Дуговые ртутно-кварцевые лампы высокого давления

Для освещения высоких (более 5 м) производственных помещений большой площади, в которых не требуется правильной цветопередачи применяются дуговые ртутные люминесцентные лампы высокого давления ДРЛ (Д — дуговая, Р — ртутная, Л — люминесцентная).

В обычных ртутных лампах при разряде в парах ртути спектр характеризуется отсутствием лучей красного цвета, вследствие чего цветность освещаемых предметов резко искажается. Используя в лампах ДРЛ специальный люминофор, который под действием ультрафиолетовых лучей разряда излучает оранжево-красный свет, и добавляя к ртутному разряду недостающее излучение в красной области спектра, можно исправить цветность излучения лампы.

Конструктивно лампа ДРЛ состоит из кварцевой газоразрядной трубки (баллона), заполненный аргоном с добавлением дозированной капли ртути, облегчающей процесс зажигания лампы. В торцы трубки впаяны два основных вольфрамовых активных электрода (двухэлектродная лампа) либо к двум основным электродам дополнительно подключаются ещё два электрода, облегчающих возникновение разряда между основными электродами (четырёхэлектродная лампа). Кварцевая трубка помещается в колбе, которая изготовлена из тугоплавкого стекла. На внутреннюю поверхность колбы нанесён слой люминофора. В качестве основного люминофора для лампы ДРЛ применяют фторогерманад магния, активизированный марганцем. Для обеспечения охлаждения кварцевой трубки пространство между ней и стеклянной колбой заполняется инертным газом, обычно азотом.

Принципиальная схема включения двухэлектродной лампы в электрическую сеть напряжением 220 В показана на рис. 11.20.

При включении лампы Л электрический ток, проходя через диод VD и ограничительный резистор R, заряжает конденсатор Сг. Когда напряжение на обкладках конденсатора Сг достигает определённого значения (220 В), происходит пробой воздушного пространства разрядника Р, вследствие чего конденсатор Сг разрядится на дополнительную обмотку дросселя ДОДр. При этом в основной обмотке дросселя.

Рис. 11.20. Схема включения двухэлектродной лампы ДРЛ

ООДр возникает импульс высокого напряжения, который и зажжёт лампу. Конденсатор С служит для защиты диода от импульса высокого напряжения, а Сз — для подавления радиопомех при зажигании лампы. Основное преимущество четырёхэлектродной лампы ДРЛ по сравнению с двухэлектродной состоит в том, что для её зажигания не требуется специального поджигающего устройства (разрядник, выпрямитель, зарядный резистор и конденсатор), что упрощает схему включения лампы в электрическую сеть.

Отечественная промышленность выпускает лампы ДРЛ на напряжение 220 В мощностью 250, 500, 750 и 1000 Вт — двухэлектродные и мощностью 80, 125, 250, 400, 700, 1000 и 2000 Вт — четырёхэлсктродные со световым потоком 3,4; 6; 12; 23; 40; 57 и 120 тыс. лм. Световая отдача ламп ДРЛ выше, чем у ламп накаливания, но ниже, чем у люминесцентных ламп низкого давления, и колеблется в пределах 44−60 лм/Вт.

Средняя продолжительность горения двухэлектродных ламп ДРЛ 5000 ч., четырёхэлектродных — 10 000 ч.

Большую часть ДРЛ выпускают четырёхэлектродными.

Лампа ДРЛ устойчива к атмосферным воздействиям, её световой поток и процесс зажигания не зависят от температуры окружающей среды.

Однако при включении лампы ДРЛ в сеть её номинальной световой поток устанавливается только через 5−7 мин после включения. Повторное зажигание, возможно, только после её полного охлаждения, т. е. через 10−15 мин.

В последнее время для увеличения световой отдачи и улучшения цветопередачи в кварцевые трубки ламп ДРЛ стали добавлять смеси иодидов натрия, талия и индия, позволяющих повысить световую отдачу в 1,5−2 раза и существенно улучшить цветопередачу.

Новые лампы называются металлогалогенными ДРИ (Д — дуговая, Р — ртутная, И — с излучающими добавками) и конструктивно мало отличаются от ламп ДРЛ соответствующей мощности, хотя имеют более простую форму и отличаются меньшим диаметром. Однако лампы ДРИ имеют принципиальное отличие от ламп ДРЛ, так как их наружная колба прозрачна и непокрыта люминофором. Весь световой поток их генерируется в трубке. Применяются эти лампы в помещениях, где требуется более качественная цветопередача.

Кроме люминесцентных ламп низкого и высокого давления, достаточно широкое применение находят и другие газоразрядные лампы: ксеноновые, натриевые, работа которых основана на разряде в газе.

Ксеноновые лампы (использующие разряд в парах ксенона) имеют спектр излучения, близкий к солнечному свету, поэтому они обеспечивают хорошую цветопередачу освещаемых объектов. Так как промышленность выпускает ксеноновые лампы ДКсТ на большие мощности (5, 10, 20 и 50 кВт), они используются для освещения высоких помещений (свыше 20 м), городских площадей, открытых пространств, спортивных сооружений, строительных площадок ит.п.

Световая отдача ксеноновых ламп высокого давления колеблется в пределах 19,6−30 лм/Вт.

Натриевые лампы (использующие разряд в парах натрия) излучают преимущественно жёлтый цвет, поэтому их редко применяют для общего освещения помещений, а используют для внутреннего декоративно-художественного, а также для наружного освещения автострад, перекрёстков улиц, площадей, туннелей и т. п. Натриевые лампы очень экономичны, их световой поток превышает 100 лм/Вт.

Отечественная промышленность выпускает натриевые лампы ДНаТ мощностью от 45 до 140 Вт со световым потоком от 2500 до 10 000 лм.

Голландская фирма PHILIPS выпустила на рынок натриевые лампы SON (световая отдача 120 лм/Вт), SON Plus (140 лм/Вт), SON Comfort с улучшенным восприятием, создающих комфортную обстановку в жилых, офисных и других помещениях. Световой поток таких ламп колеблется от 4400 лм до 130 000 лм (у лампы SON 1000-Е).