Люминесцентные ртутные лампы типа. Какой вред от разбитых люминесцентных ламп

Ртутные лампы различных исполнений сегодня все еще задействуют, так как они заняли свою нишу: применяются при организации системы освещения крупных промышленных объектов, улицы. Общее обозначение наиболее распространенного исполнения высокого давления – ДРЛ, что означает дуговая ртутная люминесцентная лампочка. Данная разновидность представляет газоразрядные источники света и характеризуется 1 классом опасности ввиду того, что в состав, помимо прочего, входит и ртуть.

Как и другие высокоэффективные газоразрядные лампы, они работают под высоким давлением и требуют специального корпуса для безопасной работы, а также электрического балласта. Эти лампы также требуют периода нагрева в течение нескольких минут, чтобы достичь максимальной яркости, поэтому они обычно не используются для освещения помещений, которое часто включается и выключается.

Некоторые типы металлов - галогенные лампы

Он используется для освещения в больших общественных местах, таких как кинотеатры, торговые центры, залы и т.д. он помещается в специальный корпус для металлогалогенных ламп и имеет керамический цоколь с обоих концов. Некоторые модели также используются для аквариумов.

Особенности устройства

Конструкцией предусматривается несколько основных элементов:

  • цоколь – контактная часть, а осветительные элементы с держателем Е40, Е27 легко установить в любой современный светильник;
  • кварцевая колба – содержит инертный газ и некоторое количество ртути, соединена с электродами;
  • внешняя колба – изготовлена из термостойкого стекла, по форме напоминает аналог накаливания, внутри находится кварцевая колба (горелка).

Газоразрядные источники света изнутри покрываются люминофором. Дуговая лампа содержит углекислый газ, который наполняет внешнюю колбу. Функционирует большинство подобных осветительных элементов посредством пускорегулирующего аппарата (ПРА), но есть и отдельный вид – газоразрядные лампы прямого включения, которые не требуют установки ПРА, а подключаются напрямую в сеть.

Эти лампы широко используются в парковом и садовом освещении, а также для освещения больших пространств. Высокий уровень освещенности и дневной свет, излучающий их, делают их идеальными для освещения игровых площадок, залов и других общественных мест. Им также нужна зажигалка и дроссель для работы.

Этот тип металлогалогенных ламп имеет специфическое применение. Используется в медицине, разных типах проекторов и т.д. прикрепление их к гнезду осуществляется через две «ноги» в нижней части лампы. Целесообразно очищать их спиртом, потому что они имеют высокую мощность, они работают при высокой температуре, и каждое касание лампы пальцами оставляет следы, что в свою очередь резко сокращает срок службы лампы.

Конструкция лампы ДРЛ

Дуговые источники света функционируют на основе явления люминесценции. При этом свечение возникает под воздействием ультрафиолетового излучения. Его же продуцируют ртутные пары, которые входят в состав газообразного наполнения кварцевой колбы. Эти процессы возникают при условии, что через кварцевую горелку будет проходить электрический разряд.

Натрий-лампа - газоразрядная лампа, которая использует возбужденное состояние натрия, которое генерирует свет. Существует две разновидности этого типа лампы в зависимости от их рабочего давления: низкого давления и высокого давления. Натриевые лампы низкого давления являются наиболее эффективными источниками электрического света, но их желтый свет ограничен наружным освещением, например, уличными фонарями. Натриевые лампы высокого давления имеют более широкий диапазон света, но меньшую передачу цвета, чем другие типы освещения.

Поскольку натриевые лампы вызывают меньше света, чем ртутные лампы, многие города используют их. Ртутная лампа - газоразрядная лампа, которая использует электрическую дугу и пары ртути для испускания света. Электродуговый разряд обычно ограничивается небольшой кварцевой трубкой, помещенной в пузырьковый пузырь. Внешний воздушный шар может быть прозрачным или покрытым фосфором, и в обоих случаях баллон теплоизолирован, защищает от ультрафиолетового излучения, которое генерирует источник света.

Обзор существующих видов

Газоразрядные источники света высокого давления, в число которых входят и дуговые лампочки ДРЛ, подразделяются на две основные группы: общего и узкоспециального назначения. Первый вариант устанавливается в светильник уличного освещения. Вторая группа источников света высокого давления применяется в медицине, определенных отраслях промышленности, а также сельском хозяйстве.

По этим причинам они используются для освещения больших площадей, таких как фабрики, склады, стадионы, спортивные площадки и уличное освещение. Прозрачные пузырьковые ртутные лампы производят белый свет с сине-зеленым оттенком из-за специфических для ртути спектральных линий. Из-за «коррекции» фосфора ртутные лампы, на которых баллон покрыт фосфором, имеют лучшую цветопередачу.

Газоразрядные лампы низкого давления

Эти лампы в основном используются для уличного освещения. Индукционные лампы относятся к классу разрядных ламп низкого давления - люминесцентных ламп или компактных люминесцентных ламп. Подземные лампы, где энергия передается электромагнитной индукцией в объем лампы и преобразуется в видимый свет. Электронное управление встроено в громкость лампы.

Кроме этого, газоразрядные лампы подразделяются на виды в соответствии с конструкционными и функциональными отличиями. Диапазон мощностей: от 80 до 1 000 Вт. Чаще используются более мощные исполнения 100 Вт, 250 Вт, 400 Вт и пр. Причем существует разделение по количеству электродов: двухэлектродные (мощность от 80 до 1 000 Вт); четырехэлектродные (250 -1 000 Вт).

В индукционных лампах более 20% энергии поступает в видимый свет и преобразует энергию в 4-5 раз лучше, чем лампы накаливания. Источник питания ламп 230 В, 50 Гц. Они подходят для домашнего использования, а также для складов и общественных зданий. Их единственным недостатком является их относительно высокая цена. Обе группы этих ламп относятся к категории источников разряда высокого давления с использованием интересных свойств разряда в парах ртути при повышенном давлении. Приведенные выше статьи были читатели, знакомые с низким давлением ртутных ламп, в которых большая часть энергии излучается резонансных линий в ультрафиолетовой области спектра, который использует слой люминофора преобразуется в видимой части, а ее видимый свет разряда достигает уровня нескольких процентов от мощности, подаваемой.

Дуговые металлогалогенные источники света (ДРИ)

Особенность таких ламп заключается в излучающих добавках, отсюда происходит и обозначение: ДРИ (дуговые ртутные осветительные элементы с излучающими добавками). По внешним признакам этот источник света сходен с аналогом ДРЛ.

Для разрядных ламп высокого давления механизм генерации света отличается. По мере увеличения давления паров ртути и увеличения плотности тока излучаемая энергия смещается в сторону более высоких длин волн, увеличивается удельная мощность и создается непрерывный спектр, интенсивность которого возрастает по мере увеличения давления паров ртути.

Однако, несмотря на относительно высокую выходную мощность, такой источник не подходит для общего освещения, потому что его красный свет полностью отсутствует в его красном свете. Поэтому доставка цветов освещенных предметов и особенно кожи человека совершенно неудовлетворительна.

Ртутные лампы ДРИ

Отличие между ними заключается в том, что состав ДРИ включает в себя еще и специализированные компоненты, которые строго дозируются: галогенид натрия, индия и некоторые другие. Это способствует значительному повышению эффективности излучения.


Колба может иметь форму эллипсоида или цилиндра. Ртутные лампы данного вида сегодня все чаще содержат керамическую горелку вместо кварцевого аналога. Также газоразрядные источники света этой группы имеют более совершенную конструкцию, в частности, форма внутренней колбы может быть шарообразной. Ртутные лампы ДРИ требуют включения в цепь дросселя.

Поэтому были предприняты попытки устранить дефицит и улучшить спектр испускаемого света. Можно использовать следующие параметры. Этот метод используется для ртутных ламп высокого давления с люминофорами. Это может привести к существенному увеличению красного содержимого за счет конкретной мощности. Этот метод используется для смешанных ламп, которые также используют люминофорез.

В шестидесятые годы двадцатого века был открыт новый способ введения люминесцентных добавок в разряд ртути в виде соответствующих галогенидов. Этот метод используется для галогенных ламп. Здесь открыта широкая область применения, в частности, в связи с разработкой других материалов, пригодных для изготовления горелки горелки. Этот метод используется, например, в натриевых лампах высокого давления и галогенных лампах с горелкой из оксида алюминия.

Применяются газоразрядные осветительные элементы данного вида при организации наружного освещения: парков, улиц, площадей, их задействуют в качестве подсветки зданий, торговых и выставочных залов, а также крупных площадок (спортивных, футбольных полей).

Металлогалогенные с зеркальным слоем (ДРИЗ)

Ртутные лампы этого вида имеют сходный состав с аналогами ДРИ: основное наполнение + излучающие добавки. Но дополнительно к тому конструкцией предусмотрен зеркальный слой. Благодаря этой особенности лампочки высокого давления ДРИЗ обеспечивают направленный луч света.

Ртутные лампы высокого давления - источники света, в которых основная часть света генерируется в ртутном разряде при парциальном давлении, превышающем 100 кПа. Это определение относится к лампам с прозрачной внешней лампой и лампочкой, покрытой люминесцентными лампами, в которой часть света генерируется разрядом и частью слоя люминофора, возбуждаемой ультрафиолетовым излучением разряда.

Горелки. Горелка выполнена из кварцевого стекла, в которое запечатываются основные вольфрамовые электроды, и обычно один вспомогательный электрод. Для вакуумного уплотнения электродов используется молибденовая фольга. Электрод покрыт барием и оксидом кальция с добавлением оксида иттрия, с более старыми оксидными структурами. Точное количество ртути и аргона при давлении около 2, 6 кПа подается в горелку. Аргон облегчает зажигание разряда и предотвращает увеличение испарения массы излучения на начальной стадии его развития, когда факел превышает номинальный ток до 50%.


Металлогалогенные источники света с зеркальным слоем (ДРИЗ)

Их используют в условиях плохой видимости, так как высокий уровень мощности наряду с конструкционными особенностями способствует организации эффективного освещения участка объекта благодаря направленному свечению.

После подключения напряжения питания к лампе сначала происходит разрядка между вспомогательным и ближайшим основным электродами. Этот разряд стабилизируется резистором, расположенным вне горелки в колбе. Вспомогательный разряд вызывает предварительную ионизацию разрядного пространства и облегчает разработку разряда между основными электродами. Достаточно разжечь разряд с относительно большим запасом напряжения сети, и никаких дополнительных устройств зажигания не требуется. Горелка помещается во внешнюю лампочку, которая выполняет несколько функций.

Ртутно-кварцевые шаровые источники света (ДРШ)

Такие лампочки высокого давления выделяются из ряда аналогов. Этому способствуют следующие факторы: шарообразная форма колбы, излучение повышенной интенсивности. А дополнительно к тому ртутно кварцевая лампа характеризуется сверхвысоким давлением.


Он стабилизирует тепловую и, следовательно, электрический режим лампы и, следовательно, ее световой поток, поглощает нежелательное ультрафиолетовое излучение и выступает в качестве поверхности для осаждения слоя люминофора. Внешняя лампа изготовлена ​​из мягкого натриево-кальциевого стекла или твердого боросиликатного стекла в случае входов более 125 Вт. Колбу заполняют смесью аргона и азота при давлении около 50 кПа. Инертная атмосфера защищает систему носителя горелки и особенно молибденовые пленки от окисления.

Слой люминофора наносят на внутреннюю стенку колбы, которая преобразует часть ультрафиолетового излучения в видимый свет, особенно в красную область спектра, чтобы обеспечить лучшую цветопередачу. Люминофор, чаще всего иттрий-лакшат или активированный европией ванадат-борат-иттрий, наносят на колбу на сухой путь в электростатическом поле.

Лампочки высокого давления ДРШ

Область применения – узкоспециальные направления, в частности, проекционные системы, лабораторное оборудование.

Ртутно-кварцевые (ПРК, ДРТ)

Этот вид лампочек имеет иную форму колбы, чем выше рассмотренные аналоги. Например, ПРК расшифровывается как прямой ртутно-кварцевый осветительный элемент. Это первоначальное обозначение лампы ДРТ (дуговая ртутная трубчатой формы).

Потребность в точном дозировании ртути в горелке обусловлена ​​выраженной зависимостью давления насыщенного пара ртути от температуры. В этом режиме даже небольшие изменения температуры стенок трубы вызывают значительные изменения давления и, следовательно, изменяют все параметры лампы. Чтобы уменьшить эту зависимость, ртутные лампы высокого давления заполняются точным количеством ртути, чтобы они испарялись при нормальных рабочих условиях, и поэтому разряд протекает в режиме перегретого пара. Давление определяется количеством дозированной ртути и изменяется пропорционально эффективной температуре горелки, которая значительно медленнее, чем в диапазоне насыщенных паров.

Переход на другую маркировку произошел в 80 гг. прошлого века. Ртутно кварцевая лампа в данном исполнении характеризуется формой колбы в виде цилиндра, электроды же располагаются на торцевых участках колбы.

Цвет излучения

Ртутьсодержащие лампы благодаря присутствию в конструкции люминофора на выходе дают цвет максимально близкий к белому. Нейтральный оттенок получается в результате смешивания излучений газообразных составляющих колбы и люминофора. В частности, пары ртути продуцируют свечение разных цветов: синий, зеленый, фиолетовый, оранжевый. А кроме этого, излучают ультрафиолет (мягкий, жесткий).

Постепенное испарение ртути в первой фазе лампы при ее включении приводит к соответствующим изменениям электрических и световых параметров, так что установившиеся значения достигаются примерно через 5 минут. Основные параметры показаны в табл. Лампы-разрядники также доступны в дизайне рефлекторной колбы; они используются в тяжелых режимах работы с высокой степенью загрязнения. Для ртутных ламп высокого давления требуются дроссели для энергопотребления приблизительно от 10 до 45 Вт в зависимости от потребляемой мощности.

К преимуществам ртутных ламп высокого давления относятся. Относительно низкая эффективность по сравнению с современным источником разряда, особенно для ламп с низким энергопотреблением, плохой цветопередачей, особенно в базовом диапазоне, невозможность - с учетом содержания ртути - отложить отработанные лампы в бытовых отходах, возможность лампы отключается, чтобы повернуть вверх после охлаждения, трудности с материалом, связанные с относительно большими размерами освещающей поверхности лампы, нецелесообразность для затемнения. Эти лампы используются, например, при анализе люминесцентных материалов в криминалистике, при проверке подлинности банкнота в почтовых операциях, создавая различные световые эффекты в театре и др.

Комбинированное свечение люминофора и газообразного наполнения колбы, расположенной внутри лампочки высокого давления ДРИ, позволяет получить разные цвета свечения: зеленый, фиолетовый и др. Это достигается благодаря изменению состава и соотношения излучающих добавок.

Пускорегулирующие аппараты

Лампы люминесцентные ртутные подключаются к сети в большинстве случаев через дроссель (ПРА). По сути, этот узел представляет собой токоограничитель, способствующий плавному вводу источника света высокого давления в эксплуатацию. При отсутствии пускорегулирующего аппарата лампочка ДРЛ сгорит по причине прохождения через электроды тока высоких значений.

Электропроводка и электрические параметры соответствуют разряду газоразрядных ламп для общего освещения. В первом случае необходимо обеспечить извлечение озона, что является общим для современного технологического оборудования. Лампы работают в специальных электрических цепях, которые отличаются от цепей балластами для общего диапазона ртутных ламп высокого давления.

Доля ртутных ламп высокого давления для общего освещения на рынке неуклонно снижается; постепенно заменяются значительно более эффективными натриевыми и галогенидными лампами. Маломощные типы также конкурируют с компактными люминесцентными лампами с электронным балластом и теперь также с светоизлучающими диодами. Кроме того, разработка новых подходящих светильников является застойной, а схемы предварительного питания представлены только дросселями с энергозависимостью, производство которых в некоторых странах будет прекращено по энергетическим соображениям.

Однако существуют и аналоги прямого включения. Для их нормальной работы не требуется дроссель, можно устанавливать лампу высокого давления в светильник. Такие источники света обозначаются ДРВ (дуговые ртутные вольфрамовые). Они сходны по характеристикам с вариантом ДРЛ. Выбор пускорегулирующего аппарата производится на основании данных о мощности лампочки.

Общие технические характеристики

Определение наиболее подходящего вида лампы осуществляется с учетом основных параметров источника света:

  • напряжение питания – обычно указывается для осветительных элементов прямого включения, устанавливаемых без дросселя (ДРВ);
  • мощность – варьируется от 80 до 1 000 Вт;
  • световой поток напрямую зависит от уровня создаваемой нагрузки: изменяется в пределах от 1 900 до 59 000 лм;
  • продолжительность горения: от 1 500 до 20 000 ч, при этом наиболее короткий срок функционирования отмечается у вольфрамовых лампочек прямого включения;
  • тип цоколя: Е27, Е40;
  • габариты изделия – варьируются в зависимости от исполнения лампы.


Особенности и характеристики различных источников света

Для источников света ДРЛ и прочих аналогов, подключаемых с дросселем, может быть указано напряжение на лампе.

Хранение и утилизация

Учитывая, что в состав осветительных элементов типа ДРЛ и прочих им подобных исполнений входит ртуть (класс опасности 1), хранить изделия с поврежденными колбами в неподготовленных для этого помещениях запрещено. Особенно, если речь идет о количестве опасного отхода в промышленных масштабах. Заниматься хранением, транспортировкой и дальнейшей утилизацией должны организации, имеющие соответствующую лицензию (ЮНЭП).

В схеме обязательно имеется дроссель 2 для стабилизации горения дуги. Поджигающие электроды включены так, что между каждым из них и основным электродом после включения создается разность потенциалов, равная напряжению сети. Так как расстояние между поджигающим и основным электродами значительно меньше расстояния между основными электродами, то здесь и возникает начальный разряд, который перекидывается затем на основной промежуток. Для ограничения тока, протекающего через поджигающие электроды, включают сопротивления.

Рис. 2. Четырех электродная дуговая ртутная лампа ДРЛ (а),

схемы ее включения (б, в) и схема включения двухэлектродной лампы ДРЛ (г):

1 - главные электроды; 2 - вспомогательные электроды; 3 - внутренняя колба; 4 - внешняя колба

Схема включения двух электродных ламп значительно сложнее, содержит в себе специальное зажигающее устройство и применяется реже. Четырех электродные лампы ДРЛ выпускаются мощностью 80-1000 Вт и используются как источники света. Они имеют период разгорания и повторное зажигание их возможно только после остывания. Для этих ламп, как источников света, характерен относительный недостаток - излучения красновато-оранжевого цвета, что приводит к искажению цветовых ощущений при освещении.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

Изучение арматуры для ламп накаливания

Изучить устройство светильников, имеющихся на траверсе в лаборатории. Сделать их эскизы и классифицировать их по светораспределению и исполнению.

Исследование работы люминесцентной газосветной лампы

Собрать схему для исследования работы люминесцентной газосветной лампы (рис. 3). Пригласить преподавателя или лаборанта для проверки схемы. Установить ЛАТРом на зажимах дросселя напряжение 220 В и провести следующие замеры:

Мощности «Р», потребляемой всей установкой;

Тока «I» на входе на дроссель,;

Напряжения «U» между электродами лампы.

По данным замеров определить сos установки. Данные опыта и расчета сравнить с каталожными и свести в таблицу, форму таблицы разработать самостоятельно.


(5)

где U – напряжение, подведенное к установке.

Устанавливая ЛАТРом на входе на дроссель напряжение от 240 В и ниже с шагом в 10 В, люксметром замеряют освещенность, создаваемую лампой на уровне стола при вышеуказанных напряжениях. По данным опыта в осяхE = f (U) построить график зависимости освещенности, создаваемой лампой от напряжения, подведенного к схеме.

По результатам опытов составить отчет установленной формы.



Статьи по теме: