Какой источник света выбрать для освещения помещений?
Рис. 24. Лампа накаливания:
1 — стеклянная колба; 2 — вольфрамовая нить; 3 — крючки;
4— электроды; 5 — центральная часть цоколя; 6 — резьба цоколя
Лампы накаливания — самые массовые источники оптического излучения. Это объясняется сравнительной простотой их устройства и надежностью в эксплуатации, возможностью непосредственного включения в сеть, отработанностью технологии и дешевизной. Несмотря на многообразие типоразмеров ламп накаливания, отличающихся номинальным напряжением, мощностью и родом тока, все они объединены единым физическим принципом получения видимого излучения (нагрев электрическим током вольфрамовой нити до температуры 2200-2800°С) и сходством применяемых во всех конструкциях основных составляющих элементов (рис. 24).
Лампы накаливания отличаются между собой электрическими, светотехническими и эксплуатационными характеристиками. Номинальный срок службы ламп накаливания (средняя продолжительность горения) достигает 1000 часов.
Рис.25. Люминесцентная трубчатая лампа низкого давления: 1 — стеклянная трубка; 2 — слой люминофора;
3 — электроды с вольфрамовой биспиральной нитью; 4 — стеклянные ножки; 5 — цоколь;
6 — контактные штыри
Обозначение ламп накаливания общего назначения состоит из букв (от 1 до 4): В — вакуумная, Г — газонаполненная (аргон 86% и азот 14% ); Б — биспиральная; БК — биспиральная с криптоновым ( криптон 86% и азот 14% ) наполнителем, МТ — с матированной колбой, МЛ — в колбе молочного цвета, О—с опаловой колбой и т.д. После буквенного обозначения следуют цифры, показывающие диапазон напряжения питания лампы в вольтах, на который рассчитана лампа, через дефис - номинальная мощность лампы в ваттах и далее порядковый номер разработки. Пример условного обозначения: Г 220-230-100 — газонаполненная на диапазон напряжений 220—230 В, номинальной мощностью 100 Вт.
Люминесцентные лампы низкого давления имеют более высокую, чем у ламп накаливания, световую отдачу, улучшенный спектральный состав излучения, значительно больший срок службы.
Люминесцентная лампа (рис.25) — это длинная стеклянная трубка (колба), внутренняя поверхность которой покрыта слоем люминофора. Люминофор преобразует ультрафиолетовое излучение газового разряда в видимое.
Люминесцентные лампы различают пo форме и размерам колбы, мощности и спектральному составу или цветности излучения. Выпускаемые промышленностью люминесцентные лампы типов ЛБ, ЛД, ЛТБ и ЛХБ, ЛЕ, ЛБЕ, ЛХЕ и др. отличаются только составом люминофора, а следовательно, и спектральным составом излучения. Буквы, входящие в наименование этих типов ламп, означают: Л—люминесцентная, Б—белая, Д—дневная, ТБ—тепло-белая, ХБ—холодно-белая, Е—естественная, БЕ— белая естественная, ХЕ—холодно-естественная, УФ—ультрафиолетовая, Ф—фотосинтетическая, Р—рефлекторная, У-И-образная, К— кольцевая, А—амальгамная. Среди ламп указанных цветностей различают еще лампы с улучшенным спектральным составом излучения, обеспечивающим хорошую цветопередачу освещаемых предметов. В обозначении этих ламп после букв, характеризующих цветность излучения, добавляют букву Ц (ЛДЦ, ЛХБЦ, ЛЕЦ и т.д.). Сразу после буквенного обозначения следуют цифры, указывающие номинальную мощность лампы в ваттах и через тире — порядковый номер разработки.
Люминесцентные лампы выпускают на мощности: 6, 9, 11, 15, 18, 20, 30, 36, 40, 58, 65, 80, 125 и 150 Вт. Средняя продолжительность горения люминесцентных ламп не менее 12000 ч. Оптимальными условиями работы ламп являются t= 18—25°С и относительная влажность воздуха не более 70 %. В условиях низкой температуры и влажности они плохо «загораются» и выходят из строя.
Как включить электрические лампы в электрическую сеть?
Лампы накаливания включают в сеть между фазным и нулевым проводами. К верхнему контакту патрона подсоединяют фазный провод, а к боковой резьбе — нулевой. Выключатель устанавливают в рассечку фазного провода.
Рис. 26. Схемы включения электрических ламп накаливания: а — выключателем однополюсным; б — выключателем однополюсным на две цепи; в — управление из двух мест при помощи переключателей; EL1, EL2 — лампы накаливания; QS — выключатель; QS1 — выключатель сдвоенный; SA1, SA2 — переключатели
В зависимости от конструкции переключателя можно различным образом управлять работой ламп:
включать и выключать их одновременно или поочередно и т. п., для включения и отключения группы ламп из двух разных мест можно использовать переключатель (рис.26).
Kак включить простейший светильник с люминесцентной лампой?
Включение люминесцентных ламп более сложно, так как требуется пробить газовый промежуток между электродами и зажечь лампу. Возникающий газовый разряд необходимо стабилизировать, иначе ток в лампе возрастет выше допустимого и перегорят электроды.
Для зажигания люминесцентной лампы и ее нормальной работы требуется стартер (зажигатель), дроссель (ПРА — пускорегулирующий аппарат), конденсаторы. Стартер служит для автоматического включения и выключения предварительного накала электродов. Дроссель, представляющий собой
Рис.27. Схемы включения люминесцентных ламп: а-стартерная с дросселем; б—с лампой накаливания в качестве балласта; EL1 — лампа люминесцентная; КК — стартер; С — конденсатор; LL — дроссель; EL2 — лампа накаливания
обмотку, намотанную на сердечник из листовой электротехнической стали, облегчает зажигание лампы, а также ограничивает ток и обеспечивает ее устойчивую работу. На рис. 27, а приведена простейшая схема стартерного зажигания люминесцентной лампы, включенной в сеть 127—220 В. При этом следует помнить, что стартеры включаются параллельно лампе, а дроссели — последовательно с лампой.
Обозначение стартера включает: С — стартер;
20 или 80 — предельные значения мощности люминесцентных ламп, для которых предназначен стартер; 65 — мощность лампы, для которой предназначен стартер; 127 или 220 — номинальное напряжение стартера. Например, 20С-127 - стартер для люминесцентных ламп предельной мощностью 20 Вт включительно, то есть 4, 6, 8, 15, 18 и 20 Вт; 65С-220 — стартер для люминесцентных ламп мощностью 65 Вт; 80С-220 — стартер для люминесцентных ламп предельной мощностью 80 Вт включительно, за исключением ламп мощностью 65 Вт, то есть 13, 30, 36, 58 и 80 Вт.
Каждому ПРА присваивается шифр условного обозначения, который характеризует его назначение, устройство, исполнение и параметры. Например, 2УБИ-40/220-АВПП-900 ГОСТ 16809-71. Двухламповый индукционный стартерный аппарат с предварительным подогревом электродов к лампам мощностью 40 Вт для включения в однофазную сеть 220 В, со сдвигом фаз между токами ламп встроенного исполнения, с особо пониженным уровнем шума, номер разработки — 900.
Зажигание и горение люминесцентной лампы возможно только в том случае, если мощность лампы соответствует мощности ПРА.
Вместо дросселя можно использовать лампу накаливания, включив ее по схеме, показанной на рис. 27, б.
Для надежного зажигания люминесцентной лампы к ее штырю присоединяют металлический проводник в виде достаточно широкой металлической полосы (фольги), расположенной по поверхности лампы. Полосу присоединяют к одному из выводов электродов.
Можно также заземлять полосу (в этом случае ее нельзя соединять с выводами лампы) или проложить вдоль самой лампы один из монтажных токоведущих проводов и закрепить его по концам колбы проволочными хомутиками.
После сборки схемы в светильник устанавливают лампу и стартер. Штырьки обоих цоколей лампы одновременно вставляют до отказа в прорези, находящиеся в верхней части патрона, и поворачивают лампу на 90°. Эту операцию следует проводить осторожно во избежание отрыва колбы от цоколя.
Стартер вставляют в предназначенное для него гнездо стартеродержателя и поворачивают по часовой стрелке до упора.
Какие лампы применяют для освещения открытых площадок?
Рис.28. Лампа ДРЛ: 1—колба; 2—слой люминофора; 3— кварцевая трубка (горелка);
4—два основных вольфрамовых электрода; 5—два дополнительных (поджигающих) электрода; 6—резистор; 7— цоколь
Лампы типа ДРЛ (рис.28) — ртутные люминесцентные лампы высокого давления — широко распространены для освещения производственных территорий, строительных площадок, проезжих частей дорог, а также промышленных предприятий, не требующего высокого качества цветопередачи.
Промышленность выпускает восемь типоразмеров ламп ДРЛ мощностью 50, 80, 125, 250, 400, 700, 1000, 2000 Вт для включения в сеть переменного тока номинальным напряжением 220 и 380 В. На рис.29 приведена схема зажигания лампы ДРЛ.
Металлогалогенные лампы типа ДРИ по конструкции в общих чертах подобны двухэлектродным лампам типа ДРЛ. В обозначении ламп ДРИ буквы
обозначают: Д—дуговая, Р—ртутная, И—с излучающими добавками, 3—зеркальная. Первое чис-
Рис. 29. Схема включения ламп ДРЛ: FU — предохранитель;
С — конденсатор; EL — лампа ДРЛ; LL — дроссель
ло после буквенного обозначения указывает номинальную мощность в ваттах, а второе после дефиса — номер разработки или модификации. Промышленность изготавливает лампы типа ДРИ шести типоразмеров: на 250, 400, 700, 1000, 2000, 3500 Вт. Средняя продолжительность горения 0,6 — 10 тыс. часов.