линейными, U-образными и стандартными.
Приборы низкого давления лучше всего проявляют себя при температуре окружающего воздуха в 18-25 °C. Отклонения от этих цифр плохо сказываются на работе, снижая насыщенность, яркость и силу светопотока
Спектральная цветопередача превышает показатели традиционных ламп накаливания. В температуре свечения преобладают натуральные оттенки.
Изделия низкого давления вырабатывают равномерный, мягкий, не раздражающий глаз свет, достигающий по насыщенности 75 Лм/Вт. Их срок службы может составлять до 10 000 часов
В упрек устройствам ставят зависимость от температурных показателей окружающей среды, невозможность питания постоянным током и эффект периодической пульсации.
Подробнее об устройстве, преимуществах и недостатках люминесцентных ламп читайте в .
№2 — отличия ламп высокого давления
Основным представителем класса газоразрядных приборов высокого давления являются (ДРЛ) общего и узкоспециализированного назначения.
Первые монтируются в модули для организации наружных осветительных систем, а вторые применяются в некоторых промышленных отраслях, медицине и сельском хозяйстве.
В классических ДРЛ-лампочках для исправления цветопередачи излучаемого потока используется люминофорное покрытие. Оно наносится на внутреннюю поверхность колбы, обеспечивая более насыщенный, качественный свет
Мощность приборов находится в диапазоне от 50 до 1000 Вт. Лампы подходят для общего освещения магистралей, улиц, придомовых территорий, крытых и открытых площадок, цехов, складов и прочих объектов, где не предусмотрено постоянное пребывание людей.
В этот же класс входят более прогрессивные ртутно-вольфрамовые лампы. Имеют аналогичные показатели, но от простых ртутных отличаются тем, что ртутно-вольфрамовые лампы могут корректно подключаться к сети без пускорегулирующего аппарата.
Эту возможность обеспечивает вольфрамовая нить. Она играет одновременно две роли: являясь накальным источником света, параллельно служит еще и ограничителем электрического тока.
Дуговые металлогалогеные лампы (ДРИ) тоже принадлежат к разряду ртутных ламп. Их главное отличие заключается в специальных излучающих добавках, которые значительно повышают эффективность свечения.
Для подключения к электрической сети в цепь необходимо встраивать дроссельный элемент.
Колба металлогалогенов бывает эллипсоидной или цилиндрической. Внутри находится не стандартная кварцевая горелка, а более эффективная и надежная керамическая
Лампы этого типа актуальны для подсветки зданий, исторических объектов и архитектурных сооружений, спортивных арен, футбольных полей, торговых, рекламных и выставочных залов как крытых, так и располагающихся на открытом воздухе.
Металлогалогенные ртутные модули с зеркальным слоем (ДРИЗ) по функционалу схожи с ДРИ-приборами. Однако, за счет плотного слоя зеркального покрытия способны давать насыщенный луч света, который можно направить в определенную область.
Изделия ДРИЗ максимально эффективны в условиях слабой и плохой видимости. С их помощью легко и удобно освещать конкретные объекты, к которым требуется привлечь внимание
Ртутно-кварцевые трубчатые лампы (ДРТ) имеют колбу в форме удлиненного цилиндра, где на торцах располагаются рабочие электроды. Применяются для УФ-сушки, светокопировальных работ и прочих узкотехнологических целей.
№3 — нюансы модулей сверхвысокого давления
Шаровые устройства ртутно-кварцевого типа (ДРШ) принадлежат к классу ламп сверхвысокого давления. Специфическая округлая форма колбы позволяет выдавать интенсивное излучение при относительно небольшой базовой мощности и компактном размере.
Для работы ДРШ-устройства требуется блок питания. Он помогает активировать лампу и осуществляет начальный розжиг горелки
Область применения таких агрегатов гораздо уже. Обычно их эксплуатируют в проекционных системах и разноплановом лабораторном оборудовании, например, в мощных микроскопах.
Оттенки излучения приборов
Внутри изделия со ртутью содержится люминофор. Благодаря его наличию, исходящий светопоток имеет насыщенный яркий оттенок, максимально приближенный к естественному белому цвету.
Нейтральный тон светопотока в лампах удается получить в результате корректного смешивания излучений газовых веществ, имеющихся в колбе, с люминофорными составляющими
Ртутные пары, сосредоточенные во внутриколбовом пространстве, способны регенерировать не только естественно-белое, но и цветное освещение, например, оранжевое, зеленое, фиолетовое или синее.
Достоинства и недостатки ртутных ламп
Некоторые специалисты называют ртутные источники света технически устаревшими и рекомендуют сокращать их использование не только в бытовых, но и в промышленных целях.
Однако, такое мнение несколько преждевременно и газоразрядные лампы еще рано списывать со счетов. Ведь есть места, где они проявляют себя на высшем уровне и обеспечивают яркий, качественный свет при разумном потреблении.
Плюсы газоразрядных модулей
У ртутьсодержащих источников света специфические положительные качества, которые довольно редко встречаются у прочих ламповых изделий.
Среди них такие позиции, как:
- высокая и эффективная светоотдача на протяжении всего эксплуатационного периода – от 30 до 60 Лм на 1 Ватт;
- широкая линейка мощностей на классических видах цоколей E27/E40 – от 50 Вт до 1000 Вт в зависимости от модели;
- пролонгированный срок службы в обширном температурном диапазоне окружающей среды – до 12 000-20 000 ч;
- хорошая морозостойкость и корректная работа даже при низких показателях термометра;
- возможность использовать источники света без подключения ПРА – актуально для вольфрамово-ртутных устройств;
- компактные размеры и хорошая прочность корпуса.
Максимальную отдачу приборы высокого давления демонстрируют в системах уличного освещения. Отлично проявляют себя в рамках подсветки крупногабаритных крытых помещений и открытых площадок.
Минусы ртутьсодержащих изделий
Как и у всякого другого технического элемента, у ртутных газоразрядных модулей имеются некоторые недостатки. Этот перечень содержит всего несколько позиций, которые обязательно нужно учитывать при организации осветительной системы.
Первый минус – это слабый уровень цветопередачи Ra, в среднем не превышающий 45-55 единиц. Для освещения жилых помещений и офисов этого мало.
Поэтому в местах предъявления повышенных требований к спектральному составу светопотока ртутные лампы монтировать нецелесообразно.
Ртутные приборы не способны передать в полном объеме оттеночную гамму цветового спектра человеческих лиц, интерьерных элементов, мебели и прочих мелких предметов. Зато на улице этот недостаток практически незаметен
Низкий порог готовности к включению тоже не прибавляет привлекательности. Чтобы войти в режим полноценного свечения, лампа обязательно должна разогреться до нужного уровня.
Обычно на это уходит от 2 до 10 минут. В рамках уличной, цеховой, промышленной или технической электросистемы это большого значения не имеет, но в домашних условиях оборачивается существенным недостатком.
Если в момент функционирования прогретая лампа вдруг отключается по причине падения напряжения в сети или из-за других обстоятельств, включить ее сразу не представляется возможным. Сначала прибор должен полностью остыть и только потом его получится снова активировать.
Возможность регулировки яркости подаваемого света у изделий отсутствует. Для их корректной работы обязательно требуется определенный режим подачи электрики. Все происходящие в нем отклонения негативно сказываются на источнике света и в разы снижают его рабочий ресурс.
Проблемный момент функционирования ртутьсодержащих элементов – режим базового старта и последующего выхода на номинальные параметры работы. Именно в это время прибор получает максимальную нагрузку. Чем меньше активаций испытывает лампочка, тем дольше и надежнее она служит
Переменный ток действует на газоразрядные осветительные приборы крайне негативно и в итоге приводит к возникновению мерцания с сетевой частотой в 50 Гц. Устраняют этот неприятный эффект с помощью электронных ПРА, а это влечет за собой дополнительные материальные расходы.
Сборка и установка ламп должны происходить строго по схеме, разработанной квалифицированными специалистами. При монтаже необходимо использовать только качественные термопрочные комплектующие, устойчивые к серьезным эксплуатационным нагрузкам.
В процессе использования ртутных модулей в жилых и рабочих помещениях колбу желательно закрывать специальным защитным стеклом. Во момент неожиданного взрыва лампы или короткого замыкания это обезопасит людей, находящихся рядом, от травм, ожогов и других повреждений.
В чем опасность для человека?
Нарушение целостности колбы представляет большую проблему, потому что ртуть, попадая в атмосферу, вредит всему вокруг.
Вышедшее из строя изделие не подлежит хранению в домашних условиях и не подходит для выброса в обычный мусорный контейнер.
В северных округах России запущен экологический проект «Утилизируй правильно». В рамках этого мероприятия на улицах городов расставлены специальные контейнеры, куда население может складывать отработавшие свой ресурс ртутные и люминесцентные лампочки
Изделие подлежит в соответствии с принятыми нормативами. Делать это могут только организации, имеющие специальную лицензию.
В их обязанности входит прием ламп от населения, транспортировка, хранение их на складе, оборудованном герметичными боксами, и последующая утилизация.
Процесс переработки осуществляется такими способами, как:
- амальгамирование;
- демеркуризация;
- термообработка;
- высокотемпературный обжиг;
- технология на вибропневматике.
Наиболее уместный вариант уничтожения выбирает утилизатор. Все дальнейшие действия проводятся строго по инструкции, регламентирующей процесс.
В небольших городах России программа утилизации организована несколько по-другому. Там раз в месяц в определенные места выезжает спецтранспорт, и работники уполномоченных предприятий принимают у населения отработанные источники света с токсичным наполнением
В начале осени 2014 года РФ поставила подпись под международным документом – Минаматской конвенции о ртути. Согласно содержащейся там информации с 2020 года все ртутьсодержащие продукты будут запрещены к производству, импорту и экспорту.
Среди источников освещения под это положение подпадают паросветные ртутные лампы высокого давления, в частности, модули с маркировкой ДРИ и ДРЛ.
Обзор лучших моделей на рынке
Так как лампочки, оснащенные токсичной ртутью, преимущественно используют в наружных осветительных системах, крытых промышленных и технических помещениях, а в быту применяют крайне редко, их внешний вид не отличается оригинальностью.
Место #1 — лампочки торговой марки Osram
Даже солидные бренды придерживаются классики и не считают нужным придавать приборам необычную форму и сложную конфигурацию.
Приборы ртутного типа можно установить в гараже. Они обеспечат стабильный и яркий поток света, способствующий концентрации внимания
Ртутные модули HQL Standart, изготовленные на предприятиях Osram, надежны и не боятся интенсивных эксплуатационных нагрузок. Диапазон мощности очень широк и начинается с 50 Вт, а заканчивается 1000 Вт.
Для корректного подключения ламп и последующей нормальной работы требуется установка пускорегулирующего аппарата.
Приборы ртутного типа от германского бренда Osram подходят для освещения крупногабаритных складских и производственных помещений, в которых максимальные требования предъявляются к яркости излучения, а к уровню цветопередачи столь жестких претензий нет
Изделия выпускаются с каплевидной матовой колбой, оснащаются люминофорным покрытием и цоколем E27/E40. Внутренняя горелка изготовляется из прочного кварца.
Приборы меньшей мощности, до 125 Вт, передают нейтрально-белое свечение, а модули от 250 Вт и выше вырабатывают чуть более естественный дневной свет.
Лампочки Osram, сделанные на ртутно-вольфрамовой основе, по всем характеристикам превосходят привычные газоразрядные. Срок их службы гораздо длиннее, а область применения обширнее. Второй параметр обусловлен улучшенным спектром цветового свечения модулей.
При мощности в 160 Вт изделия вырабатывают свет в 3600 К, приближенный к теплой гамме. Более белый оттенок в 3800 К дают лампы в 250 Вт. И только 500-ваттные обеспечивают нейтральное белое свечение в 4000 К.
Такие модули подходят для создания привлекательного, яркого и эффектного освещения в парковых зонах, на открытых пространствах и центральных городских аллеях, прогулочных зонах, концертных залах и прочих местах массового, но не постоянного пребывания людей.
Место #2 — ассортимент компании Philips
Содержащие ртуть лампы от Philips включены в серию HPL-N. Они представляют собой простые газоразрядные модули высокого давления, оснащенные 1 или 2 вспомогательными электродами.
По большей части применяются для обустройства наружного освещения открытых площадок, придомовых территорий и прочих мест подобного плана.
Внутри колбовой части лампочек Филипс располагается кварцевая горелка высокого давления, наполненная парами ртути и смесью аргона. Выдаваемый светопоток в зависимости от мощности составляет 1800 Лм у 50W прибора и до 58 500 ЛМ у модуля в 1000 ВТ
Особенность изделий состоит в том, что они не теряют время на розжиг, а сразу же с момента активации обеспечивают равномерное, яркое и качественное освещение пространства.
Каплевидная матовая колба изготовляется в двух вариантах:
- SG – легкоплавкое стекло с люминофорным покрытием, нанесенным в три слоя;
- HG – тугоплавкое стекло, иногда содержащее некоторое количество кварца — демонстрирует увеличенную стойкостью к рекордно высоким температурам.
SG-элементы используют для ламп низкой и средней мощности, а HG применяют в модулях от 500 Вт до 1000Вт.
Оттеночная гамма источников света составляет 3900-4200 К. Эти цифры обозначают нейтральный оттенок свечения, приближенный к естественному. Фирменная гарантия дается на 1 год.
В серию ML входят инновационные ртутно-вольфрамовые лампы с люминофорным внутриколбовым покрытием. Их отличительная черта – однородный, насыщенный и яркий поток света с высокоуровневой цветопередачей.
Выпускаются с цоколями E27/E40 и имеют базовую мощность в 100, 160, 250 и 500 Вт.
При помощи ртутно-вольфрамовых модулей ML можно создать на придомовой территории приятное глазу, эстетичное, экономичное и долговечное освещение
Температура светопотока колеблется в пределах 3400-3700 К. Лампы такого типа можно назвать одними из самых теплых в своем классе. Их удобно использовать не только для уличного освещения, но и для больших магазинов, концертных залов и торговых центров.
Место #3 — предложения торговой марки Delux
Молодой и перспективный украинский бренд Delux, зарегистрированный в 2005 году, вполне успешно конкурирует с зарубежными производителями. Основные предприятия торговой марки располагаются на промышленных площадках Китая.
Высокий уровень изготовления и безупречное качество сборки делают лампы Delux актуальными и востребованными.
Модуль ртутного типа Delux обеспечивает мощный светопоток с хорошим уровнем рассеивания. Фирменная гарантия дается на 12 месяцев при условии соблюдения базовых правил и условий эксплуатации, указанных в сопроводительных документах
Стандартные изделия представлены линейкой GGY и предназначены для эффективного наружного применения. Рабочая колба имеет слегка вытянутую каплевидную форму.
Металлическим цоколем E27 оснащаются модели мощностью в 125 Вт. Остальные изделия комплектуются цокольным элементом E40. Диапазон их мощности располагается в пределах 250-1000 Вт.
Более прогрессивная серия ртутно-вольфрамовых приборов GYZ включает в себя модули E27/E40 с рабочей мощностью в 160, 250 и 500W.
Изделия надежно и долго служат, в течение всего времени вырабатывая плотный и насыщенный поток света с оптимальным уровнем цветопередачи.
Выводы и полезное видео по теме
Как выглядит и работает лампа ртутного типа, изготовленная на производственных мощностях немецкой компании Osram. Подробный осмотр упаковки, описание указанных цифровых обозначений и буквенных аббревиатур:
О ртутных модулях ДРЛ-типа во всех подробностях. Общий обзор изделия от Philips, нюансы способов подключения к патрону и особенности последующей эксплуатации:
Сюжет об утилизации ламповых изделий ртутного типа. Почему важно, чтобы этот процесс осуществляли профессионалы и обязательно с использованием специального профильного оборудования:
Лампочки ртутного типа еще используются довольно широко, однако, это время постепенно заканчивается. С рынка их вытесняют более прогрессивные, экономичные, эстетично привлекательные и безопасные устройства.
Правда, не слишком высокая стоимость и продолжительный срок службы еще играют свою роль, нередко заставляя покупателей по старой памяти отдавать предпочтение ртутьсодержащим приборам.
Есть опыт использования и утилизации ртутных ламп? Или хотите задать вопросы по теме? Пожалуйста, комментируйте публикацию и участвуйте в обсуждениях. Блок обратной связи расположен ниже.
РТУТНЫЕ ЛАМПЫ НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ | Kursak.NET
РТУТНЫЕ ЛАМПЫ НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ
Принцип действия основан на возбуждении атомов ртути электронами в газовом разряде; атомы ртути испускают резонансное ультрафиолетовое с длинами волн 254 нм и 185 нм. Для преобразования УФ излучения ртути в видимый свет используют фотолюминофор.
1. Фотолюминофоры
ЛЮМИНОФОРЫ (от лат. lumen, род. падеж luminis – свет и греч. phoros – несущий) – вещества, способные преобразовывать различные виды энергии в световую – люминесцировать. По типу возбуждения подразделяются на фото-, катодо-, электро-, рентгено-, радио-, хемилюминофоры. Неорганические люминофоры называются иначе фосфоры. Как правило, их свечение обусловлено наличием примесей – активаторов. Концентрация активатора обычно составляет 10-1-10-3%. (Существуют люминофоры, не содержащие активаторов, – CaWO4).
Люминофоры обозначают формулой основы с указанием активатора, например ZnS : Ag, Ni; после знака «:» – активаторы.
Большинство неорганических люминофоров имеет кристаллическую структуру и относятся к кристаллофосфорам. Люминофоры обычно используют в виде относительно тонких поликристаллических слоев (1-100 мкм), наносимых на внутреннюю поверхность ламп.
Требования к люминофору
1. Способность поглощать излучение с длинами волн 254 нм и 185 нм.
2. Способность излучать в видимой области спектра.
3. Высокий квантовый выход излучения в видимом диапазоне при возбуждении УФ излучением.
4. Пригодность для нанесения на внутреннюю поверхность лампы.
5. Устойчивость к технологическому процессу изготовления лампы.
6. Стабильность фотолюминесценции в процессе эксплуатации.
В ртутных лампах низкого давления в большинстве случаев используют галофосфат кальция –
3[Са3(РО4)2].Са(Сl, F)2 : Sb, Mn
Излучение галофосфатного люминофора включает две широкие полосы с максимумами около 480 нм (сурьма) и около 580 нм (марганец).
Спектр излучения может изменяться в широких пределах в зависимости от соотношений между содержаниями активаторов (сурьмы и марганца) и входящих в основу галогенов (фтора и хлора). Квантовый выход: 0,71 – 0,92
Спектр излучения люминофора
ЛБ – лампа белого света
ЛТБ – лампа теплого белого света
ЛХБ – лампа холодного белого света
ЛД – лампы дневного света
ЛДЦ – лампы дневного света с улучшенной цветопередачей
Люминофоры для ультрафиолетовых ламп:
BaSi2O5:Pb, (Sr, Ca)3(PO4)2:Tl – 350 – 360 нм
(Ba, Zn)2SiO4:Pb (Ca, Zn)3(PO4)2:Tl – 300 – 310 нм
Узкополосные люминофоры:
1. (Ba, Mg)2Al5O27:Eu l = 450 нм, Dl = 40 нм,
квантовый выход – 1.
2. MgAl11O19:Ce, Tb l = 543 нм, Dl = 8 нм, квантовый выход – 1.
3. Оксид иттрия, активированный европием l = 611 нм, Dl = 5 нм, квантовый выход – 0,95
Устройство и подключение обычной люминесцентной лампы с электромагнитным балластом
1 – Вольфрамовая нить (спираль) электрода. В современных люминесцентных лампах применяют, как правило, оксидные катоды, работающие в режиме самоподогрева с катодным пятном и повышенной термоэлектронной эмиссией со всей поверхности. Оксидный катод покрыт слоем эмитирующего вещества, состоящего из оксидов щелочноземельных металлов, получаемых при нагреве и разложении карбонидов (BaCO3, CaCO3, SrCO3). Покрытие активировано малыми примесями щелочноземельных элементов. В результате наружная поверхность катода превращается в слой с малой работой выхода. Оксидные катоды работают при 1250 – 1300 К, обеспечивая большой срок службы и малые катодные падения напряжения.
2 – Стеклянная колба. Наполняется инертным газом, как правило, аргоном под давлением 100-400 Па и небольшим количеством ртути.
3 – Слой порошкообразного люминофора. Изменяя пропорции активаторов, получают различные оттенки при свечении ламп.
4 – Диэлектрический цоколь.
5 – Электрические выводы.
6 – Дроссель.
7 – Стартер (автоматический пусковой выключатель)
8 – Выключатель.
Схема люминесцентной лампы:
1 – ножка; 2 – электрод; 3 – катод; 4 – слой люминофора; 5 – трубка колбы; 6 – цоколь; 7 – ртутные пары
В трубку люминесцентной лампы введены небольшое количество ртути, создающее при 30 – 40 °С давление ее насыщающих паров, и инертный газ с парциальным давлением в несколько сотен Па. В качестве инертного газа используют аргон при давлении 330 Па. В последнее время для наполнения ламп общего назначения применяют смесь, состоящую из 80 – 90 % Ar и 20 – 10 % Ne при давлении 200 – 400 Па. Добавка инертного газа к парам ртути облегчает зажигание разряда, снижает распыление оксидного покрытия катода, увеличивает градиент электрического потенциала столба разряда и повышает выход излучения резонансных линий ртути. На внутреннюю поверхность трубки равномерно по всей ее длине наносят тонкий слой люминофора. Благодаря этому световая отдача ртутного разряда, равная 5 – 7 лм/Вт, возрастает до 70 – 80 лм/Вт в современных люминесцентных лампах мощностью 40 Вт. При использовании люминофоров на основе редкоземельных элементов световая отдача люминесцентной лампы диаметром 26 мм повышается до 90 – 100 лм/Вт.
1. Разогрев лампы
Когда мы включаем выключатель (8), электрическая цепь замыкается, ток проходит через дроссель, стартер и электроды. Стартер представляет собой небольшую газоразрядную лампу и конденсатор (устройство стартера показано на отдельном рисунке). При замыкании электрической цепи выключателем ток между электродами лампы проходить не может, а вот между электродами стартера возникает тлеющий разряд, при этом электроды стартера (неоновой лампы) нагреваются. Один или оба электрода стартера изготавливаются из биметаллических пластин, меняющих свою форму при изменении температуры. При нагреве до определенной температуры электроды замыкаются и начинают остывать, так как ток уже течет через замкнутые электроды стартера. Все это время вольфрамовые нити (1) электродов люминесцентной лампы при прохождении электрического тока нагреваются. Инертный газ внутри стеклянной колбы также нагревается и ртуть, содержащаяся в лампе, испаряется. Когда биметаллическая пластина – электрод стартера остывает и возвращается в исходное положение, электрическая цепь между электродами стартера размыкается.
2. Создание дуги
Для создания электрической дуги обычного напряжения в 220 Вольт недостаточно. Чтобы дуга зажглась, необходимо создать разницу потенциалов в несколько тысяч вольт. Для этого используется дроссель (6) – проволочная катушка, намотанная на сердечник. Когда стартер (7) размыкает цепь, в катушке наводится мгновенное высокое напряжение. При этом всплеске напряжения возникает электрическая дуга между электродами, и лампа начинает светиться. Конденсатор, подключенный параллельно лампе стартера, продляет время всплеска, и предотвращает возникновение дуги между электродами стартера. После зажигания дуги сопротивление лампы быстро падает и соответственно сила тока, проходящего через лампу, начинает быстро возрастать. Чтобы лампа не перегорела, опять же используется дроссель. Обладая определенным сопротивлением, дроссель регулирует силу тока, проходящего через лампу, и в данном случае выступает в роли балласта. Если дуга не зажглась, то между электродами стартера опять возникает тлеющий разряд и процесс включения повторяется. После того, как зажглась дуга, необходимости в подогреве электродов нет. Стартер, размыкая электрическую цепь нагрева электродов, значительно увеличивает ресурс работы люминесцентных ламп.
3. Основной режим работы
Зависимость потоков излучения резонансной линии ртути λ = 254 нм от давления ее паров |
1 – ртуть с добавкой аргона; 2 – чистая ртуть |
После возникновения дуги электрический ток течет уже между электродами, и лампа начинает работать в основном режиме.
Излучение резонансных линий зависит от давления паров ртути, рода и давления используемого в лампах инертного газа. Давление насыщенных паров ртути определяется температурой наиболее холодной части колбы лампы, содержащей ртуть в жидкой фазе.
Увеличение потока излучения в лампах, наполненных парами ртути при давлениях до 5 Па, практически пропорционально давлению ртути, при больших давлениях наступает насыщение. Введение добавки инертного газа увеличивает выход резонансного излучения атомов ртути. В ртутном разряде имеется значительная концентрация нестабильных атомов Hg*, которые обычно оседают на стенках трубки, повышая ее температуру. При увеличении давления в лампе, наполненной инертным газом, вероятность достижения метастабильными атомами стенок без соударения с другими атомами газа или электронами резко снижается. В результате большая часть атомов ртути переходит в возбужденное состояние с последующим испусканием фотонов, что увеличивает све
товую отдачу.
Зависимость выхода резонансного излучения ртути λ = 254 нм от плотности тока | Зависимость световой отдачи люминесцентной лампы от ее длины |
Зависимость температуры внешней поверхности трубки люминесцентной лампы при давлении аргона 400 – 500 Па от тока и диаметра трубки, мм: |
Для изготовления ламп разной мощности выбран определенный ряд диаметров – 16, 25, 38 и 54 мм. С ростом тока, то есть мощности ламп для получения практически приемлемой длины и обеспечения температуры стенки, необходимо увеличивать диаметр трубки колбы. Лампы одинаковой мощности можно, в принципе, создать в колбах различного диаметра, но при этом они будут иметь разную длину. Для унификации ламп и возможности их применения в различных светильниках длины люминесцентных ламп стандартизированы и составляют 440, 544, 900, 1505 и 1200 мм.
Преимущества электромагнитного балласта:
- Простота конструкции и как следствие
- Низкая стоимость и
- Относительно высокая надежность. Чем реже лампа будет включаться-выключаться, тем дольше она прослужит. Срок службы люминесцентных ламп с использованием электромагнитного балласта 6000-12000 часов.
Недостатки:
- Долгое включение – 1-5 сек в зависимости от напряжения в сети, температуры окружающей среды и степени износа лампы.
- Низкочастотное гудение дросселя (около 100 Гц). Чем старее дроссель, тем гудение громче.
- Возможное мерцание лампы.
- Большие размеры и вес дросселя, что непосредственно влияет на размеры светильника
- Уменьшение яркости при снижении температуры окружающей среды из-за уменьшения давления газа в стеклянной колбе (актуально для наружных осветительных приборов). При отрицательной температуре люминисцентную лампу с электромагнитным балластом вообще не включишь.
Частично устранить эти недостатки помогает электронный балласт (электронный пускорегулирующий аппарат (ЭПРА)). Электронный балласт заменяет не только дроссель, но и стартер. Моделей электронных балластов много, одни включают лампу с заметной временной задержкой, как при использовании электромагнитного балласта, другие позволяют плавно изменять яркость люминесцентной лампы, третьи делают это практически мгновенно, в этом случае электроды вообще не нагреваются и дуга зажигается между холодными электродами.
Процессы в газе, люминофоре и на катоде ламп в процесс горения
Проследим процессы, происходящие во времени, в газе или парах металла при прохождении через них электрического тока, а также некоторые специфические процессы, свойственные люминесцентным лампам, в частности их люминофорному слою.
В первые часы горения происходит некоторое изменение электрических параметров, связанное с завершением активировки катода и с поглощением и выделением некоторых примесей из материалов внутренних деталей ламп в условиях повышенной химической активности, характерной для плазмы. В течение остального срока службы электрические параметры остаются неизменными до тех пор, пока не будет израсходован запас активирующего вещества в оксидном катоде, что приводит к значительному повышению напряжения зажигания, то есть практически к невозможности дальнейшей эксплуатации ламп.
Сокращение срока службы люминесцентных ламп может происходить и в результате уменьшения содержания ртути, определяющей давление ее насыщенных паров. При охлаждении лампы ртуть частично оседает на люминофоре, который при соответствующей структуре слоя может связывать ее так, что она больше не участвует в дальнейшем процессе испарения.
Изменение светового потока люминесцентных ламп в течение срока службы: 2 – 80 Вт; 3 – 15 и 30 Вт |
Необратимые процессы протекают во время срока службы в слое люминофора, что приводит к постепенному уменьшению светового потока люминесцентных ламп. Как видно из приведенных на рисунке 9 кривых изменения светового потока люминесцентных ламп в течение срока службы, это уменьшение происходит особенно интенсивно в течение первых 100 часов горения, затем замедляется, становясь после 1500 – 2000 часов примерно пропорциональным длительности горения. Такой характер изменения светового потока люминесцентных ламп в течение срока службы объясняется следующим. В течение 100 часов преобладают изменения состава люминофора, связанные с химическим реакциями с примесями в наполняющем газе; в течение всего процесса горения имеет место медленное разрушение люминофора под действием квантов, обладающих большой энергией, соответствующих резонансному излучению ртути. К последнему процессу добавляется образование на поверхности люминофора слоя адсорбированной ртути, непрозрачного для возбуждающего ультрафиолетового излучения. Кроме этих процессов, а также изменения в результате взаимодействия со стеклом на слое люминофора осаждаются продукты распада катодов, образующих около концов лампы характерные темные, иногда зеленоватые кольцевые зоны.
Опытами установлено, что стойкость люминофорного слоя зависит от удельной электрической нагрузки. Для люминесцентных ламп с повышенной электрической нагрузкой применяют люминофоры более стойкие, чем галофосфат кальция.
Основные параметры ламп
Люминесцентные лампы характеризуются следующими основными параметрами.
Световые параметры: 1) цвет и спектральный состав излучения; 2) световой поток; 3) яркость; 4) пульсация светового потока.
Электрические параметры: 1) мощность; 2) рабочее напряжение; 3) род питающего тока; 4) тип разряда и используемая область свечения.
Эксплуатационные параметры: 1) световая отдача; 2) срок службы; 3) зависимость световых и электрических параметров от напряжения питания и условий внешней среды; 4) размеры и форма ламп.
Основным признаком, выделяющим из всего многообразия люминесцентных ламп лампы массового применения для целей освещения, является их напряжение горения, связанное с видом используемого разряда. По этому признаку лампы делят на три основных типа.
1. Люминесцентные лампы дугового разряда с напряжением горения до 220 В. Эти лампы получили наибольшее распространение в нашей стране и европейских странах. Такие лампы имеют оксидный самокалящийся катод и зажигаются при его предварительном нагреве, что обуславливает основные особенности их конструкции.
2. Люминесцентные лампы дугового разряда с напряжение горения до 750 В. Такие лампы (типа Slim line) получили распространение в США, они работают без предварительного нагрева катодов, имеют мощность более 60 Вт.
3. Люминесцентные лампы тлеющего разряда с холодными катодами. Этот тип ламп используется для рекламного и сигнального освещения. Они работают при малых токах (от 20 до 200 мА) в установках высокого напряжения (до нескольких киловольт). Ввиду малого диаметра применяемых трубок им легко придается любая форма.
В особую группу выделяют высокоинтенсивные лампы повышенной мощности, имеющие размеры ламп первой группы. В таких лампах оказалось необходимым применять специальные способы поддержания давления насыщенных паров ртути.
Рассмотрим основные параметры люминесцентных ламп первой группы. Из перечисленных выше параметров, характеризующих люминесцентные лампы, нами уже рассмотрены цвет и спектральный состав излучения, световой поток, мощность, тип разряда и используемая область свечения. Значения других параметров люминесцентных ламп приведены в таблице 1. Средний срок службы ламп всех типов мощностью от 15 до 80 Вт в настоящее время превышает 12000 часов при минимальной продолжительности горения каждой лампы 4800 – 6000 часов. За время среднего срока службы стандартом допускается спад светового потока не более 40% начального, а за время, равное 70% среднего срока службы, – не более 30%.
Характеристики люминесцентных ламп общего назначения
Типы ламп | Мощность, Вт | Ток, А | Рабочее напряжение, В | Размеры, мм | Световой поток, лм | Срок службы, ч | |||
Длина со штырьками | Диаметр | средний | после минимальной продолжительности горения | средний | минимальный | ||||
ЛБ15 | 15 | 0,33 | 54 | 451,6 | 27 | 820 | 600 | 15000 | 6000 |
ЛБ20 | 20 | 0,37 | 57 | 604 | 40 | 1200 | 940 | 12000 | 4800 |
ЛБ30 | 30 | 0,36 | 104 | 908,8 | 27 | 2180 | 1680 | 15000 | 6000 |
ЛБ40 | 40 | 0,43 | 103 | 1213,6 | 40 | 3200 | 2490 | 12000 | 4800 |
ЛБ65 | 65 | 0,67 | 110 | 1514,2 | 40 | 4800 | 3720 | 13000 | 5200 |
ЛБ80 | 80 | 0,865 | 102 | 1514,2 | 40 | 5400 | 4170 | 12000 | 4800 |
Яркость люминесцентных ламп различной цветности и мощности составляет от 4 × 10³ до 8 × 10³ кд/м². Яркость лампы связана с ее световым потоком Фл и геометрическим размерами соотношением
где L0 – средняя по диаметру яркость средней части лампы в направлении, перпендикулярном оси, кд/м2; Фл – световой поток, лм; k – коэффициент, учитывающий спад яркости к концам трубки, k = 0,92 для всех ламп, за исключением ламп мощностью 15 Вт, у которых k = 0,87; d – внутренний диаметр трубки, м; lсв – длина светящейся части трубки, м.
Неравномерность яркости по диаметру трубки связана с изменением коэффициента отражения стекла, который увеличивается с ростом угла падения. Необходимо отметить, что все указанные электрические и световые параметры люминесцентных ламп определены при включении лампы с образцовым измерительным дросселем (ДОИ) на номинальное стабилизированное напряжение.
Сила света люминесцентных ламп Iv в направлении, перпендикулярном их оси, связана со световым потоком соотношением
Iv = 0,108 × Фл .
Пространственное распределение силы света люминесцентных ламп в продольной плоскости близко к диффузному.
При включении люминесцентных ламп в сеть переменного тока в каждый полупериод происходит погасание и перезажигание разряда в лампе, что приводит к пульсации светового потока. Благодаря послесвечению люминофора пульсации светового потока лампы ослаблена по сравнению с пульсацией разряда. Снижение стробоскопического эффекта, создаваемого пульсирующим световым потоком люминесцентных ламп, осуществляется благодаря соответствующему присоединению к сети питания групп одновременно включаемых люминесцентных ламп, к примеру, на две или три разноименные фазы питающей сети.
Зависимость светового потока люминесцентных ламп от температуры окружающего воздуха: 1 – при неподвижном воздухе; 2 – при скорости воздуха 1 м/с; 3 – при «тепловой рубашке» |
Электрические и световые параметры люминесцентных ламп определяются параметрами схемы включения и напряжением сети. При изменении напряжения сети электрические параметры ламп и те из световых и эксплуатационных параметров, которые непосредственно связаны с электрическими, также изменяются. При любых схемах включения параметры люминесцентных ламп значительно меньше зависят от напряжения питания, чем параметры ламп накаливания.
Зависимость параметров люминесцентных ламп от давления насыщенных паров ртути определяет их чувствительность к изменению температуры окружающей среды и условиям охлаждения.
2.4. Люминесцентные лампы высокого давления.
Наиболее распространены ЛЛ высокого давления типа ДРЛ (дуговая ртутная лам-
па).
Рис. 6.3. Дуговая ртутная 4-злект-родная лампа типа ДРЛ
Они состоят из стеклянной колбы 5, покрытой внутри люминофором, и заключен
ной в ней кварцевой трубки 3, заполненной аргоном при давлении 400 Па с добавкой рту
ти ( рис. 6.3).
В торцы кварцевой трубки впаяны активированные рабочие 4 и поджигающие 2 электроды, включенные через резисторы 1.
При включении лампы в сеть между рабочими и поджигающими электродами воз-
никает тлеющий разряд, ионизирующий аргон. При достаточной ионизации разряд пере-
брасывается в промежуток между рабочими электродами, после чего начинается процесс испарения ртути и повышения давления внутри трубки до 500-10 000 Па.
Возникший дуговой разряд сопровождается интенсивным излучением ультрафио-
летовых лучей. Люминофор преобразует невидимое ультрафиолетовое излучение в свет.
Схема включения лампы ДРЛ состоит из дросселя L, ограничивающего ток лампы и стабилизирующего режим горения, конденсатора C, подавляющего радиопомехи.
Период разгорания лампы составляет 3-10 мин.
Световой поток и процесс зажигания лампы не зависят от температуры окружаю-
щей среды, так как большая колба заполнена углекислым газом, являющимся теплоизоли
рующей оболочкой.
Достоинством ламп ДРЛ является сочетание малых габаритных размеров с боль
шим световым потоком (10-46 клм при мощностях ламп 250-1000 Вт).
К недостаткам ламп ДРЛ следует отнести наличие периода разгорания. После пога
сания повторное включение возможно только через 5-10 мин после охлаждения лампы.
Двухэлектродные лампы ДРЛ не имеют зажигающих электродов, и их схема вклю-
чения усложнена трансформатором, разрядником и другими элементами.
Существуют дуговые ксеноновые, криптоновые, натриевые и металлогалогенные лампы, отличающиеся различными цветовыми оттенками.
2.5. Схемы включения люминесцентных ламп
Для включения люминесцентных ламп в сеть используют пускорегулирующие ап-
параты разных видов.
В общем случае в состав пускорегулирующего аппарата ЛЛ входят дроссели, стар-
теры, конденсаторы и резисторы.
Рис. 17.4. Схемы включения люминисцентных ламп:
а – стартер; б и в – соответственно стартерная и автотрансформаторная схемы
включения; г – схема включения 2-лампового светильника; д – резонансная схема подключения
Стартер (рис. 17..4, а ) служит для замыкания (размыкания) цепи пуска ЛЛ. Его изготовляют в виде стеклянной колбы 2, в которую впаяны два стальных электрода 4. К одному из электродов приварена биметаллическая пластина 3.
Для подключения стартера на изоляторе 5 смонтированы алюминиевые или латун-
ые штыри 6. В отверстия штырей заведены концы электродов, и затем штыри в месте соединения спрессованы.
Рядом с колбой стартера размещен конденсатор 1. Все устройство закрыто алюми
ниевым футляром с изоляционной прокладкой.
Простейшая схема подключения ЛЛ показана на рис. 17.4, б.
В исходном состоянии сопротивления стартера VK и лампы EL очень большие. При подаче питания в стартере появляется тлеющий разряд между его электродами
и сопротивление стартера уменьшается. Через обмотки двухкатушечного дросселя L, элек
троды лампы и область тлеющего разряда стартера протекает ток прогрева электродов.
Тлеющий разряд вызывает изгиб биметаллической пластины стартера, и она замы
кается с электродом. Теперь сопротивление стартера близко к нулю, поэтому через элект
роды лампы протекает ток, прогревающий их до температуры 800-900º С.
При этом благодаря термоэмиссии внутри лампы появляется достаточное число электронов. Из-за отсутствия тлеющего разряда электроды стартера остывают и размыка
ются.
Разрыв цепи вызывает всплеск ЭДС самоиндукции на дросселе, создающей на элек
тродах лампы импульс высокого напряжения, под действием которого происходит иониза
ция аргона и паров ртути -дампа зажигается.
Теперь сопротивление ЛЛ мало, но ток лампы и напряжение на ней ограничены со
противлением последовательно включенных обмоток дросселя. Стартер оказывается под пониженным напряжением и повторно не срабатывает.
Использование дросселя приводит к снижению коэффициента мощности соsφ.Для его повышения в схему включается конденсатор С2, который при выключении лампы раз
ряжается через резистор R.
Конденсаторы С1 и СЗ служат для уменьшения радиопомех, создаваемых старте-
ром.
Наличие стартера — контактного устройства — снижает надежность работы ЛЛ.
Схема бесстартерного пускорегулирующего аппарата (рис. 17.4, в) собрана на автотрансформаторе TV и дросселе L.
Пока лампа не зажглась, через дроссель течет небольшой ток, обусловленный доста
точно высоким сопротивлением обмотки w. На дросселе существует небольшое падение напряжения, поэтому к обмотке wтрансформатора приложено почти все напряжение сети, которое обеспечивает повышенное напряжение в обмотках wи w.
В результате создаются условия для прогрева электродов и возникновения эмиссии. Лампа зажигается, и ее сопротивление уменьшается.
Теперь через дроссель течет ток лампы. На дросселе увеличивается падение напряжения, а напряжение на обмотках автотрансформатора уменьшается. В данной схеме дрос
сель не используется в процессе зажигания ЛЛ, но выполняет свою вторую роль – ограни-
чивает напряжение на ЛЛ после зажигания.
По сравнению с 1-ламповыми светильниками 2- ламповые (рис. 17.4, г) более ком
пактны. Лампа ЕL2 включена через конденсатор С2, поэтому вектор ее тока опережает вектор тока лампы Е1. При этом невидимые мигания ламп возникают несинхронно. Стро
боскопический эффект можно уменьшить, подключая светильники данного помещения в разные фазы 3-фазной сети.
Люминесцентные лампы по сравнению с ЛН более экономичны, но в пускорегули-
рующих аппаратах этих ламп расходуется около 30 % электроэнергии, подводимой из се-
ти.
Наиболее простой и рациональной, с точки зрения минимальных массы и потерь, является резонансная схема подключения (рис. 17.4, д), которая используется в сетях с ча-
стотой 400 Гц. С помощью резонансного эффекта, создаваемого цепью L — C1, С2, в пуско
вой период на лампе возникает напряжение, в 1,5 — 2,3 раза большее напряжения сети.
После зажигания лампы резонанс нарушается включением сопротивления лампы.
Бесстартерные схемы все же имеют дополнительные потери, обусловленные нали-
чием небольшого тока накала даже после зажигания лампы, но этот недостаток компенси-
руется высокой надежностью бесстартерных схем и увеличением срока службы ЛЛ (при-
мерно на 50 %).
Ртутные люминесцентные лампы от производителя ООО Лисма
Тип лампы: Лампа ЛБУТ40-2
Мощность, Вт: 40
Тип цоколя: G13
Тип покрытия: Люминофор
Название: Лампа люминесцентная двухцокольная
ПодробнееТип лампы: Лампа FL80W-32/765
Мощность, Вт: 40
Тип цоколя: G13
Тип покрытия: Люминофор
Название: Лампа люминесцентная двухцокольная
ПодробнееТип лампы: Лампа FL80W-32/640
Напряжение, В:
Мощность, Вт: 80
Тип цоколя: G13
Тип покрытия: Люминофор
Название: Лампа люминесцентная двухцокольная
ПодробнееТип лампы: Лампа FL80W-32/635 80 Вт
Напряжение, В:
Мощность, Вт: 80
Тип цоколя: G13
Тип покрытия: Люминофор
Название: Лампа люминесцентная двухцокольная
ПодробнееТип лампы: Лампа FL40W-32/765
Мощность, Вт: 40
Тип цоколя: G13
Тип покрытия: Люминофор
Название: Лампа люминесцентная двухцокольная
ПодробнееТип лампы: Лампа FL40W-32/640
Мощность, Вт: 40
Тип цоколя: G13
Тип покрытия: Люминофор
Название: Лампа люминесцентная двухцокольная
ПодробнееТип лампы: Лампа FL40W-32/635
Мощность, Вт: 40
Тип цоколя: G13
Тип покрытия: Люминофор
Название: Лампа люминесцентная двухцокольная
ПодробнееТип лампы: Лампа FL36W/765
Мощность, Вт: 36
Тип цоколя: G13
Тип покрытия: Люминофор
Название: Лампа люминесцентная двухцокольная
ПодробнееТип лампы: Лампа ЛЛ 36 Вт FL36W/640
Мощность, Вт: 36
Тип цоколя: G13
Тип покрытия: Люминофор
Название: Лампа люминесцентная двухцокольная
ПодробнееТип лампы: Лампа FL36W/635
Мощность, Вт: 36
Тип цоколя: G13
Тип покрытия: Люминофор
Название: Лампа люминесцентная двухцокольная
ПодробнееРтутные люминесцентные лампы
Главное преимущество и ключевая причина широкого распространения ртутных люминесцентных ламп — их необычайная энергоэффективность: в среднем, такая лампа в пять раз экономичнее лампы накаливания той же мощности. Кроме того, они и служат значительно дольше, чем их традиционные аналоги — по некоторым подсчетам, почти в 20 раз! При правильной эксплуатации и сохранении температурного режима ртутные люминесцентные лампы смогут сохранять яркость своего свечения до 12 тысяч часов.
Ртутные люминесцентные лампы от ООО «Лисма»
Системы освещения на основе люминесцентных ламп сегодня можно встретить везде: в жилых домах, общественных заведениях, промышленных помещениях. В нашем каталоге вы найдете подходящие варианты для любых условий, ведь завод «Лисма» уже много лет является традиционным российским лидером по производству ртутных люминесцентных ламп и сопутствующей продукции.
Ртутная газоразрядная лампа Википедия
Ртутная газоразрядная лампа
[править]
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
(Перенаправлено с Ртутная лампа)
Люминесцентная ртутная лампа высокого давления
Ртутные газоразрядные лампы представляют собой электрический источник света, в котором для генерации оптического излучения используется газовый разряд в парах ртути. Для наименования всех видов таких источников света в отечественной светотехнике используется термин «разрядная лампа» (РЛ), включенный в состав Международного светотехнического словаря, утверждённого Международной комиссией по освещению. Этим термином следует пользоваться в технической литературе и документации.
В зависимости от давления наполнения различают РЛ низкого давления (РЛНД), высокого давления (РЛВД) и сверхвысокого давления (РЛСВД).
К РЛНД относят ртутные лампы с величиной парциального давления паров ртути в установившемся режиме менее 100 Па. Для РЛВД эта величина составляет порядка 100 кПа, а для РЛСВД — 1 МПа и более.
Ртутные лампы низкого давления (РЛНД)
см. — Люминесцентная линейная лампа
см. — Компактная люминесцентная лампа
Ртутные лампы высокого давления (РЛВД)
РЛВД подразделяются на лампы общего и специального назначения. Первые из них, к числу которых относятся, в первую очередь, широко распространённые лампы ДРЛ, активно применяются для наружного освещения, однако они постепенно вытесняются более эффективными натриевыми, а также металлогалогенными лампами. Лампы специального назначения имеют более узкий круг применения, используются они в промышленности, сельском хозяйстве, медицине.Содержание [убрать]
1 Виды
1.1 Ртутные лампы высокого давления типа ДРЛ
1.1.1 Устройство
1.1.2 Принцип действия
1.1.3 Традиционные области применения ламп ДРЛ
1.2 Дуговые ртутные металлогалогенные лампы (ДРИ)
1.3 Дуговые ртутные металлогалогенные лампы с зеркальным слоем (ДРИЗ)
1.4 Ртутно-кварцевые шаровые лампы (ДРШ)
1.5 Ртутно-кварцевые лампы высокого давления (ПРК, ДРТ)
2 Ссылки
[править]
Виды
[править]
Ртутные лампы высокого давления типа ДРЛ
Лампа ДРЛ 250 на самодельном испытательном стенде
ДРЛ (Дуговая Ртутная Люминесцентная) — принятое в отечественной светотехнике обозначение РЛВД, в которых для исправления цветности светового потока, направленного на улучшение цветопередачи, используется излучение люминофора, нанесённого на внутреннюю поверхность колбы.
Для общего освещения цехов, улиц, промышленных предприятий и других объектов, не предъявляющих высоких требований к качеству цветопередачи и помещений без постоянного пребывания людей.
[править]
Устройство
Устройство лампы ДРЛ: 1.Колба;2.Цоколь;3.Горелка;4.Основной электрод;5.Поджигающий электрод;6.Токоограничительный резистор
Лампа ДРЛ со снятой колбой
Первые лампы ДРЛ изготовлялись двухэлектродными. Для зажигания таких ламп требовался источник высоковольтных импульсов. В качестве него применялось устройство ПУРЛ-220 (Пусковое Устройство Ртутных Ламп на напряжение 220 В). Электроника тех времен не позволяла создать достаточно надёжных зажигающих устройств, а в состав ПУРЛ входил газовый разрядник, имевший срок службы меньший, чем у самой лампы. Поэтому в 1970-х гг. промышленность постепенно прекратила выпуск двухэлектродных ламп. На смену им пришли четырёхэлектродные, не требующие внешних зажигающих устройств.
Для согласования электрических параметров лампы и источника электропитания практически все виды РЛ, имеющие падающую внешнюю вольт-амперную характеристику, нуждаются в использовании пускорегулирующего аппарата, в качестве которого в большинстве случаев используется дроссель, включенный последовательно с лампой.
Четырёхэлектродная лампа ДРЛ (смотри рисунок справа) состоит из внешней стеклянной колбы 1, снабжённой резьбовым цоколем 2. На ножке лампы смонтирована установленная на геометрической оси внешней колбы кварцевая горелка (разрядная трубка, РТ) 3, наполненная аргоном с добавкой ртути. Четырёхэлектродные лампы имеют основные электроды 4 и расположенные рядом с ними вспомогательные(зажигающие) электроды 5. Каждый зажигающий электрод соединён с находящимся в противоположном конце РТ основным электродом через токоограничивающее сопротивление 6. Вспомогательные электроды облегчают зажигание лампы и делают её работу в период пуска более стабильной.
В последнее время ряд зарубежных фирм изготавливает трёхэлектродные лампы ДРЛ, оснащённые только одним зажигающим электродом. Эта конструкция отличается только большей технологичностью в производстве, не имея никаких иных преимуществ перед четырёхэлектродными.
Видимый спектр ртутной лампы
[править]
Принцип действия
Горелка (РТ) лампы изготавливается из тугоплавкого и химически стойкого прозрачного материала (кварцевого стекла или специальной керамики) и наполняется строго дозированными порциями инертных газов. Кроме того в горелку вводится металлическая ртуть, которая в холодной лампе имеет вид компактного шарика или оседает в виде налёта на стенках колбы и (или) электродах. Светящимся телом РЛВД является столб дугового электрического разряда.
Процесс зажигания лампы, оснащённой зажигающими электродами, выглядит следующим образом. При подаче на лампу питающего напряжения между близко расположенными основным и зажигающим электродом возникает тлеющий разряд, чему способствует малое расстояние между ними, которое существенно меньше расстояния между основными электродами, следовательно, ниже и напряжение пробоя этого промежутка. Возникновение в полости РТ достаточно большого числа носителей заряда (свободных электронов и положительных ионов) способствует пробою промежутка между основными электродами и зажиганию между ними тлеющего разряда, который практически мгновенно переходит в дуговой.
Стабилизация электрических и световых параметров лампы наступает через 10 — 15 минут после включения. В течение этого времени ток лампы существенно превосходит номинальный и ограничивается только сопротивлением пускорегулирующего аппарата. Продолжительность пускового режима сильно зависит от температуры окружающей среды — чем холоднее, тем дольше будет разгораться лампа.
Электрический разряд в горелке ртутной дуговой лампы создаёт видимое излучение голубого или фиолетового (а не белого как принято считать) цвета, а также мощное ультрафиолетовое излучение. Последнее возбуждает свечение люминофора, нанесённого на внутренней стенке внешней колбы лампы. Красноватое свечение люминофора, смешиваясь с бело-зеленоватым излучением горелки, даёт яркий свет, близкий к белому.
Изменение напряжения питающей сети в большую или меньшую сторону вызывает соответствующее изменение светового потока. Отклонение питающего напряжения на 10 — 15% допустимо и сопровождается изменением светового потока лампы на 25 — 30%. При уменьшении напряжения питания менее 80% номинального лампа может не зажечься, а горящая — погаснуть.
При горении лампа сильно нагревается. Это требует использования в световых приборах с дуговыми ртутными лампами термостойких проводов, предъявляет серьёзные требования к качеству контактов патронов. Поскольку давление в горелке горячей лампы существенно возрастает, увеличивается и напряжение её пробоя. Величина напряжения питающей сети оказывается недостаточной для зажигания горячей лампы. Поэтому перед повторным зажиганием лампа должна остыть. Этот эффект является существенным недостатком дуговых ртутных ламп высокого давления, поскольку даже весьма кратковременный перерыв электропитания гасит их, а для повторного зажигания требуется длительная пауза на остывание.
[править]
Традиционные области применения ламп ДРЛ
Освещение открытых территорий, производственных, сельскохозяйственных и складских помещений. Везде, где это связано с необходимостью большой экономии электроэнергии, эти лампы постепенно вытесняются НЛВД (освещение городов, больших строительных площадок, высоких производственных цехов и др.).
[править]
Дуговые ртутные металлогалогенные лампы (ДРИ)
Основная статья: Лампа на галогенидах металлов
Лампы ДРИ (Дуговая Ртутная с Излучающими добавками) конструктивно схожа с ДРЛ, однако в её горелку дополнительно вводятся строго дозированные порции специальных добавок — галогенидов некоторых металлов (натрия, таллия, индия и др.), за счёт чего значительно увеличивается световая отдача (порядка 70 — 95 лм/Вт и выше) при достаточно хорошей цветности излучения. Лампы имеют колбы эллипсоидной и цилиндрической формы, внутри которой размещается кварцевая или керамическая горелка. Срок службы — до 8 — 10 тыс. ч.
В современных лампах ДРИ используются в основном керамические горелки, обладающие большей стойкостью к реакциям с их функциональным веществом, благодаря чему со временем горелки затемняются гораздо меньше кварцевых. Однако последние тоже не снимают с производства из-за их относительной дешевизны.
Ещё одно отличие современных ДРИ — шаровидная форма горелки, позволяющая снизить спад светоотдачи, стабилизировать ряд параметров и увеличить яркость «точечного» источника. Различают два основных исполнения данных ламп: с цоколями Е27, Е40 и софитное — с цоколями типа Rx7S и подобными им.
Для зажигания ламп ДРИ необходим пробой межэлектродного пространства импульсом высокого напряжения. В «традиционных» схемах включения данных паросветных ламп, помимо индуктивного балластного дросселя, используют импульсное зажигающее устройство — ИЗУ.
Изменяя состав примесей в лампах ДРИ, можно добиться «монохроматических» свечений различных цветов (фиолетового, зелёного и тп) Благодаря этому ДРИ широко используются для архитектурной подсветки. Лампы ДРИ с индексом «12» (с зеленоватым оттенком) используют на рыболовецких судах для привлечения планктона.
[править]
Дуговые ртутные металлогалогенные лампы с зеркальным слоем (ДРИЗ)
Представляет собой обычную лампу ДРИ, часть колбы которой изнутри частично покрыта зеркальным отражающим слоем, благодаря чему такая лампа создает направленный поток света. По сравнению с применением обычной лампы ДРИ и зеркального прожектора, уменьшаются потери за счет уменьшения переотражений и прохождений света через колбу лампы. Так же получается высокая точность фокусировки горелки. Для того, чтобы после вворачивания лампы в патрон направление излучения её можно было изменить, лампы ДРИЗ снабжают специальным цоколем.
[править]
Ртутно-кварцевые шаровые лампы (ДРШ)
Лампы ДРШ представляют собой дуговые ртутные лампы сверхвысокого давления с естественным охлаждением. Имеют шарообразную форму и дают сильное ультрафиолетовое излучение.
[править]
Ртутно-кварцевые лампы высокого давления (ПРК, ДРТ)
Дуговые ртутные лампы высокого давления типа ДРТ (Дуговые Ртутные Трубчатые) представляют собой цилиндрическую кварцевую колбу с впаянными по концам электродами. Колба наполняется дозированным количеством аргона, помимо того в неё вводится металлическая ртуть. Конструктивно лампы ДРТ очень схожи с горелками ДРЛ, а электрические параметры их таковы, что позволяют использовать для включения пускорегулирующие аппараты ДРЛ соответствующей мощности. Однако большинство ламп ДРТ выполняется в двухэлектродном исполнении, поэтому для их зажигания требуется использование специальных дополнительных устройств.
Первые разработки ламп ДРТ, носивших первоначальное название ПРК (Прямая Ртутно-Кварцевая), были выполнены Московским электроламповым заводом в 1950-х гг. В связи с изменением нормативно-технической документации в 1980-х гг. обозначение ПРК было заменено на ДРТ.
Существующая номенклатура ламп ДРТ имеет широкий диапазон мощностей (от 100 до 12000 Вт). Лампы используются в медицинской аппаратуре (ультрафиолетовые бактерицидные и эритемные облучатели), для обеззараживания воздуха, пищевых продуктов, воды, для фотополимеризации лаков и красок, экспонирования фоторезистов и иных фотофизических и фотохимических технологических процессов. Лампы мощностью 400 и 1000 Вт применялись в театральной практике для освещения декораций и костюмов, расписанных флуоресцентными красками. В этом случае осветительные приборы оснащались светофильтрами из ультрафиолетового стекла УФС-6, срезающими жёсткое ультрафиолетовое и практически всё видимое излучение ламп.
Важным недостатком ламп ДРТ является интенсивное образование озона в процессе их горения. Если для бактерицидных установок это явление обычно оказывается полезным, то в других случаях концентрация озона вблизи светового прибора может существенно превышать допустимую по санитарным нормам. Поэтому помещения, в которых используются лампы ДРТ, должны иметь соответствующую вентиляцию, обеспечивающую удаление избытка озона.
В небольших количествах изготавливаются безозонные лампы ДРТ, колба которых имеет внешнее покрытие из кварца, легированного диоксидом титана. Такое покрытие практически не пропускает озонообразующую линию резонансного излучения ртути 253,7 нм.
[править]
Ссылки
Газоразрядные лампы высокого давления[скрыть]
п·о·р
Источники искусственного света
Накаливания Лампа накаливания • Галогенная лампа
Флуоресцентные Люминесцентная лампа (компактная люминесцентная лампа) • Индукционная лампа • Ртутная лампа • Лампа чёрного света
Газоразрядные Лампы высокой интенсивности • Неоновая лампа • Натриевая газоразрядная лампа • Ксеноновая лампа-вспышка • Газосветные лампы
Электродуговые Дуговая лампа • Ксеноновая дуговая лампа • Свеча Яблочкова • Металлогалогенная лампа
На сгорании Ацетиленовые лампы • Свечи • Газовая лампа • Керосиновая лампа • Друммондов свет • Масляные лампы • Лучина • Факел
Прочие Серная лампа • Светодиоды (светодиодная лампа • органический светодиод)
Люминесценции Хемилюминесценция • Биолюминесценция • Радиолюминесценция • Сонолюминесценция • Черенковское излучение
Осветительное
оформление Прожектор • Люстра • Торшер • Бра • Лампочка Ильича • MR16 • Фонарь (уличный • карманный) • Взрывобезопасная лампа • Плазменная лампа • Электролюминесцентный провод • Лавовая лампа • Оптическое волокно
Категории: Источники света | Светотехника | Источники ультрафиолетового излучения
люминесцентная ртутная лампа низкого давления — с немецкого на русский
См. также в других словарях:
Лампа — получить на Академике рабочий купон на скидку MELEON или выгодно лампа купить с бесплатной доставкой на распродаже в MELEON
Ртутная лампа — газоразрядный источник света (См. Газоразрядные источники света), в котором при электрическом разряде в парах ртути возникает оптическое излучение в ультрафиолетовой, видимой и близкой инфракрасной областях спектра. В зависимости от… … Большая советская энциклопедия
Лампа люминесцентная — – ртутная лампа низкого давления, в которой большая часть света излучается одним или несколькими слоями люминесцирующего вещества, возбуждаемого ультрафиолетовым излучением разряда. [СТ МЭК 50(845) 87] Рубрика термина: Энергетическое… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
Лампа люминесцентная — Люминесцентная лампа: разрядная ртутная лампа низкого давления, в которой большая часть света излучается одним или несколькими слоями люминофора, возбуждаемого ультрафиолетовым излучением разряда… Источник: ГОСТ Р 53905 2010. Национальный… … Официальная терминология
ЛЮМИНЕСЦЕНТНАЯ ЛАМПА — особый вид электрической лампы. Это ртутная лампа низкого давления в виде стеклянной трубки. Возникающие в ней в результате разряда в парах ртути невидимые ультрафиолетовые излучения преобразуются в видимый свет люминофором (порошкообразным… … Краткая энциклопедия домашнего хозяйства
Люминесцентная лампа — Различные виды люминесцентных ламп Люминесцентная лампа газоразрядный источник … Википедия
люминесцентная лампа — 105 люминесцентная лампа: Разрядная ртутная лампа низкого давления, в которой большая часть света излучается одним или несколькими слоями люминофора, возбуждаемого ультрафиолетовым излучением разряда. Источник: ГОСТ Р 53905 2010: Энергосбережение … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
люминесцентная лампа — газоразрядный источник света низкого давления, световой поток которого определяется в основном свечением люминофоров под воздействием УФ излучения электрического разряда. Световая отдача до 85 лм/Вт, срок службы более 104 ч. Применяются главным… … Энциклопедический словарь
Люминесцентная лампа — English: Fluorescent Ртутная лампа низкого давления, в которой большая часть света излучается одним или несколькими слоями люминесцирующего вещества, возбуждаемого ультрафиолетовым излучением разряда (по СТ МЭК 50(845) 87) Разрядная лампа, в… … Строительный словарь
Ртутная газоразрядная лампа — Ртутная лампа высокого давления Ртутные газоразрядные лампы представляют собой электрический источник света, в котором для генерации оптического излучения используется … Википедия
Люминесцентная лампа — газоразрядный источник света, световой поток которого определяется в основном свечением люминофоров под воздействием ультрафиолетового излучения разряда; видимое свечение разряда не превышает нескольких %. Л. л. широко применяются для… … Большая советская энциклопедия
ЛЮМИНЕСЦЕНТНАЯ ЛАМПА — газоразрядный источник света низкого давления, в к ром УФ излучение разряда (обычно дугового) преобразуется с помощью люминофоров в длинноволновое (видимое) излучение. Наиболее распространённая разновидность ртутная Л. л. Она представляет собой… … Большой энциклопедический политехнический словарь