Б). Натриевые лампы высокого давления (НЛВД)
2. Лампы высокого давления с использованием паров натрия работают в области высоких давлений (около 10 кПа). Такое давление обеспечивается температурой 1000 – 1150 К. Кроме натрия в разрядную трубку вводят ртуть, которая повышает градиент потенциала и позволяет минимизировать геометрические размеры разрядных трубок, соответствующих необходимым электрическим параметрам.
По мере повышения давления паров натрия, происходит очень сильное уширение ее резонанс-ных линий (рис.3). В результате растет световая отдача и заметно улучшается качество цветопередачи. При 
определенном давлении наступает максимум светоотдачи, после чего она уменьшается. В качестве зажигающего газа в стандартных НЛВД используется самый тяжелый газ – ксенон, чтобы получить наиболее высокую светоотдачу. В ксеноне из-за меньшей теплопроводности и соответственно меньших тепловых потерь светоотдача ламп на 10% выше, чем в аргоне и на 32% выше, чем в смеси Пеннинга (Na+от 0,5до 1,0% Ar).
Стандартные НЛВД имеют световую отдачу 125 лм/Вт (для ламп в 400Вт), срок службы 16000-20000 ч. при спаде светового потока к концу срока службы на 20%. Лампы выпускаются на мощности от 70 – 1000 Вт; наиболее ходовые – 250 и 400 Вт.
Главным недостатком является почти полное отсутствие излучений в сине-зеленой части спектра (Ra = 20 – 26) и низкая цветовая температура (Тцв =2000 – 2100К). По международным стандартам для ИС внутреннего освещения Ra = 60–70, Тцв =2400 – 3000К.
Устройство натриевой лампы ДНаТ. На рис.4 а) приведен внешний вид ДНаТ: 1- колба; 2- разрядная трубка; 3- газопоглотитель (геттер ZrAl); 4- цоколь; 5- ножка; 6- держатель (траверс). На рис.4 б) приведен внешний вид разрядной трубки: 1- трубка из поликора; 2- металлические колпачки; 3- откачная трубка (штенгель); 4- ампула с амольгамой натрия; 5- отверстие для откачки; 6- активированные электроды; 7- вывод.
В зависимости от мощности лампы внешний диаметр разрядной трубки составляет 5-12мм, а толщина стенок 0,5 - 1 мм. В разрядную трубку вводится натрий с рабочим давлением паров 4 -14 кПа, имеющий низкие потенциалы возбуждения и ионизации, Ртуть в качестве буферного газа и ксенон – в качестве зажигающего. Разрядная трубка заключена в вакуумированную колбу (р < 0,01 Па) из прозрачного стекла. Вакуум поддерживается с помощью геттера.
Зажигание ДНаТ осуществляется с помощью импульсного зажигающего устройства (2,5- 4 кВ).
На рис.5: 1 – разрядная трубка; 2 – дроссель; 3 – импульсное зажигающее устройство (ИЗУ).
Натриевые лампы малочувствительны к изменению температуры окружающей среды и могут работать при ее колебаниях от - 60 до + 50°С. Желто – золотистый цвет излучения натрия ограничивает область применения ламп. Типичные объекты - улицы, площади, скоростные магистрали, транспортные пересечения, протяженные туннели, большие открытые пространства, спортивные сооружения, аэродромы, строительные площадки, контейнерные площадки на железнодорожных станциях, открытые и закрытые склады, производственные помещения, архитектурные сооружения, некоторые общественные здания с кратковременным пребыванием людей - вокзалы, аэродромы и т.п.
Несмотря на то что цена' ДНаТ в несколько раз превышает цены ламп типа ДРЛ и ДРИ, их применение дает заметную экономию капитальных и эксплуатационных затрат как для проектируемых новых осветительных установок, так и для реконструкции существующих.
Реальными путями улучшения качества цветопередачи НЛВД являются повышение давления паров натрия, увеличение диаметра разрядной трубки и работа в пульсирующем режиме.
С ростом давления паров Na наблюдается сильное уширение резонансных линий, рост излучения нерезонансных линий в зелено-голубой (568, 498 нм), красной (616нм) и синей части спектра. При этом Тцв постепенно повышается, а Ra сначала растет до 85, а затем падает.
С ростом давления паров Na и ртути все меньшее влияние на теплопроводность смеси оказывает зажигающий газ. Поэтому в НЛВД с достаточно высокими давлениями натрия и ртути в качестве зажигающего газа вместо ксенона применяют смесь Пеннинга при давлении от 2,7 до 4,5 кПа, значительно облегчающую зажигание.
Передовые фирмы предлагают НЛВД с улучшенной цветопередачей за счет повышения давления Na в сочетании с подбором состава амальгамы, давления Xe и диаметра трубки d. На рис. 6 показаны спектры НЛВД с улучшенной цвето-передачей: 1-й и 2- й группы – Т =2800К и Ra = 60-70. Лампы выпускаются преимущественно на малые мощности от 35 до 150 Вт, а также мощностью 250 и 400 Вт.
Лекция 1016. Ксеноновые лампы ВД и СВД
Особенности разряда в ксеноне при ВД и СВД. Дуговые лампы в ксеноне при ВД и СВД имеют ряд положительных и отрицательных особенностей по сравнению с аналогичными разрядами в парах ртути.
К положительным относятся: 1) непрерывный спектр излучения в области от 200 до 2000 нм., цветовая температура близкая к солнечной –Тц ≈ 6000 – 6100 К, цветопередача Ra ≈ 95-98; 2) практическая независимость параметров ламп от рабочей температуры колбы и внешней среды, что дает возможность эксплуатировать лампы при температурах до -50°С; 3) возможность включения длинных разрядных трубок в сеть с малым балластным сопротивлением и даже без него при плотностях тока свыше 20 А/см²; 4) практическое отсутствие периода разгорания.
К отрицательным относятся: 1) наличие в близкой ИК-области спектра (0,8-1,0 мкм) нескольких интенсивных спектральных линий, для устранения излучения которых, при создании имитаторов солнечного излучения, приходится применять специальные фильтры; 2) высокие напряжения зажигания разряда, достигающие 20-50 кВ, требующие специального блока поджига; 3) в 3-4 раза большая длина дуги (при одинаковых U и Р), чем в ртути; 4) более сильная подверженность дуги влиянию конвекции и воздействию магнитных полей; 5) более низкие световые отдачи (в 2-2,5 раз) и сроки службы (в несколько раз), чем у ртутных ламп аналогичного типа; 6) большая глубина модуляции излучения.
Дата добавления: 2015-11-18; просмотров: 2273;