Ртутна газорозрядна лампа

Ртутні газорозрядні лампи являють собою електричний джерело світла, в якому для генерації оптичного випромінювання використовується газовий розряд у парах ртуті. Для найменування всіх видів таких джерел світла у вітчизняній світлотехніці використовується термін "розрядна лампа", включений до складу Міжнародного світлотехнічного словника, затвердженого Міжнародною комісією по освітленню.

У залежності від тиску наповнення розрізняють розрядні лампи низького тиску (РЛНД), розрядні лампи високого тиску (РЛВД) і розрядні лампи надвисокого тиску (РЛСВД).

До розрядним лампам низького тиску відносять ртутні лампи з величиною парціального тиску парів ртуті в усталеному режимі менше 100 Па. Для розрядних ламп низького тиску ця величина складає близько 100 кПа, а для розрядних ламп надвисокого тиску - 1 МПа і більше.

Для загального освітлення цехів, вулиць, промислових підприємств та інших об'єктів, що не пред'являють високих вимог до якості передачі кольору, застосовуються розрядні лампи високого тиску типу ДРЛ.

ДРЛ (Дугова Ртутна люмінофорних) - прийнята у вітчизняній світлотехніці позначення РЛВД, в яких для виправлення кольоровості світлового потоку, спрямованого на поліпшення передачі кольору, використовується випромінювання люмінофора, нанесеного на внутрішню поверхню колби.

Пристрій лампи ДРЛ

Перші лампи ДРЛ виготовлялися двоелектродними. Для запалювання таких ламп потрібний джерело високовольтних імпульсів. Як нього застосовувалося пристрій ПУРЛ-220 (Пусковий Пристрій ртутними лампами на напругу 220 В). Електроніка тих часів не дозволяла створити достатньо надійних запалюючих пристроїв, а до складу ПУРЛ входив газовий розрядник, що мав термін служби менший, ніж у самої лампи. Тому в 1970-х рр.. промисловість поступово припинила випуск двохелектродні ламп. На зміну їм прийшли чотириелектродні, які не потребують зовнішніх запалюючих пристроїв.

Для узгодження електричних параметрів лампи і джерела електроживлення практично всі види РЛ, що мають падаючу зовнішню вольт-амперна характеристику, потребують використання пускорегулювального апарату, в якості якого в більшості випадків використовується дросель, включений послідовно з лампою.

Рис.1 Ртутна лампа високого тиску.

Чотириелектродні лампа ДРЛ складається із зовнішньої скляної колби (1), забезпеченою різьбовим цоколем (2). На ніжці лампи змонтована встановлена ​​на геометричній осі зовнішньої колби кварцова пальник (розрядна трубка) (3), наповнена аргоном з добавкою ртуті.Чотириелектродні лампи мають основні електроди (4) і розташовані поряд з ними допоміжні (запалюючі) електроди (5). Кожен запалюючий електрод з'єднаний з перебувають в протилежному кінці розрядної трубки основним електродом через токоогранічвающее опір (6). Допоміжні електроди полегшують запалювання лампи і роблять її роботу в період пуску більш стабільною.

Останнім часом ряд закордонних фірм виготовляє трехелектродниелампи ДРЛ, оснащені тільки одним запалює електродом. Ця конструкція відрізняється тільки більшою технологічністю у виробництві, не маючи ніяких інших переваг перед чотириелектродні.

Принцип дії

Пальник лампи виготовляється з тугоплавкого і хімічно стійкого прозорого матеріалу (кварцового скла або спеціальної кераміки) і наповнюється строго дозованими порціями інертних газів. Крім того, в пальник вводиться металева ртуть, яка в холодній лампі має вигляд компактного кульки або осідає у вигляді нальоту на стінках колби і (або) електродах. Світиться тілом РЛВД є стовп дугового електричного розряду.

Процес запалювання лампи, оснащеної запальними електродами, виглядає наступним чином. При подачі на лампу живлячої напруги між близько розташованими основним і запальним електродом виникає тліючий розряд, чому сприяє мала відстань між ними, яке істотно менше відстані між основними електродами, отже, нижче і напруга пробою цього проміжку. Виникнення в порожнині розрядної трубки досить великої кількості носіїв заряду (вільних електронів і позитивних іонів) сприяє пробою проміжку між основними електродами і запалюванням між ними тліючого розряду, який практично миттєво переходить в дуговий.

Стабілізація електричних та світлових параметрів лампи настає через 10 - 15 хвилин після включення. Протягом цього часу струм лампи істотно перевершує номінальний і обмежується лише опором пускорегулювального апарату. Тривалість пускового режиму сильно залежить від температури навколишнього середовища - чим холодніше, тим довше буде розпалюватися лампа.

Електричний розряд у пальнику ртутної дугової лампи створює видиме випромінювання блакитного або фіолетового (а не білого як прийнято вважати) кольору, а також потужний ультрафіолетове випромінювання. Остання збуджує світіння люмінофора, нанесеного на внутрішній стінці зовнішньої колби лампи. Червонувате світіння люмінофора, змішуючись з біло-зеленуватим випромінюванням пальники, дає яскраве світло, близький до білого.

Зміна напруги живильної мережі в більшу чи меншу сторону викликає відповідну зміну світлового потоку. Відхилення напруги живлення на 10 - 15% допустимо і супроводжується зміною світлового потоку лампи на 25 - 30%. При зменшенні напруги живлення менше 80% номінального лампа може не запалитися, а палаюча - згаснути.

При горінні лампа сильно нагрівається. Це вимагає використання в світлових приладах з дуговими ртутними лампами термостійких проводів, пред'являє серйозні вимоги до якості контактів патронів. Оскільки тиск в пальнику гарячої лампи істотно зростає, збільшується і напругу її пробою. Величина напруги живильної мережі виявляється недостатньою для запалювання гарячої лампи. Тому перед повторним запалюванням лампа повинна охолонути. Цей ефект є істотним недоліком дугових ртутних ламп високого тиску, оскільки навіть дуже короткочасний перерву електроживлення гасить їх, а для повторного запалювання потрібна тривала пауза на охолодження.

Традиційні галузі застосування ламп ДРЛ

Освітлення відкритих територій, виробничих, сільськогосподарських та складських приміщень. Скрізь, де це пов'язано з необхідністю великої економії електроенергії, ці лампи поступово витісняються НЛВД (освітлення міст, великих будівельних майданчиків, високих виробничих цехів та ін.

Дата добавления: 2015-07-11