СВЕТОТЕХНИКА

Срок службы ламп не менее 8000 часов

4.3.2. Ртутные лампы высокого давления

Рассмотренные в предыдущем разделе люминесцентные лам­пы — это лампы низкого давления. Разряд в них происходит при дав­лении паров ртути не более 0,1 мм ртутного столба или 10 паскалей (Па). Спектр излучения разряда при таких давлениях имеет линейча­тый характер, причем, как уже было сказано, до 80 % мощности раз­ряда приходится на две УФ линии: 257 и 185 нм, а на долю пяти ли­ний видимой части спектра лишь около 2 %.

Если давление паров ртути повышается, то вначале все линии «расплываются» и превращаются в полосы, затем происходит пере­распределение энергии: излучение в УФ области ослабевает, а в ви­димой — увеличивается. При давлении паров ртути около 1000 мм ртутного столба доля видимого излучения возрастает настолько, что световая отдача разряда достигает 20-25 лм/Вт, то есть становится больше, чем у ламп накаливания общего назначения. Но при этом все видимое излучение сосредоточено в сине-зеленой части спект­ра, а желтый и красный свет отсутствуют полностью. Многим знаком свет медицинских УФ облучателей — довольно неприятного сине-зе­
леного цвета, сильно искажающий вид освещаемых предметов, в ча­стности, человеческих лиц. В этих облучателях применяются как раз ртутные лампы высокого давления типа ДРТ (дуговая, ртутная, труб­чатая).

Несмотря на относительное ослабление доли УФ излучения, оно все же остается в спектре разряда в довольно большом количестве (около 40 % подводимой к разряду мощности). Так же как и в люми - несцентныхлампах низкого давления, это излучение с помощью лю­минофора может быть превращено в видимое. Но если в обычных люминесцентных лампах температура стенок колбы лишь немногим выше температуры окружающего воздуха, то в лампах высокого дав­ления размеры колб гораздо меньше, и температура на стенках до­стигает 500 - 600 оС. Найти люминофоры, эффективно работающие при таких температурах, до сих пор не удалось.

Проблему решили в начале 50-х годов прошлого века. Малога­баритную ртутную лампу высокого давления поместили внутрь дру­гой, значительно большей по размеру колбы, а уже на внутреннюю поверхность этой колбы стали наносить люминофор, имеющий наи­большую эффективность при температуре 200 - 300 оС и излучаю­щий преимущественно в красной области. Сейчас в качестве люми­нофора чаще всего применяют фосфат-ванадат иттрия, активирован­ный европием. С 1952 года начался массовый выпуск таких ламп ве­дущими мировыми производителями — General Electric, Philips, Osram. Сегодня по объему выпуска ртутные лампы высокого давления с лю­минофором занимают третье место после ламп накаливания и люми­несцентных ламп.

Срок службы ламп не менее 8000 часов

ртутных ламп высокого лавления с люминофором

На рис. 30 показано устройство лампы.

Разрядная трубка 1 («горелка») из квар­ца держателями 2 из достаточно толстой ни­келевой проволоки закреплена на ножке 3 (у мощныхламп горелка поддерживается еще и пружинящим держателем 4, упирающимся во внешнюю колбу). Ножка 3 герметично впаяна во внешнюю колбу 5, покрытую изнутри сло­ем люминофора 6. В ртутных лампах высоко­го давления используются самокалящиеся электроды 7 в виде спирали, навитой на воль­фрамовый стержень (керн) и покрытой акти­вирующим веществом. Кроме основных элек­тродов 7, в лампах имеются поджигающие электроды 8, расположенные вблизи основных и электрически соединенные с противополож­ными электродами через ограничительные
сопротивления 9. На внешней колбе с помощью высокотемператур­ной мастики крепится стандартный резьбовой цоколь 10. Между го­релкой и цоколем крепится тепловой экран 11 (обычно из слюды). Внутренний объем горелки заполнен инертным газом аргоном сдав­лением от 10до 50 мм ртутного столба (в зависимости от мощности лампы) и ртутью.

В отличие от люминесцентных ламп, в которых ртуть всегда на­ходится в жидком состоянии, в лампах высокого давления количе­ство ртути строго дозировано, и при работе ламп ртуть в горелках находится только в газообразном состоянии при давлении паров 1000 - 1500 мм ртутного столба (1,5 - 2 атмосферы). Для получения таких высоких давлений паров ртути температура стенок горелки дол­жна быть не менее 500 оС. Поэтому горелки ламп высокого давления делают только из кварца. Пространство между горелкой и внешней колбой заполняется газом (техническим аргоном).

Схема включения ртутных ламп высокого давления проще, чем люминесцентных ламп (рис. 31). Благодаря наличию поджигающих электродов, расположенных очень близко к основным, между этими электродами разряд возникает при напряжениях ниже сетевого. Этот разряд очень слаб, так как ток его ограничен сопротивлениями 9, но он создает начальную ионизацию газа в горелке, за счет которой раз­ряд переходит на основные электроды. Ток основного разряда огра­ничивается только дросселем, и величина его в первое время после включения в 2 - 3 раза больше, чем после полного разгорания лам­пы. Ток разряда разогревает основные электроды до температуры, обеспечивающей достаточную эмиссию электронов из них (1000­1200 оС). Из-за большого тока разряда начинают разогреваться стен­ки горелки, находящаяся на них ртуть постепенно полностью испаря­ется, и процессы в лампе стабилизируются. Процесс разгорания длит­ся достаточно долго — от7до 10 минут.

Как и в схемах с люминесцентными лампами, дроссель создает сдвиг фаз между током и напряжением (cos р~ 0,5). Для компенса­ции этого сдвига параллельно цепочке из лампы и дросселя включа­ется компенсирующий конденсатор (см. рис. 25 а).

Срок службы ламп не менее 8000 часов

Ртутные лампы высокого давления с люминофором выпускаются мощностью 80, 125, 250, 400, 700 и 1000 Вт; изредка встречаются лампы мощностью 50 и 2000 Вт. Лампы мощностью 50, 80 и 125 Вт выпускаются с цоколем Е27, более

мощные — с цоколем Е4°. Потери м°щ - Рис. 31. Схема включения ности в дросселях, как правило, состав - ртутных ламп

ляют не больше 10%. высокого лавления

Световая отдача современных ламп — от 40 до 60 лм/Вт; срок службы — до 24000 часов. По этим параметрам ртутные лампы высо­кого давления значительно превосходят лампы накаливания, что и предопределило их очень широкое распространение.

Кроме высокой световой отдачи и большого срока службы, ртут­ные лампы высокого давления имеют и другие достоинства: относи­тельная компактность; простота включения; широкий диапазон мощ­ностей; очень слабая зависимость параметров от окружающей тем­пературы. Недостатки такихламп:

1. Низкое качество цветопередачи (Ra= 45 - 50; у иностранных ламп Delux и Super Delux — не выше 55).

2. Большие пульсации светового потока (65 - 75 %).

3. Большое время разгорания (до 10 минут).

4. Невозможность повторного включения горячей лампы — если лампа случайно погасла, снова включить ее можно только после ос­тывания горелки.

5. Высокая температура на внешней колбе (250 - 300 оС).

Ртутные лампы высокого давления широко применяются там,

где не требуется качество цветопередачи, — в уличном освещении, на складах, на промышленных предприятиях (при наличии вращаю­щихся деталей — с обязательным включением соседних светильни­ков в разные фазы) и т. п.

Срок службы ламп не менее 8000 часов

Классификация и обозначение ламп

Ртутные лампы высокого давления классифициру­ются по мощности.

В России лампы выпускаются под названием ДРЛ (дуговая, ртутная, люминесцентная), далее указывается мощность в ваттах.

За рубежом каждая фирма выпускает лампы под своим названием: Philips — HPL; Osram — HQL; General Electric — MBF; Sylvania — HSL и HSB; Radium — HRL. По международной системе обозначений ILCOS все эти лампы называ­ются QE.

В таблице 10 (см. стр.57) даны усредненные параметры некото­рых типов ртутных ламп высокого давления с люминофорами.

СВЕТОТЕХНИКА

Трековые светильники в интерьере современной кухни

Комфортная эргономичная кухня – мечта каждой хозяйки. Для воплощения этой мечты следует продумать и грамотно составить дизайн-проект, закупить стройматериалы и бытовую технику, а также позаботиться о качественном освещении рабочей и …

Как выбрать светодиодную ленту

Светодиодная лента сегодня уверенно выходит на лидирующие позиции, вытесняя другие виды популярного энергосберегающего оборудования. Без нее не обходится ни ремонт дома или квартиры, ни оборудование офиса, ни тюнинг автомобиля, ни …

Как влияет освещение на трудоспособность сотрудников?

Искусственное освещение в помещении способно оказывать серьезное воздействие на работоспособность и самочувствие сотрудников. Поэтому при выборе систем освещения для офисов рекомендуется придерживаться ряда правил, которые помогут создать комфортную обстановку и …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Контакты для заказов шлакоблочного оборудования:

+38 096 992 9559 Инна (вайбер, вацап, телеграм)
Эл. почта: inna@msd.com.ua