0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Метал галоген лампа

Металлогалогенные лампы. Виды и устройство. Работа и применение

Широко распространённым источником света в различных осветительных приборах, благодаря своей компактности, мощности и эффективности, считаются металлогалогенные лампы (МГЛ) . Они причисляются к газоразрядным лампам (ГРЛ) .

Специфичность МГЛ

Принцип свечения металлогалогенной лампы тот же, что и в прочих ГРЛ – это электрический дуговой разряд, происходящий между электродами в наполненной парами ртути колбе. Главная отличительная черта металлогалогенных ламп, наличие излучающих добавок (галогенидов неких металлов) в составе наполнителя (парах ртути).

Йодиды металлов требуются для корректирования спектральных характеристик дугового разряда, благодаря ним, качество светового излучение намного улучшается. Также они предотвращают оседание улетучивающегося вольфрама на внутренние стенки колбы. Во время работы металлогалогенные лампы происходит реакция паров вольфрама и галогенидов металлов. В результате этой реакции образовывается йодид вольфрама (газообразная смесь), испаряющаяся с электродов. После выключения осветительного устройства вольфрам оседает назад на электроды.

Устройство металлогалогенных ламп

Металлогалогенные лампы в основном состоят из следующих компонентов:

  • Разрядную трубку (горелку) – являющейся основой МГЛ. Горелку чаще изготавливают из кварцевого стекла, также есть варианты из специальной керамики. Керамические горелки имеют более высокую термостойкость. Горелка с электродами размещается во внешней колбе.
  • Внешнюю колбу – выполняющую функции светофильтра. Изготавливают её из боросиликатного стекла. Боросиликатные колбы имеют высокую термо- и механическую стойкость. Колба снижает теплопотери горелки, обеспечивая ей нормальный тепловой режим.
  • Цоколь .

Запуск МГЛ невозможен без балласта, в качестве него применяют электромагнитные или электронные пускорегулирующие аппараты (ПРА). Использование электронного ПРА, обеспечивает ровный свет при зажигании лампочек, существенно снижая токи (рабочие и пусковые), а также увеличивая срок службы осветительного устройства.

Принцип работы

Светящимся телом МГЛ является плазма дугового разряда, протекающая в горелке между электродами.

Разрядная трубка наполнена инертными газами и галогенными соединениями, которые в холодном состоянии конденсируются на её стенках в виде тончайшей плёнки. С повышением температуры дугового разряда галогениды начинают испаряться и разлагаться на ионы. После чего происходит раздражение уже ионизированных атомов и создание ими оптического излучения.

Инертный газ выполняет буферную функцию, из-за чего протекание электротока через горелку возможно даже при её низкой температуре. По мере прогрева горелки, ртуть и излучающие добавки испаряются, тем самым изменяя спектр излучения, световой поток и электрическое сопротивление МГЛ.

Для ионизирования разряда металлогалогенные лампы требуют применение специальных устройств. К примеру, импульсные зажигающие устройства (ИЗУ) , зажигающие электроды, такие как в дуговых ртутных люминофорных лампах (ДРЛ) . А зажигание происходит с помощью ПРА. В качестве такого аппарата можно применять дроссель или трансформатор, имеющий повышенное магнитное рассеяние.

Классификация и обозначения

Металлогалогенные лампы принято классифицировать по:
  • Мощности. Минимальная мощность этих ламп равна 20 Вт, макс. – 3500 Вт. МГЛ, имеющие большую мощность (2000 Вт и 3500 Вт) используются для подключения в электросеть с напряжением 380 вольт, прочие — 220 вольт.
  • Цвету излучения. Лампы МГЛ излучают световой поток различной цветности: тёпло-белый, дневной, пурпурный, зелёный, синий, оранжевый и др. цвета.
  • Типу конструкции. МГЛ могут выполняться в следующих исполнениях: — бесцокольные . К бесцокольным вариантам МГЛ относятся лампочки с большой мощностью (2000, 3500 вольт). Подключают такие лампы к электросети путём гибких токоотводов с наконечниками;
Читать еще:  Мечта 15м схема электропроводки

— одноцокольные . Некоторые варианты одноцокольных МГЛ работают исключительно в горизонтальном, другие – вертикальном положении. Есть лампы, работающие нормально и в том и другом положении.

Цоколь имеет резьбу с помощью, которого лампочки вкручиваются в патрон. Эти модели обозначаются single-ended, буквами SE;

— двухцокольные . Двухцокольные металлогалогенки называют софитными, внешняя колба выполняется обычно из кварца и имеет небольшой диаметр. Функционируют в горизонтальном положении и применяются чаще в прожекторах заливающего света для архитектурно-художественного освещения.

Эти лампы вставляются в патроны, размещённые по разные стороны светильника. Обозначаются double-ended, буквами DE.

    Типу цоколя . Обычно одноцокольные МГЛ производят с цоколем Е40, лампы, имеющие горелку из керамики, бывают с цоколем Е27, а в вариантах с малыми мощностями установлены особые цоколи G8,5, G12 и пр.

Ориентации положения, в котором работают:

— горизонтальная . Эксплуатируя эти лампы, ниппель колбы рекомендовано направлять вверх. Обозначение: BH;
— вертикальная . Лампы обозначаются буквами BUD;
— универсальная . Лампы могут работать в разном положении. Но когда они применяются в вертикальном положении, то имеют больший срок службы, а также интенсивность излучения. Обозначаются буквой U.

  • Наличию и форме колбы: — цилиндрическая (трубчатая Tubular = T);
    — эллипсоидная . Чтобы снизить слепящий эффект эти лампы делают матированными (Ellipsoidal = «E»);
    — эллипсоидно-трубчатая (Ellipsoidal Tubular = «ЕТ»);
    — бульбовидно-трубчатая (bulbous Tubular = BT);
    — рефлекторная (reflector = «R»);
    — параболическая (parabolic = «P»);
    — без колбы . Не имеющие наружную колбу лампочки изготовлены с целью эффективного применения их ультрафиолетового излучения. Предуготовленные эти МГЛ для эксплуатации в технологических процессах.
  • Некоторые МГЛ изготавливают, чтобы ими заменять лампы ДРЛ. В таких моделях внутренние стенки наружной колбы покрывают слоем люминофора.

    Маркировка ламп МГЛ
    Отечественные металлогалогенки маркируются буквами ДРИ и ДРИШ, буквы расшифровываются так:
    • Д – дуговая.
    • Р – ртутная.
    • И – йодидная.
    • Ш – шаровая форма разрядной трубки.

    После буквенного значения указана мощность лампочки, а также конструктивное исполнение. К примеру, ДРИ400 – 1 – дуговые ртутные йодидные лампочки с мощностью 400W, предназначенные для киносъёмок.

    Лампы, имеющие керамогорелки маркируют тремя буквами CDM с цифрами, указывающими на мощность, такие лампочки производят только за рубежом. Разные фирмы зарубежных производителей маркируют лампы по своему усмотрению и не придерживаются единства.

    Преимущества и недостатки
    Преимущества МГЛ:
    • Высокая светоотдача.
    • Невысокое энергопотребление.
    • Срок службы больше чем у ламп накаливания.
    • Компактность.
    • Надёжность работы при низкой температуре.
    • Неплохая цветопередача.
    Недостатки:
    • Отсутствие возможности регулирования светового потока.
    • Большое время на разогрев (рабочий уровень достигается около 10 минут после включения).
    • Необходимость использования ИЗУ.
    • Невозможность обратного зажигания лампы сразу после выключения, пока она полностью не остынет.
    • Реагируют на скачки в напряжении (изменения напряжения около 5% способствуют к изменению цветности светового потока).

    Несмотря на недостатки, металлогалогенные лампы широко применяют в различных светильниках и светосигнальных приборах, это обусловлено их широким рядом достоинств.

    Области применения
    • Киносъемочное, студийное и сценическое освещение.
    • Архитектурное.
    • Декоративное.
    • Утилитарное.
    • Уличное освещение, а именно для железнодорожных станций, карьеров, спортивных объектов и т.п.

    Также металлогалогенные лампы применяют, как источники света автомобильных фар и осветительных установок промышленных зданий.

    Металлогалогенные лампы — виды, характеристики, применение, преимущества

    Металлогалогенная лампа (МГЛ) относится к газоразрядным источникам света высокого давления. В процессе работы лампы, дуговой разряд происходит в парах ртути в инертной аргоновой среде, при этом спектр определяется специальными излучающими добавками — галогенидами некоторых металлов.

    Читать еще:  Маркировка светофильтров для сварочных масок

    Галогениды, такие как йодиды скандия и натрия, помогают разряду существовать, и не реагируют с кварцевым стеклом колбы. Пока лампа холодная, галогениды сконденсированы в виде тонкой пленки на стенках разрядной трубки (горелки), но при повышении температуры — галогениды испаряются, перемешиваются с парами ртути в районе разряда, и разлагаются на ионы. В итоге, возбужденные ионизированные атомы излучают видимый свет.

    Горелка изготавливается из кварцевого стекла или керамики, а внешняя защитная колба — из боросиликатного стекла (кроме защитной механической функции, колба отсекает из спектра ультрафиолет).

    В ряде промышленных видов МГЛ внешняя колба отсутствует, в этом случае для изготовления основы применяют безозонное кварцевое стекло. Оно препятствует повышенному образованию озона и снижает риск возникновения в лампе резонанса ртути (185 нм).

    Принцип действия металлогалогенной лампы в 1911 году описал и предложил американский инженер-электрик Чарлз Штейнмец. Пуск лампы осуществляется при помощи высоковольтных импульсов с пускорегулирующего устройства, которое в начале обеспечивает зажигание дуги, а затем поддерживает работу лампы.

    Пусковым устройством может быть непосредственно дроссель или вспомогательный высоковольтный трансформатор. Затем, когда разряд зажегся, на электродах поддерживается номинальное напряжение, и лампа излучает видимый свет.

    Виды металлогалогенных ламп

    Сегодня лампы типа МГЛ выпускаются в широком диапазоне мощностей. Для наружного освещения применяют лампы на 70, 150, 250, 400, 1000, 2000 ватт, одноцокольные или двухцокольные, со штыревыми или софитными цоколями. Обозначаются они как SE или DE – одноцокольные (single-ended) и двухцокольные (double-ended).

    Поскольку на плазму дуги действует сила тяжести, рабочее положение лампы должно быть строго определенным. Так, металлогалогенные лампы бывают горизонтальной ориентации, вертикальной ориентации и универсальные. Маркировки соответственно: BH, BUD, U – base horizontal, base up/down, и universal. Если лампу использовать не в надлежащем рабочем положении, то ее срок службы будет меньше, а рабочие характеристики окажутся хуже.

    Согласно Американскому национальному институту стандартов ANSI, металлогалогенные лампы маркируются начиная с буквы «М», затем следует цифровой код с электрическими характеристиками лампы и с обозначением типа балласта. После цифр идут две буквы, свидетельствующие о размере и форме колбы и о ее покрытии. Далее каждый производитель по-своему указывает мощность лампы и цвет ее свечения. Европейская маркировка незначительно отличается от ANSI.

    Колба металлогалогенной лампы обозначается буквами, указывающими на ее форму, и цифрами, свидетельствующими о максимальном диаметре колбы. Буквы BT (Bulbous Tubular) — бульбовидно-трубчатая, E или ED (Ellipsoidal) — эллипсоидальная, ET (Ellipsoidal Tubular) — эллипсоидно-трубчатая, PAR (Parabolic) — параболическая, R (Reflector) — рефлекторная, T (Tubular) — трубчатая.

    Например лампа «Лисма ДРИ 250-7» имеет маркировку относительно колбы Е90 — эллипсоидальная форма, диаметр около 90 мм. Цоколь типа Е40, мощность 250 ватт. Как видите, обозначение здесь свое. Вообще, номенклатура металлогалогенных ламп очень широка.

    Характеристики металлогалогенных ламп

    Цвет свечения металлогалогенной лампы и цветовая температура, связаны главным образом с видом применяемого галогена. Соединения натрия дают желтый оттенок, таллия — зеленый, индия — голубой. Изначально металлогалогенные лампы применяли там, где требовался свет близкий к естественному, белый, без примеси синего.

    Читать еще:  Модели светодиодных ламп

    Есть возможность получить от металлогаллогенных ламп чистый дневной свет с индексом цветопередачи выше 90. Принципиально достижима любая цветовая температура из диапазона от 2500 до 20000 К.

    Специальные типы МГЛ применяются в парниках и теплицах для растений, в аквариумах для животных, где требуется особый спектр. При этом, выбирая лампу важно помнить, что характеристики цвета в реальности будут сначала отличаться от тех, что указаны в спецификации, поскольку указанные характеристики относятся к лампе, уже отработавшей 100 часов, то есть вначале они будут несколько отличаться.

    Наибольшее расхождение по характеристикам наблюдается у металлогалогенных ламп с предварительным прогревом, в них различие по цветовой температуре доходит до 300 К. У ламп с импульсным стартом расхождение меньше — от 100 до 200 К.

    Длительное отклонение питающего напряжения от номинального может привести к изменению цветности света и светового потока. Резкое колебание сетевого напряжения свыше +/-10% может привести к выключению ламп.

    Если питание в сети скачет, цветовая температура тоже будет плавать — если напряжение меньше номинального, то свет будет холоднее, поскольку добавки ответственные за цвет не ионизируются в достаточном количестве.

    Если же напряжение окажется больше номинала — цвет окажется теплее, однако длительное превышение напряжения грозит взрывом колбы из-за повышенного давления в ней. Лучше всего предусмотреть стабилизацию питающего напряжения.

    Преимущества металлогалогенных ламп

    Спектральные и электрические характеристики металлогалогенных ламп могут очень широко варьироваться, ассортимент рынка огромен. Качество света и высокая светоотдача объясняют широкое распространение МГЛ сегодня в различных осветительных установках и светосигнальных приборах.

    Лампы компактны, мощны, эффективны в качестве источника света, и являются сегодня перспективной заменой традиционным дуговым ртутным люминесцентным лампам (ДРЛ) и натриевым лампам высокого давления (НЛВД), благодаря более мягкому и безопасному для человека спектру.

    Световой поток ламп МГЛ до 4 раз выше чем у ламп накаливания, а светоотдача составляет в среднем 80-100 Лм/Вт. Цветовые температуры: 6400 К (холодный свет), 4200 К (естественное освещение) или 2700 К (теплый свет), — легко достижимы при цветопередаче порядка 90-95% — это очень хорошая цветопередача для лампы, КПД которой в 8 раз выше чем у лампы накаливания.

    Мощность может варьироваться от 20 Вт до 3500 Вт у одного источника, причем бесперебойная работа не зависит от температуры окружающей среды и от ее перепадов, если лампа уже зажглась. Срок службы лампы МГЛ в среднем рассчитывается на 10000 часов непрерывной работы.

    Области применения металлогалогенных ламп

    Лампы МГЛ применяются сегодня очень широко. Киносъемочное освещение, наружное освещение в архитектуре, декоративное освещение, сценическое и студийное освещение и т. д. Крайне популярны металлогалогенные лампы в промышленном освещении в цехах, в прожекторах на открытых пространствах железнодорожных станций, в карьерах, на стройплощадках, на спортивных объектах и т. д.

    Освещение общественных и промышленных зданий, специальное освещение для растений и животных, в качестве источника ближнего ультрафиолета. Наконец, освещение улиц, подсветка ландшафтов и витрин, для создания световых эффектов в дизайне и в рекламе, в торговых центрах… — всюду заняли свое достойное место металлогалогенные лампы.

    голоса
    Рейтинг статьи
    Ссылка на основную публикацию
    Adblock
    detector