LED-lampor med lik- eller växelström. Båglampor av ultrahögt tryck. Matningsspänning och frekvens

Introduktion

1. 
   Klassificering och grundläggande parametrar för elektriska ljuskällor
   1. 
      Glödlampor
   2. 
      Lågtryckslysrör
   3. 
      Högtryckslysrör
2. 
   Maktscheman fluorescerande lampor
3. 
   Grundläggande belysningsmängder
4. 
   Säkerhetsåtgärder för underhåll av elektriska belysningsinstallationer

INTRODUKTION

Elbelysningsinstallationer används i alla industri- och bostadslokaler, offentliga, bostads- och andra byggnader, på gator, torg, vägar, korsningar m.m. Detta är den vanligaste typen av elinstallationer. Det finns tre typer av elektrisk belysning.

Arbetsbelysning avsedd för normala aktiviteter i alla rum och öppna ytor med otillräckligt dagsljus. Den ska ge normaliserad belysning i rummet på arbetsplatsen.

Nödbelysning syftar till att skapa förutsättningar för säker evakuering av människor vid nödavstängning av arbetsbelysningen i lokalerna eller fortsatt arbete i områden där arbetet inte kan stoppas enligt teknikens förutsättningar. Nödbelysning bör skapa belysning av minst 5% av totalen för att fortsätta arbetet eller minst 2 lux, och evakueringsbelysning - minst 0,5 lux på golvet, längs huvudgångarna och trappor.

säkerhetsbelysning längs gränserna för det skyddade området är en integrerad del av arbetsbelysningen, det kommer att skapa belysning av zonen på båda sidor om staketet.

Enligt reglerna för elinstallationer är belysning indelad i tre system.

Allmän belysning i industrilokaler kan den vara enhetlig (med enhetlig belysning i hela rummet) eller lokaliserad när lamporna placeras så att ökad belysning skapas på huvudarbetsplatserna. Det lokala systemet ger belysning av arbetsplatser, föremål och ytor.

Kombinerad de kallar ett sådant belysningssystem där lokal belysning läggs till den allmänna belysningen av ett rum eller utrymme, vilket skapar ökad belysning på arbetsplatsen. Huvudelementet i den elektriska belysningsinstallationen är en ljuskälla - en lampa som omvandlar elektricitet till ljusstrålning.

Två klasser av ljuskällor används ofta: glödlampor och gasutsläpp(fluorescerande, kvicksilver, natrium och xenon).

Lampans huvudsakliga egenskaper är de nominella värdena för spänning, ljusflödeseffekt (ibland - ljusstyrka), livslängd samt dimensioner (fullängd L , diameter, ljuscentrumets höjd från den gängade eller stiftbasens centrala kontakt till gängans mitt).

De vanligaste typerna av sokler: E- gängad; PÅs - stift enkontakt, Vd - stift två-kontakt(efterföljande bokstäver anger diametern på tråden eller basen).

Dessutom fokusering R, slät cylindrisk soffit SV några andra plintar.

I märkning av lampor för allmänna ändamål betyder bokstäverna: V - vakuum, G - gasfylld, B - bispiral gasfylld, BK - bispiral krypton.

Av stor betydelse är beroendet av egenskaperna hos glödlampor (LN) på den faktiskt tillförda spänningen. Med en ökning av spänningen ökar glödtrådens temperatur, ljuset blir vitare, flödet ökar snabbt och ljuseffekten är något långsammare, vilket gör att lampans livslängd minskar kraftigt.

I stor utsträckning används i belysningsinstallationer, lågtrycksrörformiga kvicksilverlampor (LL) har ett antal betydande fördelar jämfört med LN; till exempel hög ljuseffektivitet som når 75 lm / W; lång livslängd som når upp till 10 000 timmar för standardlampor: möjligheten att använda en ljuskälla med olika spektral sammansättning med bättre färgåtergivning för de flesta typer än glödlampor; relativt låg (om än bländande) ljusstyrka, vilket i vissa fall är en fördel.

De största nackdelarna med LL-lampor är: den relativa komplexiteten hos omkopplingskretsen; begränsad enhetseffekt och stora storlekar av given effekt; oförmåga att byta lampor som drivs med växelström till nätström likström: egenskapernas beroende av omgivningstemperaturen. För konventionella lampor är den optimala omgivningstemperaturen 18 - 25 ° C, när temperaturen avviker från det optimala, minskar ljusflödet och ljuseffektiviteten; vid t
Enligt nuvarande standarder, där gapet mellan belysningsvärdena för glödlampor och gasurladdningslampor i de flesta fall inte överstiger två steg, gör den höga ljuseffektiviteten och långa livslängden för LL-lampor, såväl som DRL-lampor, dem i de flesta fall mer ekonomiska än glödlampor.

Fördelarna med DRL-lampor är: hög ljuseffektivitet (upp till 55 lm / W); lång livslängd (10 000 timmar); kompakthet; motstånd mot miljöförhållanden (förutom mycket låga temperaturer).

Nackdelarna med DRL-lampor bör övervägas: dominansen av den blågröna delen i strålspektrumet, vilket leder till otillfredsställande färgåtergivning, vilket utesluter användningen av lampor i de fall där föremålen för distinktion är människors ansikten eller målade ytor; förmågan att arbeta endast på växelström; behovet av att slå på genom ballastchoken; varaktigheten av tändningen när den slås på (cirka 7 minuter) och början av återtändning även efter ett mycket kort avbrott i lampeffekten efter kylning (cirka 10 minuter); pulsering av ljusflödet, större än fluorescerande lampor; betydande minskning av ljusflödet mot slutet av livslängden.

Glödlampor är gjorda för spänningar på 12-20 V med en effekt på 15-1500 watt. Livslängden för glödlampor för allmänt bruk är 1000 timmar Ljusflödet, mätt i lumen, per 1 W effekt som förbrukas av lampan varierar från 7 (för lågeffektslampor) till 20 lm / W (för högeffektslampor). Glödlampornas kolvar är fyllda med neutral gas (kväve, argon, krypton), vilket ökar volframglödtrådens livslängd och ökar lampornas effektivitet.

För närvarande produceras spegelglödlampor av typerna ZK och ZSh för ökad spänning: 220-230, 235-245 V.

Halogenglödlampor av typen KG-240 (rörformade med en volframglödtråd i en kvartslampa) med en effekt på 1000, 1500 och 2000 W har blivit utbredda på grund av deras ökade ljuseffekt.

Fluorescerande lampor är ett glasrör fyllt med gas - argon, vars inre yta är belagd med en fosfor. Det finns också en droppe kvicksilver i röret. När den är ansluten till ett elnät bildas kvicksilverånga i lampan och ljus produceras som är nära dagsljus.

Elindustrin producerar en serie energieffektiva LL-lampor designade för allmän och lokal belysning av industri-, offentliga och administrativa lokaler (LB18-1, LB36, LDTs18, LB58). För bostäder används LEC18, LEC36, LEC58 lampor, som i jämförelse med standard LL med en effekt på 20, 40 och 65 W har en ökad effektivitet, minskad elförbrukning med 7-8%, lägre materialförbrukning, ökad tillförlitlighet under lagring och transport. För administrativa lokaler producerar de LL med förbättrad färgåtergivning (LETS och LTBTSTS) med en effekt på 8-40 watt. Lampor har en linjär och lockig form (U- och W-formad, ringformad). Alla lampor, utom ringlampor, har tvåstiftssockel i ändarna.

Enligt spektrumet av utsänt ljus delas LL in i typer: LB - vit, LHB - kallvit, LTB - varmvit, LD-dag och LDC - dagtid korrekt färgåtergivning.

Färgkorrigerade högtryckskvicksilverbågslampor DRL består av en glaskolv belagd med en fosfor, inuti vilken är placerat ett kvartsurladdningsrör fyllt med kvicksilverånga.

DRI gtillverkas med en ljuseffektivitet på 75-100 lm / W med en brinntid på 2000-5000 timmar. Dessa lampor ger bättre färgåtergivning än DRL-lampor.

För att belysa torra, dammiga, fuktiga rum tillverkas metallhalogen spegellampor av typen DRIZ.

HPS-natriumlampor med en effekt på 400 och 700 W avger guldvitt ljus; deras ljuseffektivitet är 90-120 lm/W, brinntiden är mer än 2500 timmar.

1. 
   Klassificering och grundläggande parametrar för elektriska ljuskällor

Elektriska ljuskällor enligt hur de genererar strålning kan delas in i temperatur(glödlampor) och fluorescerande(lysrör och gasurladdningslampor).

Huvudparametrarna för elektriska ljuskällor: matningsspänning; märkeffekt; ljuseffektivitet, mätt i lumen per watt (lm/W); start- och driftströmmar; nominellt ljusflöde; minskning av ljusflödet efter en viss driftsperiod; genomsnittlig lamplivslängd.

1.1. Glödlampor

För belysningsändamål används elektriska glödlampor fortfarande i stor utsträckning, på grund av deras enkla drift och inkludering i nätverket, tillförlitlighet och kompakthet.

Den största nackdelen med glödlampor är deras låga effektivitet (cirka 2%), det vill säga glödlampor värmer mer än de lyser. Livslängden för glödlampor är i genomsnitt 1000 h. Glödlampor är mycket känsliga för förändringar i spänningen som tillförs dem. Spänningsökning med 1 % över det nominella leder till en ökning av ljusflödet med 4% och en minskning av livslängden med 13-14 %. Med en minskning av spänningen ökar livslängden, men lampans ljusflöde minskar, vilket påverkar arbetarnas produktivitet.

Livslängden för glödlampor reduceras med deras vibrationer, frekvent påslagning och avstängning, icke-vertikal position. Ljuset från glödlampor skiljer sig från det naturliga genom övervikten av strålarna från den gulröda delen av spektrumet, vilket förvränger objektens naturliga färger.

Glödlampor kan vara Vakuum(typ B effekt från 15 till 25 W) och gasfylld(typ G, B, BK med effekt från 40 till 1500 W).

Gasfyllda lampor av typ G (monospiral) och B (bispiral) är fyllda med argon med tillsats av 12-16% kväve.

Strukturellt skiljer sig en bispirallampa från en monospiral genom att dess glödtrådar är i form av dubbla spiraler, det vill säga en spiral vriden från en spiral. Ljuseffekten för dessa lampor är cirka 10 % högre än för konventionella (monospirala) lampor.

Kryptonfyllda bispirallampor (lampor av BK-typ) skiljer sig utåt i sin svampform och har en ljuseffektivitet som är 10-20 % högre än argonfyllda lampor. På grund av den höga kostnaden för kryptongas produceras lampor av BK-typ från 40 till 100 watt.

Observera att en volframfilament kan vikas inte bara till en spiral och en dubbelspiral, utan också till en trippelspiral och bilda olika strukturella former (cylindriska, ringformiga, rektangulära, etc.). Märkeffektskala för glödlampor för allmänt bruk (W): 15, 25, 40, 60, 75, 100, 150, 200, 300, 500, 750, 1000.

Lampor med en effekt på 15 och 25 W produceras i vakuum, 40-100 W - bicoil med argon- eller kryptonfyllning, 150 W - monocoil eller bicoil och 200 W och över - monocoil med argonfyllning. Ljuseffektivitet för lampor 7-18 lm/W.

För lampor med en effekt på 15 till 200 W används en E27 / 27 bas, för lampor med en effekt på 300 W med en kolv 184 mm lång - en E27 / 30 bas, för lampor med en effekt på 300 till 1000 W - en E40 / 45 bas.

Lampor med en effekt på upp till 300 W kan produceras både i transparenta och frostade (MT), opal (O), mjölk (ML) kolvar. Observera att opal är ett mineral av hydroxidunderklassen (SiO 2 x nH 2 O).

Symboler för glödlampor för allmänt bruk: ordet "lampa", typ av fyllning och glödtrådskropp, typ av glödlampa (om den är ogenomskinlig), spänningsområde, märkeffekt, GOST-nummer. Till exempel står beteckningen "Lampa B 125-135-25 GOST 2239-79" för: en vakuumlampa, en transparent glödlampa för en spänning på 125-135 V, en effekt på 25 W, tillverkad i enlighet med GOST 2239- 79.

Beteckningen "Lampa GMT 220-230-150 GOST 2239-79" lyder som följer: en gasfylld monospiral argonlampa i en frostad glödlampa för en spänning på 220-230 V, en effekt på 150 W, tillverkad i enlighet med GOST 2239-79.

Glödlampor för lokal belysning tillverkas för 12 V med effekt från 15 till 60 W och för 24 och 36 V med effekt på 25, 40, 60 och 100 W. Beteckningen för dessa lampor, till exempel MO-36-60 eller MO-12-40, står för: en glödlampa för lokal belysning med en spänning på 36 V med en effekt på 60 W och en glödlampa för lokal belysning med en spänning på 12 V med en effekt på 40 W. Dessutom produceras miniatyrglödlampor av MN-typ för en spänning på 1,25 V med en effekt på 0,313 W; 2,3V effekt 3,22W; 2,5V effekt 0,725W, 1,35W, 2,8W; 36V effekt 5,4W. Lampornas ljusflöde kan minska med tiden. Det finns normer för att minska ljusflödet för varje lampa efter 750 timmars drift vid märkspänningen.

Nyligen har glödlampor, vars glödlampor är täckta med en spegel eller vitt diffust reflekterande lager, blivit utbredd. Sådana lampor kallas armaturer. Den spegelvända delen av kolven ges lämplig form för att erhålla en viss ljusstyrkekurva (fig. 2.2). Eftersom lampor med reflekterande beläggningar har den nödvändiga ljusintensitetskurvan, används belysningsanordningar utan optiska enheter för deras tillämpning, vilket avsevärt minskar kostnaderna för lampor för dem. Dessa lampor behöver inte rengöras, och deras ljusflöde är stabilare under drift.

Glödlampor med reflekterande skikt (armaturer) är indelade i: allmänbelysningslampor med ett diffust (D) skikt av NHD-typ (glödlampor fyllda med argon, monospiral med ett diffust skikt); lokala belysningslampor med ett diffust skikt av MOD-typ; spegellampor med medium (G) ljusfördelning typ NZS; spegellampor med bred (W) ljusfördelning typ ZN27-ZN28; spegellampor med koncentrerad ljusfördelning typ NZK; spegellampor för lokal belysning typ MOZ.

Allmänbelysningslampor med ett diffust skikt av NGD-typ tillverkas för en spänning på 127 V med en effekt på 20, 60, 100, 150 och 200 W och för en spänning på 220 V med en effekt på 40, 100, 150, 200 och 300 W.

Lokala belysningslampor med ett diffust lager av MOD-typ tillverkas för en spänning på 12 V med en effekt på 25, 40 och 60 W och för en spänning på 36 V med en effekt på 40, 60 och 100 W.

Spegellampor med en genomsnittlig (G) ljusfördelare av NZS-typ produceras för en spänning på 127 och 220 V med en effekt på 40, 60, 75 och 100 W.

SLR-lampor med bred (W) ljusfördelning typ ZN30 produceras endast för en spänning på 220 V med en effekt på 300, 500, 750 och 1000 W.

SLR-lampor med koncentrerad ljusfördelning av typen NZK produceras för spänningar på 127 och 220 V med en effekt på 40, 60, 75, 100, 150, 200, 300, 500, 750 och 1000 W. Livslängden för alla lampor för en spänning på 220 V och lampor med en effekt på 150 till 1000 W för en spänning på 127 V är 1500 timmar.

Spegellampor för lokal belysning av typen MOZ är endast tillgängliga för en spänning på 36 V med en effekt på 40, 60 och 100 watt.

Livslängden för alla lampor som inte nämns ovan är 1000 h. Lampornas ljusutbyte är 8,5-20,6 lm/W.

Industrin producerar också halogenglödlampor, vars livslängd är 2000 timmar eller mer, det vill säga 2 gånger längre än lamporna som anges ovan.

Jod läggs till sammansättningen av gasfyllningen av glödlampan i en halogenglödlampa, vilket under vissa förhållanden säkerställer omvänd överföring av förångade volframpartiklar från glödlampans väggar till glödkroppen. Det är denna omständighet som gör det möjligt att fördubbla livslängden för en glödlampa med ökad ljuseffektivitet. Halogenlampor har linjära och kompakta glödtrådskroppar. Linjära värmekroppar är gjorda i form av en lång spiral (förhållandet mellan spiralens längd och diametern är mer än 10), som placeras i en rörformad kvartskolv med ändinlopp. Kompakta filament har en kortare spiral. Dessa lampor har även en mindre glödlampa.

Beteckning för halogenlampor: KG220-1000-5 - halogenlampa med en kvartsglasglödlampa, jod, spänning 220 V, effekt 1000 W, designnummer 5; KGM (liten) för spänning 30, 27 och 6 V.

Rörformade halogenglödlampor finns för 220 V med en effekt på 1000, 1500, 2000, 5000 och 10 000 W, samt för en spänning på 380 V med en effekt på 20 000 W. Ljusflödet för halogenlampor sträcker sig från 22 klm (1000 W lampor) till 260 klm (10 000 W lampor). Ljuseffekten för dessa lampor är 22-26 lm/W.

På grund av matningsspänningens instabilitet produceras för närvarande glödlampor som tillåter en spänningsavvikelse i intervallet ± 5 V från den beräknade. Spänningsområdet anges på lampan, till exempel 125-135V, 215-225V, 220-230V, 225-235V, 230-240V.

För högspänning elektriska nätverk speciella glödlampor tillverkas för en märkspänning på 235 V och 240 V. Här är spänningsområdet 230-240 V och 235-245 V. Märkspänningen på 240 V används endast för lampor med en effekt på 60, ​​100 och 150 W. Lampor för spänningar på 235 och 240 V bör inte användas med en stabil nätspänning på 230 V på grund av en kraftig minskning av deras ljusflöde i ett sådant nätverk.

1.2. Lågtryckslysrör

Lågtryckslysrör är ett glasrör förseglat i båda ändar, vars insida är belagd med ett tunt lager av fosfor. Lampan har evakuerats och fyllts med en inert gas, argon, vid mycket lågt tryck. En droppe kvicksilver placeras i lampan, som vid uppvärmning förvandlas till kvicksilverånga.

Volframlampelektroder ser ut som en liten spiral belagd med en speciell förening (oxid) som innehåller barium- och strontiumkarbonatsalter. Parallellt med spiralen finns två styva nickelelektroder, som var och en är ansluten till en av spiralens ändar.

I lågtryckslysrör avges en plasma bestående av joniserad metall och gasångor i både de synliga och ultravioletta delarna av spektrumet. Med hjälp av fosfor omvandlas ultravioletta strålar till strålning som är synlig för ögat.

Fluorescerande rörformade lågtryckslampor med en ljusbågsurladdning i kvicksilverånga enligt strålningens färg delas in i vitljuslampor (LB-typ), varmvita ljuslampor (LTB), dagsljus med färgkorrigerad (CLC).

Märkeffektskala för lysrör (W): 15, 20, 30, 40, 65, 80.

Lampans designegenskaper indikeras med bokstäver efter bokstäverna som indikerar lampans färg (P - reflex, U - Y-formad, K - ring, B - snabbstart, A - amalgam).

Den så kallade energieffektiva lysrör, har en effektivare elektroddesign och förbättrad fosfor. Detta gjorde det möjligt att tillverka lampor med reducerad effekt (18 W istället för 20 W, 36 W istället för 40 W, 58 W istället för 65 W), med en glödlampsdiameter reducerad med 1,6 gånger och ökad ljuseffektivitet.

Vitljuslampor av LB-typ ger det högsta ljusflödet av alla listade typer av lampor med samma effekt. De återger ungefär solljusets färg och används i rum där det krävs betydande ögonansträngning från arbetare.

Varmvita lampor av LTB-typ har en uttalad rosa nyans och används när det finns behov av att betona rosa och röda toner, till exempel i färgåtergivningen av ett mänskligt ansikte.

Färgen på lysrör av LD-typ är nära färgen på lysrör med korrigerad färg av LDC-typ.

Kall-vita ljuslampor av LHB-typ intar en mellanposition i färg mellan vitt ljus och dagsljuslampor med korrigerad färg och används i vissa fall i nivå med den senare.

Den genomsnittliga brinntiden för lysrör är minst 12 000 timmar.

Ljusflöde för varje lampa efter 70 % den genomsnittliga förbränningens varaktighet bör vara minst 70 % av det nominella ljusflödet.

Den genomsnittliga ytljusstyrkan för lysrör sträcker sig från 6 till 11 cd/m 2 . Ljuseffektiviteten för lampor av LB-typ sträcker sig från 50,6 till 65,2 lm/W.

Lysrör, när de är anslutna till ett växelströmsnät, avger ett ljusflöde som varierar i tiden. Pulseringskoefficienten för ljusflödet är 23% (för lampor av LDC-typ - 43 %). Med en ökning av märkspänningen ökar ljusflödet och effekt som förbrukas av lampan.

Erytem och bakteriedödande lysrör finns också. Deras kolvar är gjorda av specialglas som överför ultraviolett strålning. I erytemlampor används en speciell fosfor som omvandlar strålningen från en kvicksilverurladdning till ultraviolett strålning med ett våglängdsområde som mest orsakar solbränna (erytem) på mänsklig hud. Sådana lampor används i installationer för artificiell ultraviolett bestrålning av människor och djur. Bakteriedödande lampor används i installationer för luftdesinfektion; Dessa lampor har ingen fosfor.

Lysrör är konstruerade för normal drift vid en omgivningstemperatur på +15...+40 °C. Vid en minskning av temperaturen sjunker trycket av argon och kvicksilverånga kraftigt och tändningen, såväl som lampans förbränning, förvärras.

Varaktigheten av lampans drift är ju längre, ju färre gånger den slås på, dvs desto mindre slits oxidskiktet på elektroderna. Sänkning av spänningen till lampan, samt sänkning av omgivningstemperaturen, bidrar till mer intensiv förslitning av elektrodoxiden. När spänningen sjunker med 10-15 % kan det hända att lampan inte tänds, eller så kommer dess inkludering att åtföljas av upprepade blinkningar. Att öka spänningen underlättar lampans tändning, men minskar dess ljuseffekt.

Nackdelar med lysrör: minskning av effektfaktorn för det elektriska nätverket, skapandet av radiostörningar och stroboskopisk effekt på grund av pulseringen av ljusflödet, etc.

Den stroboskopiska effekten består i att hos en person under lysrör skapas en illusion av att ett föremål som rör sig (roterar) med en viss hastighet är i vila eller rör sig (roterar) i motsatt riktning. Under produktionsförhållanden är det farligt för människors liv och hälsa. Samtidigt används den stroboskopiska effekten för att kontrollera elmätarnas korrekta funktion. På elmätarens roterande skiva finns nedtryckta urtag (märken). Om du tittar på skivan ovanifrån, upplyst av fluorescerande ljus, så om skivan rör sig korrekt verkar det som om urtagen (märken) är i vila.

För att eliminera fenomenen med stroboskopi, minska radiostörningar och förbättra effektfaktorn används speciella system för att slå på lysrör.

1.3. Högtryckslysrör

Högtryckskvicksilverlampor av DRL-typ (bågkvicksilverfluorescerande) produceras med en effekt på 50, 80, 125, 175, 250, 400, 700, 1000 och 2000 W.

DRL-lampan består av en ellipsoidformad glasbehållare (flaska), på vars inre yta ett skikt av fosfor - magnesiumfluorgermanat (eller magnesiumarsenat) appliceras. För att bibehålla stabiliteten hos fosforens egenskaper fylls ballongen med koldioxid. Inuti glasbehållaren (kolven) finns ett kvartsglasrör fyllt med högtryckskvicksilverånga. När en elektrisk urladdning sker i röret passerar dess synliga strålning genom fosforskiktet, som genom att absorbera den ultravioletta strålningen från kvartsurladdningsröret förvandlar det till synlig röd strålning.

Den genomsnittliga drifttiden för DRL-lampor sträcker sig från 6000 timmar (lampor med en effekt på 80 och 125 W) till 10 000 timmar (lampor med en effekt på 400 W eller mer).

För DRL-lampor regleras även andelen röd strålning (6 och 10%). Den märkta nätspänningen för alla DRL-lampor är 220 V. Rippelkoefficienten för DRL-lampor är 61-74 %.

De modernaste ljuskällorna inkluderar metallhalogenlampor, i vilka natrium-, tallium- och indiumjodider tillsätts kvicksilverurladdningen för att öka lampornas ljuseffektivitet. Metallhalogenlampor av DRI-typ (bågkvicksilverjodid) har ellipsformade eller cylindriska glödlampor, inuti vilka en cylindrisk kvartsbrännare är placerad. Inuti denna brännare sker en urladdning i metallångor och deras jodider.

Effekten hos DRI-lampor är 250, 400, 700, 1000, 2000 och 3500 watt. Ljuseffekten för DRI-lampor är 70-95 lm/W.

Ljuseffekten för högtrycksnatriumlampor når 100-130 lm/W. I dessa lampor är ett urladdningsrör tillverkat av halvkristallin aluminiumoxid placerat inuti en cylindrisk glödlampa av glas, inert mot natriumånga och som väl överför dess strålning. Trycket i röret är ca 200 kPa. Vid detta tryck expanderar natriumresonanslinjerna och upptar ett visst spektralband, vilket resulterar i att färgen på urladdningen blir vitare. Lampornas varaktighet är 10-15 tusen timmar.

För att belysa stora ytor används kraftfulla (5, 10, 20 och 50 kW) xenonrörformade ballastlösa lampor av typen DKst. De tänds med hjälp av en startanordning som genererar en högspänning (upp till 30 kV) högfrekvent spänningspuls, under påverkan av vilken en xenonurladdning uppstår i lampan.

Lampor med en effekt på 5 kW har en nominell spänning på PO V, en effekt på 10 kW - en spänning på 220 V, en effekt på 20 och 50 kW - en spänning på 380 V. Ljuseffektiviteten hos dessa lampor är från 17,6 till 32 lm / W.

2. Strömförsörjningsscheman för lysrör

Lysrör är anslutna till nätverket i serie med en induktiv reaktans (choke), som säkerställer stabiliseringen av växelströmmen i lampan.

Faktum är att den elektriska urladdningen i en gas är instabil, när små spänningsfluktuationer orsakar en skarp förändring av strömmen i lampan.

Följande lampeffektscheman särskiljs: pulständning, snabb tändning, omedelbar tändning.

I pulständningskretsen (fig. 1) tillhandahålls tändningsprocessen av en starter (starter). Här värms först elektroderna, sedan uppstår en momentan spänningspuls. Startmotorn är en miniatyrgasurladdningslampa med två elektroder. Glödlampan i en glödlampa är fylld med neon, en inert gas. En av startelektroderna är styv och fixerad, och den andra är bimetallisk, böjd när den värms upp. I normalt tillstånd är startelektroderna öppna. I det ögonblick som kretsen är ansluten till nätverket appliceras hela nätverkets spänning på lampans elektroder och startmotorn, eftersom det inte finns någon ström i lampkretsen och därför är spänningsförlusten i induktorn noll . Spänningen som appliceras på startelektroderna orsakar en gasurladdning i den, vilket i sin tur säkerställer passagen av en liten ström (hundradelar av en ampere) genom både lampelektroderna och induktorn. Under verkan av värmen som genereras av den passerande strömmen, kortsluter den bimetalliska plattan, böjning, startmotorn, vilket resulterar i att strömmen i kretsen ökar till 0,5-0,6 A och lampelektroderna snabbt värms upp. Efter att startelektroderna är stängda stannar gasurladdningen i den, elektroderna kyls ner och öppnas sedan. Ett omedelbart avbrott i strömmen i kretsen orsakar uppkomsten av en elektromotorisk självinduktionskraft i induktorn i form av en spänningstopp, vilket leder till tändningen av lampan, vars elektroder vid den tiden visar sig vara vara glödhet. Efter att lampan har tänts är spänningen vid dess uttag ungefär hälften av nätspänningen. Resten av spänningen släcks vid gasreglaget. Spänningen på startmotorn (hälften av elnätet) är otillräcklig för att den ska fungera igen.

Ris. 1. Pulskrets för att ansluta en lysrör till nätverket:

1 - starter (starter); 2 - lampa; 3 - gasreglage.

I snabbtändningskretsen (fig. 2) är lampelektroderna anslutna till separata lindningar av en speciell glödlampstransformator. När spänning appliceras på en icke-brinnande lampa kommer spänningsförlusten i induktorn att vara liten, ökningen av spänningen hos glödtrådslindningarna appliceras helt på elektroderna, som snabbt och kraftigt värms upp, och lampan kan tändas vid normal nätspänning. I ögonblicket för urladdningen i lampan minskar glödtrådsströmmen för ballasten automatiskt.

Ris. 2. Snabbtändningsschema för lysrör:

1 - gasreglage; 2 - lampa; 3 - filamenttransformator.

Den omedelbara tändningskretsen (fig. 3) använder en choke-transformator och en separat resonanskrets, vilket skapar en ökad (6-7 gånger mer än arbetsspänningen) på lampan i ögonblicket för påslagning. Momentanantändningssystem används endast i vissa fall, till exempel i explosiva rum med lampor som innehåller speciella förstärkta elektroder. Elektroderna för lampor av normal typ i kretsen som visas i fig. 3, slits ut snabbt. Den höga spänningen som appliceras på lampan i det första ögonblicket är farlig för driftpersonalen.

Ris. 3. Schema för momentan antändning av en lysrörslampa

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

Ljud uppstår när gasreglagen manövreras. För att säkerställa den nödvändiga strömmen och spänningen vid lampterminalerna i start- och driftslägen, öka effektfaktorn, minska den stroboskopiska effekten och minska nivån av radiostörningar, är speciella ballaster fästa på lysrör. Ballasterna inkluderar chokes, kondensatorer (för att öka effektfaktorn och undertrycka radiostörningar) och motstånd placerade i ett vanligt metallhölje och fyllt med bituminös massa.

Enligt antändningsmetoden delas ballaster in i tre grupper: startmotor (symbol UB), snabb och momentan tändning (symbol AB).

Huvudtyperna av förkopplingsdon för lysrör: 1UBI-40/220-VP-600U4 eller 2UBI-20/220-VPP-110KhL4, vilket betyder följande: den första siffran anger hur många lampor som är påslagna med enheten; UB - startballast; Och - induktiv fasförskjutning av strömmen som förbrukas av enheten (kanske E - kapacitiv eller K - kompenserad, d.v.s. kompenserande stroboskopisk effekt); 40 och 20 - lampeffekt, W; 220 - matningsspänning, V; B - inbyggd apparat (kanske H - oberoende); P - med reducerad ljudnivå; PP - med en särskilt låg ljudnivå; 600 och mjukvara - serienummer eller modifiering av ballasten; U och HL - ballast är designad för drift i områden med tempererat respektive kallt klimat (det kan också vara TV - tropiskt fuktigt klimat; TS - tropiskt torrt klimat; T - tropiskt vått och torrt; 0 - vilket klimat som helst på land) ; 4 - placering i rum med ett artificiellt kontrollerat klimat (kan vara 1 - utomhus; 2 - rum dåligt isolerade från den omgivande luften och skjul; 3 - vanliga naturligt ventilerade rum; 5 - rum med hög luftfuktighet och oventilerade underjordiska rum).

Starter för bågkvicksilverlysrör (DRL), bågkvicksilverjodid (DRI), högtrycksnatriumlampor (NLVD) är betecknade enligt följande: 1DBI-400DRL / 220-N eller 1DBI-400DNaT / 220-V. Här är DB en ballastchoke; DRL och DNAT - typ av lampa (DnaT betyder samma som NLVD); H - oberoende ballast.

Kopplingsschema startdon med två lampor anges i fig. fyra.

Ris. 4. Startdonets elektriska krets 2 UBI för två lampor

1 - gasreglage; 2 - lampor; 3 - förrätter.

Starter för bågkvicksilverlysrör av DRL-typ är gjorda med en choke (fig. 5).

Fig. 5. Schema för att tända lampor av DRL-typ genom en choke.

1 - gasreglage; 2 - lampa; C är en kondensator.

För att slå på DRI- och HPS-lamporna används ballaster med enhetliga pulsade tändanordningar, vars huvudelement är diodtyristorer (fig. 6). Här är emellertid återtändning av en släckt lampa som inte är utrustad med en speciell momentan återtändningsenhet möjlig först efter att den har svalnat, d.v.s. efter 10-15 minuter.

Fig. 6 Schema för att tända lampor av DRI- eller DNAT-typ.

1 - pulständningsanordning; 2 - ballastgas

3. Grundbelysningsmängder

Mängden ljus som sänds ut av en källa kallas ljusflöde och betecknas med F. Enheten för ljusflöde - lumen(lm).

Ljusflödet inom rymdvinkeln , på vilken det finns en punktljuskälla med en kraft J, bestäms av formeln Ф = J.

Ljusets kraft J är densiteten av ljusflödet i en eller annan riktning; mätt i candela (cd).

Candelaär den ljusstyrka som sänds ut från en yta på 1/600 000 m 2 av tvärsnittet av en hel sändare i en riktning vinkelrät mot denna sektion, vid en sändartemperatur lika med stelningstemperaturen för platina (2045 K) och ett tryck på 101 325 Pa.

Gedigen vinkel in är lika med förhållandet mellan ytarean o, skuren på sfären av en kon med spets i punkt S, till kvadraten av radien r (Fig. 2.1). Om r = 1, är den rymda vinkeln numeriskt lika med arean av ytan som skärs ut av konen på sfären med enhetsradie. Enheten för rymdvinkel är steradian(jfr).

Således är lumen produkten av candela gånger steradian. Belysningen av arbetsytan blir bättre, ju större ljusflödet faller på denna yta. Ytans belysningsgrad, det vill säga tätheten av ljusflödet till den belysta ytan, kännetecknas av belysning E, som mäts i sviter(OK). Om ett ljusflöde lika med 1 lm faller på 1 m 2 av någon yta, då E blir 1 lux, dvs lm/m 2.

När arbetsytan är upplyst framträder ljusa och mörka detaljer i den, som skiljer sig åt i deras ljusstyrkajag., vilket inte bara beror på belysningen utan också på ytans reflekterande egenskaper. Ljusstyrkan bestämmer ljuskänslan som ögonen får. Om ljusstyrkan på ytan är mycket låg är det svårt att särskilja detaljer på den, och vice versa, om ljusstyrkan är mycket hög, då förblindar ytan ögonen. Ljusstyrkan är lika med förhållandet mellan ljusstyrkan och projektionsområdet för den reflekterande (strålande) kroppen i en given riktning; mätt i candela per kvadratmeter (cd / m 2).

4. Säkerhetsåtgärder vid service av elektriska belysningsinstallationer

Organiseringen av arbetet med säkerhet vid föremål för elektriskt arbete föreskriver: utnämning av personer som är ansvariga för arbetets säkerhet (förman, arbetsledare, arbetsledare och förmän för installationsteam); information om säkra metoder arbete på arbetsplatsen; hänga upp varningsaffischer, sätta upp staket, utse tjänstgörande personer vid monteringsarbete som är farligt för andra.

Allt installationsarbete på strömförande delar eller i närheten av dem måste utföras med spänningslös.

Under installationen av elektriska installationer används olika maskiner, mekanismer och anordningar för att underlätta monteringsarbetarnas arbete och säkerställa säkra arbetsförhållanden. Felaktig hantering av det angivna mekaniseringsmedlet kan orsaka skador.

I elektriska praktiken används specialfordon och mobila verkstäder i stor utsträckning. Således är ett specialfordon av SK-A-typ med släp konstruerat för att transportera och lägga kablar i jorddiken. För installation av luftledningar används teleskopiska torn, utrustade med en korg i vilken installatören kan höjas till en höjd av upp till 26 m. För att lyfta luftledningens stöd och konstruktionsdelar, är hjul- och larvarmkranar Begagnade.

Vid elarbeten används ett elektrifierat arbetsredskap. Genom skyddsåtgärder mot skador elchock elektrifierade handverktyg är indelade i 3 klasser:

Klass I - maskiner med isolering av alla spänningsförande delar; kontakten har en jordad kontakt;

Klass II - maskiner där alla spänningsförande delar har dubbel eller förstärkt isolering; dessa maskiner har inga anordningar för jordning;

Klass III - maskiner för en märkspänning som inte överstiger 42 V.

Märkspänningen för AC-maskiner i klass I och II får inte överstiga 380 V.

Elektriska verktyg inkluderar:

Borrning av manuella elektriska maskiner med kollektorenfasmotorer för en märkspänning på 220 V och med trefasiga asynkronmotorer för en märkspänning på 36 och 220 V;

Elektrisk hammare utformad för stansning av öppningar och nischer i murverk och betong vid installation av passager genom väggar och tak, vid installation av grupppaneler och skärmar vid dolda elektriska ledningar (märkmotorspänning 220 V);

Elektrisk perforator utformad för att borra djupa hål med en diameter på upp till 32 mm i väggar och tak i byggnader gjorda av tegel eller betong till ett djup av 700 mm;

Elektrisk fåra utformad för att skära fåror i tegelväggar för att lägga ledningar av dolda elektriska ledningar (bredden på den avskurna fåran är 8 mm på ett djup av 20 mm).

Endast arbetare som har genomgått industrisäkerhetsutbildning får arbeta med manuella elektriska maskiner. Varje maskin måste ha ett lagernummer.

Manuella elektriska maskiner är förbjudna att använda i explosiva lokaler, samt i lokaler med en kemiskt aktiv miljö som förstör metall och isolering.

Maskiner som inte är stänksäkra får inte användas utomhus vid regn eller snöfall.

Innan du arbetar med maskinen är det nödvändigt att kontrollera fullständigheten och tillförlitligheten hos fästdelarna, servicebarheten hos kabeln (sladden) och kontakten, integriteten hos de isolerande delarna av kroppen, handtaget och borsthållarskydden, närvaron av skyddskåpor, manövrering av omkopplaren och manövrering av maskinen på tomgång. Vid användning av maskiner i klass I är det nödvändigt att använda individuell elektrisk skyddsutrustning (dielektriska handskar).

För att byta skärverktyg, justera, när man bär en manuell maskin och under pauser i arbetet, måste det stängas av.

Det är förbjudet att använda en manuell elektrisk maskin i närvaro av minst ett av följande fel: skada på stickkontakten, kabeln (sladden) eller deras skyddsrör; skada på locket på maskinens borsthållare med en elmotor för kollektor; suddig funktion av omkopplaren; uppkomsten av rök, allround eld på samlaren, en skarp lukt av bränd isolering; läckage av smörjmedel; ökad knackning, buller, vibrationer; brott eller uppkomst av sprickor i kroppen, handtaget eller skyddsstängslet; brott på skärverktyget.

Arbete med installation av luftledningar (utomhusbelysningsnät) är förknippat med att lyfta människor och material till en höjd med hjälp av lyftmaskiner och mekanismer. I det här fallet finns det risk för skador vid fall från stöd eller andra strukturer, samt blixtström under drift under åskväder eller inducerad spänning från angränsande ledningar.

Under sänkningen av den nedre änden av stödet i gropen bör ingen av arbetarna vara i den. Klättring till stödet bör utföras med hjälp av ett teleskoptorn, montörens klor, brunnar, stegar. För att undvika blåmärken och skador till följd av att delar och verktyg faller från höjd är det förbjudet att befinna sig under tornstödet och korgen under arbetet, det är inte tillåtet att tappa några föremål från stödets höjd.

När man rullar en bar tråd från en trumma måste arbetaren arbeta i canvashandskar. Under installationen av ledningar med en längd på mer än 3 km måste de monterade ledningssektionerna kortslutas och jordas om en inducerad spänning uppstår i denna sektion från angränsande ledningar eller från ett åskmoln.

För att lägga kabeln längs byggnadens väggar eller strukturer på en höjd av 2 m eller mer bör du använda en stark ställning med ett staket i form av ett räcke och en sidobräda (nära golvet). Det är inte tillåtet att dra kablar från stegar. Att lyfta kabeln för att fixera den på kabelkonstruktionens stödanordningar till en höjd av mer än 2 m måste göras med hjälp av slangbellor och handblock. I hörnen kabellinje dra inte i kabeln med händerna när du rullar. När kabeln värms upp på vintern med en elektrisk ström på 220 V måste dess mantel jordas för att undvika elektriska skador i händelse av kortslutning av den strömförande kärnan till stålpansar eller aluminium (bly) mantel.

För båglampor ultrahögt tryck(LSVD) avser lampor som arbetar vid tryck på 10 × 10 5 Pa och däröver. Vid höga tryck av gas eller metallånga, med ett starkt närmande av elektroderna, reduceras nära-katod- och nära-anodområdena för urladdningen. Urladdningen är koncentrerad i ett smalt spindelformat område mellan elektroderna och dess ljusstyrka, särskilt nära katoden, når mycket höga värden.

En sådan ljusbågsurladdning är en oumbärlig ljuskälla för projektor- och strålkastaranordningar, såväl som ett antal speciella applikationer.

Användningen av kvicksilverånga eller en inert gas i lampor ger dem ett antal funktioner. Produktionen av kvicksilverånga vid lämpligt tryck, vilket framgår av övervägandet av högtryckskvicksilverlampor, i artikeln "", uppnås genom att dosera kvicksilver i glödlampan. Utsläppet antänds som lågtryckskvicksilver vid omgivningstemperatur. Sedan, när lampan tänds och värms upp, ökar trycket. Driftstrycket bestäms av glödlampans konstanta temperatur, vid vilken den elektriska kraften som tillförs lampan blir lika med den effekt som avges i det omgivande utrymmet genom strålning och värmeöverföring. Således är den första egenskapen hos ultrahögtryckskvicksilverlampor att de antänds ganska lätt, men har en relativt lång uppvärmningsperiod. När de slocknar kan återtändning utföras, som regel, först efter fullständig kylning. När lamporna är fyllda med inerta gaser går urladdningen efter antändning nästan omedelbart in i ett stabilt tillstånd. Tändning av en urladdning i en gas vid högt tryck ger vissa svårigheter och kräver användning av speciella tändanordningar. Men efter att lampan har slocknat kan den tändas igen nästan omedelbart.

Den andra egenskapen som skiljer en ultrahögtryckskvicksilverurladdning med en kort båge från motsvarande gasurladdningar är dess elektriska läge. På grund av den stora skillnaden mellan potentialgradienterna i kvicksilver och inerta gaser vid samma tryck, är förbränningsspänningen för sådana lampor betydligt högre än vid gasfyllning, på grund av vilken, vid lika krafter, strömmen hos den senare är mycket större.

Den tredje signifikanta skillnaden är emissionsspektrumet, som för gasfyllda lampor i spektral sammansättning motsvarar dagsljus.

De noterade egenskaperna har lett till att båglampor ofta används för filmning och filmprojektion, i simulatorer av solstrålning och i andra fall när korrekt färgåtergivning krävs.

Lampanordning

Den sfäriska formen på glödlampan valdes från villkoret att säkerställa hög mekanisk hållfasthet vid höga tryck och små avstånd mellan elektroderna (figur 1 och 2). En sfärisk kolv av kvartsglas har två diametralt placerade långa cylindriska ben, i vilka ingångarna som är anslutna till elektroderna är förseglade. Den långa benlängden är nödvändig för att ta bort ledningen från den varma glödlampan och skydda den från oxidation. Vissa typer av kvicksilverlampor har en extra tändelektrod i form av en volframtråd fastlödd i glödlampan.

Figur 1. Allmän vy av kvicksilverkvartslampor med ultrahögt tryck med en kort båge med olika effekt, W:
a - 50; b - 100; i - 250; G - 500; d - 1000

Figur 2. Allmän vy av xenonkullampor:
a- DC-lampa med effekt 100 - 200 kW; b- 1 kW växelströmslampa; i- 2 kW växelströmslampa; G- 1 kW DC-lampa

Elektrodernas design är olika beroende på vilken typ av ström som matar lampan. Vid drift med växelström, för vilken kvicksilverlampor är konstruerade, har båda elektroderna samma design (Figur 3). De skiljer sig från elektroderna på rörformade lampor med samma effekt i större massivitet, på grund av behovet av att minska deras temperatur.

Figur 3. Elektroder för AC kvicksilverlampor med en kort båge:
a- för lampor upp till 1 kW; b- för lampor upp till 10 kW; i- solid elektrod för kraftfulla lampor; 1 - kärna gjord av rivet volfram; 2 - en täckspiral gjord av volframtråd; 3 - oxidpasta; 4 - gasabsorbator; 5 - bas gjord av sintrat volframpulver med tillsats av toriumoxid; 6 - smidd volframdel

Vid drift av lampor på likström blir lampans brinnläge viktigt, vilket endast ska vara vertikalt - anod upp för gaslampor och gärna anod ner för kvicksilverlampor. Placeringen av anoden i botten minskar bågens stabilitet, vilket är viktigt på grund av motströmningen av elektroner riktade nedåt och heta gaser som stiger uppåt. Anodens övre läge gör det nödvändigt att öka dess storlek, eftersom den förutom att värma upp den på grund av den större kraften som försvinner vid anoden, dessutom värms upp av en ström av heta gaser. För kvicksilverlampor är anoden placerad i botten för att säkerställa en jämnare uppvärmning och därmed minska uppvärmningstiden.

På grund av det lilla avståndet mellan elektroderna kan kvicksilverkullampor fungera med växelström från ett nät på 127 eller 220 V. kW - (20 - 10) × 10 5 Pa.

Ultrahögtryckslampor med en sfärisk glödlampa är oftast fyllda med xenon på grund av bekvämligheten med dess dosering. Avståndet mellan elektroderna är 3 - 6 mm för de flesta lampor. Xenontryck i en kall lampa (1 - 5) × 10 5 Pa för lampor med effekt från 50 W till 10 kW. Sådana tryck gör ultrahögtryckslampor explosiva även när de inte används och kräver användning av speciella höljen för förvaring. På grund av stark konvektion kan lampor endast fungera i vertikalt läge, oavsett typ av ström.

lampstrålning

Den höga ljusstyrkan hos kvicksilverkullampor med en kort båge erhålls på grund av ökningen av strömmen och stabiliseringen av urladdningen vid elektroderna, vilket förhindrar expansionen av urladdningskanalen. Beroende på temperaturen på den arbetande delen av elektroderna och deras utformning kan olika ljusstyrkafördelningar erhållas. När temperaturen på elektroderna är otillräcklig för att säkerställa bågströmmen på grund av termionisk emission, drar bågen ihop sig vid elektroderna till små ljusa lysande prickar och får en spindelform. Ljusstyrkan nära elektroderna når 1000 Mcd/m² eller mer. Den lilla storleken på dessa regioner leder till att deras roll i lampornas totala strålningsflöde är obetydlig.

När urladdningen dras samman vid elektroderna ökar ljusstyrkan med ökande tryck och ström (effekt) och med minskande avstånd mellan elektroderna.

Om temperaturen på den arbetande delen av elektroderna säkerställer att bågströmmen erhålls på grund av termionisk emission, sprider sig urladdningen så att säga över elektrodernas yta. I detta fall är ljusstyrkan mer jämnt fördelad längs urladdningen och ökar fortfarande med ökande ström och tryck. Urladdningskanalens radie beror på formen och designen av elektrodernas arbetsdel och beror nästan inte på avståndet mellan dem.

Ljuseffektiviteten hos lampor ökar med tillväxten av deras specifika effekt. Vid en spindelformad urladdning har ljusuttaget ett maximum på ett visst avstånd mellan elektroderna.

Strålningen från kvicksilverkullampor av DRSh-typ har ett linjespektrum med en starkt uttalad kontinuerlig bakgrund. Linjerna är kraftigt utökade. Det finns inga strålningar med våglängder kortare än 280 - 290 nm alls och på grund av bakgrunden är andelen röd strålning 4 - 7%.

Figur 4. Ljushetsfördelning längs ( 1 ) och tvärs över ( 2 ) urladdningsaxel för xenonlampor

Urladdningssladden hos klotformade likströms xenonlampor har, när den drivs i vertikalt läge med anoden uppåt, formen av en kon, vilande med sin spets på katodens spets och expanderar uppåt. En liten katodfläck med mycket hög ljusstyrka bildas nära katoden. Ljusstyrkefördelningen i urladdningssladden förblir densamma när urladdningsströmtätheten ändras över ett mycket brett område, vilket gör det möjligt att konstruera enhetliga ljusstyrkefördelningskurvor längs och över urladdningen (Figur 4). Ljusstyrkan är direkt proportionell mot effekten per längdenhet av ljusbågsurladdningen. Förhållandet mellan ljusflödet och ljusintensiteten i en given riktning och bågens längd är proportionellt mot förhållandet mellan effekt och samma längd.

Emissionsspektrumet för sfäriska xenonlampor med ultrahögt tryck skiljer sig lite från emissionsspektrumet för rörformade xenonlampor.

Kraftfulla xenonlampor har en ökande ström-spänningskarakteristik. Karakteristikens lutning ökar med ökande avstånd mellan elektroderna och trycket. Anod-katodpotentialfallet för xenonlampor med en kort båge är 9 - 10 V, och katoden står för 7 - 8 V.

Moderna kullampor med ultrahögt tryck tillverkas i olika utföranden, inklusive de med hopfällbara elektroder och vattenkylning. Utformningen av en speciell metall hopfällbar lamparmatur av typen DKsRM55000 och ett antal andra källor som används i speciella installationer har utvecklats.

Lysrör är i princip AC-enheter. Men de kan också arbeta på likström. När du gör det måste följande faktorer beaktas:

• Arbetar på likström ger lampan 75-80% av ljuset, i ett läge som liknar att arbeta på växelström.
• Ett motstånd används som strömbegränsare, vilket resulterar i högre effektförluster.
• Att tända en lampa är oftast svårare. I de flesta fall fungerar inte en vanlig starter.
• Ena änden av lampan kan mörkna efter några timmars drift. Detta beror på rörelsen av elektroner till en elektrod och positiva kvicksilverjoner till den andra. Detta leder till det faktum att i en av ändarna finns det ingen generation av ultraviolett, vilket är nödvändigt för luminescens av fosfor. Det kan också leda till snabbare utbränning av elektroderna. För att eliminera denna effekt är det nödvändigt att regelbundet ändra polariteten för den tillförda spänningen.

Ibland kopplas en induktor i serie för att begränsa startströmmen.

Använda en glödlampa som förkopplingsdon

Detta alternativ används ibland i kretsar med startmotor. Lampglödtråden används som strömbegränsare. I princip kan vilket motstånd som helst användas så länge det tillåter att den nödvändiga kraften försvinner. De största nackdelarna med att använda en lampa som en ballast är:

• Kretsens effektivitet är mycket låg, eftersom glödlampan avleder mycket värme - det är en resistiv belastning, till skillnad från en induktans
• Lysröret fungerar i ett suboptimalt läge - ljuseffekt, livslängd etc. reduceras. Ballasten är speciellt designad för en specifik lampa, en glödlampa är osannolik.
• Den alstrade värmen (kan nå upp till 40-50 W) orsakar en minskning av ljuseffekten från en lysrör på grund av en ökning av temperaturen.
• Man brukar säga att glödlampan ger extra ljus. Men när man arbetar "i halvljus" ger glödlampan väldigt lite ljus i det synliga området.

Vi kan säga att du inte bör använda ett sådant system - det är bättre att köpa en speciell ballast.

Däremot vissa data som gör att du kan välja en glödlampa. En egenskap hos glödlampor är förändringen i spiralens motstånd med ökande temperatur. Denna tabell är beräknad för de vanligaste bi-spiralglödlamporna med en inert gasfylld glödlampa. Beräkningen gjordes enligt följande: först beräknades lampan, som vid en nominell spänning på 220V har lämplig effekt och ljusflöde, sedan omräknades spiralens resistans till andra strömvärden.

Förkopplingsdon för urladdningslampa

Urladdningslampa - kvicksilver eller metallhalogenid, som liknar fluorescerande, har en fallande ström-spänningskarakteristik. Därför är det nödvändigt att använda en ballast för att begränsa strömmen i nätverket och tända lampan. Förkopplingsdon för dessa lampor liknar på många sätt förkopplingsdon för lysrör och kommer att beskrivas mycket kort här.

Den enklaste ballasten (reaktorballasten) är en induktiv drossel kopplad i serie med lampan för att begränsa strömmen. En kondensator är parallellkopplad för att förbättra effektfaktorn. En sådan ballast kan enkelt beräknas på samma sätt som ovan för en lysrörslampa. Det bör noteras att strömmen för en gasurladdningslampa är flera gånger högre än strömmen för en lysrörslampa. Därför kan du inte använda en choke från ett lysrör. Ibland används en pulständare (IZU, inginitor) för att tända lampan.

Om nätspänningen inte räcker till för att tända lampan, kan induktorn kombineras med en autotransformator för att öka spänningen.

Denna typ av ballast har nackdelen att när nätspänningen ändras ändras lampans ljusflöde, vilket beror på effekten proportionell mot kvadraten på spänningen.

ris. 2

Denna typ (fig. 3) av ett förkopplingsdon med konstant wattal är nu den mest använda bland induktiva förkopplingsdon. En förändring av nätspänningen med 13 % leder till en förändring av lampeffekten med 2 %.

I denna krets spelar kondensatorn rollen som ett strömbegränsande element. Därför är kondensatorn vanligtvis placerad ganska stor.

Det bästa är elektroniska förkopplingsdon, som liknar de elektroniska förkopplingsdonen för lysrör. Allt som sägs om dessa förkopplingsdon är sant för och för gasurladdningslampor. Dessutom, i sådana förkopplingsdon, kan du justera lampströmmen, vilket minskar mängden ljus. Därför, om du ska använda en gasurladdningslampa för att lysa upp akvariet, är det vettigt för dig att köpa en elektronisk ballast.

ris. 3

Elektroniska förkopplingsdon

Dessa förkopplingsdon finns i både lågfrekventa och högfrekventa. Lågfrekventa matar lampan från ett frekvent nätverk, till exempel hybridförkopplingsdon (hybrid), som är en startlös förkopplingsanordning (snabbstart), där elektrisk krets, som stänger av sekundärkretsen för uppvärmning av elektroderna efter att lampan har antänts, vilket ger en viss ökning av ballastens effektivitet. Akvarier

Högfrekventa elektroniska förkopplingsdon levererar spänning till lampan vid en frekvens på cirka 20 000 Hz och högre (inte att förväxla med högfrekventa induktionslampor som arbetar i megahertzområdet). Sådana förkopplingsdon är en likriktare och en transient (eller tyristor) brytare. Ballast har många fördelar jämfört med magnetisk ballast:

• Ökar lampans effektivitet. Ballastförhållandet ökas med 20-30 %, d.v.s. lampan producerar mer ljus
• Förlusterna i ballasten har minskat flera gånger - en enorm järnbit saknas. Följaktligen minskar energiförbrukningen och temperaturen minskar, vilket är viktigt för lampans funktion.
• Ballasten blir kompakt, vilket är viktigt när man placerar den på ett trångt ställe.
• Ballasten avger inget brus i ljudområdet.
• Minskat lampflimmer
• Många förkopplingsdon tillåter möjligheten att ändra lampans ljusflöde (dimning)

Elektronisk ballast har också sina nackdelar:

• Relativt hög kostnad jämfört med magnetisk.
• Vissa äldre designförkopplingsdon hade en liten mängd strömläckage till jordledningen, vilket gjorde att skyddssystemet (GFCI) löste ut.
• Dessa förkopplingsdon (särskilt billiga) kan ha högre harmonisk distorsion. De kan påverka en närliggande radio (även om det är osannolikt - inom en radie av högst en halv meter)

Dock vid köp nytt system lampor, speciellt HO, VHO-lampor, är det vettigt att tänka på att använda en elektronisk ballast

Figuren visar ökningen av lampans effektivitet med ökande strömfrekvens, i förhållande till en nätfrekvens på 60Hz

Schema för att tända ett lysrör utan startmotor

Nackdelar med kretsen med en startmotor ( under en lång tid uppvärmning av elektroderna, behovet av att byta ut startmotorn etc.) ledde till att en annan krets dök upp, där elektroderna värms upp med sekundärlindning transformator, som också är en induktiv reaktans.

Särskiljande extern funktion En sådan ballast är att båda nätkablarna är anslutna till ballasten, fyra ledningar från ballasten är anslutna till lampelektroderna.

Det finns många varianter av ett sådant schema, till exempel när den elektroniska kretsen stänger av elektrodvärmekretsen efter att lampan har slagits på (triggerstart), etc. Förkopplingsdon av denna typ används också i en krets med flera lampor.

Det är omöjligt att använda i en sådan krets en lampa utformad för en startomkopplingskrets, eftersom den är konstruerad för en längre uppvärmning av elektroderna, och den kommer att misslyckas i förtid i en sådan krets. Endast glödlampor märkta RS (Snabbstart) ska användas. Kretsen måste ge en jordad reflektor längs lampan (ibland finns det en metallremsa på lampan). Detta gör det lättare att tända lampan.

Figuren visar insidan av en sådan ballast. Den består av en kärna och spole, en effoch ett termiskt skydd. Inuti höljet är allt fyllt med värmeavledande material.

Schema för att slå på ett lysrör med en startmotor

En traditionell krets som använts under mycket lång tid, i fallet när nätspänningen är tillräcklig för att tända lampan. Den använder en ballast, vilket är ett stort induktivt motstånd - en choke, och en startmotor - en liten neonlampa som tjänar till att förvärma lampelektroderna. Parallellt med neonlampan finns en kondensator i startmotorn för att minska radiostörningar. Dessutom kan en kondensator inkluderas i kretsen för att förbättra effektfaktorn.

När lampan är ansluten till nätverket sker till en början en urladdning i startmotorn och en liten ström passerar genom lampelektroderna, vilket värmer upp dem och därigenom minskar lampans tändspänning. När en urladdning sker i lampan sjunker spänningen mellan elektroderna. inaktivera startkretsen. I de gamla schemana användes en knapp istället för en startmotor, som måste hållas in i flera sekunder.

Ballasten används endast för strömbegränsning. Det är inte svårt att själv beräkna ballastparametrarna (ifall du hittade en choke i soporna och vill använda den).

Det är mycket enkelt att bestämma parametrarna för en induktiv ballast med hjälp av reglerna för beräkning av AC-kretsar. Tänk till exempel en 40W-lampa (F40T12) 48" (122 cm) lång, ansluten till ett 230V-nät

Lampans arbetsström är cirka 0,43A. Lampans effektfaktor är cirka 0,9 (i princip kan lampan betraktas som en aktiv belastning). Spänningen på lampan är: 40W / (0,43A * 0,9) \u003d 102V. Den aktiva komponenten av spänningen är: 102V*0,9=92V, den reaktiva komponenten är 102V*sqrt(1-0,9^2)=44V.

Effektförlusterna i ballasten är 9-10W. Därför är den totala effektfaktorn: (40W + 10W) ​​/ (230V * 0,43A) \u003d 0,51 (en korrigeringskondensator efterfrågas tydligt här). Den aktiva komponenten av spänningsfallet över ballasten är: 230V*0,51-102V=15V, den reaktiva komponenten är 230V*sqrt(1-0,51^2)-44V=154V. Det aktiva motståndet för ballasten är 15V/0,43A=35 Ohm, det reaktiva motståndet är 154V/0,43=358 Ohm. Ballastinduktansen vid 50Hz är 358/(2*31,4*50)=1,1H

En liknande beräkning för en lampa med en effekt på 30W (F30T12) 36 "(91 cm) lång, med en driftström på 0,37A, ger parametrarna för ballasten - det aktiva motståndet är 59 ohm, reaktivt 450 ohm. Den totala effekten faktorn är 0,45. Ballastinduktansen är 1,4H

Härifrån är det i allmänhet klart vad som kommer att hända om du använder en ballast för en 40W-lampa i en krets med en 30W-lampa - strömmen kommer att överstiga det nominella värdet, vilket kommer att leda till ett snabbare lampfel. Omvänt, att använda en ballast från en mindre kraftfull lampa i en krets med en kraftigare lampa kommer att resultera i strömbegränsning och minskad ljuseffekt.

En kondensator kan användas för att förbättra effektfaktorn. Till exempel, i det första exemplet, för en 40W-lampa, beräknas den parallellkopplade kondensatorn enligt följande. Strömmen genom kondensatorn är 0,43A*sqrt(1-0,51^2)=0,37A, kondensatorns reaktans är 230V/0,37A=622Ω, kapacitansen för 50Hz-nätverket är: 1/(2*3,14*50) *622)=5,1uF. Kondensatorn måste vara 250V. Den kan även seriekopplas (beräknat på liknande sätt), men du måste använda en 450V kondensator. Akvarium

Tidsbeprövade glödlampor var förbannat i vårt land, men trots övervikten av "ekonomiska" ljuskällor i sortimentet av elvarubutiker finns de fortfarande på hyllorna och efterfrågas stadigt.

Naturligtvis kan deras design, som har varit praktiskt taget oförändrad under nästan hundra år av sin existens, tyckas ålderdomlig för vissa och orsaka en önskan att modernisera så att de förbrukar mindre elektricitet, brinner ut mer sällan och i allmänhet beter sig "i ett modernt sätt”. Finns det någon möjlighet för detta? Ja det finns.

Ett av sätten att modernisera den "gamla kvinnan" glödlampan är att inkludera en speciell kontrollenhet, en dimmer, i sin strömkrets. Denna anglicism kommer från ordet "dimming", och enheten är engagerad i det faktum att smidigt minskar lampans ljusstyrka.

För att minska ljusstyrkan på glöden på sitt eget sätt är det nödvändigt att minska mängden spänning som appliceras på den. Du kan göra detta på två sätt:

1. avled elektrisk energi på vägen till lampan;
2. använd matningsspänningen för att starta den reglerade enheten.

Du kan avleda elektrisk energi och förhindra att den når lampan fullt ut konventionell reostat. Det fanns många sådana miniatyrenheter i rör- och halvledar-TV, där de var engagerade i olika justeringar. Till exempel ljud. Om det nominella värdet på en liten reostat är designad för 220 volt, kommer den lätt att släcka all energi från hushållsnätverket. Frågan är bara att det samtidigt kommer att värmas upp mycket, eftersom ingen ännu har upphävt lagen om energibevarande.

Uppvärmningsgraden kan minskas genom att använda en stor reostat, t.ex. ballast hushållstransformator, som ingår i strömförsörjningskretsen för en elektrisk apparat för att kompensera för tillfälliga spänningsstötar. Närvaron av en stor strömbrytare på varje strömbrytare är inte en särskilt estetisk lösning. Dessutom löser energiförlust inte huvudproblemet - dess ekonomi. När reostaten är på, även om lampan lyser, snurrar räknaren med samma hastighet.

För att verkligen spara elektrisk energi är det nödvändigt att placera en enhet som drivs av elnätet mellan omkopplaren och vars uteffekt kan regleras. Det kan de vara självsvängningsgenerator, eftersom glödtråden i lampan inte särskiljer krångligheterna i strömmens ursprung, är det viktigaste för det att det är variabelt.

Självsvängningar - vad är det?

Inom radio- och elteknik finns det ett antal kretslösningar som gör att du kan ändra riktningen på utströmmen. Dessa riktningsförändringar kan fortsätta så länge det finns en matningsspänning vid enhetens ingång. Därför kallas de självsvängningar.

Om du ansluter ett oscilloskop till utgången på självsvängningsgeneratorn, kommer du på skärmen att se något som liknar en sinusform. Med en yttre likhet med det som ger ut är dessa fluktuationer av en helt annan karaktär. I själva verket är detta en serie impulser som byter tecken.

Elektriska enheter är ganska grova, de skiljer inte mellan en serie pulser och en sinusform och fungerar perfekt på dem. Ett slående exempel på ett sådant "bedrägeri" är den utbredda användningen av självsvängningar hög frekvens, på grund av vilken enhetens transformator reducerades flera gånger.

Här är en sådan självsvängningsgenerator (bara mycket mindre), som ger ut en serie pulser med en frekvens på 50 Hz, ingår i strömförsörjningskretsen med en glödlampa. När du skapar en dimmerkrets för en glödlampa används moderna halvledarenheter - tyristorer, dinistorer och triacs.
De låter dig enkelt kontrollera ögonblicken för upplåsning och låsning, och därigenom ändra riktningen på strömmen i kretsen och generera självsvängningar. Det finns dock självsvängningsgeneratorer baserade på en transistor, som är baserade på ett par kraftfulla fältelement. Använd också schemat genom skyddsenheten.

För- och nackdelar med glödljusdimmers

Varje enhet eller enhet har en summa av fördelar och nackdelar, och glödlampsdimmers har dem också.

Den främsta, men kanske enda fördelen med den här enheten är att den låter dig justera ljusstyrkan på glöden utan att orsaka sidouppvärmning. Kan det avsevärt spara elektrisk energi och öka lampans livslängd? Bedöm själv:

• för driften av självsvängningsgeneratorn förvandlas växelströmmen till en likström (det finns en diodbrygga vid dess ingång), så enhetens totala effektivitet är ännu lägre än den för en konventionell lampa;
• en glödlampa när den arbetar utanför spänningsmärket har också en lägre effektivitet;
• om enhetens initiala spänning är mer än 30 procent av de nominella 220 volt, är den initiala strömökningen när den är på nästan densamma som när du arbetar från ett konventionellt nätverk.

Det verkar som att användningen av en dimmer under sådana förhållanden är ett rent estetiskt infall.