2. Материалы и изделия

По стандартам лампы дневного света разделяются на колбные и компактные.

Колбные лампы представляют собой лампы в виде стеклянной трубки. Различаются по диаметру и по типу цоколя, имеют следующие обозначения: T5 ((диаметр 5/8 дюйма=1.59 см), T8 (диаметр 8/8 дюйма=2.54 см), T10 (диаметр 10/8 дюйма=3.17 см) и T12 (диаметр 12/8 дюйма=3.80 см)). Лампы такого типа часто можно увидеть в промышленных помещениях, офисах, магазинах и т. д.

Компактные лампы представляют собой лампы с согнутой трубкой. Различаются по типу цоколя на (G23,G24Q1,G24Q2, G24Q3). Выпускаются также лампы под стандартные патроны E27 и E14, что позволяет использовать их в обычных светильниках вместо ламп накаливания. Преимуществом компактных ламп являются устойчивость к механическим повреждениям и небольшие размеры. Цокольные гнёзда для таких ламп очень просты для монтажа в обычные светильники, срок службы таких ламп составляет от 6000 до 15000 часов.

Люминесцентные лампы выпускают мощностью от 8 до 150 Вт и различают в зависимости от состава люминофора по оттенкам свечения: ЛД - дневного света, ЛБ - белого света, ЛХБ - холодно-белого света, ЛТБ - тёпло-белого света. Кроме того, создана серия ламп с улучшенной цветопередачей: ЛЕЦ, ЛТБЦ и ЛДЦ (соответственно естественного, тёпло-белого и дневного света с улучшенной цветопередачей). Стоящие после буквенных обозначений цифры указывают мощность лампы в Вт. Например, ЛХБ-20 означает люминесцентная холодно-белая мощностью 20 Вт.

В устройстве любой люминесцентной лампы можно выделить 5 основных частей (рис.1):

стеклянная колба, покрытая внутри люминофором;

два электрода, впаянных с двух сторон колбы;

заполняющий газ – обычно аргон или смесь аргона и криптона;

небольшое количество ртути, которая испаряется во время работы;

цоколь, зацементированный на каждом конце колбы для соединения лампы с электрической цепью.

Рисунок 1- Люминесцентная лампа низкого давления

(1-цоколь, 2-стеклянная ножка, 5-электрод, 6-стеклянная трубка)

Принцип действия люминесцентной лампы в упрощенном виде состоит в следующем: при подаче напряжения в цепь электрический ток нагревает катоды. Катоды покрыты специальным материалом, который при нагреве испускает электроны. Появление этих электронов приводит к образованию тока и электрического разряда между противоположными концами разрядного промежутка. Электроны в процессе своего движения сталкиваются с атомами ртути, которые в результате вызывают ультрафиолетовое (УФ) излучение. УФ-излучение поглощается люминофорным слоем внутри трубки и преобразуется в видимый свет.

Как и все разрядные источники, люминесцентные лампы требуют для своего включения и работы специального пускорегулирующего устройства (ПРА). В России наиболее распространенными остаются дроссельные схемы ПРА, хотя уже появились электронные пускорегулирующие аппараты (ЭПРА).

Схемы ПРА классифицируют по типу балласта и способу зажигания лампы. Чаще всего применяют индуктивный балласт, реже - индуктивно-емкостной. Балласты в виде активного сопротивления или чистой емкости применяют только в специальных случаях.

По способу зажигания ламп схемы и ПРА делят на стартерные (рис.3) и бесстартерные (рис.4). Последние, в свою очередь, подразделяют на схемы быстрого и мгновенного зажиганий.

Рисунок 2 - Стартерное зажигание люминесцентной лампы

(а — схема; б — общий вид стартера; 1 — дроссель; 2 — лампа; 3 — стартер)

Рисунок 3 - Схема бесстартерного зажигания двухлампового люминесцентного светильника

Стартер помогает при включении, а дроссель обеспечивает устойчивую работу. Стартеры включаются параллельно лампе, а дроссели – последовательно с лампой.

Существуют следующие типы стартеров: тлеющего разряда, тепловые, электромагнитные, термомагнитные, полупроводниковые и др. Наибольшее распространение получили стартеры тлеющего разряда.

При включении ламп по стартерной схеме зажигания в качестве стартера применяют газоразрядную неоновую лампу с двумя (подвижным и неподвижным) электродами. Включают люминесцентную лампу в электрическую сеть только последовательно с балластным резистором, ограничивающим рост тока в лампе и таким образом предохраняющим ее от разрушения. В сетях переменного тока в качестве балластного резистора применяют конденсатор или катушку с большим индуктивным сопротивлением — дроссель.

Зажигание люминесцентной лампы происходит следующим образом. При ее включении между электродами возникает тлеющий разряд, теплота которого нагревает подвижный биметаллический электрод. При нагреве до определенной температуры подвижный электрод стартера, изгибаясь, замыкается с неподвижным, образуя электрическую цепь, по которой проходит ток, необходимый для предварительного подогрева электродов лампы. При прохождении тока в цепи электродов лампы разряд в стартере прекращается, в результате чего подвижный электрод стартера остывает и, разгибаясь, возвращается в исходное положение, разрывая электрическую цепь лампы. При разрыве к напряжению сети добавляется ЭДС самоиндукции дросселя, и возникший в дросселе импульс повышенного напряжения вызывает дуговой разряд в лампе, зажигая ее. С возникновением дугового разряда напряжение на электродах лампы и параллельно соединенных с ними электродах стартера снижается настолько, что оказывается недостаточным для возникновения тлеющего разряда между электродами стартера. Если лампа не зажжется, на электродах стартера появится полное напряжение сети и весь процесс повторится.