9.1 Жоғары қысымды сынапты шамдар
9.1суретте ДРЛ типті жоғары қысымды сынапты шамның құрылысы көрсетілген. Шамның сыртқы колбасының 5 ішінде екі шетіне негізгі 2 және қосымша 4 электродтар балқытып бекітілген кварц шыныдан түтік түрінде дайындалған жанарғы бар. Қосымша электродтарды тұтандырғыш электродтар деп те атайды. Олар ток мәнін шектейтін резисторлар 3 арқылы түтіктің қарсы шетіндегі негізгі электродтарға қосылады. Жанарғының ішінде аргон және белгіленген мөлшерде сынап бар. Сыртқы колба қызуға төзімді шыныдан дайындалған. Оның ішкі бетіне люминофор жалатылған, ал ішіне люминофордың қасиеттерін тұрақтау үшін көмір қышқыл газ енгізілген. Колба пішіні шам жұмыс істеп тұрғанда люминофордың тиімді жұмысына қажетті температураны және оның колба бетінде бірқалыпты тараулын қамтамасыз етеді.
ДРЛ шамды электр торабына қосу сұлбасы 9.2-суретте берілген. Шамға қоректендіру кернеуін бергенде разряд басында бір-біріне жақын орналасқан негізгі және қосымша электродтар аралығында пайда болады.
Содан кейін жанарғының разрядтық аралығы ионданады да разряд негізгі электродтар аралығындағы разрядқа аусады.
9.1 сурет – ДРЛ шамының құрылысы:
1-ішкі колба; 2-негізгі вольфрам электродтар; 3-ток шектейтін резисторлар; 4-қосымша электродтар; 5-сыртқы колба; 6-люминофор қабаты
9.2 сурет – ДРЛ шамды электр торабына қосу сұлбасы
Разрядтың дамуына байланысты разрядтық аралықтың кедергісі азаяды да өте аз уақыт ішінде ол ток шектейтін резистор кедергісінен айтарлықтай кемиды. Соңдықтан негізгі және қосымша электродтар аралығындағы разряд тоқталады. Ток шам арқылы негізгі электродтар арасында өтеді. Дроссель түрінде дайындалған балласт кедергі доғалық разряд тогын шектейді және қоректендіру кернеуі белгіленген шекте ауытқығанда тізбектегі ток мәнін тұрақтандырады.
Тұтану кезінде шам тогы өзінің номинал мәнінен 2...2,6 есе көп болады. Бірақ жанарғынын жұмыс режиміне кірер кезінде біртіндеп төмендейді, шамдағы кернеу 65 В-тен 130 В-ке дейін жоғарылайды, шамның қуаты мен сәулелену ағыны көбееді. Жанарғы қабырғаларының температурасы жоғарылайды, сынап буларының қысымы өсе бастайды. Жанарғының ішіндегі сынап толық буланғанда шам жұмыс режиміне аусады. Бұл процесс 5...10 минут ішінде өтеді. Жұмыс режимінде сыртқы колбаның температурасы 2000С-тан жоғары болуы мүмкін. ДРЛ шамын сөндіргеннен кейін 10...15 минут уақыт өткенде ғана оны қайта тұтандыруға болады.
ДРЛ типті шамдардың сәулелену спектрінде ұзын толқынды сәулеленулер жеткіліксіз келеді. Бұл шамдардың сәулелену спектрінде жоғары қысымда сынап буларында өтетін газдық разрядтың жеке сызықтары және люминофордың жарық шығаруымен қамтамасыз етілген 580...720 нм толқындар диапазонындағы қызыл құрастырушы болады. Люминофордың сәулеленуі шамның жалпы ағынының 8...10 % болады және сәулеленудің спектрлік құрамын біраз жақсартады.
ДРЛ шамдарының бірлік қуаты үлкен болғандықтан бір жарық көзінен люминесценттік шамдарға қарағанда біренше есе көп сәулелену ағының алуға болады. Пайдалану кезінде шамның жарық ағыны төмендейді және пайдалы қызмет ету мерзімінің соңында бастапқы мәнінің 70 % -ті болады.
ДРЛ шамдарының жарық бергіштігі қыздыру шамдарының жарық бергіштігінен 2 есе көп, ал люминесценттік шамдардың жарық бергіштігінен біраз кем келеді. Бұл көрсеткіштің мәні 40...50 лм/Вт болады.
Шам жанарғысы газбен толтырылған сыртқы колбаның ішінде орналасқандықтан қоршап тұрған ортаның жағдайлары шамның сенімді тұтануына айтарлықтай әсер етпейді. Қоршаған орта температурасы – 400 С-тан +800 С-қа дейін болғанда ДРЛ шамы әдеттегідей жұмыс істейді. Қоректендіру кернеуі номинал мәнінен ауытқуының шамның жұмыс режиміне әсері 9.3 суретте көрсетілген.
ДРЛ шамдарының қызмет ету мерзімі 12...15 мың сағат болады. Олар кернеуі 220 В айнымалы ток тораптарында жұмыс істеуге арналады. Шамдар қуаты 80 Вт –тан 2000 Вт –қа дейін болады. Шамдар сыртқы жарықтандыруға, биіктігі 4...5 м-ден жоғары болатын өндірістік үйлерді және жылыжайларды жарықтандыруға пайдаланылады.
9.3 сурет – ДРЛ шамының негізгі сипаттамаларының қоректендіру кернеуі мәніне тәуелділігі
ДРЛ шамдарының жақсы жақтары: бірлік қуаты және сәулелену ағыны жоғары, негізгі сипаттамалары қоршаған ортаның жағдайларына бейтәуелді, мөлшерлері кіші, қызмет ету мерзімі көп, тұтануы сенімді.
ДРЛ шамдарының кемшіліктері: сәулеленуінде спектрдің қызыл бөлімі өте аз болғандықтан түс берістігінің қанағатсыздығы, тұтануының ұзақтығы, тіпті қысқа уақытқа сөндіргенде де шам тек толық салқындағаннан кейін (10...15 мин.) оны қайта тұтандыруға болатындығы.
ДРВЛ (доғалық сынапты-вольфрамды люминесценттік) шам ДРЛ шамының бір түрі болады. Сыртқы көрінісінде оңын ДРЛ шамынан айырмашылығы жоқ. Бірақ колба ішінде жанарғы айналасында газ-разрядтық аралыққа тізбектеп қосылған вольфрам спираль енгізілген. Вольфрам спираль разряд тогын шектейтін балласт кедергі және спектрдің қызыл бөліміндегі сәулелену көзі ретінде қызмет атқарады. Спиральді колба ішінде орналастырудың қосымша жақсы жағдайы да бар. Оның сәулеленуімен жанарғының қызуынан шамның тұтану уақыты қысқарады. ДРВЛ шамдары қыздыру шамдары сияқты электр торабына тікелей қосылады. Іске қосу мерзімінде қоректену кернеуі толық спиральге түседі. Шамның тұтану процессі дамыған сайын шамдағы кернеу жоғарылайды, ал спиральдегі кернеу жұмыс мәніне дейін төмендейді.
Спиральдің люминофор сәулеленуіне қосымша қызғылт-қызыл сәуле шығаруы шамның сәулелену спектрін жақсартады. Осы себептен ДРВЛ шамдарының түс беруі ДРЛ шамдарына қарағанда жақсы келеді. Бірақ жарық бергіштігі ДРЛ шамдарына қарағанда 1,8...2,0 есе кем келеді (18...20 лм/Вт). Бұл ішкі актив балласт кедергіде (спиральде) қуат шығынының көп (шамамен 50 %) болғандығынан.
Бұл топқа ДРВЭ (доғалық сынапты-вольфрамды эритемдік) шамдар да жатады. Олардың ДРВЛ шамдарынан өзгешеліктері: сыртқы колба ультракүлгін сәулеленуді өткізетін арнайы шыныдан дайындалады, люминофор құрамы ультракүлгін эритемдік сәулелену алуға мүмкіншілік береді. Мұндай шамдардың сәулеленуі аралас болады. Олар жылыжайлар мен мал және құс қораларын жарықтандыруға және сәулелендіруге пайдаланылады. Сынапты-вольфрамды шамдардың қызмет ету мерзімі 3...5 мың сағат болады. Бұл көрсеткіш негізінде вольфрам спиральдің қызмет ету мерзімімен анықталады.