Aké typy žiariviek existujú? Fluorescenčná lampa. Označenie dovážaných svietidiel

Čo je to žiarivka, aký je jej princíp fungovania a výhody v porovnaní s alternatívnymi možnosťami. Pri pohľade do budúcnosti by som chcel okamžite poznamenať, že táto verzia zdroja osvetlenia nesie určité nebezpečenstvo, ak je náhle. Preto vám odporúčame najskôr si dôkladne preštudovať technické údaježiarivky, na základe ktorých môžete zvážiť klady a zápory výberu tejto možnosti.

Zariadenie

Dizajn žiarivky má určité podobnosti s dizajnom halogénových produktov. Skladá sa z uzavretej banky a elektród.

Banka je naplnená inertným plynom a malým množstvom ortuti (do 30 mg). Vnútorné steny banky sú potiahnuté fosforom, ktorý premieňa ultrafialové žiarenie na svetlo, viditeľné pre človeka. Elektródy sú inštalované na oboch stranách banky (na koncoch). Konštrukcia elektródy je rovnaké volfrámové vlákno, ku ktorému sú prispájkované kontaktné nohy, ktoré prenášajú elektrický prúd. Princíp činnosti je nasledujúci: pri prechode elektriny sa elektróda zahreje a objaví sa ultrafialové žiarenie, ktoré sa pri prechode cez steny žiarovky premení na viditeľný svetelný tok.

Charakteristický

Technické vlastnosti žiariviek:

rozsah výkonu produktu – od 15 do 80 W (napr všeobecný účel);
menovité napätie - 220 a 127 V;
teplota volfrámového vlákna - od 2700 do 6500 stupňov (Kelvin);
svetelná účinnosť - môže dosiahnuť rekordných 104 Lm/1 W (v priemere od 40 do 80 Lm/1 W);
veľkosť základne – 14 mm (E14 minion) a 27 mm (E27 štandard);
priemer banky – 12,16,26,38 mm;
životnosť - od 10 000 do 40 000 hodín;
koeficient užitočná akcia presahuje 20 %.

Charakteristika energeticky úsporných žiaroviek

Typy

Predstavujeme vám hlavné typy žiariviek:

lineárny;
kompaktný.

Lineárne žiarivkové svetelné zdroje sa používajú na osvetlenie priemyselných a kancelárskych budov, ako aj športovísk. Ich vlastnosťou je vysoký výkon a zvýšený svetelný výkon. Navyše tieto produkty dokážu ušetriť až 30 % spotrebovanej elektriny, čo je ich hlavnou výhodou.

Kompaktné alebo inými slovami energeticky úsporné žiarivky (CFL) sa používajú na všeobecné účely. Majú špecifický dizajn, ktorý predstavuje zakrivená banka. Prípravky sa používajú nielen pri, ale aj na dekoratívne osvetlenie výkladov, ako aj dezinfekciu nemocničných priestorov. Hlavnou výhodou je vysoká svetelná účinnosť a dlhá životnosť.

Označovanie

Dnes existuje niekoľko označení pre žiarivky, teraz zvážime každé z nich.

Domáce

Domáce značenie predstavuje alfanumerická skratka, ktorá je na obrázku rozlúštená.

Prvé písmeno "L" je lampa.

Druhé písmeno je charakteristika svetelného toku (D - denné svetlo, HB - studená biela, TB - biela, EB - prírodná biela, B - biela, UV - ultrafialová, G - modrá, C - modrá, K - červená, F - žltá, Z - zelená).

Tretím písmenom je kvalita podania farieb (C – vylepšená kvalita, CC – obzvlášť vysoká kvalita).

Štvrté písmeno je dizajnový prvok (A – amalgám, B – rýchly štart, K – krúžok, P – reflex, U – tvar y).

Číslo za písmenami je mocnina vo W.

Upozorňujeme, že označenie žiarivky môže obsahovať skratky ako LHE a LE, čo znamená prirodzené svetlo a studené prirodzené svetlo.

Zahraničné

Zahraničné označenia sú uvedené v tejto tabuľke:

Ako vidíte, namiesto alfanumerickej šifry sa používa trojciferné číslo, ako aj definícia vo forme jednoduchého podpisu na anglický jazyk(napríklad značka studená biela znamená „studené svetlo“).

Výhody

Úspora energie fluorescenčné žiarovky majú veľa výhod, a preto zaujímajú druhé miesto na globálnom trhu svetelných zdrojov po lídroch - LED produktoch.

Hlavné výhody sú:

Indikátory vysokej úspory energie, v ktorých sú lepšie ako žiarovky;
Dobrá kvalita svetla a svetelná účinnosť;
Široká škála produktov na špeciálne a všeobecné účely;
Dlhá životnosť (rádovo dlhšia ako životnosť).

Nedostatky

Medzi nevýhody žiariviek patria:

Zvýšené náklady na výrobky;
Škodlivé účinky na ľudskú pohodu pri dlhodobom používaní umelého osvetlenia. Okrem toho takéto hospodárky škodia očiam;
Životnosť sa výrazne znižuje, keď sa svetlo často zapína/vypína;
Zlyhajú v dôsledku prepätia napätia (treba dodatočne nainštalovať);
Intenzitu svetla nie je možné nastaviť pomocou stmievača;
Nepoužívajte v prašných alebo vlhkých priestoroch (napríklad keď);
Nefungujú dobre pri nízkych teplotách;
Ak je banka rozbitá, ortuť môže negatívne ovplyvniť ľudské telo;
Vyžadujú si špecializovanú likvidáciu, ktorá nemusí byť dostupná v každom meste.

Ako vidíte, tieto produkty majú viac nevýhod ako výhod. Napriek tomu, kedy správne použitie všetky nedostatky okamžite „odletia“, pričom zostane iba hlavná výhoda - vysoká energetická úspora.

Žiarivky nízky tlak boli prvé plynové výbojky, ktoré vďaka vysokej svetelnej účinnosti, dobrému spektrálnemu zloženiu a dlhej životnosti našli uplatnenie pre všeobecné osvetľovacie účely, aj napriek určitým ťažkostiam s pripojením do elektrickej siete. Vysoká svetelná účinnosť žiariviek je dosiahnutá kombináciou oblúkového výboja v nízkotlakových ortuťových parách, vyznačujúcich sa vysokou účinnosťou prechodu elektrickej energie na ultrafialové žiarenie s premenou ultrafialového žiarenia na viditeľné žiarenie. fosforová vrstva.

Žiarivky sú dlhé sklenené trubice, na ktorých koncoch sú prispájkované nohy nesúce elektródy (obrázok 1). Elektródy sú volfrámové bi-helix alebo tri-helix s nanesenou vrstvou účinná látka, ktorá má nízku pracovnú funkciu pri teplote ohrevu cca 1200 K (oxidové katódy), alebo studená oxidová katóda so zvýšeným povrchom, zabraňujúcim prekročeniu jej teploty počas horenia lampy.

Obrázok 1. Schéma žiarivky:
1 - noha; 2 - elektróda; 3 - katóda; 4 - fosforová vrstva; 5 - trubica banky; 6 - základňa; 7 - ortuťové výpary

Oxidová katóda je pokrytá vrstvou emitujúcej látky pozostávajúcej z oxidov kovov alkalických zemín získaných zahrievaním a rozkladom karbonidov (BaCO 3, CaCO 3, SrCO 3). Povlak je aktivovaný malými nečistotami prvkov alkalických zemín. Ako výsledok vonkajší povrch Katóda sa zmení na polovodičovú vrstvu s nízkou pracovnou funkciou. Oxidové katódy pracujú pri 1250 - 1300 K, poskytujú dlhú životnosť a nízke poklesy napätia katódy.

Do trubice žiarivky sa zavedie malé množstvo ortuti, čím sa vytvorí tlak nasýtených pár pri 30 - 40 °C a inertný plyn s parciálnym tlakom niekoľko stoviek pascalov. Tlak pár ortuti určuje pokles výbojového zapaľovacieho napätia, ako aj výkon ultrafialové žiarenie rezonančné čiary ortuti 253, 65 a 184,95 nm. Argón sa používa hlavne ako inertný plyn v žiarivke pri tlaku 330 Pa. V poslednej dobe sa na plnenie lámp na všeobecné použitie používa zmes pozostávajúca z 80 - 90 % Ar a 20 - 10 % Ne pri tlaku 200 - 400 Pa. Pridanie inertného plynu k parám ortuti uľahčuje zapálenie výboja, znižuje rozprašovanie oxidového povlaku katódy, zvyšuje gradient elektrického potenciálu výbojového stĺpca a zvyšuje výstup žiarenia rezonančných čiar ortuti. Vo fluorescenčných lampách pochádza 55 % výkonu z radu 253,65 nm, 5,7 % z radu 184,95 nm, 1,5 – 2 % z radu 463,546 a 577 nm a 1,8 % z vyžarovania svetla z ostatných riadkov. Zvyšok energie sa spotrebuje na ohrev žiarovky a elektród. Tenká vrstva fosforu je nanesená na vnútorný povrch trubice rovnomerne po celej jej dĺžke. Vďaka tomu sa svetelná účinnosť ortuťového výboja rovná 5 - 7 lm/W zvyšuje na 70 - 80 lm/W v moderných 40 W žiarivkách. Pri použití luminoforov na báze prvkov vzácnych zemín sa svetelná účinnosť žiarivky s priemerom 26 mm zvyšuje na 90 - 100 lm/W.

Nízky tlak ortuťových pár používaných v žiarivkách, získaný pri teplote banky mierne odlišnej od teploty vonkajšie prostredie, robí jeho parametre závislými od vonkajšie podmienky. Prevádzkové parametre svietidiel sú určené parametrami predradníkov.

Vzhľadom na rôznorodosť a zložitosť vyššie uvedených závislostí zvážime každú z nich samostatne. Zároveň budeme mať na pamäti, že v reálnych prevádzkových podmienkach svietidiel sú navzájom prepojené.

Základné vlastnosti nízkotlakového výboja ortuti

Hlavná časť výkonu žiarenia nízkotlakového ortuťového výboja použitého vo žiarivke je sústredená v rezonančných čiarach ortuti s vlnovými dĺžkami 253,65 a 184,95 nm. Toto žiarenie sa vyskytuje vo výbojovom stĺpci pri tlaku pár ortuti 1 Pa a hustote prúdu približne 10 A/mm². Tlak nasýtených pár ortuti je určený, ako je známe, teplotou najchladnejšej časti žiarovky, ktorá obsahuje ortuť v kvapalnej fáze.

Emisia rezonančných čiar závisí od tlaku ortuťových pár, typu a tlaku inertného plynu použitého vo výbojkách. Táto závislosť pre čistú ortuť a ortuť s argónom je znázornená na obrázku 2. Nárast toku žiarenia v lampách naplnených ortuťovými parami (krivka 2 na obrázku 2) pri tlakoch do 5 Pa, takmer úmerných tlaku ortuti, pri vysokých tlakoch dochádza k nasýteniu. To je spôsobené tým, že so zvyšujúcim sa tlakom sa zvyšuje koncentrácia atómov ortuti, čo vedie k zvýšeniu počtu zrážok atómov ortuti s elektrónmi, zvýšeniu počtu excitovaných atómov a v dôsledku toho k zvýšeniu v počte emitovaných fotónov.

Zavedenie aditíva inertného plynu (krivka 1 na obrázku 2) zvyšuje výťažok rezonančného žiarenia atómov ortuti, pretože prítomnosť inertného plynu, dokonca aj v malých koncentráciách, vedie k zvýšeniu tlaku vo výbojke. Vo výboji ortuti je tiež významná koncentrácia nestabilných atómov, ktoré sa zvyčajne usadzujú na stenách trubice a zvyšujú jej teplotu. Keď sa tlak v lampe naplnenej inertným plynom zvyšuje, pravdepodobnosť, že metastabilné atómy dosiahnu steny bez toho, aby sa zrazili s inými atómami plynu alebo elektrónmi, prudko klesá. Výsledkom je, že väčšina atómov ortuti prechádza do excitovaného stavu s následnou emisiou energie, čo zvyšuje svetelný výkon.

Obrázok 3 ukazuje závislosť výstupu rezonančného žiarenia pre ortuťovú čiaru 253,65 nm od prúdovej hustoty J. Keďže hlavným zdrojom rezonančného žiarenia je výbojkový stĺpec, ktorý zaberá len časť priestoru medzi elektródami, je zrejmé, že svetelná účinnosť rezonančného žiarenia bude závisieť od dĺžky lampy, s nárastom vplyvu katódovej oblasti, ktorá sa nepodieľa na tvorbe rezonančného žiarenia, sa zníži. Obrázok 4 ukazuje závislosť svetelnej účinnosti žiarivky od jej dĺžky l.

Pokles napätia na lampe klesá so zvyšujúcou sa hustotou prúdu. To znamená, že s rastúcou prúdovou hustotou klesá aj potenciálny gradient na jednotku dĺžky výbojového stĺpca. Hodnota poklesu napätia na jednotku dĺžky stĺpca v závislosti od prúdu je potrebná pre výpočty súvisiace s určením parametrov svietidla. Obrázok 5 ukazuje závislosť gradientu potenciálu E na jednotku dĺžky stĺpca v závislosti od prúdu pre výbojky rôznych priemerov a obrázok 6 ukazuje závislosť poklesu napätia v katódovej oblasti výboja U na tlak a druh plniaceho plynu.
Pre žiarivku so samozohrievajúcimi sa oxidovými katódami je úbytok katódového napätia, získaný extrapoláciou závislosti napätia na žiarivke od dĺžky výbojkového stĺpca, od 12 do 20 V. Preto pre väčšinu typov žiariviek Predpokladá sa, že pokles napätia na katóde predstavuje 10 - 15 V a anóda 3 - 6 V.


Obrázok 5. Závislosť gradientu potenciálu na jednotku dĺžky kladného stĺpca od prúdu pre výbojky rôznych priemerov, mm: 1 - 19; 2 - 25; 3 - 38; 4 - 54	Obrázok 6. Závislosť poklesu napätia v katódovej oblasti výboja od tlaku a typu inertného plynu (tlak ortuťových pár asi 1 Pa) Obr.

V moderných žiarivkách sa spravidla používajú oxidové katódy, ktoré pracujú v samoohrievacom režime s katódovou škvrnou a zvýšenou termionickou emisiou z celého povrchu. Návrhy oxidových katód sú znázornené na obrázku 7.

Obrázok 7. Návrhy katód žiariviek:
A- studená katóda žeravého výboja; b- samozahrievacia oxidová katóda; 1 - katóda; 2 - anóda; 3 - elektródy

Množstvo aktivačnej látky obsiahnuté v oxidovej vrstve určuje skutočnú životnosť lámp, pretože práve táto látka sa pri spaľovaní spotrebuje.

Konce volfrámového drôtu, ktorý tvorí základ samozahrievacej oxidovej katódy, sú vyvedené z lampy, čo umožňuje, aby cez ňu prechádzal prúd na spracovanie a aktiváciu katódy, ako aj na jej predhrievanie, aby sa znížil napätie zapaľovania v prevádzkových podmienkach. Počas tvorby oxidovej vrstvy sa na rozhraní medzi volfrámovým drôtom a oxidovou pastou objaví medzivrstva v dôsledku difúzie iónov kovov alkalických zemín do povrchovej vrstvy volfrámu. To podporuje prenos elektrónov z volfrámu na oxid. Ich výstup do plynotesnej medzery je zabezpečený nízkou pracovnou funkciou ohriateho bária. Po vytvorení oblúkového výboja sa výstup elektrónov sústredí na katódový bod umiestnený na novej lampe blízko konca elektródy, ktorá je priamo pripojená k zdroju energie. Keď sa bárium vyparuje do lampy, katódový bod sa pohybuje pozdĺž špirály elektródy na opačný koniec, čo vedie k postupnému miernemu zvýšeniu napätia na lampe. Na konci životnosti lampy, keď je bárium spotrebované pozdĺž celej oxidovej katódy, sa zapaľovacie napätie lampy výrazne zvýši; lampa zapnutá s konvenčnými predradníkmi prestane svietiť.

Momentálne nedostupný úplná metóda výpočet katód. Preto sa ich vývoj uskutočňuje na základe experimentálnych údajov a predstavuje jeden z najnáročnejších procesov na vytváranie luminiscenčných labiek.

Optimálny výkon rezonančného žiarenia závisí od tlaku nasýtených pár ortuti, ktorý je určený teplotou najchladnejšej časti banky. Teplota koncov banky, v ktorých sú umiestnené katódy, je pomerne vysoká, pretože teplota termionickej emisie oxidovej katódy presahuje 1200 K. Pri absencii akýchkoľvek špeciálnych zariadení v konvenčných žiarivkách je teda oblasť výbojového stĺpca v strede žiarovky bude najchladnejší. Závislosť teploty banky t do od moci P 1., uvoľnené vo výtlačnom stĺpci, na jednotku vonkajšieho povrchu a v závislosti od vonkajšieho priemeru rúrky banky, možno získať zo vzťahu

P 1. = π × d 2× c × ( t Komu - t V),

Kde c- koeficient slabo závislý od priemeru rúry d 2 ; t in - teplota životné prostredie(vzduch).

Vzhľadom na to, že je ťažké merať priemer trubíc na výrobných linkách, bol vybraný určitý rozsah priemerov na výrobu lámp rôzneho výkonu - 16, 25, 38 a 54 mm. Závislosť teploty vonkajšieho povrchu trubice lampy od prúdu a priemeru je znázornená na obrázku 8. Obrázok ukazuje, že so zvyšujúcim sa prúdom, teda výkonom lampy, aby sa získala prakticky prijateľná dĺžka a zabezpečila sa teplota steny , je potrebné zväčšiť priemer trubice žiarovky. Lampy s rovnakým výkonom môžu byť v zásade vytvorené v bankách rôznych priemerov, ale zároveň budú mať rôzne dĺžky. Pre zjednotenie svietidiel a možnosť ich použitia v rôznych svietidlách sú dĺžky žiariviek štandardizované a sú 440, 544, 900, 1505 a 1200 mm.

Farba a zloženie žiarenia lampy

Žiarenie žiariviek vzniká najmä vďaka fosforu, ktorý premieňa ultrafialové žiarenie výboja na ortuťový prach. Účinnosť premeny ultrafialového žiarenia na viditeľné žiarenie závisí nielen od parametrov pôvodného fosforu, ale aj od vlastností jeho vrstvy. V žiarivkách vrstva fosforu pokrýva takmer úplne uzavretý povrch trubice a žiara je excitovaná zvnútra a používaná zvonku. Celkový svetelný tok žiariviek obsahuje okrem luminiscenčného toku viditeľné žiarenie z ortuťových výbojových vedení, ktoré presvitá cez vrstvu fosforu. Svetelný tok žiariviek teda závisí od absorpčného koeficientu fosforu aj od koeficientu odrazu. Farba žiarivky sa presne nezhoduje s farbou použitého fosforu. Zdá sa, že tok žiarenia ortuťového výboja posúva farbu lampy do modrej oblasti spektra. Tento posun je zanedbateľný, takže farebná korekcia je v rámci tolerancie farby lampy.

Pre žiarivky používané v inštaláciách všeobecného osvetlenia boli z množstva odtieňov, ktoré je možné získať pomocou fosforečnanu vápenatého, vybrané štyri, ktoré definujú typy žiariviek: LD - denné svetlo, teplota farby 6500 K; LCB - studené biele svetlo s farebnou teplotou 4800 K; LB - biele svetlo s teplotou farby 4200 K; LTB - teplé biele svetlo s farebnou teplotou 2800 K. Medzi výbojkami uvedených farieb sú aj výbojky s vylepšeným spektrálnym zložením žiarenia, poskytujúce dobré podanie farieb. K označeniu takýchto lámp sa za písmenami charakterizujúcimi farbu žiarenia pridáva písmeno C (napríklad LDC, LHBC, LBC, LTBC). Na výrobu lámp so zlepšeným podaním farieb sa do halofosfátu vápenatého pridávajú ďalšie fosfory, ktoré vyžarujú hlavne v červenej oblasti spektra. Sledovanie súladu lámp s emisiou danej farby sa vykonáva kontrolou farby žiarenia pomocou kolorimetrov.

V žiarivkách žiarenie pokrýva takmer celý viditeľný rozsah s maximom v žltej, zelenej alebo modrej časti. Farbu takéhoto zložitého žiarenia nie je možné odhadnúť len podľa vlnovej dĺžky. V týchto prípadoch je farba určená súradnicami chromatickosti X A r, ktorej každá dvojica hodnôt zodpovedá určitej farbe (bod na farebnom grafe).

Správne vnímanie farby okolitých predmetov závisí od spektrálneho zloženia svetelného zdroja. V tomto prípade je zvykom hovoriť o farebnom podaní svetelného zdroja a hodnotiť ho hodnotou parametra R a, nazývaný všeobecný index podania farieb. Význam R a je indikátor vnímania farebného predmetu pri osvetlení daným umelým zdrojom svetla v porovnaní s referenčným. Čím vyššia je hodnota R a(maximálna hodnota 100), tým vyššia je kvalita podania farieb lampy. Pre žiarivky typu LDC R a= 90, LHE - 93, LEC - 85. Celkový index podania farieb je spriemerovaný parameter svetelného zdroja. Vo viacerých špeciálnych prípadoch sa okrem R a použiť indexy podania farieb, označené RI, ktoré charakterizujú vnímanie farby napríklad jej silnou sýtosťou, potrebou správneho vnímania farby ľudskej pokožky a pod.

Procesy v plyne, fosfore a na katóde výbojok počas spaľovacieho procesu

Sledujme procesy, ktoré sa vyskytujú v priebehu času v plyne alebo výparoch kovov, keď nimi prechádza elektrický prúd, ako aj niektoré špecifické procesy charakteristické pre žiarivky, najmä ich fosforovú vrstvu.

V prvých hodinách spaľovania nastáva určitá zmena elektrických parametrov, spojená s dokončením aktivácie katódy a s absorpciou a uvoľňovaním niektorých nečistôt z materiálov vnútorných častí výbojok v podmienkach zvýšenej chemickej aktivity charakteristickej pre plazma. Počas zvyšku životnosti zostávajú elektrické parametre nezmenené až do vyčerpania zásoby aktivačnej látky v oxidovej katóde, čo vedie k výraznému zvýšeniu zapaľovacieho napätia, teda k praktickej nemožnosti ďalšej prevádzky zariadenia. lampy.

K zníženiu životnosti žiariviek môže dôjsť aj v dôsledku poklesu obsahu ortuti, ktorý určuje tlak jej nasýtených pár. Pri ochladení výbojky sa ortuť čiastočne usadzuje na fosfore, ktorý ju pri vhodnej vrstvenej štruktúre dokáže naviazať tak, že sa už nezúčastňuje na ďalšom procese odparovania.

Počas životnosti vo fosforovej vrstve dochádza k nevratným procesom, čo vedie k postupnému znižovaniu svetelného toku žiariviek. Ako je zrejmé z kriviek zmien svetelného toku žiariviek počas ich životnosti znázornených na obrázku 9, k tomuto poklesu dochádza obzvlášť intenzívne počas prvých 100 hodín spaľovania, potom sa spomaľuje a po 1500 - 2000 hodinách sa stáva približne úmerným na dobu horenia. Tento charakter zmeny svetelného toku žiariviek počas ich životnosti je vysvetlený nasledovne. Do 100 hodín, zmeny v zložení fosforu spojené s chemické reakcie s nečistotami v plniacom plyne; Počas celého spaľovacieho procesu dochádza k pomalej deštrukcii fosforu vplyvom vysokoenergetických kvánt, zodpovedajúcemu rezonančnému žiareniu ortuti. K poslednému uvedenému procesu sa pridáva tvorba vrstvy adsorbovanej ortuti na povrchu fosforu, ktorá je nepriehľadná pre vzrušujúce ultrafialové žiarenie. Okrem týchto procesov, ako aj zmien v dôsledku interakcie so sklom, sa produkty rozpadu katód ukladajú na fosforovú vrstvu a vytvárajú charakteristické tmavé, niekedy zelenkasté prstencové zóny v blízkosti koncov lampy.

Experimenty ukázali, že trvanlivosť fosforovej vrstvy závisí od špecifického elektrického zaťaženia. Pre žiarivky so zvýšeným elektrickým zaťažením sa používajú fosfory, ktoré sú odolnejšie ako halofosfát vápenatý.

Základné parametre svietidiel

Žiarivky sa vyznačujú nasledujúcimi hlavnými parametrami.

Parametre svetla: 1) farba a spektrálne zloženie žiarenia; 2) svetelný tok; 3) jas; 4) pulzácia svetelného toku.

Elektrické parametre: 1) výkon; 2) prevádzkové napätie; 3) typ napájacieho prúdu; 4) typ výboja a použitá svetelná plocha.

Prevádzkové parametre: 1) svetelný výkon; 2) životnosť; 3) závislosť svetelných a elektrických parametrov od napájacieho napätia a podmienok prostredia; 4) rozmery a tvar svietidiel.

Hlavným znakom, ktorý odlišuje svietidlá pre hromadné použitie na osvetlenie od celej škály žiariviek, je ich spaľovacie napätie, ktoré súvisí s typom použitého výboja. Na základe tejto vlastnosti sú lampy rozdelené do troch hlavných typov.

1. Oblúkové výbojkové žiarivky so spaľovacím napätím do 220 V. Tieto svietidlá sú u nás najrozšírenejšie resp. európske krajiny. Takéto žiarovky majú samozahrievaciu oxidovú katódu a pri predhriatí sa zapália, čo určuje hlavné črty ich dizajnu.

2. Oblúkové výbojkové žiarivky so spaľovacím napätím do 750 V. Takéto žiarivky (typ Slim line) sa rozšírili v USA, pracujú bez predhrievania katód a majú výkon viac ako 60W.

3. Žiarivkové žiarivky so studenými katódami. Tento typ svietidla sa používa na reklamné a signálne osvetlenie. Pracujú pri nízkych prúdoch (od 20 do 200 mA) vo vysokonapäťových inštaláciách (do niekoľkých kilovoltov). Vďaka malému priemeru použitých rúrok sa dajú ľahko tvarovať do akéhokoľvek tvaru.

Špeciálna skupina zahŕňa vysokovýkonné žiarovky so zvýšeným výkonom, ktoré majú rozmery svietidiel prvej skupiny. V takýchto lampách sa ukázalo, že je potrebné použiť špeciálne metódy udržiavania tlaku nasýtených pár ortuti.

Uvažujme o hlavných parametroch žiariviek prvej skupiny. Z vyššie uvedených parametrov, ktoré charakterizujú žiarivky, sme už zvážili farbu a spektrálne zloženie žiarenia, svetelný tok, výkon, typ výboja a použitú svetelnú plochu. Hodnoty ostatných parametrov žiariviek sú uvedené v tabuľke 1. Priemerný termínŽivotnosť svietidiel všetkých typov s výkonom od 15 do 80 W v súčasnosti presahuje 12 000 hodín s minimálnou dobou horenia každej žiarovky 4 800 - 6 000 hodín. Počas priemernej životnosti norma umožňuje pokles svetelného toku maximálne o 40 % pôvodného a po dobu rovnajúcu sa 70 % priemernej životnosti – maximálne 30 %.

stôl 1

Charakteristika univerzálnych žiariviek podľa GOST 6825-74

Typy svietidiel	Výkon, W	Aktuálne, A	Prevádzkové napätie, V	Rozmery, mm		Svetelný tok, lm		Životnosť, h
Typy svietidiel	Výkon, W	Aktuálne, A	Prevádzkové napätie, V	Dĺžka so špendlíkmi	Priemer	priemer	po minimálnom čase horenia	priemer	minimálne
LB15 15 LTB LHB15 LD15 LDC15	15	0,33	54	451,6	27	820 820 800 700 600	600 540 525 450 410	15000	6000
LB20 20 LTB LHB20 LD20 LDC20	20	0,37	57	604	40	1200 1100 1020 1000 850	940 760 735 730 630	12000	4800
LB30 30 LTB LHB30 LD30 LDC30	30	0,36	104	908,8	27	2180 2020 1940 1800 1500	1680 1455 1395 1180 1080	15000	6000
LB40 40 LTB LHB40 LD40 LDC40	40	0,43	103	1213,6	40	3200 3100 3000 2500 2200	2490 2250 2250 1900 1630	12000	4800
LB65 65 LTB LHB65 LD65 LDC65	65	0,67	110	1514,2	40	4800 4650 4400 4000 3160	3720 3310 3165 2705 2500	13000	5200
LB80 80 LTB LHB80 LD80 LDC80	80	0,865	102	1514,2	40	5400 5200 5040 4300 4800	4170 3745 3650 3100 2890	12000	4800

Jas žiariviek rôznych farieb a výkonu sa pohybuje od 4 × 10³ do 8 × 10³ cd/m². Jas lampy súvisí s jej svetelným tokom F l a geometrickými rozmermi pomerom

Kde L 0 - stredný priemer jasu strednej časti svietidla v smere kolmom na os, cd/m2; F l - svetelný tok, lm; k- koeficient zohľadňujúci pokles jasu smerom ku koncom trubice, k= 0,92 pre všetky žiarovky, s výnimkou 15 W žiaroviek, pre ktoré k = 0,87; d- vnútorný priemer rúry, m; l sv - dĺžka svietiacej časti trubice, m.

Nerovnomernosť jasu pozdĺž priemeru trubice je spojená so zmenou odrazivosti skla, ktorá sa zvyšuje so zväčšujúcim sa uhlom dopadu. Je potrebné poznamenať, že všetky udávané elektrické a svetelné parametre žiariviek sa zisťujú pri zapnutí svietidla vzorovou meracou tlmivkou (DOI) pri menovitom stabilizovanom napätí.

Svietivosť žiariviek ja v v smere kolmom na ich os, súvisí so svetelným tokom vzťahom

ja v= 0,108 x F l.

Priestorové rozloženie svietivosti žiariviek v pozdĺžnej rovine je blízke difúznemu.

Pri zapnutí žiariviek na sieť striedavého prúdu v každom polcykle výboj v žiarivke zhasne a znovu sa zapáli, čo vedie k pulzácii svetelného toku. V dôsledku dosvitu fosforu je pulzácia svetelného toku lampy v porovnaní s pulzáciou výboja oslabená. Stroboskopický efekt vznikajúci pulzujúcim svetelným tokom žiariviek sa zníži vhodným pripojením skupín súčasne spínaných žiariviek do napájacej siete napríklad na dvoch alebo troch protiľahlých fázach napájacej siete.

Elektrické a svetelné parametre žiariviek sú určené parametrami spínacieho obvodu a sieťovým napätím. Pri zmene sieťového napätia sa menia aj elektrické parametre svietidiel a tie svetelné a prevádzkové parametre, ktoré priamo súvisia s elektrickými parametrami. Pre akúkoľvek schému spínania závisia parametre žiariviek oveľa menej od napájacieho napätia ako.

Závislosť parametrov žiariviek od tlaku nasýtených pár ortuti určuje ich citlivosť na zmeny okolitej teploty a podmienok chladenia. Na obrázku 10 je znázornená závislosť svetelného toku od teploty okolia. Ako je známe, vzduch v závislosti od rýchlosti svojho pohybu výrazne mení svoj chladiaci účinok. Závislosť svetelnej účinnosti svietidiel, ako je vidieť na obrázku 10, je teda určená nielen teplotou, ale aj rýchlosťou pohybu vzduchu.

Lampy so samozahrievacími oxidovými katódami

Väčšina žiariviek so samozahrievacími oxidovými katódami sa vyrába vo forme priamych trubíc, ktoré sa líšia priemerom a dĺžkou, to znamená výkonom. Dĺžka svietidiel je prísne regulovaná normou. To umožňuje inštalovať lampy do svietidiel.

Pre priame žiarivky sa používa niekoľko prevedení základne. Konštrukcia stanovená GOST 1710-79 s menovitými rozmermi je znázornená na obrázku 11. Základňa je pripojená k svietidlu pomocou pripínacieho tmelu rovnakým spôsobom ako žiarovky.

Veľká dĺžka priamych žiariviek v niektorých prípadoch obmedzuje ich použitie, najmä v každodennom živote. Preto boli vyvinuté a vyrobené žiarivky rôznych tvarov: U A W-tvarové, prstencové a v posledných rokoch aj kompaktné žiarivky, ktoré sa svojím dizajnom približujú k žiarovkám pre všeobecné osvetlenie vrátane pätice, čo zabezpečuje ich úspešné použitie. Kučeravý U A W-tvarované svietidlá poskytujú možnosť jednostranného upevnenia a pripojenia k napájaciemu zdroju. Tvarované svietidlá sa vyrábajú ohýbaním zváraných, ale ešte neevakuovaných rovných svietidiel požadovaného výkonu. Svetelný výkon zakrivených lámp je menší ako u rovných žiaroviek v dôsledku vzájomného tienenia častí žiarovky. Kruhové žiarivky sú ohnuté do takmer súvislého prstenca. Vzdialenosť medzi koncami ohnutej lampy je určená možnosťou pripojenia ohnutej lampy k vákuovému zariadeniu na čerpanie a vákuové spracovanie. Táto malá medzera je v hotovej lampe vyplnená špeciálnou základňou so štyrmi kolíkmi. Parametre niektorých žiariviek sú uvedené v tabuľke 2.

tabuľka 2

Parametre jednoúčelových žiariviek

Typ lampy	Výkon žiariviek, W	Aktuálne, A	Prevádzkové napätie, V	Rozmery, mm		Svetelný tok, lm		Životnosť, h
Typ lampy	Výkon žiariviek, W	Aktuálne, A	Prevádzkové napätie, V	Dĺžka bez špendlíkov	Priemer	nominálny	Po 40 % priemernej doby horenia	priemer	Každá lampa
Malé rozmery
LB4-1 LB6-2 LB8-3 LB13-1	4 6 8 13	0,15 0,15 0,17 0,175	30 46 61 95	135,8 211,0 288,2 516,8	16 16 16 16	110 250 385 780	85 187 290 585	6000 6000 6000 6000	- - - -
Kučeravé (tvar U, W, prstenec)
LBU30-U4 LB30-U4 LBK22 LBK32 LBK40	30 30 22 32 40	0,36 0,35 0,38 0,41 0,44	104 108 66 82 110	465 231 - - -	86 230 216 311 412	1920 1800 1050 1900 2600	1280 1280 790 1420 1950	15000 15000 7500 7500 7500	6000 6000 3000 3000 3000
Reflex
LBR40 LBR80 LHBR40 LHBR80	40 80 40 80	0,43 0,865 0,43 0,865	103 102 103 102	1213,6 1514,2 1213,6 1514,2	40 40 40 40	2500 4350 2080 3460	390 * 600 * 300 * 500 *	10000 10000 10000 10000	4000 4000 4000 4000
Amalgám
LBA15-1 LBA30-1 LBA40	15 30 40	0,33 0,36 0,43	54 104 103	451,6 908,8 1213,6	27 27 40	780 2040 3040	550 1450 2260	12000 12000 12000	4800 4800 4800
Farebné
LK40BP LV40BP LR40BP LZ40BP LG40BP	40 40 40 40 40	0,43 0,43 0,43 0,43 0,43	103 103 103 103 103	1213,6 1213,6 1213,6 1213,6 1213,6	40 40 40 40 40	330 1450 560 2100 1000	230 1020 390 1500 700	7500 7500 7500 7500 7500	4000 4000 4000 4000 4000

* Svietivosť v kandelách

Aby sa využili farebné prednosti žiariviek a ich nízka teplota v miestnych osvetľovacích inštaláciách, bola vyvinutá séria malých lámp v žiarovke s priemerom 16 mm. Svietidlá tohto radu, ktorých parametre sú uvedené v tabuľke 2, sa líšia od svietidiel hlavného radu nižšou svetelnou účinnosťou a životnosťou. Na pripojenie k napájaciemu zdroju sú vybavené cylindrickými kolíkovými zásuvkami typu G-5 v súlade s GOST 17100-79 (obrázok 11).

Na prevádzku pri vysokých teplotách okolia, napríklad v uzavretých lampách, sa vyrábajú špeciálne amalgámové žiarivky, v ktorých je ortuť nahradená amalgámom (tabuľka 2). Amalgám je zliatina kovu a ortuti. V závislosti od pomeru ortuti a kovu môžu byť amalgámy pri izbovej teplote v kvapalnom, polotekutom alebo pevnom stave. O vysoké teploty amalgám sa rozkladá za uvoľňovania ortuti, ktorá sa po odparení zúčastňuje na procesoch tvorby plynového výboja ako v klasickej žiarivke. Zavedenie amalgámu zvyšuje teplotu, pri ktorej sa dosahuje optimálny tlak pár ortuti (až 60 - 90 °C), čo umožnilo vytvoriť výbojky s vysokým špecifickým výkonom na jednotku dĺžky, pracujúce pri teplotách okolia zvýšených na 70 - 95 °C. Zavedenie ortuti vo forme amalgámu však sťažuje rozsvietenie lámp. Okrem toho postupným odparovaním ortuti dochádza k postupnému zvyšovaniu svetelného toku lámp – ich spaľovaniu za určitý čas. Doba horenia amalgámových lámp pri vyššie uvedených teplotách okolia je 10 - 15 minút. Ako amalgám v domácich lampách sa používa kompozícia pozostávajúca z 20% ortuti, 75% olova a 5% berýlia v pevnom stave.

Ďalšie zvyšovanie výkonu žiariviek v rozmeroch prijateľných pre ich praktické využitie si vyžiadalo vývoj techník a metód na udržanie tlaku nasýtených pár ortuti v požadovaných medziach v podmienkach zvyšujúcej sa teploty v strednej časti banky. Udržanie tlaku ortuťových pár pri vysokých špecifických zaťaženiach sa dosiahne vytvorením chladnejšieho miesta na žiarovke ako je jej stredná časť. Hlavné metódy tohto druhu sú: privarenie valcového predĺženia v strede banky, ako keby sa časť vonkajšieho povrchu banky rozprestierala do väčšej vzdialenosti od osi vypúšťania (obrázok 12, A); zväčšenie dĺžky kaskádovej oblasti s tienením konca trubice pred ohrevom katódovým žiarením (obrázok 12, b). Nevýhodou týchto metód je, že keď sa lampa ochladí, všetka ortuť sa nahromadí na chladnom mieste, v dôsledku čoho sa spomalí vzplanutie lampy. Zväčšenie dĺžky kaskádovej oblasti vedie k zníženiu dĺžky výtlačnej kolóny. Preto je svetelná účinnosť takýchto amalgámových výbojok nižšia ako u výbojok s konvenčnou katódovou konštrukciou. Oblasti ich použitia sú určené parametrami prostredia. Medzi ďalšie nevýhody svietidiel s odbočkou poukazujeme na náročnosť ich balenia a prepravy.

Obrázok 12. Metódy na získanie studených zón na banke:
A- vetva na banke; b- predĺžená a tienená kaskádová oblasť; V- ryhovaná banka

Najlepšie výsledky sa dosiahnu pri použití drážkovaných rúrok (obrázok 12, V). Tento tvar banky vedie k predĺženiu vypúšťacieho kanála, ktorého os sa zdanlivo ohýba podľa striedajúcich sa drážok, zatiaľ čo množstvo častí povrchu rúrky sa odďaľuje od osi vypúšťania. Zväčšenie dĺžky vybíjacej medzery v takýchto konštrukciách však nevedie k výraznému zvýšeniu zapaľovacieho napätia. Dlhšia vybíjacia medzera umožňuje získať rovnaký výkon na úkor mierne nižšieho prúdu. Vývoj takýchto žiariviek sa nedávno zastavil v dôsledku pokroku vo výrobe lámp vysoký tlak, predovšetkým sodík so zlepšeným podaním farieb a vysokou svetelnou účinnosťou.

Zo špeciálnych žiariviek treba spomenúť aj takzvané ožarovacie lampy, ktorých žiarenie leží mimo viditeľnej oblasti. Medzi takéto lampy patria najmä baktericídne lampy, ktoré neobsahujú fosfor. Germicídne lampy majú výrazný tok žiarenia v ultrafialovej oblasti spektra (dominantná vlnová dĺžka 253,65 nm), charakterizovaný baktericídnym účinkom, to znamená schopnosťou neutralizovať baktérie. Pre žiarovky takýchto lámp sa používa špeciálne uviolové sklo, ktoré prepúšťa viac ako 50% toku žiarenia s vlnovou dĺžkou 253,65 nm.

Germicídne výbojky typu DB s výkonom 8, 15, 30 a 60 W sa vyrábajú v bankách rovnakých veľkostí ako žiarivky rovnakého výkonu. Žiarenie baktericídnych lámp sa hodnotí v špeciálnych jednotkách baktericídneho toku - bacts (1bq - tok žiarenia s výkonom 1 W s vlnovou dĺžkou 253,65 nm). Svietidlá typu DBR8 (reflektor) majú tok žiarenia 3 bq, DB15 - 2,5 bq, DB30-1 - 6,6 bq, DB60 - 8 bq.
Žiarivky s žiarovkami z uviolového skla, ale s horšou priepustnosťou žiarenia s vlnovou dĺžkou 253,65 nm v dôsledku aplikácie fosforu na báze fosforečnanu vápenatého na vnútornej stene vytvárajú erytémový tok žiarenia využívaný v rade opaľovacích a terapeutických inštalácie. Žiarenie erytémových lámp sa odhaduje v jednotkách toku erytému - éry (1 er - tok žiarenia s výkonom 1 W s vlnovou dĺžkou 297 nm). Erytémové lampy sa vyrábajú v typoch LE, LER a LUFSh s výkonom od 4 do 40 W s erytémovým tokom vo vzdialenosti 1 m od 40 do 140 starostu/m².

Okrem diskutovaných sa vyrábajú ožarovacie žiarivky špeciálneho dizajnu, reklamné, signálne a dekoratívne. Séria dekoratívnych svietidiel teda obsahuje svietidlá rôznych farieb, čo je uvedené v ich označení (R - červená, F - žltá, P - ružová, Z - zelená, G - modrá).

Okrem uvažovaných žiariviek s oxidovými samozohrievacími katódami, ktoré sa používajú v štartovacích obvodoch, existujú žiarovky určené na prevádzku v obvodoch bez štartéra a v obvodoch okamžitého zapaľovania. Svietidlá na prevádzku v obvodoch bez štartéra - rýchlozapaľovacie žiarovky sa dizajnom nelíšia od štartovacích žiaroviek, ale majú normalizované hodnoty katódového odporu a vodivý pásik na žiarovke, ktorý uľahčuje zapaľovanie.

Špeciálnu skupinu žiariviek tvoria reflektorové svietidlá so smerovým rozložením svetla. Na vnútorný povrch trubice (do 2/3 jej obvodu) sa nanesie vrstva kovového prášku s difúznym odrazom a následne vrstva fosforu. Reflexná vrstva koncentruje tok žiarenia. Takéto žiarovky majú nižšiu svetelnú účinnosť v dôsledku absorpcie v reflexnej vrstve, ale poskytujú vyššiu účinnosť svietidla. Svietidlá s takýmto povlakom sa nazývajú štrbinové lampy. Štrbinové lampy majú vysokú koncentráciu žiarenia, čo umožňuje ich použitie v elektrické zariadenia(lampy typ LSch47) a na ožarovanie rastlín v skleníkoch (typ LFR150).

V súvislosti s vývojom vysoko stabilných úzkopásmových luminoforov na báze prvkov vzácnych zemín bolo možné vyrábať vysoko ekonomické žiarivky v žiarovke s priemerom 26 mm namiesto 38 mm. Takéto svietidlá majú znížený výkon - 18 namiesto 20 W, 36 namiesto 40 W, 58 namiesto 65 W a vysokú svetelnú účinnosť (až 100 lm/W), vďaka čomu je ich svetelný tok vyšší ako u štandardných svietidiel. vyššej moci.

Výroba žiariviek zahŕňa použitie toxickej ortuti. Preto vývoj bezortuťových lámp dlho priťahoval pozornosť. Podarilo sa vytvoriť nízkotlakové výbojky v bankách s priemerom 38 a dĺžkou 1200 mm, naplnené neónom, s fosforom na báze oxidu ytria, so svetelnou účinnosťou 23 - 25 lm/W. Vzhľadom na väčší potenciálový gradient výbojového stĺpca v neóne (asi 2-krát vyšší ako u ortuťových žiariviek) je možné vytvárať úsporné žiarivky pre určité účely. Bezortuťové žiarivky sa vďaka svojim ľahším podmienkam vznietenia pri nízkych teplotách používajú napríklad v osvetľovacích zariadeniach na podvodný rybolov.

Nízkotlakové žiarivky boli prvými plynovými výbojkami, ktoré vďaka vysokej svetelnej účinnosti, dobrému spektrálnemu zloženiu a dlhej životnosti našli uplatnenie na všeobecné osvetľovacie účely aj napriek určitým ťažkostiam s pripojením do elektrickej siete. Vysoká svetelná účinnosť žiariviek je dosiahnutá kombináciou oblúkového výboja v nízkotlakových ortuťových parách, vyznačujúcich sa vysokou účinnosťou prechodu elektrickej energie na ultrafialové žiarenie s premenou ultrafialového žiarenia na viditeľné žiarenie. fosforová vrstva.

Žiarivky sú dlhé sklenené trubice, na ktorých koncoch sú prispájkované nohy nesúce elektródy (obrázok 1). Elektródy sú volfrámová bi-helix alebo tri-helix s nanesenou vrstvou účinnej látky, ktorá má nízku pracovnú funkciu pri teplote ohrevu cca 1200 K (oxidové katódy), alebo studená oxidová katóda so zvýšeným povrchom , čím sa zabráni prekročeniu jeho teploty počas horenia lampy.

Obrázok 1. Schéma žiarivky:
1 - noha; 2 - elektróda; 3 - katóda; 4 - fosforová vrstva; 5 - trubica banky; 6 - základňa; 7 - ortuťové výpary

Oxidová katóda je pokrytá vrstvou emitujúcej látky pozostávajúcej z oxidov kovov alkalických zemín získaných zahrievaním a rozkladom karbonidov (BaCO 3, CaCO 3, SrCO 3). Povlak je aktivovaný malými nečistotami prvkov alkalických zemín. V dôsledku toho sa vonkajší povrch katódy zmení na polovodičovú vrstvu s nízkou pracovnou funkciou. Oxidové katódy pracujú pri 1250 - 1300 K, poskytujú dlhú životnosť a nízke poklesy napätia katódy.

Do trubice žiarivky sa zavedie malé množstvo ortuti, čím sa vytvorí tlak nasýtených pár pri 30 - 40 °C a inertný plyn s parciálnym tlakom niekoľko stoviek pascalov. Tlak pár ortuti určuje pokles výbojového zapaľovacieho napätia, ako aj výstup ultrafialového žiarenia z ortuťových rezonančných čiar 253, 65 a 184,95 nm. Argón sa používa hlavne ako inertný plyn v žiarivke pri tlaku 330 Pa. V poslednej dobe sa na plnenie lámp na všeobecné použitie používa zmes pozostávajúca z 80 - 90 % Ar a 20 - 10 % Ne pri tlaku 200 - 400 Pa. Pridanie inertného plynu k parám ortuti uľahčuje zapálenie výboja, znižuje rozprašovanie oxidového povlaku katódy, zvyšuje gradient elektrického potenciálu výbojového stĺpca a zvyšuje výstup žiarenia rezonančných čiar ortuti. Vo fluorescenčných lampách pochádza 55 % výkonu z radu 253,65 nm, 5,7 % z radu 184,95 nm, 1,5 – 2 % z radu 463,546 a 577 nm a 1,8 % z vyžarovania svetla z ostatných riadkov. Zvyšok energie sa spotrebuje na ohrev žiarovky a elektród. Tenká vrstva fosforu je nanesená na vnútorný povrch trubice rovnomerne po celej jej dĺžke. Vďaka tomu sa svetelná účinnosť ortuťového výboja rovná 5 - 7 lm/W zvyšuje na 70 - 80 lm/W v moderných 40 W žiarivkách. Pri použití luminoforov na báze prvkov vzácnych zemín sa svetelná účinnosť žiarivky s priemerom 26 mm zvyšuje na 90 - 100 lm/W.

Nízky tlak pár ortuti používaný vo žiarivkách, ktorý je výsledkom teploty banky, ktorá sa len málo líši od teploty okolia, spôsobuje, že jej parametre závisia od vonkajších podmienok. Prevádzkové parametre svietidiel sú určené parametrami predradníkov.

Základné vlastnosti nízkotlakového výboja ortuti


Obrázok 5. Závislosť gradientu potenciálu na jednotku dĺžky kladného stĺpca od prúdu pre výbojky rôznych priemerov, mm: 1 - 19; 2 - 25; 3 - 38; 4 - 54	Obrázok 6. Závislosť poklesu napätia v katódovej oblasti výboja od tlaku a typu inertného plynu (tlak ortuťových pár asi 1 Pa) Obr.

Obrázok 7. Návrhy katód žiariviek:
A- studená katóda žeravého výboja; b- samozahrievacia oxidová katóda; 1 - katóda; 2 - anóda; 3 - elektródy

Množstvo aktivačnej látky obsiahnuté v oxidovej vrstve určuje skutočnú životnosť lámp, pretože práve táto látka sa pri spaľovaní spotrebuje.

V súčasnosti neexistuje úplná metóda na výpočet katód. Preto sa ich vývoj uskutočňuje na základe experimentálnych údajov a predstavuje jeden z najnáročnejších procesov na vytváranie luminiscenčných labiek.

P 1. = π × d 2× c × ( t Komu - t V),

Kde c- koeficient slabo závislý od priemeru rúry d 2 ; t c - teplota okolia (vzduchu).

Vzhľadom na to, že je ťažké merať priemer trubíc na výrobných linkách, bol vybraný určitý rozsah priemerov na výrobu lámp rôzneho výkonu - 16, 25, 38 a 54 mm. Závislosť teploty vonkajšieho povrchu trubice lampy od prúdu a priemeru je znázornená na obrázku 8. Obrázok ukazuje, že so zvyšujúcim sa prúdom, teda výkonom lampy, aby sa získala prakticky prijateľná dĺžka a zabezpečila sa teplota steny , je potrebné zväčšiť priemer trubice žiarovky. Lampy s rovnakým výkonom môžu byť v zásade vytvorené v bankách rôznych priemerov, ale budú mať rôzne dĺžky. Pre zjednotenie svietidiel a možnosť ich použitia v rôznych svietidlách sú dĺžky žiariviek štandardizované a sú 440, 544, 900, 1505 a 1200 mm.

Farba a zloženie žiarenia lampy

Procesy v plyne, fosfore a na katóde výbojok počas spaľovacieho procesu

Počas životnosti vo fosforovej vrstve dochádza k nevratným procesom, čo vedie k postupnému znižovaniu svetelného toku žiariviek. Ako je zrejmé z kriviek zmien svetelného toku žiariviek počas ich životnosti znázornených na obrázku 9, k tomuto poklesu dochádza obzvlášť intenzívne počas prvých 100 hodín spaľovania, potom sa spomaľuje a po 1500 - 2000 hodinách sa stáva približne úmerným na dobu horenia. Tento charakter zmeny svetelného toku žiariviek počas ich životnosti je vysvetlený nasledovne. V priebehu 100 hodín prevládajú zmeny v zložení fosforu spojené s chemickými reakciami s nečistotami v plniacom plyne; Počas celého spaľovacieho procesu dochádza k pomalej deštrukcii fosforu vplyvom vysokoenergetických kvánt, zodpovedajúcemu rezonančnému žiareniu ortuti. K poslednému uvedenému procesu sa pridáva tvorba vrstvy adsorbovanej ortuti na povrchu fosforu, ktorá je nepriehľadná pre vzrušujúce ultrafialové žiarenie. Okrem týchto procesov, ako aj zmien v dôsledku interakcie so sklom, sa produkty rozpadu katód ukladajú na fosforovú vrstvu a vytvárajú charakteristické tmavé, niekedy zelenkasté prstencové zóny v blízkosti koncov lampy.

Základné parametre svietidiel

Žiarivky sa vyznačujú nasledujúcimi hlavnými parametrami.

Parametre svetla: 1) farba a spektrálne zloženie žiarenia; 2) svetelný tok; 3) jas; 4) pulzácia svetelného toku.

Elektrické parametre: 1) výkon; 2) prevádzkové napätie; 3) typ napájacieho prúdu; 4) typ výboja a použitá svetelná plocha.

Prevádzkové parametre: 1) svetelný výkon; 2) životnosť; 3) závislosť svetelných a elektrických parametrov od napájacieho napätia a podmienok prostredia; 4) rozmery a tvar svietidiel.

1. Oblúkové výbojkové žiarivky so spaľovacím napätím do 220 V. Tieto svietidlá sú najrozšírenejšie u nás a v európskych krajinách. Takéto žiarovky majú samozahrievaciu oxidovú katódu a pri predhriatí sa zapália, čo určuje hlavné črty ich dizajnu.

2. Oblúkové výbojkové žiarivky so spaľovacím napätím do 750 V. Takéto žiarivky (typ Slim line) sa rozšírili v USA, pracujú bez predhrievania katód a majú výkon viac ako 60W.

Uvažujme o hlavných parametroch žiariviek prvej skupiny. Z vyššie uvedených parametrov, ktoré charakterizujú žiarivky, sme už zvážili farbu a spektrálne zloženie žiarenia, svetelný tok, výkon, typ výboja a použitú svetelnú plochu. Hodnoty ostatných parametrov žiariviek sú uvedené v tabuľke 1. Priemerná životnosť svietidiel všetkých typov s výkonom od 15 do 80 W v súčasnosti presahuje 12 000 hodín s minimálnou dobou horenia každého svietidla 4 800 - 6 000 hodín . Počas priemernej životnosti norma umožňuje pokles svetelného toku maximálne o 40 % pôvodného a po dobu rovnajúcu sa 70 % priemernej životnosti – maximálne 30 %.

stôl 1

Charakteristika univerzálnych žiariviek podľa GOST 6825-74

Typy svietidiel	Výkon, W	Aktuálne, A	Prevádzkové napätie, V	Rozmery, mm		Svetelný tok, lm		Životnosť, h
Typy svietidiel	Výkon, W	Aktuálne, A	Prevádzkové napätie, V	Dĺžka so špendlíkmi	Priemer	priemer	po minimálnom čase horenia	priemer	minimálne
LB15 15 LTB LHB15 LD15 LDC15	15	0,33	54	451,6	27	820 820 800 700 600	600 540 525 450 410	15000	6000
LB20 20 LTB LHB20 LD20 LDC20	20	0,37	57	604	40	1200 1100 1020 1000 850	940 760 735 730 630	12000	4800
LB30 30 LTB LHB30 LD30 LDC30	30	0,36	104	908,8	27	2180 2020 1940 1800 1500	1680 1455 1395 1180 1080	15000	6000
LB40 40 LTB LHB40 LD40 LDC40	40	0,43	103	1213,6	40	3200 3100 3000 2500 2200	2490 2250 2250 1900 1630	12000	4800
LB65 65 LTB LHB65 LD65 LDC65	65	0,67	110	1514,2	40	4800 4650 4400 4000 3160	3720 3310 3165 2705 2500	13000	5200
LB80 80 LTB LHB80 LD80 LDC80	80	0,865	102	1514,2	40	5400 5200 5040 4300 4800	4170 3745 3650 3100 2890	12000	4800

Jas žiariviek rôznych farieb a výkonu sa pohybuje od 4 × 10³ do 8 × 10³ cd/m². Jas lampy súvisí s jej svetelným tokom F l a geometrickými rozmermi pomerom

Svietivosť žiariviek ja v v smere kolmom na ich os, súvisí so svetelným tokom vzťahom

ja v= 0,108 x F l.

Priestorové rozloženie svietivosti žiariviek v pozdĺžnej rovine je blízke difúznemu.

Lampy so samozahrievacími oxidovými katódami

tabuľka 2

Parametre jednoúčelových žiariviek

Typ lampy	Výkon žiariviek, W	Aktuálne, A	Prevádzkové napätie, V	Rozmery, mm		Svetelný tok, lm		Životnosť, h
Typ lampy	Výkon žiariviek, W	Aktuálne, A	Prevádzkové napätie, V	Dĺžka bez špendlíkov	Priemer	nominálny	Po 40 % priemernej doby horenia	priemer	Každá lampa
Malé rozmery
LB4-1 LB6-2 LB8-3 LB13-1	4 6 8 13	0,15 0,15 0,17 0,175	30 46 61 95	135,8 211,0 288,2 516,8	16 16 16 16	110 250 385 780	85 187 290 585	6000 6000 6000 6000	- - - -
Kučeravé (tvar U, W, prstenec)
LBU30-U4 LB30-U4 LBK22 LBK32 LBK40	30 30 22 32 40	0,36 0,35 0,38 0,41 0,44	104 108 66 82 110	465 231 - - -	86 230 216 311 412	1920 1800 1050 1900 2600	1280 1280 790 1420 1950	15000 15000 7500 7500 7500	6000 6000 3000 3000 3000
Reflex
LBR40 LBR80 LHBR40 LHBR80	40 80 40 80	0,43 0,865 0,43 0,865	103 102 103 102	1213,6 1514,2 1213,6 1514,2	40 40 40 40	2500 4350 2080 3460	390 * 600 * 300 * 500 *	10000 10000 10000 10000	4000 4000 4000 4000
Amalgám
LBA15-1 LBA30-1 LBA40	15 30 40	0,33 0,36 0,43	54 104 103	451,6 908,8 1213,6	27 27 40	780 2040 3040	550 1450 2260	12000 12000 12000	4800 4800 4800
Farebné
LK40BP LV40BP LR40BP LZ40BP LG40BP	40 40 40 40 40	0,43 0,43 0,43 0,43 0,43	103 103 103 103 103	1213,6 1213,6 1213,6 1213,6 1213,6	40 40 40 40 40	330 1450 560 2100 1000	230 1020 390 1500 700	7500 7500 7500 7500 7500	4000 4000 4000 4000 4000

* Svietivosť v kandelách

Na prevádzku pri vysokých teplotách okolia, napríklad v uzavretých lampách, sa vyrábajú špeciálne amalgámové žiarivky, v ktorých je ortuť nahradená amalgámom (tabuľka 2). Amalgám je zliatina kovu a ortuti. V závislosti od pomeru ortuti a kovu môžu byť amalgámy pri izbovej teplote v kvapalnom, polotekutom alebo pevnom stave. Pri vysokých teplotách sa amalgám rozkladá za uvoľňovania ortuti, ktorá sa pri odparovaní zúčastňuje na procesoch tvorby plynového výboja ako v klasickej žiarivke. Zavedenie amalgámu zvyšuje teplotu, pri ktorej sa dosahuje optimálny tlak pár ortuti (až 60 - 90 °C), čo umožnilo vytvoriť výbojky s vysokým špecifickým výkonom na jednotku dĺžky, pracujúce pri teplotách okolia zvýšených na 70 - 95 °C. Zavedenie ortuti vo forme amalgámu však sťažuje rozsvietenie lámp. Okrem toho postupným odparovaním ortuti dochádza k postupnému zvyšovaniu svetelného toku lámp – ich spaľovaniu za určitý čas. Doba horenia amalgámových lámp pri vyššie uvedených teplotách okolia je 10 - 15 minút. Ako amalgám v domácich lampách sa používa kompozícia pozostávajúca z 20% ortuti, 75% olova a 5% berýlia v pevnom stave.

Obrázok 12. Metódy na získanie studených zón na banke:
A- vetva na banke; b- predĺžená a tienená kaskádová oblasť; V- ryhovaná banka

Najlepšie výsledky sa dosiahnu pri použití drážkovaných rúrok (obrázok 12, V). Tento tvar banky vedie k predĺženiu vypúšťacieho kanála, ktorého os sa zdanlivo ohýba podľa striedajúcich sa drážok, zatiaľ čo množstvo častí povrchu rúrky sa odďaľuje od osi vypúšťania. Zväčšenie dĺžky vybíjacej medzery v takýchto konštrukciách však nevedie k výraznému zvýšeniu zapaľovacieho napätia. Dlhšia vybíjacia medzera umožňuje získať rovnaký výkon na úkor mierne nižšieho prúdu. Vývoj takýchto žiariviek sa v poslednom čase zastavil kvôli úspechom dosiahnutým vo výrobe vysokotlakových lámp, predovšetkým sodíkových výbojok so zlepšeným podaním farieb a vysokou svetelnou účinnosťou.

Špeciálnu skupinu žiariviek tvoria reflektorové svietidlá so smerovým rozložením svetla. Na vnútorný povrch trubice (do 2/3 jej obvodu) sa nanesie vrstva kovového prášku s difúznym odrazom a následne vrstva fosforu. Reflexná vrstva koncentruje tok žiarenia. Takéto žiarovky majú nižšiu svetelnú účinnosť v dôsledku absorpcie v reflexnej vrstve, ale poskytujú vyššiu účinnosť svietidla. Svietidlá s takýmto povlakom sa nazývajú štrbinové lampy. Štrbinové lampy majú vysokú koncentráciu žiarenia, čo umožňuje ich použitie v elektrických zariadeniach (lampy typu LShch47) a na ožarovanie rastlín v skleníkoch (typ LFR150).

Žiarivky, tiež tzv žiarivky, sú sklenené trubice utesnené na oboch koncoch, zvnútra potiahnuté tenkou vrstvou fosfor. Samotná lampa je naplnená inertným plynom - argónom pri veľmi nízkom tlaku. Lampa obsahuje vo vnútri malé množstvo ortuti, ktorá sa po zahriatí mení na ortuťové pary.

Žiarivky sú rovnaké ako žiarovky, ale s miernymi vylepšeniami. Princíp žiary sú založené na zahrievaní volfrámového prvku, elektrickom výboji v zmesi inertných plynov a pár ortuti, ktorý je obsiahnutý v sklenenej banke, spôsobujúci žiarenie v ultrafialovom spektre (t.j. pre človeka neviditeľné). Toto žiarenie je absorbované špeciálnym zložením, ktorým je banka zvnútra potiahnutá, čo spôsobuje žiaru, ktorá ľudské oko dokáže vnímať. Zloženie, ktoré spôsobuje žiaru, sa nazýva fosfor, je zmesou rôznych látok na báze fosforu. Má rôzne farby, nielen biele.

Na výpočet osvetlenia miestnosti môžete použiť kalkulačku osvetlenia miestnosti.

Je to fosfor, ktorý poskytuje svetelný výkon žiarivky niekoľkonásobne vyšší ako u bežných žiaroviek (s rovnakou úrovňou spotreby elektrickej energie - asi 5-krát), a preto sa nazývajú energeticky úsporné. Volfrámové vlákno po zapálení ďalej horí, ale len ako podpora pre žeravý výboj.

Žiarivky pozostávajú z týchto hlavných častí:

1 - ortuť;

2 - lisovaná sklenená noha s elektrickými vstupmi;

3 - čerpacia trubica (pri výrobe);

4 - výstupné kolíky;

5 - koncová zásuvka;

6 - katóda s povlakom žiariča.

V závislosti od účelu použitia sa žiarivky bežne delia do kategórií podľa rozsahov teplôt žeravenia:

do 2700 stupňov - takzvané žiarivky jemné svetlo;
od 2700 do 4200 stupňov - denné svetlo;
od 4200 do 6400 stupňov - studené svetlo.

V závislosti od zamýšľaných prevádzkových podmienok môžu mať svietidlá zabudovaný spúšťací mechanizmus - so štartérom, elektronickým alebo elektromagnetickým predradníkom.

Lampy sa tiež môžu výrazne líšiť veľkosťou a tvarom samotných sklenených žiaroviek a môžu mať aj rôzne objímky. Často sa nachádzajú priame a špirálové lampy

Označenie žiariviek zvyčajne pozostáva z 2-3 písmen. Prvé písmeno L znamená luminiscenčné. Nasledujúce písmená označujú farbu žiarenia:

D - denná;
ХБ - studená biela;
B - biela;
TB - teplá biela;
E - prírodná biela;
K, F, 3, G, S - červená, žltá, zelená, modrá, modrá; UV - ultrafialové.

Pri svietidlách so zlepšenou kvalitou podania farieb sú písmená Ts umiestnené za písmenami označujúcimi farbu a pre obzvlášť kvalitné podanie farieb sa používajú písmená TsTs. Na konci sú písmená, ktoré charakterizujú konštrukčné vlastnosti: P - reflex, U - tvar U, K - krúžok, A - amalgám, B - rýchly štart. Čísla označujú výkon lampy W. Označenie žhaviacich výbojok začína písmenami TL.

Označovanie zahraničných výrobcov žiariviek?: OSRAM, PHILIPS, GENERAL ELECTRIC.

Žiarivky majú rôzne vlastnosti, pretože sa používajú nielen na vnútorné osvetlenie bežné používanie, ale tiežsa aktívne používajú v medicíne, obchode, šoubiznise atď.

Veľkosť žiariviek. (priemer rúrky - 26 mm).

Výhody a nevýhody LL:

dobrý svetelný výkon a vyššia účinnosť (v porovnaní so žiarovkami);
rôzne odtiene svetla;
rozptýlené svetlo;
dlhá životnosť (2 000 - 20 000 hodín oproti 1 000 u žiaroviek), za určitých podmienok.

nedostatky:

chemické nebezpečenstvo (LL obsahujú ortuť v množstvách od 10 mg do 1 g);
nerovnomerné, nepríjemné pre oči, niekedy spôsobujúce skreslenie farieb osvetlených predmetov (existujú lampy s fosforom spektra blízkeho spojitému, ale s nižším svetelným výkonom);
V priebehu času sa fosfor vyhorí, čo vedie k zmene spektra, zníženiu svetelného výkonu a v dôsledku toho k zníženiu účinnosti LL;
blikanie lampy s dvojnásobnou frekvenciou sieťového napájania;
prítomnosť prídavného zariadenia na spustenie lampy - predradník (objemná tlmivka s nespoľahlivým štartérom);
veľmi nízky účinník svietidiel - takéto svietidlá sú neúspešným zaťažením elektrickej siete (problém je vyriešený pomocou pomocných zariadení).

Schémy zapojenia pre žiarivky pomocou štartérov.

Štartéry pre žiarivky.

Jednorazová aktivácia.

LL - žiarivka;
V - predradník;
D - škrtiaca klapka;
Un - sieťové napätie;
St - štartér.

Schéma sériového zapojenia dvoch svietidiel.

LL - žiarivka;
V - predradník;
D - škrtiaca klapka;
Un - sieťové napätie;
K - kompenzačný kondenzátor (ak je to potrebné);
St - štartér.

Schéma zapojenia párov.

LL - žiarivka;
V - predradník;
D - škrtiaca klapka;
Un - sieťové napätie;
K - kompenzačný kondenzátor (ak je to potrebné);
St - štartér.

Recyklácia žiariviek.

Merkúr, ktorý nachádza sa v žiarivkách,keď bojujú, je to potenciálny zdroj znečistenia. Jeden luminiscenčné lampa, ktorá bola neopatrne rozbitá, je schopná vyhodiť do vzduchu asi 50 metrov kubických. m.toxická ortuťová para. Zároveň sa tieto pary nerozpúšťajú vo vzduchu, ale „visia“ na dlhú dobu.

Nebezpečenstvo chronickej otravy ortuťou je možné vo všetkých miestnostiach, v ktorých je kovová ortuť v kontakte so vzduchom, aj keď je koncentrácia jej pár veľmi nízka (maximálna povolená koncentrácia pár v pracovnom priestore je 0,01 mg/m3 a v atmosférickom vzduch - 30-krát menej). Potreba špeciálnych podmienok recyklácia ortuťových výbojok Vysvetľuje to predovšetkým ich vysoká toxicita a prísne požiadavky kontrolných orgánov.

Ortuťové výbojky sú klasifikované ako prvotriedny odpad nebezpečenstvách a podliehajú likvidácii.

Zhromažďovanie a skladovanie žiariviek na území podnikov je povolené dočasne až do ich odoslania na likvidáciu predpísaným spôsobom.

Žiarivka alebo žiarivka (LL, LDS) je inertný plyn v sklenenej banke, ktorý vyžaruje viditeľné svetlo.

Princíp činnosti LDS spočíva v nasýtení plynu ortuťou a následnom prechode výboja, ktorý vedie k tvorbe UV žiarenia, ktoré sa vďaka fosforovej vrstve obsiahnutej vo vnútornom povrchu žiarovky premieňa na viditeľné svetlo. Tento článok sa bude zaoberať LDS, ich popisom a technickými charakteristikami.

Odrody

Najviac používané pri implementácii plynové výbojky na základe vysokotlakovej (GRLVD) alebo nízkotlakovej (GRLND) ortuti:

Oblasť použitia

Fluorescenčné svetelné zdroje sú veľmi žiadané vo verejných organizáciách: školy, nemocnice, vládne agentúry.

S ďalším vývojom boli žiarovky vybavené elektronickým predradníkom a bolo možné ich použiť v bežných štandardných objímkach E14 a E27.

LL je vhodnejšie na použitie v priemyselných priestoroch, kde poskytuje väčší obvod osvetlenia s minimálnou spotrebou energie. Používajú sa aj pri osvetlení billboardov a fasád.

Luminiscenčné zariadenia spájajú charakteristické vlastnosti efektívneho a ekonomického využívania elektrickej energie. V každodennom živote sa stropné a stolové žiarivky používajú na rastliny, osvetlenie pracovných plôch a obývacích izieb.

Význam použitia žiariviek

LL sa rozšírila vďaka mnohým výhodám, konkrétne:

vysoká svetelná účinnosť (10 W LDS poskytuje osvetlenie porovnateľné s 50 W žiarovkou);
veľký rozsah odtieňov vyžarovaného svetla;
úplné rozptýlenie svetla.

Garantovaná životnosť LDS je od 2 000 hodín oproti 1 000 hodín pre žiarovky.

Nevýhody fluorescenčných zariadení:

chemické nebezpečenstvo (LDS obsahuje do 1 g ortuti);
nerovnomerné spektrum, ktoré je pre ľudské oko nepríjemné;
postupná deštrukcia fosforovej vrstvy, čo vedie k zníženiu osvetlenia;
blikanie lampy dvojnásobnou frekvenciou siete;
prítomnosť mechanizmu, ktorý reguluje štart;
Výkon LL neposkytuje vysoký koeficient.

Pracovné princípy

Počas prevádzky LL horí medzi dvoma elektródami umiestnenými na jeho okrajoch oblúkovitý výboj, čo vedie k vytvoreniu UV žiarenia vo vnútri banky naplnenej plynom obsahujúcim ortuťové pary.

Ľudské videnie je imúnne voči UV rozsahu luminiscencie, preto sú vnútorné steny banky ošetrené fosforovou kompozíciou, ktorá má vlastnosti pohlcovania ultrafialového žiarenia s jeho ďalšou premenou na viditeľnú bielu žiaru. Základom fosforovej vrstvy sú kalcium-zinkové ortofosforečnany a halofosfáty. Fosfor môže byť tiež nasýtený inými látkami, aby sa získal určitý odtieň svetla. Termionická emisia elektród z katódy vytvára podporu pre elektrický oblúk v LDS. Ďalšie zahrievanie katód prechodom prúdu cez ne alebo bombardovaním iónmi spôsobí spustenie zariadenia.

technické údaje

Konečná prevádzka LDS - požadované osvetlenie - závisí od technických charakteristík.

Moc

Svetelný výkon, ktorý ovplyvňuje oblasť osvetlenia, závisí od indikátora napájania LL. V implementácii sú bežné lampy rôznych výkonov.

Lampy 4–6 W

Vhodné do malých miestností. Skvelé pre poľnohospodárske oblasti, strážnice alebo stany. Tieto LDS sú nenáročné na spotrebu elektrickej energie a vďaka transformátorovým meničom sú tieto svietidlá schopné pracovať s napätím 12 voltov, čo umožňuje spustenie svietidla pripojením k autobatérii v podmienkach bez napájania. Nízkoenergetické žiarivkové zariadenia sa používajú aj na osvetlenie rastlín alebo akvárií.

Najbežnejšia LL z hľadiska výkonu lampy. Možno ich nájsť všade: v miestnosti, garážach, kanceláriách, pavilónoch.

Tiež sa rozšírili. Používajú sa v rovnakých miestnostiach ako LL 18 W, s rozdielom vo zväčšení plochy osvetlenia.

58 W a 80 W

Tieto vysokovýkonné LDS sa používajú iba vo veľkých výrobných dielňach, skladoch a hangároch, v podzemných priestoroch.

Niekedy LL s takouto silou možno nájsť v otvorených priestoroch v podmienkach vysokého rozptylu svetla. Takéto LL sú na rozdiel od 18 W a 36 W žiaroviek energeticky náročnejšie a ich použitie v každodennom živote alebo osvetlení kancelárie je nerentabilné. Sú vybavené aj prídavnými žiarivkami, vďaka čomu je ich použitie ako stropných žiariviek v malých priestoroch ešte nepodstatnejšie.

Farebná teplota

Ďalší hlavný parameter LDS. Kvalita osvetlenia závisí od kvality svetla a teploty farieb. Tieto parametre sa zobrazujú ako trojciferná hodnota na žiarovke zariadenia.

Hodnota 627

Vyhovuje zariadeniam so 60% kvalitou svetla a farebnou teplotou 2700K.

Hodnota 727

Lampy so 70% kvalitou svetla a podobnou teplotou farby.

Hodnota 765

Teplota farby je 6500 K, čo majú všetky LDS bez výnimky. Kvalita farieb 70%.

Je potrebné vziať do úvahy, že 2700 Kelvinov je farebná teplota žiaroviek a LL s rovnakou farebnou teplotou bude vyžarovať lúče vnímané ľudským zrakom, ktoré sú žlté. S prihliadnutím na ľudské vnímanie farby žiary sa vyrábajú luminiscenčné zariadenia rôznych teplôt farieb.

Mnoho kompaktných LL (energeticky úsporných svetelných zdrojov) vyžaruje žlté svetlo. Teplota farby 6500 je spoločná pre všetky lineárne zariadenia a zodpovedá bielemu svetlu s jemným modrým odtieňom. Vyrábajú sa aj úzkoprofilové svietidlá s farebnou teplotou 1300K, pri zapnutí je pozorovaný červený odtieň. V niektorých prípadoch sa na získanie jedinečného odtieňa žiary používajú farebné LDS.

Sieťové pripojenie

Najjednoduchšia schéma pripojenia žiariviek je založená na štartéri, tlmivke (predradníku) a kondenzátore. Samotné svietidlá nezabezpečujú ich priame pripojenie k elektrickému obvodu, pretože po vypnutí majú žiarivky vysoký odpor, ktorý je možné prekonať iba vysokonapäťovým impulzom.

Je tiež možné zapojiť dve svietidlá do série, s 2 štartérmi a jednou tlmivkou, ale musí byť dimenzované na celkový výkon svietidiel. Schéma 2-žiarovky je uvedená nižšie. V schéme nie je žiadny kondenzátor, ale môže byť inštalovaný aj na vstupe svietidla.

Schematický diagram svietidla sa niekedy aplikuje na kryt štartéra.

Tlmivka (predradník) je súčasťou elektrického obvodu ako dodatočný odpor, ktorý chráni pred skratmi. Štartér umožňuje nabiť tlmivku v momentoch vysokého odporu lampy a zároveň zohriať cievky lampy.

Bez škrtiacej klapky nie je možné naštartovať žiarivku. Celková spotreba energie všetkých zariadení pripojených spolu so zdrojom žiarivkového svetla do elektrického obvodu závisí od toho, ako je navrhnutá schéma zapojenia.

Elektromagnetická tlmivka (EMPRA)

Konštantná indukčná tlmivka, pripojená len k obvodu s LL určitého výkonu. Po zapnutí začne odpor elektronického predradníka zahrnutého v obvode hrať úlohu obmedzovania prívodu prúdu do lampy.

Konštrukcia elektronického predradníka je jednoduchá a lacná na výrobu, a preto sú lampy s elektromagnetickým predradníkom aj lacnejšie. Napriek svojej lacnosti a jednoduchosti má niekoľko nevýhod:

trvanie spustenia do 3 sekúnd (čas závisí od opotrebovania lampy);
vysoká spotreba energie škrtiacou klapkou;
postupné zvyšovanie frekvencie v doštičkách škrtiacej klapky v dôsledku opotrebovania;
blikanie pri dvojnásobnej frekvencii siete (100 alebo 120 Hz) pri zapnutí, čo negatívne ovplyvňuje videnie;
masívnosť a rozmery luminiscenčných zariadení (v porovnaní s analógmi elektronických predradníkov);
pravdepodobná porucha elektrického obvodu s škrtiacim mechanizmom pri teplotách pod nulou Celzia;
skrat vedúci k prispájkovaniu elektród induktora k zariadeniu, po ktorom ho nemožno odstrániť.

Schéma zapojenia pre žiarivky s plynovou výbojkou s elektronickými predradníkmi zabezpečuje prítomnosť štartéra, ktorý reguluje zapaľovanie žiarovky. Dodatočne však spotrebúva elektrickú energiu.

Elektronická škrtiaca klapka

Elektronický predradník (EPG) poskytuje svietidlám vysokofrekvenčný výkon 25–133 kHz. Po zapnutí LDS s elektronickou škrtiacou klapkou človek na krátky čas pozoruje jasné blikanie. Pomocou elektronického predradníka sú implementované dva prevádzkové princípy na zapnutie lámp.

Studený štart

Okamžite spustí zariadenie, ale spôsobí značné poškodenie elektród. Lampy s takýmito možnosťami štartovania sú určené na nízkofrekvenčné zapínanie/vypínanie počas dňa.

Horúci štart

Pred zapnutím lampy sa elektródy zahrejú na 1 sekundu, potom to funguje. Nechýba ani tepelný indikátor, ktorý poskytuje prístroju ochranu proti prehriatiu.

LL založené na elektronických predradníkoch sú hospodárnejšie, a preto si získali významnú popularitu, čo sa nedá povedať o analógoch elektronických predradníkov.

Príčiny poruchy

Elektródy LDS sú reprezentované volfrámovou špirálou potiahnutou aktívnymi alkalickými kovmi, ktoré poskytujú náboj. Počas doby prevádzky aktívna hmota odpadne z elektród a stanú sa nepoužiteľnými.

V momente zapnutia lampy (spustenie výboja a následného ohrevu elektród) dochádza k dodatočnému zaťaženiu aktívnej hmoty, ktorá ju ďalej ničí. V oblastiach s najväčšou stratou aktívnej hmoty sa dodáva menšie napätie, čo vedie k nerovnomernému výkonu a človek počas prevádzky pozoruje blikanie lampy. Tiež uvoľnenie aktívnej hmoty vedie k úplnej poruche lampy a na koncoch trubice sa objaví tmavý odtieň.

Z toho vyplýva, že životnosť LL závisí aj od kvality aktívnej hmoty a frekvencie zapínania svietidla. Ale aj s týmito obmedzeniami je životnosť LDS prinajmenšom oveľa dlhšia (2 000 štartov oproti 1 000 pre bežné klasické žiarovky).

Druhy popravy

Luminiscenčné zariadenia sú rozdelené do dvoch typov podľa konštrukcie žiarovky.

Lineárne lampy

Tieto LL predstavujú nízkotlakové ortuťové výbojky. Väčšina z Svetlo z týchto lámp vyžaruje fosfor. Luminiscenčné zariadenia namontované na strope sú hlavným predstaviteľom lineárnych svietidiel. Žiarivkové stropné svietidlo si získalo obrovský dopyt po celom svete v priestoroch na rôzne účely.

Medzi lineárnymi žiarovkami v Rusku sú bežné LDS s kruhovou trubicou T8 (D=26 mm) a päticou G13. Výkon týchto lámp súvisí s veľkosťou trubice - štandardné 18W LDS majú dĺžku trubice 600 mm a 36W žiarovky sú už dvakrát dlhšie, 1200 mm. Existujú aj svietidlá iných výkonov, ktoré sú však menej rozšírené alebo majú úzky rozsah použitia.

Stojí za zmienku, že v sovietskom období sa najčastejšie používali LDS s bankou T12, ktorej priemer bol 38 mm. Tieto žiarovky boli energeticky náročnejšie - 20 W krátke a 38 W dlhé oproti 18 W a 36 W, v tomto poradí. Existovali aj lampy s trubicou T10 (32 mm), ale v porovnaní s T12 neboli veľmi žiadané.

IN západné krajiny V posledné roky začali prevládať svietidlá s trubicou T5 najnovšej generácie s priemerom 16 mm. Sú dosť tenké a v interiéri dostali rozsiahlejšie využitie.

Ak sa dotkneme technologického pokroku, tak len nedávno čínski vývojári vytvorili zariadenie s bankou T4 (12,5 mm). Toto je len nový produkt, ktorý ešte nebol široko používaný, a je príliš skoro hovoriť o vyhliadkach takýchto trubicových lámp. LDS s ešte menším priemerom trubice sa zatiaľ v praxi nevyrábajú.

Dvojitá rovná lampa je sklenená trubica so sklenenými nohami privarenými na koncoch, do ktorých sú namontované elektródy. Hermeticky uzavretá trubica obsahuje argón alebo neón obohatený o ortuť, ktorý po zapnutí lampy prechádza do plynného stavu. Zásuvky na koncoch trubice sú vybavené kontaktmi na pripojenie svietidla k obvodu.

Lineárne LDS spotrebujú iba 15 % spotreby klasickej žiarovky a poskytujú podobné osvetlenie. Tieto lampy sa často nachádzajú vo výrobe, kanceláriách a doprave.

Kompaktné svietidlá

Sú to žiarivky so zakrivenou trubicou.

Kompaktné svietidlá môžu mať ľubovoľný tvar žiarovky a sú bežné na súkromné použitie. Medzi kompaktné žiarivky patria aj takzvané energeticky úsporné žiarivky.

Bežné sú tiež kompaktné žiarovky komorované pre normy E14, E27 a E40, ktoré sa používajú v žiarovkách.

Možnosti aplikácie

V súčasnosti sú luminiscenčné zariadenia široko používané ako pri osvetlení priemyselných zariadení, tak aj pri organizovaní interiéru miestnosti. Svietidlá s fluorescenčnými a bielymi svetelnými zdrojmi sa používajú na mnohé účely:

Nízkotlakové žiarivky LB 40, určené na osvetlenie celého priestoru uzavretej miestnosti.
Žiarivka pre akváriá a izbové rastliny poskytujúca miestne osvetlenie.
Fytolampy (kvetinové lampy) - žiarivky na kvety a rastliny.
Stolná a nástenná žiarivka, ktorá poskytuje jemné osvetlenie pre príjemnú atmosféru pri čítaní alebo oddychu.

Označovanie

Označenie je navrhnuté tak, aby si spotrebiteľ mohol pri nákupe ľahko vybrať požadovaný LL. Najbežnejšie označenia sú:

LB (biele svetlo);
LD (denné svetlo);
LCB (studené biele svetlo);
LTB (teplé biele svetlo);
LE (prirodzené svetlo);
LHE (studené prirodzené svetlo).

Viditeľný odtieň je priamo závislý od teploty farby. Teplota farby LDS je 6400–6500 K, čo zodpovedá približnej farbe bieleho svetla.

Okrem typu svietidla sú uvedené aj potrebné technické vlastnosti svietidla: napätie, tvar, rozmery atď. Označenie sa aplikuje na sklenenú banku alebo telo LDS.

Všetky LDS bez výnimky obsahujú plyny nasýtené ortuťovými parami. Pri nehodách, pri ktorých sa lampa rozbije, sa ortuťové výpary dostanú do vzduchu.

V budúcnosti môže ortuť skončiť v ľudskom tele a spôsobiť poškodenie zdravia. So žiarivkami by ste preto mali zaobchádzať opatrne.

Video k téme