12.11.2020
Газоразрядные лампы высокого давления делятся на несколько видов – это ртутные, металлогалогенные, натриевые и ксеноновые источники света. Главным образом их объединяет технология, где свет образуется в результате свечения паров металлов внутри горелки лампы под воздействием электрического тока. При этом каждый вид ламп отличается от другого наполнением колбы и техническими характеристиками, которые во многом определяют их назначение. Все газоразрядные лампы объединяет ещё и то, что это лампы для профессионального применения. То есть для их эксплуатации всегда потребуется и некоторые знания, и дополнительное оборудование, и некоторые требования по безопасности как эксплуатации ламп, так и их замены. Множество газоразрядных ламп к завершению срока службы увеличивают давление внутри колбы и могут взорваться, поэтому их эксплуатация разрешена только в закрытых светильниках, внешнее стекло которых является термостойким. Итак, какие бывают виды газоразрядных ламп высокого давления: Дуговые ртутные лампы:
Ключевой элемент конструкции представляет кварцевая или керамическая горелка, наполненная парами ртути и газом. По боковым стенкам размещено 4 электрода, 2 из которых – это основные элементы, и еще 2 – зажигающие. Колба лампочек выполнена из термостойкого стекла, покрытого слоем люминофора, благодаря которому лампы образуют видимый спектр. Завершает строение винтовой цоколь Е27 и Е40, подходящий для прямой замены ламп накаливания. Источник света в лампах типа ДРЛ – дуговой электрический разряд, который создают электроды после подачи питания (зажигающие элементы передают тлеющий разряд основным и в результате получается дуга). Высокая температура внутри колбы «окрашивает» электрический разряд в голубые оттенки, что в сочетании с мощным потоком ультрафиолета активизирует люминофор и добавляет свечению красный тон. Взаимодействуя с бело-зеленым свечением самой горелки, образуется яркий поток белого света. Внешняя колба делает лампы устойчивыми к окружающим температурам, поэтому они надежно работают от +40 до -30 °C (превышение диапазона потребует больше времени для розжига горелки). Большую часть жизни лампочки сохраняют интенсивность свечения (от 40 до 60 Лм\Вт), но ближе к завершению срока поток снижается до 70% от изначального. Ртутные лампы высокого давления используют в освещении улиц и магистралей, складов, промышленных объектов и других мест, где важно получить много света при умеренном электропотреблении и простоте эксплуатации ламп. Металлогалогенные лампы:
Это более совершенные лампы высокого давления, в колбе которых помимо инертного газа и ртути содержатся соединения металлов – натрий или йод. В охлажденном состоянии они покрывают стенки разрядной трубки, образуя тонкое покрытие. По мере повышения температуры эти вещества начинают испаряться и, распадаясь на ионы, образуют свечение. Свет металлогалогенной лампы напрямую зависит от группы металлов в составе, поэтому не нуждается в люминофоре (например, натрий дает желтый оттенок, а таллий – слегка зеленоватый). В зависимости от формы различают рабочее положение лампочек: эллиптические лампы могут работать при любом наклоне, но приборы цилиндрического формата размещают горизонтально, чтобы не снизить эффективность (вообще на каждой лампе указан угол, в котором её можно эксплуатировать). Инертный газ в такой лампе выступает буфером, который позволяет току свободно перетекать внутри прибора даже при низкой температуре воздуха. Технология МГ ламп не допускает потемнения колбы, характерного для ртутных источников (как результат оседания атомов вольфрама на поверхности стенок). Светоотдача вдвое превышает показатели ДРЛ и составляет до 90 Лм/Вт. Обладая компактной формой, металлогалогенные лампы создают мощный поток белого света и экономично расходуют электроэнергию. Внутри группы различают 2 вида лампочек – общего и специального назначения, где последние отличает улучшенная цветопередача. МГ источники используют для освещения улиц (например натриевые лампы), спортивных сооружений и торговых помещений, ж/д станций, карьеров или теплиц. Создают подсветку объектов архитектуры, студийный и сценический свет, применяют на киносъемочных площадках и других местах, где необходимо получить яркий и качественный поток света. Ксеноновые лампы:
Колбу источников наполняют чистым ксеноном, что позволяет получить наиболее яркий свет, очень близкий дневному. Вне зависимости от мощности ксеноновые лампы разгораются меньше, чем за 5 секунд. Это обеспечивает высокая плотность ксенона, которая остается постоянной даже в условиях резкого повышения температуры (при включении лампочки в сеть). Ксеноновые лампы выпускают мощностью от 10 до 10 000 Вт. Поскольку в процессе работы колба лампы постоянно испытывает температурные перепады, ближе к завершению жизни ее стенки становятся более хрупкими. Под воздействием высокого давления осколки поврежденной лампы разлетаются с большой скоростью, поэтому при обслуживании желательно использовать защитные очки и перчатки. Ксеноновые лампы отличаются высокой цветопередачей (98 единиц), поэтому их используют в проекторном и сценическом освещении, монтируют в оптические приборы и автомобильные фары. Для России в последнем случае необходима установка автоматической регулировки наклона и фароомывателей, чтобы ксеноновый свет не ослеплял встречный транспорт. Максимальный срок службы составляет 750 часов (зависит от типа источника). Натриевые лампы:
Колбу натриевых ламп высокого давления (сокращённо – ДНАТ) производят из прозрачного термостойкого стекла, внутри которой размещают горелку из алюминия. Этот материал отлично справляется с высокими температурами, не подвергаясь разрушению, и пропускает почти 90% световой энергии. Помимо натрия разрядную трубку наполняют ртутью, аргоном или ксеноном, который помогает улучшить цветовой спектр лампочки. Современные модели выпускают без ртути, делая прибор чуть более безопасным для экологии. Отличительная черта конструкции – наличие специальных прокладок. Они предотвращают попадание воздуха в горелку и сохраняют вакуум, обеспечивая безопасность эксплуатации (горелка нагревается до 1 300 °C, поэтому даже небольшое количество кислорода может привести к разрушению). Натриевые лампы работают в температурном диапазоне от +40 до -60 °C, сохраняя интенсивность светового потока. В первые минуты после включения светят слабо, поскольку для выхода на полную мощность требуют 5-7 минут на разогрев. Натриевые лампы отличает высокая световая отдача – порядка 140-160 Лм/Вт, однако индекс цветопередачи остается низким (в пределах 44 Ra). За счет натрия в световом потоке преобладает желтый цвет, а ближе к завершению срока службы переходит в красный спектр. Лампы применяют в уличном и промышленном освещении. |
