БЫТОВЫЕ СВЕТИЛЬНИКИ

Приборы для освещения, или бытовые светильники, состоят из источника света (лампы) и осветительной арматуры. В качестве источников света в бытовых светильниках используют лампы на­каливания и люминесцентные лампы.

Лампы накаливания являются тепловым источником света. Световая энергия в них образуется за счет тепла, выделяемого электрическим током при прохождении через вольфрамовую нить,

служащую телом накала. Электрические лампы накаливания сде­лались наиболее распространенным источником света благодаря простоте и удобству в эксплуатации, непрерывности излучаемого света по спектру, небольшим размерам и т. п.

Конструкция ламп накаливания зависит от назначения и особых требований, которые предъявляются к отдельным видам ламп. Ос­ветительные лампы общего назначения состоят из тела накала, стеклянного баллона, металлического цоколя, стеклянной ножки, которая служит опорой крепления электродов и тела накала. Ос­новной частью лампы является тело накала, которое собственно и служит источником света. Все остальные детали предназначены для обеспечения необходимых условий нормальной работы тела накала.

Тело накала изготовляют из вольфрама с небольшими присад­ками оксидов тория, алюминия, кремния в смеси с калием и натри­ем. Присадки улучшают свойства нити (устойчивость к механичес­ким сотрясениям, непровисание, формоустойчивость нити и т. п.). Тело накала может быть в виде зигзагообразной нити, спирали и биспирали (спираль небольшого диаметра свивают в спираль большего диаметра).

По условиям работы тела накала лампы бывают вакуумными и газополными. Температура накала вольфрама в вакуумных лампах общего назначения не превышает 2400 К, в газополных - 2900 К. Основное преимущество газополных ламп по сравнению с вакуум­ными состоит в том, что в присутствии инертного газа, при равном сроке службы, можно значительно повысить температуру накала и, следовательно, увеличить световой поток и световую отдачу.

Форма и размер баллона определяются температурой допус­тимого нагрева при эксплуатации ламп, зависящей от мощности лампы, среды, в которой работает тело накала, положения лампы при работе, условий охлаждения. Баллоны могут иметь форму цилиндра, шара, капли, пламени свечи и др.

К электрическим параметрам ламп относят номинальное на­пряжение (В), мощность ламп (Вт) при номинальном напряжении. Для ламп некоторых типов, например миниатюрных, вместо мощ­ности нормируют силу тока (А).

Глава 14

Электробытовые товары

К световым параметрам относят световой поток (лм) и све­товую отдачу (лм/Вт). Лампы некоторых типов (например, для автомобилей и мотоциклов) характеризуются также силой света (кд - кандела).

К геометрическим параметрам относят наибольший диаметр колбы, полную длину лампы и высоту светового центра. Кроме перечисленных параметров, в стандартах указывают тип применя­емого цоколя, средний срок службы и наименьший световой поток, который излучает лампа к концу нормируемого срока службы.

По назначению лампы классифицируют на осветительные об­щего назначения, медицинские, для автомобилей и мотоциклов, для карманных и портативных фонарей, радио- и электроприборов, велосипедов и т. д. Классификационными признаками видов ламп могут быть величина напряжения, мощности, световой отдачи, форма баллона и тела накала, условия работы тела накала.

Лампы осветительные общего назначения мощностью от 15 до 150 Вт выпускают на одно напряжение 220 В переменного тока, а типов В, Б и Г мощностью до 500 Вт (кроме ламп БК) - на интер­вал напряжений 220-235 В. Лампы на одно напряжение и интервал напряжений имеют разные световые параметры и сроки службы. Световой поток ламп на одно напряжение на 15-20% больше све­тового потока ламп на интервал напряжений.

Средняя продолжительность горения ламп на одно напряжение составляет не менее 1000 ч при продолжительности горения каждой лампы не менее 700 ч. Средняя продолжительность горения ламп, рассчитанных на интервал напряжений, при работе их на нижнем пределе диапазона напряжений (220 В), в 2,5 раза больше срока службы ламп на одно напряжение (не менее 2500 ч при продол­жительности горения каждой лампы не менее 1500 ч). Если такие лампы работают на верхнем пределе диапазона напряжений (235 В), то средняя продолжительность горения составляет не менее 1000 ч при продолжительности горения каждой лампы не менее 700 ч.

Лампы медицинские (типа МС) имеют баллон из синего стекла, пропускающего ультрафиолетовые лучи. Эти лампы газополные, мощностью 75 Вт, на напряжение 220 В. Применяют такие лампы для лечебных целей.

Лампы для автомобилей и мотоциклов характеризуются не­большими размерами и высокой механической прочностью; они имеют штифтовые (Ш9, Ш15), а также фокусирующиеся цоколи. Эти лампы рассчитывают на 6; 12 и 24 В и выпускают как одно-, так и двухспиральными.

Лампы для карманных и портативных фонарей, радио- и элек­троприборов, велосипедов являются миниатюрными (МП). Макси­мальный диаметр баллона их составляет 11-16 мм, полная длина 24-31 мм, цоколи Р10 или Ш9. Лампы рассчитаны на напряжение 1-18 В. Средний срок службы в зависимости от назначения состав­ляет 45-1000 ч при продолжительности горения каждой лампы не менее 75% среднего срока.

Электрические лампы накаливания являются гигиеничными, хорошо приспосабливаемыми к осветительным установкам источ­никами света, но они имеют низкий к. п. д. (около 3%) и излучают свет, который по спектральному составу несколько отличается от спектрального состава солнечного света. В световом потоке ламп накаливания содержится больше желтых и меньше голубых и синих лучей, чем в световом потоке солнца, поэтому при освещении лам­пами накаливания не обеспечивается правильная цветопередача.

Люминесцентные лампы. Люминесцентными называют лам­пы, у которых световой поток создается за счет свечения специаль­ных веществ (люминофоров), возбуждаемых ультрафиолетовым излучением, возникающим вследствие электрического разряда в аргоне и парах ртути.

При электрическом разряде в парах ртути и аргоне около 2% потребляемой мощности приходится на видимые излучения сине-зеленого цвета, 70-80% - на ультрафиолетовые излучения, а ос­тальные (18-28%) - на тепловые. Под действием ультрафиолетовых излучений начинает светиться люминофор. Таким образом, люми­несцентные лампы (ЛЛ) состоят как бы из двух частей: источника ультрафиолетовых излучений и люминофора, трансформирующего ультрафиолетовые излучения в видимый свет. Световой поток со­здается за счет свечения люминофоров. Ультрафиолетовые лучи не выходят за пределы лампы, т. к. они поглощаются люминофором и стеклом трубки.

Глава 14

Электробытовые товары

По форме колбы ЛЛ делят на прямые цилиндрические (наибо­лее распространенные лампы), секционно-кольцевые, кольцевые и и-образные, спиралевидные.

У прямых, секционно-колъцевых, кольцевых и 11-образных ци­линдрических ламп колба представляет собой трубку диаметром 27 или 40 мм и длиной от 437 до 1500 мм. Чем мощнее лампа, тем больше длина трубки. На внутренние стенки трубки наносят тонкий слой люминофоров (галофосфат, хлорфторапатит кальция и др.), активированных марганцем и сурьмой. Состав люминофо­ров, в т. ч. концентрация активаторов, обусловливает спектральный состав излучения ЛЛ. В оба конца трубки впаяны стеклянные нож­ки с электродами, к которым приварены вольфрамовые биспирали, покрытые окислами бария, стронция и калия.

Лампы снабжают двухштырьковыми (2Ш) цоколями (Ц) с рас­стоянием между штырьками 12,7 мм. Внутренний диаметр цоколя равен 23,5 или 34,5 мм.

Спиралевидные лампы имеют цоколь как у обычной лампы накаливания, в котором находится пусковое устройство.

В зависимости от спектрального состава излучаемого света ЛЛ делят на пять типов.

Лампы дневного света (ЛД) имеют световой поток, который характеризуется цветовой температурой (Тц), равной 6500 К, и бли­зок по спектру к свету полуденного солнца. Если при освещении предъявляются повышенные требования к цветопередаче, то при­меняют лампы с улучшенным спектральным излучением (ЛДЦ).

Лампы белого света (ЛБ) имеют Тц 3500 К, излучают свет, близкий по спектру к свету ламп накаливания. Из всех люминес­центных ламп они имеют самую высокую световую отдачу, их применяют там, где требуется большая освещенность (конструк­торские бюро, кабинеты врачей и т. п.).

Лампы теплового белого света (ЛТБ) с Тц 2700 К излучают свет с розоватым оттенком, который хорошо передает черты чело­веческих лиц. Эти лампы наиболее подходят для освещения жилых помещений.

Лампы холодного белого света (ЛХБ) с Тц 4850 К занимают промежуточное положение между лампами ЛД и ЛБ.

696.

Осветительные лампы каждого типа выпускают мощностью 15; 20; 30; 40; 65 и 80 Вт.

Основными преимуществами ЛЛ по сравнению с лампами на­каливания являются более высокие световая отдача и более дли­тельный срок службы. Световая отдача ЛЛ составляет 30-62 лм/Вт, что в 4-5 раз больше световой отдачи осветительных ламп на­каливания, рассчитываемых на одно напряжение. Средний срок службы ЛЛ по стандарту не менее 10 000 ч при продолжительно­сти горения каждой лампы не менее 4000 ч, т. е. в 10 раз больше среднего срока службы ламп накаливания, рассчитываемых на одно напряжение.

Срок службы ЛЛ зависит от схемы включения в сеть, окружаю­щих условий и особенно от частоты зажиганий. При непрерывном горении, температуре окружающего воздуха 20-25 °С продолжи­тельность горения Л Л значительно превышает 10 000 ч. К преиму­ществам ЛЛ следует также отнести возможность получения света необходимого спектрального состава и меньшую зависимость све­тотехнических показателей от напряжения сети.

Требования к качеству электрических ламп. По своим элек­трическим, светотехническим параметрам и сроку службы элек­трические лампы должны соответствовать требованиям стандар­тов. Необходимо, чтобы стекло баллонов ламп не имело таких дефектов, как свиль, пузыри, камни; крепление цоколей к колбе было теплостойким и прочным, обеспечивало ввертывание и вы­вертывание лампы из патрона; чтобы стальные цоколи были по­крыты противокоррозионным слоем, не имели на корпусе трещин, складок, препятствующих креплению ламп в патронах, контактные штырьки были параллельны друг другу и располагались в одной плоскости.

Важно, чтобы электроды ламп были прочно припаяны или^; приварены к контактам цоколя, места сварки или пайки не меша­ли ввертыванию лампы в патроны. Сварка или пайка не должна нарушать надежность противокоррозионного покрытия цоколя.

ЛЛ должны зажигаться при номинальном напряжении сети в течение не более 10 с, а при снижении напряжения на 10% - в те­чение не более 1 мин. Миниатюрные лампы не должны перегорать

Глава 14

Электробытовые товары

при кратковременном (не более 1 мин) включении их на напряже­ние, превышающее номинальное на 10%.