Lampy LED prądu stałego lub przemiennego. Lampy łukowe ultrawysokiego ciśnienia. Napięcie zasilania i częstotliwość

TREŚĆ

Wstęp


  1. Klasyfikacja i podstawowe parametry elektrycznych źródeł światła

    1. Żarówki

    2. Świetlówki niskociśnieniowe

    3. Wysokoprężne lampy fluorescencyjne

  2. Schematy zasilania świetlówki

  3. Podstawowe wielkości oświetlenia

  4. Zasady bezpieczeństwa przy konserwacji elektrycznych instalacji oświetleniowych

WSTĘP

Elektryczne instalacje oświetleniowe stosowane są we wszystkich obiektach przemysłowych i domowych, budynkach użyteczności publicznej, mieszkalnych i innych, na ulicach, placach, drogach, przejazdach itp. Jest to najczęściej spotykany rodzaj instalacji elektrycznych. Istnieją trzy rodzaje oświetlenia elektrycznego.

Oświetlenie robocze przeznaczone do normalnych czynności we wszystkich pomieszczeniach i na otwartych przestrzeniach z niedostatecznym oświetleniem naturalnym. Powinien zapewniać znormalizowane oświetlenie pomieszczenia w miejscu pracy.

Oświetlenie awaryjne ma na celu stworzenie warunków do bezpiecznej ewakuacji ludzi w przypadku awaryjnego wyłączenia oświetlenia roboczego w pomieszczeniach lub kontynuacji prac w miejscach, gdzie ze względów technologicznych nie można wstrzymać prac. Oświetlenie awaryjne powinno zapewniać oświetlenie co najmniej 5% całości do dalszej pracy lub co najmniej 2 luksy, a oświetlenie ewakuacyjne – co najmniej 0,5 luksa na podłodze, wzdłuż głównych przejść i schodów.

oświetlenie bezpieczeństwa wzdłuż granic obszaru chronionego stanowi integralną część oświetlenia roboczego, stworzy oświetlenie strefy po obu stronach ogrodzenia.

Zgodnie z zasadami dotyczącymi instalacji elektrycznych oświetlenie dzieli się na trzy systemy.

Oświetlenie ogólne w pomieszczeniach przemysłowych może być jednolity (z równomiernym oświetleniem w całym pomieszczeniu) lub zlokalizowane kiedy lampy są ustawione w taki sposób, że na głównych stanowiskach pracy powstaje zwiększone oświetlenie. System lokalny zapewnia oświetlenie miejsc pracy, obiektów i powierzchni.

Łączny nazywają taki system oświetlenia, w którym oświetlenie lokalne jest dodawane do ogólnego oświetlenia pomieszczenia lub przestrzeni, tworząc zwiększone oświetlenie w miejscu pracy. Głównym elementem instalacji elektrycznej oświetlenia jest źródło światła - lampa, która zamienia energię elektryczną na promieniowanie świetlne.

Powszechnie stosowane są dwie klasy źródeł światła: lampy żarowe I wyładowanie gazowe(świetlówki, rtęć, sód i ksenon).

Głównymi cechami lampy są nominalne wartości napięcia, moc strumienia świetlnego (czasami - światłość), żywotność, a także wymiary (pełna długość L , średnica, wysokość środka światła od środkowego styku podstawy gwintowanej lub kołkowej do środka gwintu).

Najpopularniejsze rodzaje cokołów: mi- gwintowany; WS - pin jednostykowy, VD - pin dwustykowy(kolejne litery oznaczają średnicę gwintu lub podstawy).

Poza tym skupienie R, strop cylindryczny gładki SV kilka innych cokołów.

W oznaczeniu lamp ogólnego przeznaczenia litery oznaczają: V - próżnia, G - wypełnione gazem, B - bispiralne wypełnione gazem, BK - bispiralny krypton.

Duże znaczenie ma zależność charakterystyk żarówek (LN) od faktycznie dostarczanego napięcia. Wraz ze wzrostem napięcia temperatura żarnika wzrasta, światło staje się bielsze, strumień gwałtownie wzrasta, a strumień świetlny jest nieco wolniejszy, w wyniku czego żywotność lampy jest znacznie zmniejszona.

Szeroko stosowane w instalacjach oświetleniowych niskociśnieniowe rurowe świetlówki rtęciowe (LL) mają szereg istotnych zalet w stosunku do LN; np. wysoka skuteczność świetlna, sięgająca 75 lm/W; długa żywotność, dochodząca do 10 000 godzin dla lamp standardowych: możliwość zastosowania źródła światła o różnym składzie widmowym z lepszym oddawaniem barw dla większości typów niż żarówki; stosunkowo niska (choć oślepiająca) jasność, co w niektórych przypadkach jest zaletą.

Główne wady lamp LL to: względna złożoność obwodu przełączającego; ograniczona moc jednostkowa i duże rozmiary danej mocy; niemożność przełączenia lamp pracujących na prąd przemienny na zasilanie sieciowe prąd stały: zależność charakterystyki od temperatury otoczenia. Dla konwencjonalnych lamp optymalna temperatura otoczenia wynosi 18 - 25°C, gdy temperatura odbiega od optymalnej, spada strumień świetlny i skuteczność świetlna; o godz
Przy obecnych normach, w których różnica między wartościami natężenia oświetlenia dla lamp żarowych i wyładowczych w większości przypadków nie przekracza dwóch stopni, wysoka skuteczność świetlna i długa żywotność lamp LL oraz DRL sprawiają, że są w większości przypadków bardziej ekonomiczne niż żarówki.

Zaletami lamp DRL są: wysoka skuteczność świetlna (do 55 lm/W); długa żywotność (10 000 godzin); ścisłość; odporność na warunki środowiskowe (z wyjątkiem bardzo niskich temperatur).

Należy wziąć pod uwagę wady lamp DRL: przewaga części niebiesko-zielonej w widmie promieni, prowadząca do niezadowalającego oddawania barw, co wyklucza stosowanie lamp w przypadkach, gdy obiektami wyróżniającymi są twarze ludzi lub pomalowane powierzchnie; możliwość pracy tylko na prądzie przemiennym; potrzeba włączenia przez dławik balastowy; czas trwania zapłonu po włączeniu (około 7 minut) i początek ponownego zapłonu nawet po bardzo krótkiej przerwie w zasilaniu lampy po ostygnięciu (około 10 minut); pulsacja strumienia świetlnego większa niż w świetlówkach; znaczne zmniejszenie strumienia świetlnego pod koniec okresu eksploatacji.

Żarówki są wykonane na napięcia 12-20 V o mocy 15-1500 watów. Żywotność żarówek ogólnego przeznaczenia wynosi 1000 h. Strumień świetlny mierzony w lumenach na 1 W mocy pobieranej przez lampę wynosi od 7 (dla lamp małej mocy) do 20 lm/W (dla lamp dużej mocy). Kolby lamp żarowych są wypełnione gazem obojętnym (azot, argon, krypton), co zwiększa żywotność żarnika wolframowego i zwiększa wydajność lamp.

Obecnie produkowane są żarówki lustrzane typu ZK i ZSh na podwyższone napięcie: 220-230, 235-245 V.

Żarówki halogenowe typu KG-240 (rurowe z żarnikiem wolframowym w bańce kwarcowej) o mocy 1000, 1500 i 2000 W stały się powszechne ze względu na zwiększoną moc świetlną.

Świetlówki to szklana rurka wypełniona gazem - argonem, której wewnętrzna powierzchnia jest pokryta luminoforem. W probówce znajduje się również kropla rtęci. Po podłączeniu do sieci elektrycznej w lampie tworzą się opary rtęci i wytwarzane jest światło zbliżone do światła dziennego.

Przemysł elektryczny produkuje serię energooszczędnych lamp LL przeznaczonych do oświetlenia ogólnego i miejscowego obiektów przemysłowych, publicznych i administracyjnych (LB18-1, LB36, LDTs18, LB58). W pomieszczeniach mieszkalnych stosuje się lampy LEC18, LEC36, LEC58, które w porównaniu ze standardowymi LL o mocy 20, 40 i 65 W mają zwiększoną wydajność, mniejsze zużycie energii elektrycznej o 7-8%, mniejsze zużycie materiałów, zwiększoną niezawodność podczas przechowywania i transportu. Do pomieszczeń administracyjnych produkują LL o ulepszonym oddawaniu barw (LETS i LTBTSTS) o mocy 8-40 watów. Lampy mają kształt liniowy i kręcony (w kształcie litery U i W, pierścieniowy). Wszystkie lampy, z wyjątkiem lamp pierścieniowych, mają na końcach dwupinowe podstawy.

Ze względu na widmo emitowanego światła LL dzieli się na typy: LB - biały, LHB - biały zimny, LTB - biały ciepły, LD-day i LDC - dzienne poprawne oddawanie barw.

Wysokoprężne rtęciowe lampy łukowe DRL z korekcją barwy składają się ze szklanej bańki pokrytej luminoforem, wewnątrz której umieszczona jest kwarcowa rurka wyładowcza wypełniona parami rtęci.

Lampy metalohalogenkowe DRI produkowane są ze skutecznością świetlną 75-100 lm/W przy czasie świecenia 2000-5000 h. Lampy te zapewniają lepsze oddawanie barw niż lampy DRL.

Do oświetlania suchych, zakurzonych, wilgotnych pomieszczeń produkowane są metalohalogenkowe lampy lustrzane typu DRIZ.

Lampy sodowe HPS o mocy 400 i 700 W emitują złoto-białe światło; ich skuteczność świetlna to 90-120 lm/W, czas świecenia to ponad 2500 godzin.


  1. Klasyfikacja i podstawowe parametry elektrycznych źródeł światła

Elektryczne źródła światła ze względu na sposób generowania promieniowania można podzielić na: temperatura(żarówki) i fluorescencyjny(świetlówki i lampy wyładowcze).

Główne parametry elektrycznych źródeł światła: napięcie zasilania; moc znamionowa; skuteczność świetlna mierzona w lumenach na wat (lm/W); prądy rozruchowe i robocze; nominalny strumień świetlny; spadek strumienia świetlnego określony czas operacja; średnia żywotność lampy.

1.1. Żarówki

Do celów oświetleniowych żarówki elektryczne są nadal szeroko stosowane ze względu na łatwość obsługi i włączenia do sieci, niezawodność i zwartość.

Główną wadą żarówek jest ich niska sprawność (około 2%), tzn. żarówki bardziej grzeją niż świecą. Żywotność lamp żarowych wynosi średnio 1000 h. Żarówki są bardzo wrażliwe na zmiany w dostarczanym do nich napięciu. Wzrost napięcia o 1 % powyżej nominalnego prowadzi do wzrostu strumienia świetlnego o 4% i zmniejszenia żywotności o 13-14 %. Wraz ze spadkiem napięcia żywotność wzrasta, ale strumień świetlny lampy maleje, co wpływa na wydajność pracowników.

Żywotność żarówek zmniejszają ich wibracje, częste włączanie i wyłączanie, pozycja niepionowa. Światło żarówek różni się od naturalnego przewagą promieni żółto-czerwonej części widma, co zniekształca naturalne barwy przedmiotów.

Żarówki mogą być próżnia(moc typu B od 15 do 25 W) i wypełniony gazem(typy G, B, BK o mocy od 40 do 1500 W).

Lampy gazowe typu G (monospiralne) i B (bispiralne) wypełnione są argonem z dodatkiem 12-16% azotu.

Strukturalnie lampa bispiralna różni się od lampy monospiralnej tym, że jej włókna mają postać podwójnych spiral, to znaczy spirali skręconej ze spirali. Skuteczność świetlna tych lamp jest o około 10% wyższa niż w przypadku lamp konwencjonalnych (monospiralnych).

Lampy bispiralne wypełnione kryptonem (lampy typu BK) na zewnątrz różnią się kształtem grzybka i mają skuteczność świetlną o 10-20% wyższą niż lampy wypełnione argonem. Ze względu na wysoki koszt gazu kryptonowego lampy typu BK są produkowane od 40 do 100 watów.

Należy zauważyć, że włókno wolframowe można złożyć nie tylko w spiralę i podwójną spiralę, ale także w potrójną spiralę i uformować różne kształty strukturalne (cylindryczne, pierścieniowe, prostokątne itp.). Skala mocy znamionowej żarówek ogólnego przeznaczenia (W): 15, 25, 40, 60, 75, 100, 150, 200, 300, 500, 750, 1000.

Lampy o mocy 15 i 25 W produkowane są w próżni, 40-100 W - bicoil z wypełnieniem argonem lub kryptonem, 150 W - monocoil lub bicoil oraz 200 W i więcej - monocoil z wypełnieniem argonem. Skuteczność świetlna lamp 7-18 lm/W.

Do lamp o mocy od 15 do 200 W stosuje się podstawę E27 / 27, do lamp o mocy 300 W z kolbą o długości 184 mm - podstawę E27 / 30, do lamp o mocy od 300 do 1000 W - podstawa E40/45.

Lampy o mocy do 300 W mogą być produkowane zarówno w kolbach przezroczystych jak i matowych (MT), opalowych (O), mlecznych (ML). Należy zauważyć, że opal jest minerałem podklasy wodorotlenków (SiO 2 x nH 2 O).

Symbole żarówek ogólnego przeznaczenia: słowo „lampa”, rodzaj wypełnienia i korpusu żarnika, rodzaj żarówki (jeśli jest nieprzezroczysta), zakres napięcia, moc znamionowa, numer GOST. Na przykład oznaczenie „Lampa B 125-135-25 GOST 2239-79” oznacza: lampę próżniową, przezroczystą żarówkę na napięcie 125-135 V, moc 25 W, wyprodukowaną zgodnie z GOST 2239- 79.

Oznaczenie „Lampa GMT 220-230-150 GOST 2239-79” brzmi następująco: wypełniona gazem monospiralna lampa argonowa w matowej bańce na napięcie 220-230 V, moc 150 W, wyprodukowana zgodnie z GOST 2239-79.

Żarówki do oświetlenia miejscowego produkowane są na napięcie 12 V o mocy od 15 do 60 W oraz na napięcie 24 i 36 V o mocy 25, 40, 60 i 100 W. Oznaczenie tych lamp np. MO-36-60 lub MO-12-40 oznacza: żarówkę do oświetlenia miejscowego o napięciu 36 V o mocy 60 W oraz żarówkę do oświetlenia miejscowego o napięcie 12 V o mocy 40 W. Ponadto produkowane są miniaturowe żarówki typu MN na napięcie 1,25 V o mocy 0,313 W; moc 2,3 V 3,22 W; moc 2,5 V 0,725 W, 1,35 W, 2,8 W; Moc 36V 5,4W. Strumień świetlny lamp może się z czasem zmniejszać. Istnieją normy dotyczące zmniejszania strumienia świetlnego każdej lampy po 750 godzinach pracy przy napięciu znamionowym.

Ostatnio rozpowszechniły się żarówki, których żarówki są pokryte lustrem lub białą rozproszoną warstwą odblaskową. Takie lampy nazywane są oprawami oświetleniowymi. Lustrzanej części kolby nadaje się odpowiedni kształt w celu uzyskania określonej krzywej natężenia światła (rys. 2.2). Ponieważ lampy z powłokami odblaskowymi mają niezbędną krzywą światłości, do ich zastosowania stosuje się urządzenia oświetleniowe bez urządzeń optycznych, co znacznie obniża koszt ich lamp. Lampy te nie wymagają czyszczenia, a ich strumień świetlny jest bardziej stabilny podczas pracy.

Żarówki z warstwami odblaskowymi (oprawy) dzielą się na: lampy oświetlenia ogólnego z warstwą dyfuzyjną (D) typu NHD (żarówki wypełnione argonem, monospiralne z warstwą dyfuzyjną); lampy oświetlenia miejscowego z warstwą rozproszoną typu MOD; lampy lustrzane o średnim (G) rozsyle światła typu NZS; lampy lustrzane o szerokim (W) rozsyle światła typ ZN27-ZN28; lampy lustrzane o skupionym rozsyle światła typu NZK; lampy lustrzane do oświetlenia miejscowego typu MOZ.

Lampy oświetlenia ogólnego z warstwą rozpraszającą typu NGD produkowane są na napięcie 127 V o mocy 20, 60, 100, 150 i 200 W oraz na napięcie 220 V o mocy 40, 100, 150, 200 i 300 W.

Lampy oświetlenia miejscowego z warstwą rozpraszającą typu MOD produkowane są na napięcie 12 V o mocy 25, 40 i 60 W oraz na napięcie 36 V o mocy 40, 60 i 100 W.

Lampy lustrzane ze średnim (G) rozdzielaczem światła typu NZS produkowane są na napięcie 127 i 220 V o mocy 40, 60, 75 i 100 W.

Lampy SLR o szerokim (W) rozsyle światła typu ZN30 produkowane są tylko na napięcie 220 V o mocy 300, 500, 750 i 1000 W.

Lampy SLR o skupionym rozsyle światła typu NZK produkowane są na napięcia 127 i 220 V o mocy 40, 60, 75, 100, 150, 200, 300, 500, 750 i 1000 W. Żywotność wszystkich lamp dla napięcia 220 V oraz lamp o mocy od 150 do 1000 W dla napięcia 127 V wynosi 1500 godzin.

Lampy lustrzane do oświetlenia lokalnego typu MOZ są dostępne tylko dla napięcia 36 V o mocy 40, 60 i 100 watów.

Żywotność wszystkich niewymienionych lamp to 1000 h. Skuteczność świetlna lamp to 8,5-20,6 lm/W.

Przemysł produkuje również żarówki halogenowe, których żywotność wynosi 2000 godzin lub więcej, czyli 2 razy dłużej niż lampy wskazane powyżej.

Jod jest dodawany do składu wypełnienia gazowego żarówki żarówki halogenowej, co w pewnych warunkach zapewnia odwrotne przeniesienie odparowanych cząstek wolframu ze ścianek żarówki do korpusu żarówki. Ta okoliczność umożliwia podwojenie żywotności żarówki o zwiększonej wydajności świetlnej. Lampy halogenowe mają liniowe i zwarte korpusy żarników. Liniowe elementy grzejne wykonane są w postaci długiej spirali (stosunek długości spirali do średnicy jest większy niż 10), która jest umieszczona w cylindrycznej kolbie kwarcowej z końcowymi wlotami. Filamenty kompaktowe mają krótszą spiralę. Lampy te mają również mniejszą żarówkę.

Oznaczenie lamp halogenowych: KG220-1000-5 - lampa halogenowa z bańką ze szkła kwarcowego, jodowa, napięcie 220 V, moc 1000 W, nr wzoru 5; KGM (mały) na napięcie 30, 27 i 6 V.

Żarówki halogenowe rurkowe dostępne są na napięcie 220 V o mocy 1000, 1500, 2000, 5000 i 10 000 W oraz na napięcie 380 V o mocy 20 000 W. Strumień świetlny lamp halogenowych waha się od 22 klm (lampy 1000 W) do 260 klm (lampy 10 000 W). Wydajność świetlna tych lamp to 22-26 lm/W.

Ze względu na niestabilność napięcia zasilania obecnie produkowane są żarówki, które pozwalają na odchylenie napięcia w zakresie ± 5 V od obliczonego. Zakres napięcia jest podany na lampce, na przykład 125-135V, 215-225V, 220-230V, 225-235V, 230-240V.

Dla wysokiego napięcia sieć elektryczna produkowane są specjalne żarówki na napięcie znamionowe 235 V i 240 V. Tutaj zakres napięć wynosi 230-240 V i 235-245 V. Napięcie znamionowe 240 V jest stosowane tylko dla lamp o mocy 60, 100 i 150 W. Lamp na napięcia 235 i 240 V nie należy stosować przy stabilnym napięciu sieciowym 230 V ze względu na gwałtowny spadek ich strumienia świetlnego w takiej sieci.

1.2. Świetlówki niskociśnieniowe

Niskociśnieniowe lampy fluorescencyjne to rurki szklane zamknięte na obu końcach, których wewnętrzna powierzchnia jest pokryta cienką warstwą luminoforu. Lampa została opróżniona i wypełniona gazem obojętnym, argonem, pod bardzo niskim ciśnieniem. W lampie umieszcza się kroplę rtęci, która po podgrzaniu zamienia się w opary rtęci.

Elektrody lamp wolframowych wyglądają jak mała spirala pokryta specjalnym związkiem (tlenkiem) zawierającym sole węglanowe baru i strontu. Równolegle do spirali są dwie sztywne elektrody niklowe, z których każda jest połączona z jednym z końców spirali.

W niskociśnieniowych lampach fluorescencyjnych plazma składająca się z zjonizowanych oparów metali i gazów emituje zarówno widzialną, jak i ultrafioletową część widma. Za pomocą luminoforów promienie ultrafioletowe są przekształcane w promieniowanie widzialne dla oka.

Świetlówki rurowe niskociśnieniowe z wyładowaniem łukowym w parach rtęci w zależności od barwy promieniowania dzielą się na lampy światła białego (typu LB), lampy światła białego ciepłego (LTB), światło dzienne z korekcją kolorów (CLC).

Skala mocy znamionowej dla świetlówek (W): 15, 20, 30, 40, 65, 80.

Cechy konstrukcyjne lampy są oznaczone literami następującymi po literach wskazujących kolor lampy (P - refleks, U - w kształcie litery Y, K - pierścień, B - szybki start, A - amalgamat).

Tak zwany energooszczędne świetlówki, o bardziej wydajnej konstrukcji elektrody i ulepszonym luminoforze. Umożliwiło to produkcję lamp o zmniejszonej mocy (18 W zamiast 20 W, 36 W zamiast 40 W, 58 W zamiast 65 W), z 1,6-krotnie zmniejszoną średnicą bańki i zwiększoną skutecznością świetlną.

Lampy światła białego typu LB zapewniają najwyższy strumień świetlny ze wszystkich wymienionych typów lamp o tej samej mocy. Odwzorowują w przybliżeniu kolor światła słonecznego i znajdują zastosowanie w pomieszczeniach, w których od pracowników wymagane jest znaczne zmęczenie oczu.

Lampy o świetle ciepłobiałym typu LTB mają wyraźny różowy odcień i są stosowane, gdy istnieje potrzeba podkreślenia odcieni różu i czerwieni, na przykład przy odwzorowywaniu koloru ludzkiej twarzy.

Barwa świetlówek typu LD jest zbliżona do barwy świetlówek o skorygowanej barwie typu LDC.

Lampy światła zimnego białego typu LHB zajmują pozycję pośrednią pod względem barwy między lampami światła białego a lampami światła dziennego o skorygowanej barwie iw niektórych przypadkach są stosowane na równi z tymi ostatnimi.

Średni czas świecenia świetlówek wynosi co najmniej 12 000 godzin.

Strumień świetlny każdej lampy po 70 % średni czas świecenia powinien wynosić co najmniej 70% znamionowego strumienia świetlnego.

Średnia jasność powierzchniowa świetlówek waha się od 6 do 11 cd/m 2 . Skuteczność świetlna lamp typu LB waha się od 50,6 do 65,2 lm/W.

Świetlówki podłączone do sieci prądu przemiennego emitują zmienny w czasie strumień świetlny. Współczynnik pulsacji strumienia świetlnego wynosi 23% (dla lamp typu LDC - 43 %). Wraz ze wzrostem napięcia znamionowego wzrasta strumień świetlny i moc pobierana przez lampę.

Dostępne są również świetlówki rumieniowe i bakteriobójcze. Ich kolby wykonane są ze specjalnego szkła, które przepuszcza promieniowanie ultrafioletowe. W lampach rumieniowych stosuje się specjalny luminofor, który przekształca promieniowanie wyładowania rtęciowego w promieniowanie ultrafioletowe o długości fali z zakresu najbardziej powodującego oparzenia słoneczne (rumień) ludzkiej skóry. Lampy takie stosowane są w instalacjach do sztucznego naświetlania ludzi i zwierząt promieniami ultrafioletowymi. Lampy bakteriobójcze stosowane są w instalacjach do dezynfekcji powietrza; Te lampy nie mają luminoforu.

Świetlówki przeznaczone są do normalnej pracy w temperaturze otoczenia +15...+40 °C. W przypadku spadku temperatury ciśnienie par argonu i rtęci gwałtownie spada, a zapłon i spalanie lampy pogarszają się.

Czas działania lampy jest tym dłuższy, im rzadziej jest ona włączana, czyli mniej zużywa się warstwa tlenku elektrod. Obniżenie napięcia dostarczanego do lampy, jak również obniżenie temperatury otoczenia, przyczyniają się do intensywniejszego zużywania się elektrody tlenkowej. Gdy napięcie spadnie o 10-15%, lampa może się nie zapalić lub jej włączeniu będzie towarzyszyć wielokrotne miganie. Zwiększenie napięcia ułatwia proces zapłonu lampy, ale zmniejsza jej moc świetlną.

Wady lamp fluorescencyjnych: zmniejszenie współczynnika mocy sieci elektrycznej, tworzenie zakłóceń radiowych i efektu stroboskopowego z powodu pulsacji strumienia świetlnego itp.

Efekt stroboskopowy polega na stworzeniu u osoby przy oświetleniu fluorescencyjnym złudzenia, że ​​obiekt poruszający się (obracający się) z określoną prędkością jest w spoczynku lub porusza się (obraca się) w przeciwnym kierunku. W warunkach produkcyjnych jest niebezpieczny dla życia i zdrowia ludzi. Jednocześnie efekt stroboskopowy służy do sprawdzania poprawności działania liczników energii elektrycznej. Na obracającej się tarczy licznika elektrycznego znajdują się wgłębienia (znaki). Jeśli spojrzysz na dysk z góry, oświetlony światłem fluorescencyjnym, to jeśli dysk porusza się prawidłowo, wydaje się, że wgłębienia (znaki) są w spoczynku.

Aby wyeliminować zjawisko stroboskopii, zmniejszyć zakłócenia radiowe i poprawić współczynnik mocy, stosuje się specjalne schematy włączania świetlówek.

1.3. Wysokoprężne lampy fluorescencyjne

Wysokociśnieniowe lampy rtęciowe typu DRL (arc rtęciowe fluorescencyjne) produkowane są o mocy 50, 80, 125, 175, 250, 400. 700, 1000 i 2000 W.

Lampa DRL składa się ze szklanego pojemnika (kolby) w kształcie elipsy, na którego wewnętrznej powierzchni nałożona jest warstwa luminoforu - fluorogermanianu magnezu (lub arsenianu magnezu). Aby zachować stabilność właściwości luminoforu, balon wypełniony jest dwutlenkiem węgla. Wewnątrz szklanego pojemnika (kolby) znajduje się rurka ze szkła kwarcowego wypełniona parami rtęci pod wysokim ciśnieniem. Kiedy w lampie występuje wyładowanie elektryczne, jego promieniowanie widzialne przechodzi przez warstwę luminoforu, która pochłaniając promieniowanie ultrafioletowe kwarcowej lampy wyładowczej, zamienia je w widzialne promieniowanie czerwone.

Średni czas pracy lamp DRL wynosi od 6000 godzin (lampy o mocy 80 i 125 W) do 10 000 godzin (lampy o mocy 400 W lub więcej).

W przypadku lamp DRL regulowany jest również procent promieniowania czerwonego (6 i 10%). Znamionowe napięcie sieciowe dla wszystkich lamp DRL wynosi 220 V. Współczynnik tętnienia lamp DRL wynosi 61-74%.

Do najnowocześniejszych źródeł światła należą lampy metalohalogenkowe, w których do wyładowania rtęciowego dodaje się jodki sodu, talu i indu w celu zwiększenia skuteczności świetlnej lamp. Lampy metalohalogenkowe typu DRI (arc mercury jodek) mają elipsoidalne lub cylindryczne żarówki, wewnątrz których umieszczony jest cylindryczny palnik kwarcowy. Wewnątrz tego palnika następuje wyładowanie oparów metali i ich jodków.

Moc lamp DRI wynosi 250, 400, 700, 1000, 2000 i 3500 watów. Strumień świetlny lamp DRI wynosi 70-95 lm/W.

Skuteczność świetlna wysokoprężnych lamp sodowych sięga 100-130 lm/W. W lampach tych rura wyładowcza wykonana z półkrystalicznego tlenku glinu jest umieszczona wewnątrz szklanej bańki cylindrycznej, obojętnej na opary sodu i dobrze przepuszczającej jej promieniowanie. Ciśnienie w rurze wynosi około 200 kPa. Pod tym ciśnieniem linie rezonansowe sodu rozszerzają się, zajmując określone pasmo widmowe, w wyniku czego kolor wyładowania staje się bielszy. Czas działania lamp wynosi 10-15 tysięcy godzin.

Do oświetlania dużych obszarów stosuje się mocne (5, 10, 20 i 50 kW) ksenonowe lampy rurowe bez statecznika typu DKst. Zapala się je za pomocą urządzenia rozruchowego, które generuje impuls napięcia o wysokiej częstotliwości (do 30 kV), pod wpływem którego w lampie następuje wyładowanie ksenonowe.

Lampy o mocy 5 kW mają napięcie nominalne PO V, moc 10 kW - napięcie 220 V, moc 20 i 50 kW - napięcie 380 V. Skuteczność świetlna tych lamp wynosi od 17,6 do 32 lm/W.

2. Schematy zasilania świetlówek

Świetlówki podłącza się do sieci szeregowo reaktancją indukcyjną (dławikiem), co zapewnia stabilizację prądu przemiennego w lampie.

Faktem jest, że wyładowanie elektryczne w gazie jest niestabilne, gdy niewielkie wahania napięcia powodują gwałtowną zmianę prądu w lampie.

Wyróżnia się następujące schematy mocy lamp: zapłon impulsowy, szybki zapłon, natychmiastowy zapłon.

W obwodzie zapłonu impulsowego (ryc. 1) proces zapłonu zapewnia rozrusznik (rozrusznik). Tutaj elektrody są najpierw podgrzewane, a następnie pojawia się chwilowy impuls napięcia. Rozrusznik to miniaturowa żarówka wyładowcza z dwiema elektrodami. Żarówka żarówki jest wypełniona neonem, gazem obojętnym. Jedna z elektrod rozruchowych jest sztywna i zamocowana, a druga jest bimetaliczna i wygina się po podgrzaniu. W stanie normalnym elektrody rozrusznika są otwarte. W momencie podłączenia obwodu do sieci pełne napięcie sieci jest przykładane do elektrod lampy i rozrusznika, ponieważ w obwodzie lampy nie ma prądu, a zatem spadek napięcia w cewce indukcyjnej wynosi zero . Napięcie przyłożone do elektrod rozrusznika powoduje w nim wyładowanie gazowe, co z kolei zapewnia przepływ niewielkiego prądu (setne części ampera) przez obie elektrody lampy i cewkę indukcyjną. Pod wpływem ciepła wytwarzanego przez przepływający prąd, bimetaliczna płyta, wyginając się, zamyka zwarcie rozrusznika, w wyniku czego prąd w obwodzie wzrasta do 0,5-0,6 A, a elektrody lampy szybko się nagrzewają. Po zamknięciu elektrod rozrusznika wyładowanie w nim gazu zatrzymuje się, elektrody ochładzają się, a następnie otwierają. Natychmiastowa przerwa w prądzie w obwodzie powoduje pojawienie się siły elektromotorycznej samoindukcji w cewce indukcyjnej w postaci piku napięcia, co prowadzi do zapłonu lampy, której elektrody w tym czasie okazują się być rozgrzanym do czerwoności. Po zapaleniu lampy napięcie na jej zaciskach wynosi około połowy napięcia sieciowego. Reszta napięcia jest gaszona na przepustnicy. Napięcie przyłożone do rozrusznika (połowa napięcia sieciowego) jest niewystarczające do jego ponownego uruchomienia.

Ryż. 1. Obwód impulsowy do podłączenia świetlówki do sieci:

1 - rozrusznik (rozrusznik); 2 - lampa; 3 - przepustnica.

W obwodzie szybkiego zapłonu (ryc. 2) elektrody lampy są podłączone do oddzielnych uzwojeń specjalnego transformatora żarowego. Gdy napięcie zostanie przyłożone do niepłonącej lampy, spadek napięcia w cewce indukcyjnej będzie niewielki, wzrost napięcia uzwojeń żarnika jest w pełni przyłożony do elektrod, które szybko i silnie się nagrzewają, a lampa może się zapalić przy normalnym napięciu sieciowym. W momencie wyładowania w lampie prąd żarnika statecznika automatycznie maleje.

Ryż. 2. Schemat szybkiego zapłonu świetlówki:

1 - przepustnica; 2 - lampa; 3 - transformator żarnika.

Obwód natychmiastowego zapłonu (rys. 3) wykorzystuje dławik transformatorowy i oddzielny obwód rezonansowy, który w momencie włączenia lampy wytwarza zwiększone (6-7 razy większe niż robocze) napięcie. Schematy natychmiastowego zapłonu są stosowane tylko w niektórych przypadkach, na przykład w pomieszczeniach zagrożonych wybuchem z lampami zawierającymi specjalne wzmocnione elektrody. Elektrody zwykłych lamp w obwodzie pokazanym na ryc. 3, szybko się zużywają. Wysokie napięcie przyłożone do lampy w początkowej chwili jest niebezpieczne dla personelu obsługującego.


Ryż. 3. Schemat natychmiastowego zapłonu świetlówki

1 - lampa; 2 - kondensator; 3 - transformator dławikowy.

Hałas jest wytwarzany podczas używania przepustnic. Aby zapewnić niezbędny prąd i napięcie na zaciskach lampy w trybach rozruchu i pracy, zwiększyć współczynnik mocy, zmniejszyć efekt stroboskopowy i zmniejszyć poziom zakłóceń radiowych, do lamp fluorescencyjnych przymocowane są specjalne stateczniki. W skład stateczników wchodzą dławiki, kondensatory (zwiększające współczynnik mocy i tłumiące zakłócenia radiowe) oraz rezystory umieszczone we wspólnej metalowej obudowie wypełnionej masą bitumiczną.

Zgodnie z metodą zapłonu stateczniki dzielą się na trzy grupy: rozrusznik ( symbol UB), szybki i natychmiastowy zapłon (symbol AB).

Główne typy stateczników do świetlówek: 1UBI-40/220-VP-600U4 lub 2UBI-20/220-VPP-110KhL4, co oznacza: pierwsza cyfra wskazuje, ile lamp jest włączanych za pomocą urządzenia; UB - balast rozrusznika; I - indukcyjne przesunięcie fazowe prądu pobieranego przez urządzenie (być może E - pojemnościowe lub K - kompensowane, czyli kompensujący efekt stroboskopowy); 40 i 20 - moc lampy, W; 220 - napięcie zasilania, V; B - wbudowany aparat (być może H - niezależny); P - o obniżonym poziomie hałasu; PP - o szczególnie niskim poziomie hałasu; 600 i oprogramowanie - numer seryjny lub modyfikacja statecznika; U i HL - balast przeznaczony jest do pracy w obszarach odpowiednio o klimacie umiarkowanym lub zimnym (może to być również TV - klimat tropikalny wilgotny; TS - klimat tropikalny suchy; T - klimat tropikalny wilgotny i suchy; 0 - dowolny klimat na lądzie) ; 4 - umieszczenie w pomieszczeniach ze sztucznie kontrolowanym klimatem (może być 1 - na zewnątrz; 2 - pomieszczenia słabo izolowane od otaczającego powietrza i szopy; 3 - zwykłe pomieszczenia wentylowane naturalnie; 5 - pomieszczenia o dużej wilgotności i niewentylowane pomieszczenia podziemne).

Stateczniki do świetlówek rtęciowych (DRL), jodkowo-rtęciowych (DRI), wysokoprężnych lamp sodowych (NLVD) są oznaczone następująco: 1DBI-400DRL / 220-N lub 1DBI-400DNaT / 220-V. Tutaj DB jest dławikiem balastowym; DRL i DNAT - rodzaj lampy (DNaT oznacza to samo co NLVD); H - niezależny balast.

Schemat połączeń stateczniki dwulampowe rozrusznika podano na ryc. 4.

Ryż. 4. Obwód elektryczny statecznika rozrusznika 2 UBI dla dwóch lamp

1 - przepustnica; 2 - lampy; 3 - startery.

Rozruszniki do łukowych świetlówek rtęciowych typu DRL są wykonane z dławikiem (ryc. 5).


Ryc.5. Schemat włączania lamp typu DRL przez dławik.

1 - przepustnica; 2 - lampa; C to kondensator.

Aby włączyć lampy DRI i HPS, stosuje się stateczniki ze zunifikowanymi pulsacyjnymi urządzeniami zapłonowymi, których głównymi elementami są tyrystory diodowe (ryc. 6). Tutaj jednak ponowny zapłon zgaszonej lampy niewyposażonej w specjalny zespół do natychmiastowego ponownego zapłonu jest możliwy dopiero po jej ostygnięciu, czyli po 10-15 minutach.


Ryc. 6 Schemat włączania lamp typu DRI lub DNAT.

1 - impulsowe urządzenie zapłonowe; 2 - przepustnica balastowa

3. Podstawowe wielkości oświetlenia

Ilość światła emitowanego przez źródło nazywa się Strumień świetlny i jest oznaczony przez F. Jednostka strumienia świetlnego - lumen(lm).

Strumień świetlny zawarty w kącie bryłowym , na szczycie którego znajduje się punktowe źródło światła o sile J, określa wzór Ф = J.

Moc światła J to gęstość strumienia światła w jednym lub drugim kierunku; mierzone w kandelach (cd).

Kandela- jest to światłość emitowana z powierzchni 1/600 000 m2 przekroju pełnego emitera w kierunku prostopadłym do tego przekroju, przy temperaturze emitera równej temperaturze krzepnięcia platyny (2045 K) i ciśnienie 101 325 Pa.

Kąt bryłowy in jest równe stosunkowi pola powierzchni o, przeciętej na kuli stożkiem o wierzchołku w punkcie S, do kwadratu promienia r (Rys. 2.1). Jeśli r = 1, to kąt bryłowy jest liczbowo równy polu powierzchni wyciętej przez stożek na kuli o jednostkowym promieniu. Jednostką kąta bryłowego jest steradian(por.).

Zatem światło jest iloczynem kandeli razy steradian. Oświetlenie powierzchni roboczej będzie tym lepsze, im większy strumień świetlny pada na tę powierzchnię. Stopień oświetlenia powierzchni, tj. Gęstość strumienia świetlnego do oświetlanej powierzchni, charakteryzuje się oświetleniem MI, w którym mierzy się apartamenty(OK). Jeśli strumień świetlny równy 1 lm pada na 1 m2 dowolnej powierzchni, wówczas oświetlenie mi wyniesie 1 luks, tj. lm / m2.

Kiedy powierzchnia robocza jest oświetlona, ​​wyróżniają się na niej jasne i ciemne detale, różniące się między sobą jasnośćI., która zależy nie tylko od oświetlenia, ale także od właściwości odblaskowych powierzchni. Jasność określa wrażenie światła odbierane przez oczy. Jeśli jasność powierzchni jest bardzo niska, trudno jest na niej odróżnić szczegóły i odwrotnie, jeśli jasność jest bardzo wysoka, powierzchnia oślepia oczy. Jasność jest równa stosunkowi natężenia światła do powierzchni projekcji ciała odbijającego (promieniującego) w danym kierunku; mierzona w kandelach na metr kwadratowy (cd / m2).

4. Zasady bezpieczeństwa przy serwisowaniu elektrycznych instalacji oświetleniowych

Organizacja pracy nad bezpieczeństwem na obiektach robót elektrycznych przewiduje: wyznaczenie osób odpowiedzialnych za bezpieczeństwo pracy (brygadzista, kierownik budowy, brygadzista i brygadzista ekip instalacyjnych); odprawa nt bezpieczne metody praca w miejscu pracy; wieszania plakatów ostrzegawczych, stawiania ogrodzeń, wyznaczania dyżurów przy wykonywaniu niebezpiecznych dla innych prac instalacyjnych.

Wszelkie prace instalacyjne na częściach przewodzących prąd lub w ich pobliżu należy wykonywać przy odłączonym napięciu.

Podczas montażu instalacji elektrycznych wykorzystywane są różnorodne maszyny, mechanizmy i urządzenia ułatwiające pracę montażystom oraz zapewniające bezpieczne warunki pracy. Niewłaściwe obchodzenie się ze wskazanymi środkami mechanizacji może spowodować obrażenia ciała.

W praktyce elektrycznej szeroko stosowane są pojazdy specjalne i mobilne warsztaty. Tak więc pojazd specjalny typu SK-A z przyczepą przeznaczony jest do transportu i układania kabli w wykopach ziemnych. Do montażu linii napowietrznych stosuje się wieże teleskopowe, wyposażone w kosz, w którym monter może zostać podniesiony na wysokość do 26 m. Do podnoszenia podpór i elementów konstrukcyjnych linii napowietrznej służą żurawie kołowe i gąsienicowe używany.

W pracach elektrycznych stosuje się naelektryzowane narzędzie robocze. Za pomocą środków ochronnych przed uszkodzeniem wstrząs elektryczny zelektryfikowane narzędzia ręczne dzielą się na 3 klasy:

Klasa I - maszyny z izolacją wszystkich części pod napięciem; wtyczka ma styk uziemiający;

Klasa II - maszyny, w których wszystkie części czynne mają podwójną lub wzmocnioną izolację; te maszyny nie mają urządzeń do uziemienia;

Klasa III - maszyny na napięcie znamionowe nieprzekraczające 42 V.

Napięcie znamionowe maszyn prądu przemiennego klasy I i II nie może przekraczać 380 V.

Narzędzia elektryczne obejmują:

Wiertarki ręczne elektryczne z jednofazowymi silnikami kolektorowymi na napięcie znamionowe 220 V oraz trójfazowymi silnikami asynchronicznymi na napięcie znamionowe 36 i 220 V;

Młot elektryczny przeznaczony do wybijania otworów i nisz w murze i betonie przy wykonywaniu przejść przez ściany i stropy, przy montażu paneli grupowych i osłon w przypadku ukrytych instalacji elektrycznych (napięcie znamionowe silnika 220 V);

Perforator elektryczny przeznaczony do wiercenia głębokich otworów o średnicy do 32 mm w ścianach i stropach budynków wykonanych z cegły lub betonu na głębokość do 700 mm;

Bruzdownica elektryczna przeznaczona do wycinania bruzd w murach murowanych pod układanie przewodów ukrytej instalacji elektrycznej (szerokość bruzdki 8 mm na głębokości 20 mm).

Tylko pracownicy, którzy przeszli szkolenie BHP, mogą pracować z ręcznymi maszynami elektrycznymi. Każda maszyna musi mieć numer inwentarzowy.

Ręczne maszyny elektryczne są zabronione do użytku w pomieszczeniach zagrożonych wybuchem, a także w pomieszczeniach o środowisku aktywnym chemicznie, które niszczy metal i izolację.

Maszyny, które nie są bryzgoszczelne, nie mogą być używane na zewnątrz podczas opadów deszczu lub śniegu.

Przed rozpoczęciem pracy z maszyną należy sprawdzić kompletność i niezawodność elementów mocujących, przydatność kabla (przewodu) i wtyczki, integralność części izolacyjnych korpusu, osłon uchwytu i szczotki, obecność osłon ochronnych pokrywy, działanie przełącznika i działanie maszyny na biegu jałowym. Podczas obsługi maszyn klasy I należy stosować indywidualne środki ochrony elektrycznej (rękawice dielektryczne).

Aby zmienić narzędzie tnące, wyregulować, podczas przenoszenia ręcznej maszyny oraz podczas przerw w pracy należy ją wyłączyć.

Zabrania się obsługi ręcznej maszyny elektrycznej w przypadku wystąpienia co najmniej jednej z następujących usterek: uszkodzenie złącza wtykowego, kabla (przewodu) lub ich osłony; uszkodzenie osłony uchwytu szczotki maszyny z silnikiem elektrycznym kolektora; rozmyte działanie przełącznika; pojawienie się dymu, wszechobecny ogień na kolektorze, ostry zapach spalonej izolacji; wyciek smaru; zwiększone pukanie, hałas, wibracje; pęknięcie lub pojawienie się pęknięć korpusu, uchwytu lub ogrodzenia ochronnego; pęknięcie narzędzia tnącego.

Prace przy instalacji napowietrznych linii energetycznych (sieci oświetlenia zewnętrznego) wiążą się z podnoszeniem ludzi i materiałów na wysokość za pomocą maszyn i mechanizmów podnoszących. W takim przypadku istnieje ryzyko obrażeń w przypadku upadku ze wsporników lub innych konstrukcji, a także uszkodzenia spowodowanego prądem piorunowym podczas pracy w czasie burzy lub indukowanym napięciem z sąsiednich linii.

Podczas opuszczania dolnego końca podpory do dołu żaden z pracowników nie powinien w nim przebywać. Wchodzenie na podporę należy wykonać przy pomocy wieży teleskopowej, pazurów monterskich, włazów, drabin. Aby uniknąć stłuczeń i urazów w wyniku upadku części i narzędzi z wysokości, zabrania się przebywania pod podporą wieży i koszem podczas pracy, nie wolno zrzucać żadnych przedmiotów z wysokości podpory.

Podczas zwijania gołego drutu z bębna pracownik musi pracować w płóciennych rękawiczkach. Podczas układania linii o długości powyżej 3 km zamontowane odcinki przewodów należy zewrzeć i uziemić w przypadku pojawienia się na tym odcinku napięcia indukowanego z sąsiednich linii lub z chmury burzowej.

Aby ułożyć kabel wzdłuż ścian lub konstrukcji budynku na wysokości 2 m lub większej, należy zastosować mocne rusztowanie z ogrodzeniem w postaci poręczy i deski bocznej (przy podłodze). Zabrania się układania kabli z drabin. Podnoszenie kabla w celu zamocowania go na urządzeniach wsporczych konstrukcji kablowej na wysokość większą niż 2 m należy wykonać za pomocą proc i bloków ręcznych. Na rogach linia kablowa nie ciągnij kabla rękami podczas zwijania. W przypadku nagrzewania kabla zimą prądem elektrycznym o wartości 220 V, jego powłoka musi być uziemiona, aby uniknąć porażenia prądem elektrycznym w przypadku zwarcia rdzenia przewodzącego prąd z pancerzem stalowym lub osłoną aluminiową (ołowianą).

Do lamp łukowych ultrawysokie ciśnienie(LSVD) odnosi się do lamp pracujących przy ciśnieniu 10 × 10 5 Pa i wyższym. Przy wysokim ciśnieniu gazu lub oparów metali, przy silnym zbliżeniu elektrod, obszary bliskie katody i bliskie anody wyładowania są zmniejszone. Wyładowanie koncentruje się w wąskim, wrzecionowatym obszarze między elektrodami, a jego jasność, zwłaszcza w pobliżu katody, osiąga bardzo duże wartości.

Takie wyładowanie łukowe jest nieodzownym źródłem światła do projektorów i naświetlaczy, a także szeregu zastosowań specjalnych.

Zastosowanie par rtęci lub gazu obojętnego w lampach nadaje im szereg cech. Wytwarzanie oparów rtęci pod odpowiednim ciśnieniem, jak widać z rozważań nad wysokociśnieniowymi lampami rtęciowymi w artykule „”, uzyskuje się poprzez dozowanie rtęci do bańki lampy. Wyładowanie jest zapalane jako rtęć pod niskim ciśnieniem w temperaturze otoczenia. Następnie, gdy lampa zapala się i nagrzewa, ciśnienie wzrasta. Ciśnienie robocze jest określone przez stałą temperaturę żarówki, przy której energia elektryczna dostarczana do lampy staje się równa mocy rozpraszanej w otaczającej przestrzeni przez promieniowanie i wymianę ciepła. Tak więc pierwszą cechą lamp rtęciowych o ultrawysokim ciśnieniu jest to, że zapalają się dość łatwo, ale mają stosunkowo długi okres nagrzewania. Kiedy zgasną, ponowne zapalenie można z reguły przeprowadzić dopiero po całkowitym ochłodzeniu. Kiedy lampy są wypełnione gazami obojętnymi, wyładowanie po zapłonie niemal natychmiast przechodzi w stan ustalony. Zapłon wyładowania w gazie pod wysokim ciśnieniem stwarza pewne trudności i wymaga użycia specjalnych urządzeń zapalających. Jednak po zgaśnięciu lampy można ją niemal natychmiast ponownie zapalić.

Drugą cechą, która odróżnia ultrawysokie ciśnienie wyładowania rtęciowego z krótkim łukiem od odpowiednich wyładowań gazowych, jest jego tryb elektryczny. Ze względu na dużą różnicę między gradientami potencjału rtęci i gazów obojętnych przy tym samym ciśnieniu napięcie spalania takich lamp jest znacznie wyższe niż przy napełnianiu gazem, dzięki czemu przy równych mocach prąd tych ostatnich jest znacznie większy.

Trzecią znaczącą różnicą jest widmo emisyjne, które w przypadku lamp wypełnionych gazem odpowiada składem widmowym światłu dziennemu.

Odnotowane cechy sprawiły, że lampy łukowe są często wykorzystywane do filmowania i projekcji filmów, w symulatorach promieniowania słonecznego oraz w innych przypadkach, gdy wymagane jest prawidłowe odwzorowanie kolorów.

Urządzenie lampowe

Sferyczny kształt bańki wybrano z warunku zapewnienia dużej wytrzymałości mechanicznej przy dużych naciskach i małych odległościach między elektrodami (rys. 1 i 2). Kolba kulista wykonana ze szkła kwarcowego posiada dwie rozmieszczone po przekątnej długie cylindryczne nóżki, w których uszczelnione są wejścia podłączone do elektrod. Długa nóżka jest niezbędna, aby usunąć przewód z gorącej żarówki i zabezpieczyć ją przed utlenianiem. Niektóre rodzaje lamp rtęciowych posiadają dodatkową elektrodę zapłonową w postaci drutu wolframowego wlutowanego w żarówkę.

Rysunek 1. Widok ogólny ultrawysokociśnieniowych lamp rtęciowo-kwarcowych z krótkim łukiem o różnej mocy, W:
A - 50; B - 100; V - 250; G - 500; D - 1000

Rysunek 2. Widok ogólny ksenonowych lamp kulowych:
A- lampa prądu stałego o mocy 100 - 200 kW; B- lampa prądu przemiennego 1 kW; V- lampa prądu przemiennego 2 kW; G- 1 kW lampa prądu stałego

Konstrukcje elektrod różnią się w zależności od rodzaju prądu zasilającego lampę. Podczas pracy na prądzie przemiennym, dla którego zaprojektowano lampy rtęciowe, obie elektrody mają tę samą konstrukcję (ryc. 3). Różnią się one od elektrod lamp rurkowych o tej samej mocy większą masą, ze względu na konieczność obniżenia ich temperatury.

Rysunek 3. Elektrody do lamp rtęciowych prądu przemiennego z krótkim łukiem:
A- dla lamp do 1 kW; B- dla lamp do 10 kW; V- elektroda stała do lamp o dużej mocy; 1 - rdzeń wykonany z porwanego wolframu; 2 - spirala osłonowa z drutu wolframowego; 3 - pasta tlenkowa; 4 - pochłaniacz gazu; 5 - podstawa wykonana ze spiekanego proszku wolframu z dodatkiem tlenku toru; 6 - kuta część wolframowa

Podczas pracy lamp na prąd stały ważna staje się pozycja spalania lampy, która powinna być tylko pionowa - anoda w górę dla lamp gazowych i anoda w dół dla lamp rtęciowych. Umieszczenie anody na dole zmniejsza stabilność łuku, co jest ważne ze względu na przeciwprąd elektronów skierowanych w dół i gorących gazów unoszących się do góry. Górne położenie anody powoduje konieczność powiększenia jej wymiarów, gdyż oprócz ogrzewania ze względu na większą moc wydzielaną na anodzie jest ona dodatkowo ogrzewana strumieniem gorących gazów. W przypadku lamp rtęciowych anoda jest umieszczona na dole, aby zapewnić bardziej równomierne ogrzewanie i odpowiednio skrócić czas nagrzewania.

Ze względu na niewielką odległość między elektrodami rtęciowe lampy kulowe mogą pracować na prąd przemienny z sieci 127 lub 220 V. kW - (20 - 10) × 10 5 Pa.

Lampy ultrawysokociśnieniowe z bańką sferyczną są najczęściej napełniane ksenonem ze względu na wygodę jego dawkowania. Odległość między elektrodami wynosi dla większości lamp 3 - 6 mm. Ciśnienie ksenonu w zimnej lampie (1 - 5) × 10 5 Pa dla lamp o mocy od 50 W do 10 kW. Takie ciśnienie powoduje, że lampy ultrawysokociśnieniowe wybuchają nawet wtedy, gdy nie są używane i wymagają stosowania specjalnych obudów do ich przechowywania. Ze względu na silną konwekcję lampy mogą pracować tylko w pozycji pionowej, niezależnie od rodzaju prądu.

promieniowanie lampy

Wysoką jasność rtęciowych lamp kulowych o krótkim łuku uzyskuje się dzięki wzrostowi prądu i stabilizacji wyładowania na elektrodach, które zapobiegają rozszerzaniu się kanału wyładowczego. W zależności od temperatury roboczej części elektrod oraz ich konstrukcji można uzyskać różne rozkłady jasności. Gdy temperatura elektrod jest niewystarczająca, aby zapewnić prąd łuku z powodu emisji termojonowej, łuk kurczy się na elektrodach w małe, jasne, świecące kropki i przybiera kształt wrzeciona. Jasność w pobliżu elektrod sięga 1000 Mcd/m² lub więcej. Niewielki rozmiar tych obszarów powoduje, że ich rola w całkowitym strumieniu promieniowania lamp jest znikoma.

Kiedy wyładowanie jest skurczone na elektrodach, jasność wzrasta wraz ze wzrostem ciśnienia i prądu (mocy) oraz wraz ze zmniejszaniem się odległości między elektrodami.

Jeśli temperatura części roboczej elektrod zapewnia uzyskanie prądu łuku z powodu emisji termionowej, wówczas wyładowanie niejako rozprzestrzenia się po powierzchni elektrod. W tym przypadku jasność jest bardziej równomiernie rozłożona wzdłuż wyładowania i nadal rośnie wraz ze wzrostem prądu i ciśnienia. Promień kanału wyładowczego zależy od kształtu i konstrukcji roboczej części elektrod i prawie nie zależy od odległości między nimi.

Skuteczność świetlna lamp wzrasta wraz ze wzrostem ich mocy właściwej. W przypadku wyładowania wrzecionowatego strumień świetlny ma maksimum w pewnej odległości między elektrodami.

Promieniowanie rtęciowych lamp kulowych typu DRSh ma widmo liniowe z silnie zaznaczonym ciągłym tłem. Linie są znacznie rozbudowane. W ogóle nie ma promieniowania o długości fali krótszej niż 280 - 290 nm, a ze względu na tło udział promieniowania czerwonego wynosi 4 - 7%.

Rysunek 4. Rozkład jasności wzdłuż ( 1 ) i w poprzek ( 2 ) oś wyładowcza lamp ksenonowych

Przewód wyładowczy kulistych lamp ksenonowych prądu stałego podczas pracy w pozycji pionowej z anodą skierowaną do góry ma kształt stożka, który spoczywa końcem na czubku katody i rozszerza się ku górze. W pobliżu katody powstaje mała plamka katodowa o bardzo dużej jasności. Rozkład jasności w przewodzie wyładowczym pozostaje taki sam, gdy gęstość prądu wyładowczego zmienia się w bardzo szerokim zakresie, co umożliwia konstruowanie jednorodnych krzywych rozkładu jasności wzdłuż i w poprzek wyładowania (rys. 4). Jasność jest wprost proporcjonalna do mocy na jednostkę długości wyładowania łukowego. Stosunek strumienia świetlnego i natężenia światła w danym kierunku do długości łuku jest proporcjonalny do stosunku mocy do tej samej długości.

Widmo emisyjne sferycznych lamp ksenonowych o ultrawysokim ciśnieniu niewiele różni się od widma emisyjnego rurowych lamp ksenonowych.

Mocne lampy ksenonowe mają rosnącą charakterystykę prądowo-napięciową. Nachylenie charakterystyki wzrasta wraz ze wzrostem odległości między elektrodami i ciśnieniem. Spadek potencjału anoda-katoda dla lamp ksenonowych z krótkim łukiem wynosi 9 - 10 V, a katoda odpowiada 7 - 8 V.

Nowoczesne ultrawysokociśnieniowe lampy kulowe produkowane są w różnych wersjach, w tym ze składanymi elektrodami i chłodzeniem wodnym. Opracowano projekt specjalnej metalowej składanej lampy-oprawy typu DKsRM55000 oraz szeregu innych źródeł stosowanych w instalacjach specjalnych.

Zasadniczo lampy fluorescencyjne są urządzeniami prądu przemiennego. Mogą jednak również działać na prąd stały. Czyniąc to, należy wziąć pod uwagę następujące czynniki:

  • Pracując na prąd stały, lampa daje 75-80% światła, w trybie zbliżonym do pracy na prądzie zmiennym.
  • Rezystor służy jako ogranicznik prądu, co powoduje większe straty mocy.
  • Zapalenie lampy jest zwykle trudniejsze. W większości przypadków zwykły rozrusznik nie zadziała.
  • Jeden koniec lampy może ciemnieć po kilku godzinach pracy. Wynika to z ruchu elektronów do jednej elektrody i dodatnich jonów rtęci do drugiej. Prowadzi to do tego, że na jednym z końców nie dochodzi do generowania ultrafioletu, który jest niezbędny do luminescencji fosforu. Może to również prowadzić do szybszego wypalenia elektrod. Aby wyeliminować ten efekt, konieczna jest regularna zmiana polaryzacji dostarczanego napięcia.

Czasami cewka indukcyjna jest połączona szeregowo, aby ograniczyć prąd rozruchowy.

Używanie żarówki jako statecznika

Ta opcja jest czasami używana w obwodach z rozrusznikiem. Żarnik lampy służy jako ogranicznik prądu. Zasadniczo można zastosować dowolny opór, o ile pozwala on na rozproszenie niezbędnej mocy. Główne wady stosowania lampy jako statecznika to:

  • Sprawność obwodu jest bardzo niska, ponieważ żarówka rozprasza dużo ciepła - jest to obciążenie rezystancyjne, w przeciwieństwie do indukcyjności
  • Lampa fluorescencyjna działa w trybie suboptymalnym - zmniejsza się wydajność świetlna, żywotność itp. Statecznik jest specjalnie zaprojektowany do konkretnej lampy, żarówka jest mało prawdopodobna.
  • Wytwarzane ciepło (może dochodzić do 40-50 W) powoduje spadek mocy świetlnej świetlówki na skutek wzrostu temperatury.
  • Zwykle mówi się, że żarówka daje dodatkowe światło. Jednak podczas pracy „przy połowie światła” żarówka daje bardzo mało światła w zakresie widzialnym.

Można powiedzieć, że nie powinieneś używać takiego schematu - lepiej kupić specjalny balast.

Jednak niektóre dane, które pozwalają wybrać żarówkę. Cechą żarówek jest zmiana rezystancji spirali wraz ze wzrostem temperatury. Ta tabela została obliczona dla najpopularniejszych żarówek bispiralnych z bańką wypełnioną gazem obojętnym. Obliczenia wykonano w następujący sposób: najpierw obliczono lampę, która przy napięciu znamionowym 220V ma odpowiednią moc i strumień świetlny, następnie przeliczono rezystancję spirali na inne wartości prądu.

Statecznik do lampy wyładowczej

Lampa wyładowcza - rtęciowa lub metalohalogenkowa, podobna do świetlówki, ma opadającą charakterystykę prądowo-napięciową. Dlatego konieczne jest zastosowanie statecznika, aby ograniczyć prąd w sieci i zapalić lampę. Stateczniki do tych lamp są pod wieloma względami podobne do stateczników do lamp fluorescencyjnych i zostaną tutaj opisane bardzo krótko.

Najprostszym statecznikiem (balastem reaktora) jest dławik indukcyjny połączony szeregowo z lampą w celu ograniczenia prądu. Kondensator jest połączony równolegle, aby poprawić współczynnik mocy. Taki statecznik można łatwo obliczyć w taki sam sposób jak powyżej dla świetlówki. Należy zauważyć, że prąd lampy wyładowczej jest kilkakrotnie większy niż prąd lampy fluorescencyjnej. Dlatego nie można użyć dławika z lampy fluorescencyjnej. Czasami do zapalenia lampy używany jest zapalnik impulsowy (IZU, ininitor).

Jeśli napięcie sieciowe nie wystarcza do zapalenia lampy, cewkę indukcyjną można połączyć z autotransformatorem w celu zwiększenia napięcia.

Ten rodzaj statecznika ma tę wadę, że wraz ze zmianą napięcia sieciowego zmienia się strumień świetlny lampy, który zależy od mocy proporcjonalnej do kwadratu napięcia.


Ryż. 2

Ten typ (rys. 3) statecznika o stałej mocy jest obecnie najczęściej stosowany wśród stateczników indukcyjnych. Zmiana napięcia sieciowego o 13% prowadzi do zmiany mocy lampy o 2%.

W tym obwodzie kondensator pełni rolę elementu ograniczającego prąd. Dlatego kondensator jest zwykle umieszczany dość duży.

Najlepsze są stateczniki elektroniczne, które swoim wyglądem przypominają stateczniki elektroniczne świetlówek. Wszystko, co powiedziano o tych statecznikach, dotyczy i dotyczy lamp wyładowczych. Dodatkowo w takich statecznikach można regulować prąd lampy, zmniejszając ilość światła. Dlatego jeśli zamierzasz używać lampy wyładowczej do oświetlania akwarium, warto kupić statecznik elektroniczny.


Ryż. 3

Stateczniki elektroniczne

Te stateczniki są dostępne zarówno w niskiej, jak i wysokiej częstotliwości. Te o niskiej częstotliwości zasilają lampę z częstej sieci, na przykład stateczniki hybrydowe (hybrydowe), które są statecznikami bez rozrusznika (szybki start), w których obwód elektryczny, który wyłącza obwód wtórny do podgrzewania elektrod po zapaleniu lampy, co daje pewien wzrost wydajności statecznika. Akwaria

Stateczniki elektroniczne o wysokiej częstotliwości dostarczają do lampy napięcie o częstotliwości około 20 000 Hz i wyższej (nie mylić z lampami indukcyjnymi o wysokiej częstotliwości, które działają w zakresie megaherców). Takie stateczniki to prostownik i przerywacz przejściowy (lub tyrystorowy). Balast ma wiele zalet w stosunku do statecznika magnetycznego:

  • Zwiększa wydajność lampy. Współczynnik balastu zwiększa się o 20-30%, tj. lampa wytwarza więcej światła
  • Kilkakrotnie zmniejszono straty w balaście - brakuje ogromnego kawałka żelaza. W związku z tym zmniejsza się zużycie energii i spada temperatura, co jest ważne dla działania lampy.
  • Balast staje się zwarty, co jest ważne przy umieszczaniu go w ciasnym miejscu.
  • Statecznik nie generuje szumów w zakresie audio.
  • Zmniejszone migotanie lampy
  • Wiele stateczników dopuszcza możliwość zmiany strumienia świetlnego lampy (ściemnianie)

Statecznik elektroniczny ma również swoje wady:

  • Stosunkowo wysoki koszt w porównaniu z magnetycznym.
  • Niektóre stateczniki starszej konstrukcji miały niewielki upływ prądu do przewodu uziemiającego, powodując zadziałanie systemu zabezpieczającego (GFCI).
  • Te stateczniki (zwłaszcza tanie) mogą mieć wyższe zniekształcenia harmoniczne. Mogą wpływać na pobliskie radio (choć jest to mało prawdopodobne - w promieniu nie większym niż pół metra)

Jednak przy zakupie nowy system lamp, zwłaszcza lamp HO, VHO, warto pomyśleć o zastosowaniu statecznika elektronicznego


Na rysunku pokazano wzrost wydajności lampy wraz ze wzrostem częstotliwości prądu, w stosunku do częstotliwości sieci 60 Hz

Schemat włączania świetlówki bez rozrusznika

Wady obwodu z rozrusznikiem ( przez długi czas podgrzewanie elektrod, konieczność wymiany rozrusznika itp.) doprowadziło do tego, że pojawił się inny obwód, w którym elektrody są podgrzewane uzwojenie wtórne transformator, który jest również reaktancją indukcyjną.

Charakterystyczny cecha zewnętrzna Taki statecznik polega na tym, że oba przewody sieciowe są podłączone do statecznika, cztery przewody ze statecznika są podłączone do elektrod lampy.

Istnieje wiele odmian takiego schematu, na przykład, gdy obwód elektroniczny wyłącza obwód grzewczy elektrody po włączeniu lampy (start spustowy) itp. Stateczniki tego typu są również stosowane w obwodzie z kilkoma lampami.

W takim obwodzie nie można zastosować lampy przeznaczonej do obwodu przełączania rozrusznika, ponieważ jest ona przeznaczona do dłuższego ogrzewania elektrod i przedwcześnie ulegnie awarii w takim obwodzie. Należy stosować wyłącznie żarówki oznaczone RS (szybki rozruch). Obwód musi zapewniać uziemiony reflektor wzdłuż lampy (czasem na lampie znajduje się metalowy pasek). Ułatwia to zapalanie lampy.

Rysunek przedstawia widok wewnętrzny takiego balastu. Składa się z rdzenia i cewki, kondensatora korygującego współczynnik mocy i zabezpieczenia termicznego. Wewnątrz obudowy wszystko jest wypełnione materiałem rozpraszającym ciepło.

Schemat włączania świetlówki z rozrusznikiem

Tradycyjny obwód używany przez bardzo długi czas, w przypadku, gdy napięcie sieciowe jest wystarczające do zapalenia lampy. Zastosowano w nim statecznik, którym jest duża rezystancja indukcyjna - dławik, oraz rozrusznik - mała neonówka, która służy do wstępnego nagrzania elektrod lampy. Równolegle z lampą neonową w rozruszniku znajduje się kondensator zmniejszający zakłócenia radiowe. W obwodzie można również umieścić kondensator, aby poprawić współczynnik mocy.

Gdy lampa jest podłączona do sieci, najpierw następuje wyładowanie w rozruszniku, a przez elektrody lampy przepływa niewielki prąd, który je nagrzewa, zmniejszając w ten sposób napięcie zapłonu lampy. Kiedy w lampie następuje wyładowanie, napięcie między elektrodami spada. wyłączenie obwodu rozrusznika. W starych schematach zamiast rozrusznika używano przycisku, który trzeba było przytrzymać przez kilka sekund.

Statecznik służy tylko do ograniczania prądu. Samodzielne obliczenie parametrów balastu nie jest trudne (na wypadek, gdybyś znalazł dławik w śmieciach i chciał go użyć).

Bardzo łatwo jest określić parametry statecznika indukcyjnego, korzystając z zasad obliczania obwodów prądu przemiennego. Rozważmy na przykład lampę 40 W (F40T12) o długości 48 cali (122 cm), podłączoną do sieci 230 V

Prąd pracy lampy to około 0,43A. Współczynnik mocy lampy wynosi około 0,9 (w zasadzie lampę można uznać za obciążenie czynne). Napięcie na lampie wynosi: 40 W / (0,43 A * 0,9) \u003d 102 V. Składowa czynna napięcia to: 102V*0,9=92V, składowa bierna to 102V*sqrt(1-0,9^2)=44V.

Straty mocy w stateczniku to 9-10W. W związku z tym całkowity współczynnik mocy wynosi: (40 W + 10 W) / (230 V * 0,43 A) \u003d 0,51 (kondensator korekcyjny jest tutaj wyraźnie wymagany). Składowa czynna spadku napięcia na stateczniku wynosi: 230V*0,51-102V=15V, składowa bierna to 230V*sqrt(1-0,51^2)-44V=154V. Rezystancja czynna statecznika wynosi 15V/0,43A=35 Ohm, rezystancja bierna 154V/0,43=358 Ohm. Indukcyjność statecznika przy 50Hz wynosi 358/(2*31,4*50)=1,1H

Podobna kalkulacja dla lampy o mocy 30W (F30T12) 36" (91 cm) długości, przy prądzie roboczym 0,37A, daje parametry statecznika - rezystancja czynna to 59 omów, bierna 450 omów. Moc całkowita współczynnik wynosi 0,45. Indukcyjność statecznika wynosi 1,4 H

Stąd ogólnie wiadomo, co się stanie, jeśli użyjesz statecznika do lampy 40 W w obwodzie z lampą 30 W - prąd przekroczy wartość nominalną, co doprowadzi do szybszej awarii lampy. I odwrotnie, użycie statecznika z lampy o mniejszej mocy w obwodzie z lampą o większej mocy spowoduje ograniczenie prądu i zmniejszoną moc świetlną.

Kondensator może być użyty do poprawy współczynnika mocy. Na przykład w pierwszym przykładzie dla lampy 40 W kondensator połączony równolegle oblicza się w następujący sposób. Prąd płynący przez kondensator wynosi 0,43A*sqrt(1-0,51^2)=0,37A, reaktancja kondensatora wynosi 230V/0,37A=622Ω, pojemność dla sieci 50Hz wynosi: 1/(2*3,14*50 *622)=5,1 uF. Kondensator musi mieć napięcie 250 V. Można go też łączyć szeregowo (podobnie liczone), ale trzeba użyć kondensatora 450V. Akwarium

Sprawdzone w czasie żarówki zostały w naszym kraju wyklęte, ale pomimo przewagi „ekonomicznych” źródeł światła w ofercie sklepów z artykułami elektrycznymi, nadal są one na półkach i cieszą się stałym popytem.

Oczywiście ich konstrukcja, która praktycznie nie zmieniła się przez prawie sto lat swojego istnienia, może niektórym wydawać się archaiczna i budzić chęć unowocześnienia, aby zużywały mniej prądu, rzadziej się przepalały i generalnie zachowywały „w nowoczesny sposób”. Czy jest na to jakaś możliwość? Tak, mam.

Jednym ze sposobów unowocześnienia żarówki „starej kobiety” jest włączenie do jej obwodu zasilającego specjalnego urządzenia sterującego, ściemniacza. Ten anglicyzm pochodzi od słowa „ściemnianie”, a urządzenie polega na tym, że płynnie zmniejsza jasność lampy.

Aby zmniejszyć jasność poświaty na swój własny sposób, konieczne jest zmniejszenie przyłożonego do niej napięcia. Możesz to zrobić na dwa sposoby:

  1. rozpraszać energię elektryczną w drodze do lampy;
  2. użyj napięcia zasilającego do uruchomienia regulowanego urządzenia.

Możesz rozproszyć energię elektryczną i uniemożliwić jej pełne dotarcie do lampy konwencjonalny reostat. Było wiele takich miniaturowych urządzeń w telewizorach lampowych i półprzewodnikowych, w których były one zaangażowane w różne regulacje. Na przykład dźwięk. Jeśli wartość nominalna małego reostatu jest zaprojektowana na 220 woltów, to z łatwością zgaśnie wszelką energię z sieci domowej. Pytanie tylko, czy w tym samym czasie będzie się bardzo nagrzewać, bo nikt jeszcze nie anulował prawa zachowania energii.

Stopień nagrzania można zmniejszyć stosując duży reostat, np. balastowy transformator domowy, który jest zawarty w obwodzie zasilania urządzenia elektrycznego w celu kompensacji chwilowych skoków napięcia. Obecność dużego włącznika na każdym włączniku jest mało estetycznym rozwiązaniem. Ponadto rozpraszanie energii nie rozwiązuje głównego problemu - jego ekonomii. Gdy reostat jest włączony, nawet jeśli światło jest włączone, licznik będzie się obracał z tą samą prędkością.

Aby naprawdę zaoszczędzić energię elektryczną, konieczne jest umieszczenie między wyłącznikiem urządzenia zasilanego z sieci, którego moc wyjściową można regulować. Mogą być generator samooscylacyjny, ponieważ żarnik w lampie nie rozróżnia zawiłości pochodzenia prądu, najważniejsze jest to, aby był zmienny.

Samooscylacje - co to jest?

W radiotechnice i elektrotechnice istnieje szereg rozwiązań obwodów, które umożliwiają zmianę kierunku prądu wyjściowego. Te zmiany kierunku mogą trwać tak długo, jak długo na wejściu urządzenia występuje napięcie zasilania. Dlatego są nazywane samooscylacje.

Jeśli podłączysz oscyloskop do wyjścia generatora samooscylacji, to na jego ekranie zobaczysz coś podobnego do sinusoidy. Z zewnętrznym podobieństwem do tego, co się rozdaje, fluktuacje te mają zupełnie inny charakter. W rzeczywistości jest to seria impulsów, które zmieniają znak.

Urządzenia elektryczne są dość toporne, nie rozróżniają serii impulsów od sinusoidy i działają na nich doskonale. Uderzającym przykładem takiego "oszustwa" jest powszechne użycie samooscylacji Wysoka częstotliwość, dzięki czemu transformator urządzenia został kilkakrotnie zmniejszony.

Oto taki generator samooscylacji (tylko znacznie mniejszy), emitujący serię impulsów o częstotliwości 50 Hz, jest zawarty w obwodzie zasilania z żarówką. Podczas tworzenia obwodu ściemniacza do żarówki stosuje się nowoczesne urządzenia półprzewodnikowe - tyrystory, dinistory i triaki.
Pozwalają najprościej kontrolować momenty odblokowania i zablokowania, zmieniając w ten sposób kierunek prądu w obwodzie i generując samooscylacje. Istnieją jednak generatory samooscylacyjne oparte na tranzystorze, które są oparte na parze potężnych elementów polowych. Użyj również schematu przez jednostkę ochrony.

Plusy i minusy ściemniaczy żarowych

Każde urządzenie lub urządzenie ma sumę zalet i wad, mają je również ściemniacze do lamp żarowych.

Główną, ale chyba jedyną zaletą tego urządzenia jest możliwość regulacji jasności świecenia bez powodowania bocznego nagrzewania. Czy może znacznie zaoszczędzić energię elektryczną i wydłużyć żywotność lampy? Sami oceńcie:

  • do pracy generatora samooscylacyjnego prąd przemienny zamienia się w prąd stały (na jego wejściu znajduje się mostek diodowy), więc całkowita wydajność urządzenia jest nawet niższa niż w przypadku konwencjonalnej lampy;
  • żarówka podczas pracy poza napięciem znamionowym ma również niższą wydajność;
  • jeśli początkowe napięcie urządzenia jest większe niż 30 procent nominalnego 220 woltów, to początkowy skok prądu po włączeniu jest prawie taki sam, jak podczas pracy z konwencjonalnej sieci.

Wydaje się, że w takich warunkach użycie ściemniacza to czysto estetyczna fanaberia.

Ciąg impulsów wytwarzanych przez ściemniacz jest źródłem zakłóceń radiowych. A im krótszy impuls lub im wyższa częstotliwość ich powtarzania, tym szersze spektrum dodatkowych harmonicznych.
Jest to prawo fizyczne i nie można go zmienić. Aby zrekompensować ten problem, do obwodu urządzenia wprowadza się filtry LC (cewki z kondensatorami). Jeśli zostaną do nich dodane lampy dużej mocy z długim żarnikiem, to przy minimalnym napięciu mogą zacząć „śpiewać” - właśnie z powodu dodatkowych harmonicznych.

Ściemniaczy do lamp żarowych nie wolno podłączać do obwodów zasilających komputerów, telewizorów, radioodbiorników, stateczników elektronicznych (stateczników elektronicznych). Ogólnie rzecz biorąc, jeśli masz „ściemniacz” w swoim obwodzie sterowania oświetleniem, kupując lampy, powinieneś zwrócić uwagę, czy można go ściemniać.

Czym są ściemniacze

Pomimo wszystkich wad tych urządzeń są one szeroko stosowane. Po pierwsze dlatego, że jest jeszcze jakaś oszczędność z ich użytkowania, a po drugie efektu estetycznego nie da się odpisać.

Dla konsumenta niezaznajomionego z elektrotechniką główną różnicą między tymi urządzeniami jest sposób sterowania. Najprostsze modele posiadają pokrętło regulacyjne umieszczone na korpusie ściemniacza. Jeśli komuś nie podoba się pióro, to są modele ze sterowaniem dotykowym.

Najdroższe są pilot- na przykład z pilota, który wygląda jak "leniwiec", który steruje telewizorem.
Zgodnie z zasadą działania, takie piloty różnią się tym, że działają za pośrednictwem kanałów radiowych lub na podczerwień. Najbardziej egzotyczne ściemniacze uruchamiane są głosem, obecnością osoby w pomieszczeniu – sterowanie za pomocą otwartego obwodu pojemnościowego lub czujników ciepła.

Obecnie wielu wiodących producentów sprzętu elektrycznego, takich jak Schneider Electric, Feller, OSRAM i inni, rozpoczęło produkcję ściemniaczy nie tylko do lamp żarowych, ale także do świetlówek.

Przykład regulacji jasności lampy za pomocą ściemniacza na filmie

Spadek cen detalicznych lamp LED doprowadził do gwałtownego wzrostu ich sprzedaży. Jednak sytuacja z wyborem towarów wysokiej jakości dla wielu nadal pozostaje ślepą uliczką. O ile łatwo było kupić żarówkę, o tyle wraz z pojawieniem się świetlówek kompaktowych zadanie to nie stało się dużo bardziej skomplikowane ze względu na szerszy zakres i odcienie emitowanego światła. Opcje Lampy LED mają znacznie więcej punktów niż żarówki poprzednich generacji.

Ale nie bój się. Aby kupić dobrą lampę LED, nie jest potrzebna dogłębna znajomość produktu. Wystarczy raz uporać się z głównymi parametrami, aby później łatwo było poruszać się wśród liczb wskazanych na opakowaniu. Co więc kupujący musi wiedzieć o lampach LED i na jakie parametry techniczne zwrócić uwagę przed zakupem?

Główna charakterystyka

Zgodnie z przysłowiem: „Poznaj się po ubraniach…” wystarczy podnieść pudełko z żarówką, aby zapoznać się z jego głównymi parametrami technicznymi. Należy zwrócić uwagę nie na duże jasne liczby, ale na opis 10 lub więcej pozycji wydrukowany małym drukiem.

Lekki przepływ

W czasach, gdy źródłem światła nr 1 była żarówka, pojęcie strumienia świetlnego mało kogo interesowało. Jasność poświaty została określona przez nominalną moc żarówki. Wraz z pojawieniem się diod LED pobór mocy źródeł światła znacznie spadł, a wydajność wzrosła. Dzięki temu doszło do oszczędności, o której tak często przypominają reklamy.

Strumień świetlny (Ф, lm lub lm) to wartość określająca ilość energii świetlnej emitowanej przez urządzenie oświetleniowe. Bazując na wartości strumienia świetlnego można bez problemu dobrać zamiennik istniejącej żarówki ze spiralą. Aby to zrobić, możesz skorzystać z poniższej tabeli korespondencji. Wraz ze strumieniem świetlnym często można spotkać pojęcie „strumienia świetlnego”. Jest definiowany jako stosunek strumienia świetlnego do poboru mocy i jest mierzony w lm/W. Ta cecha pełniej odzwierciedla wydajność źródła promieniowania. Na przykład lampa LED o mocy 10 W o neutralnym świetle emituje strumień świetlny około 900-950 lm. Tak więc jego strumień świetlny będzie równy 90-95 lm / W. To około 7,5 razy więcej niż odpowiednik z cewką 75 W o takim samym strumieniu świetlnym.

Zdarza się, że po wymianie żarówki na LED jej jasność jest niższa niż deklarowana. Pierwszym powodem tego zjawiska jest instalacja tanich chińskich diod LED. Drugi to niedoszacowane zużycie energii. Oba te powody wskazują na produkt niskiej jakości.

Również ilość strumienia świetlnego zależy od temperatury barwowej. W przypadku diod LED zwyczajowo podaje się strumień świetlny dla światła neutralnego (4500°K). Im wyższa temperatura barwowa, tym większy strumień świetlny i odwrotnie. Różnica w strumieniu świetlnym między ciepłymi (2700°K) i zimnymi (5300°K) lampami LED tego samego typu może sięgać nawet 20%.

Moc

Pobór mocy lampy LED (P, W) jest drugim co do ważności Specyfikacja techniczna, który pokazuje, ile energii elektrycznej zużywa lampa LED w ciągu 1 godziny. Całkowity pobór mocy to suma mocy diod i mocy sterownika. Najpopularniejsze w naszych czasach są ledowe urządzenia oświetleniowe o mocy 5-13 W, co odpowiada 40-100 watowym lampom z żarnikiem.

Wysokiej jakości sterowniki impulsowe zużywają nie więcej niż 10% całkowitej mocy.

W reklamie producenci często posługują się pojęciem „moc równoważna”, co wyraża się w napisie na opakowaniu np. 10 W = 75 W. Oznacza to, że lampę LED o mocy 10 W można wkręcić zamiast zwykłej żarówki o mocy 75 W bez utraty jasności. Można zaufać różnicy 7-8 razy. Ale jeśli na pudełku pyszni się napis w stylu 6 W = 60 W, to często jest to nic innego jak chwyt reklamowy, przeznaczony dla przeciętnego nabywcy. Nie oznacza to, że produkt jest złej jakości, ale rzeczywista moc światła najprawdopodobniej pokrywa się z żarówką, nie 60, ale znacznie mniej.

Napięcie zasilania i częstotliwość

Napięcie zasilania (U, V) jest zwykle podane na opakowaniu jako zakres, w którym producent gwarantuje normalne działanie produktu. Na przykład parametr 176–264 V wskazuje, że żarówka pewnie poradzi sobie z wszelkimi wahaniami napięcia sieciowego bez znacznej utraty jasności.

Z reguły lampa LED z wbudowanym sterownikiem prądu ma szeroki zakres napięcia wejściowego.

Jeśli źródło zasilania nie zawiera wysokiej jakości stabilizatora, spadki napięcia w sieci zasilającej będą miały duży wpływ na moc świetlną i jakość oświetlenia. W Rosji najczęściej spotykane są lampy ledowe zasilane prądem przemiennym 230 V o częstotliwości 50/60 Hz i prądem stałym 12 V.

Rodzaj cokołu

Aby dobrać żarówkę zgodnie z istniejącym wkładem w lampie, trzeba znać rozmiar podstawy. Większość lamp LED jest produkowana pod trzonek z gwintem E14 i E27, które są standardem dla lamp ściennych, stołowych i światła sufitowe Próbka radziecka. Nierzadko spotykane są lampy LED z trzonkiem GU4, GU5.3, które zastąpiły żarówki halogenowe montowane w reflektorach i chińskich żyrandolach ze zdalnym sterowaniem.

Kolorowa temperatura

(TC, °K) wskazuje odcień emitowanego światła. W odniesieniu do białych lamp LED cała skala jest warunkowo podzielona na trzy części: ze światłem ciepłym, neutralnym i zimnym. Przy wyborze należy wziąć pod uwagę, że tonacje ciepłe (2700-3500°K) uspokajają i poprawiają samopoczucie, natomiast tony zimne (od 5300°K) pobudzają i pobudzają układ nerwowy.
W związku z tym zaleca się stosowanie ciepłej poświaty w domu i neutralnej w kuchni, łazience i pracy. Oprawy LED o TC≥5300°K nadają się tylko do określonych prac oraz jako oświetlenie awaryjne.

Kąt rozproszenia

Na podstawie kąta rozproszenia można ocenić propagację strumienia światła w przestrzeni. Wskaźnik ten zależy od konstrukcji dyfuzora i umiejscowienia diod LED. Norma dla nowoczesnych lamp ogólnego zastosowania to ≥210°. Do efektywnej pracy z drobnymi szczegółami lepiej kupić lampę o kącie rozproszenia 120 ° i zainstalować ją w lampie stołowej.

Możliwość ściemniania

Możliwość ściemniania (regulacja jasności oświetlenia) lampy LED implikuje poprawna praca ze ściemniacza. Lampy z możliwością ściemniania są droższe, ponieważ ich jednostka elektroniczna ma bardziej złożone urządzenie. Zwykła żarówka led po podłączeniu do ściemniacza nie będzie działać lub będzie migać.

Czynnik tętnienia

(Kp) nie zawsze jest podawana w wykazie cech, mimo że ma nadrzędne znaczenie i ma wpływ na zdrowie. Potrzeba pomiaru tego parametru powstała w związku z obecnością w lampie blok elektroniczny i diody LED o wysokiej reakcji. Zasilacze niskiej jakości nie są w stanie idealnie wygładzić tętnienia sygnału wyjściowego, w wyniku czego diody LED zaczynają migotać z określoną częstotliwością.

Współczynnik tętnienia lamp LED zasilanych stabilną siecią prądu stałego wynosi zero.

Za najlepszą jakość uważane są lampy LED o Kp poniżej 20%. W modelach z aktualnym sterownikiem współczynnik tętnienia nie przekracza 1%. Definiować dany parametr W praktyce nie jest to trudne przy pomocy oscyloskopu. W tym celu należy zmierzyć amplitudę zmiennej składowej sygnału na diodach LED i podzielić ją przez napięcie zmierzone na wyjściu zasilacza.

Na podstawie częstotliwości sygnału prądu przemiennego w obciążeniu można określić typ zastosowanego sterownika.

Zakres temperatury pracy

Powinieneś dokładnie rozważyć tę cechę, jeśli zamierzasz działać żarówka ledowa w niestandardowych warunkach: na ulicy, w warsztatach produkcyjnych. Niektóre modele mogą działać poprawnie tylko w wąskim zakresie temperatur.

Wskaźnik oddawania barw

Za pomocą wskaźnika oddawania barw (CRI lub Ra) można ocenić, na ile naturalny jest kolor obiektów oświetlanych lampą LED. Ra≥70 uważa się za dobry.

Stopień ochrony przed wilgocią i kurzem

Ten parametr jest wyrażony jako IPXX, gdzie XX to dwie cyfry określające stopień ochrony przed ciałami stałymi i wodą. Może nie znajdować się na liście specyfikacji, jeśli lampa jest przeznaczona wyłącznie do użytku w pomieszczeniach.

Dodatkowe opcje

Żywotność produktu

Żywotność to bardzo abstrakcyjna cecha lampy LED. Faktem jest, że w ramach żywotności producent rozumie całkowity czas pracy diod LED, a nie lampy. Jednocześnie czas między awariami pozostałych części obwodu pozostaje pod dużym znakiem zapytania. Ponadto jakość montażu korpusu i lutowania elementów radiowych wpływa na czas pracy. Ponadto żaden producent ze względu na długą żywotność nie przeprowadza pełnowartościowych badań degradacji diod LED w lampie. Deklarowane 30 tysięcy godzin lub więcej to więc wskaźnik teoretyczny, a nie rzeczywisty parametr.

Typ kolby

Pomimo tego, że rodzaj żarówki dla wielu nie jest krytycznym parametrem technicznym, w wielu modelach jest wskazany w pierwszej linii. Zwykle typ i oznaczenie kolby wyraża się kodem alfanumerycznym.

Waga

Rzadko kiedy ktoś jest zainteresowany wagą produktu w momencie zakupu, ale w przypadku niektórych lekkich lamp ma to znaczenie.

Wymiary

Ilu producentów - tak wiele różnych przypadków wygląd i wymiary. Na przykład lampy LED o mocy 10 W różnych producentów mogą różnić się długością i szerokością o więcej niż 1 cm Wybierając nową lampę led do oświetlenia, nie zapominaj, że musi ona pasować do istniejącej lampy.

Rynek Produkty LEDowe nadal dynamicznie się rozwija, w wyniku czego zmieniają się i poprawiają charakterystyki lamp. Mamy nadzieję, że w niedalekiej przyszłości zostaną opracowane normy jakościowe dla lamp LED, co ułatwi kupującemu dokonanie wyboru. Tymczasem własna wiedza jest głównym wsparciem przy wyborze i zakupie.

Przeczytaj także