Какое напряжение на лампе дневного света?

Люминесцентные лампы и их характеристики (Часть1)

С.И. Паламаренко, г Киев

Классификация люминесцентных ламп, характеристики обычных люминесцентных ламп, зависимость параметров ламп от напряжения сети, зависимость характеристик от окружающей температуры и условий охлаждения, изменение характеристик люминесцентных ламп в процессе горения, энергоэкономичные люминесцентные лампы, зарубежные люминесцентные лампы, компактные люминесцентные лампы, безэлектродные люминесцентные лампы.

Классификация люминесцентных ламп

Люминесцентные лампы (ЛЛ) делятся на осветительные общего назначения и специальные. К ЛЛ общего назначения относят лампы мощностью от 15 до 80 Вт с цветовыми и спектральными характеристиками, имитирующими естественный свет различных оттенков. Для классификации ЛЛ специального назначения используют различные параметры. По мощности их разделяют на маломощные (до 15 Вт) и мощные (свыше 80 Вт); по типу разряда на дуговые, тлеющего разряда и тлеющего свечения; по излучению на лампы естественного света, цветные лампы, лампы со специальными спектрами излучения, лампы ультрафиолетового излучения; по форме колбы на трубчатые и фигурные; по светораспределению с ненаправленным светоизлучением и с направленным (рефлекторные, щелевые, панельные и др.).

Маркировка обычно состоит из 2-3 букв. Первая буква Л означает люминесцентная. Следующие буквы означают цвет излучения: Д — дневной; ХБ — холодно-белый; Б — белый; ТБ — теплобелый; Е — естественно-белый; К, Ж, 3, Г, С — соответственно красный, желтый, зеленый, голубой, синий; УФ — ультрафиолетовый. У ламп с улучшенным качеством цветопередачи после букв, обозначающих цвет, стоит буква Ц, а при цветопередаче особо высокого качества — буквы ЦЦ. В конце ставят буквы, характеризующие конструктивные особенности: Р — рефлекторная, У — U-образная, К — кольцевая, А — амальгамная, Б — быстрого пуска. Цифры обозначают мощность в ваттах. Маркировка ламп тлеющего разрада начинается с букв ТЛ.

Характеристики обычных ЛЛ

В табл.1 приведены характеристики наиболее распространенных ЛЛ дневного света. Обозначения: Р — мощность; U -напряжение на лампе; I — ток лампы; R -световой поток; S — световая отдача.

Зависимость параметров ламп от напряжения сети

При изменении напряжении сети в пределах + 10% изменение параметров лампы можно определить из соотношения dX/X = Nx dUc/Uc, где X — соответствующий параметр лампы; dX — его изменение; Nx — коэффициент для соответствующего параметра. Для схемы с дросселем коэффициенты имеют следующие значения: для силы света Ni = 2,2; для мощности Np = 2,0; для светового потока Nф = 1,5. В схеме с емкостно-индуктивным балластом величины Nx несколько меньше.

При падении напряжения сети ниже допустимого ухудшаются условия перезажигания. Повышение напряжения выше допустимого вызывает перекал катодов и перегрев пускорегулирующих устройств. И в том, и в другом случае происходит значительное сокращение срока службы ламп.

Размеры, мм (рис.1) L1 L2 D

Зависимость характеристик от окружающей температуры и условий охлаждения

Изменение температуры трубки по сравнению с оптимальной как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения, вызывает снижение светового потока, ухудшение условий зажигания и сокращение срока службы. Надежность зажигания стандартных ламп при работе со стартерами начинает особенно заметно падать при температурах ниже -5°С и при понижении напряжения сети. Например, при -10°С и напряжении сети 180 В вместо 220 В число незажигающихся ламп может доходить до 60-80%. Такая сильная зависимость делает применение ЛЛ в помещениях с низкими температурами неэффективным.

Повышение температуры относительно оптимальной может происходить при повышении температуры окружающей среды и при работе ламп в закрытой арматуре. Перегрев ЛЛ кроме уменьшения светового потока сопровождается некоторым изменении их цвета. На рис.2 показана зависимость параметров ЛЛ от температуры окружающей среды.

Изменение характеристик ЛЛ в процессе горения

В первые часы горения происходит некоторое изменение электрических характеристик ламп, связанное с доактивиров-кой катодов, выделением и поглощением различных примесей. Эти процессы обычно заканчиваются на первой сотне часов. В течение остального срока службы электрические характеристики изменяются очень незначительно. Происходит постепенное уменьшение яркости свечения люминофора и светового потока лампы (рис.3: кривая 1 для ЛЛ 40 Вт, кривая 2 для ЛЛ 15 и 30 Вт). В некоторых лампах уже спустя несколько сотен часов горения начинают появляться темные налеты и пятна у концов трубки, связанные с распылением катодов. Они свидетельствуют о плохом качестве ламп.

Энергоэкономичные люминесцентные лампы (ЭЛЛ)

ЭЛЛ предназначены для общего освещения и полностью взаимозаменяемы со стандартными ЛЛ мощностью 20, 40 и 65 Вт в существующих осветительных установках без замены светильников и пускорегулирующей аппаратуры. Они имеют стандартную длину, стандартные значения рабочих токов и напряжений на лампах и те же или близкие значения световых потоков, что и у стандартных ламп соответствующей цветности при пониженной на 10% мощности (18, 36 и 58 Вт). Внешне ЭЛЛ отличаются от стандартных ламп только меньшим диаметром (26 мм вместо 38 мм). За счет уменьшения диаметра снижается расход основных материалов (стекло, люминофор, газы, ртуть и др.).

Для обеспечения того же падения напряжения на лампах при уменьшении их диаметра пришлось применить для наполнения смесь аргона с криптоном и снизить давление до 200-330 Па (вместо обычных 400 Па в стандартных лампах). В ЭЛЛ возрастает температура трубки до 50°С, но создавать специальные условия для охлаждения не требуется. Люмино-форный слой в ЭЛЛ находится в более тяжелых рабочих условиях, поэтому наиболее подходящими для этих ламп являются редкоземельные люминофоры. Однако такие люминофоры примерно в 40 раз дороже стандартного галофосфата кальция (ГФК), поэтому и лампы с такими люминофорами в несколько раз дороже обычных. Для снижения стоимости ламп применяют двухслойное покрытие. Сначала на стекло наносят ГФК, а поверх него редкоземельный люминофор небольшой толщины.

Промышленность выпускает ЭЛЛ мощностью 18, 36 и 58 Вт цветностей ЛБ, ЛДЦ и ЛЕЦ со световыми параметрами, совпадающими с параметрами обычных ЛЛ тех же цветностей мощностью 20, 40 и 65 Вт. Под маркой ЛБЦТ выпускаются ЭЛЛ с трехком-понентной смесью редкоземельных люминофоров со сроком службы 15000 ч.

Зарубежные фирмы выпускают ЭЛЛ трех-четырех стандартизованных цветовых тонов и с двух-трехкомпо-нентной смесью редкоземельных люминофоров. В табл.2 приведены параметры некоторых типов ЭЛЛ в колбах диаметром 26 мм фирмы OSRAM (Германия).

Компактные люминесцентные лампы (КЛЛ)

В начале 80-х годов стали появляться многочисленные типы компактных ЛЛ мощностью от 5 до 25 Вт со световыми отдачами от 30 до 60 лм/Вт и сроками службы от 5 до 10000 ч. Часть типов КЛЛ предназначена для непосредственной замены ламп накаливания. Они имеют встроенную пускорегулирующую аппаратуру и снабжены стандартным резьбовым цоколем Е27.

Разработка КЛЛ стала возможной только в результате создания высокостабильных узкополосных люминофоров, активированных редкоземельными элементами, которые могут работать при более высоких поверхностных плотностях облучения, чем в стандартных ЛЛ. За счет этого удалось значительно уменьшить диаметр разрядной трубки. Что касается сокращения габаритов ламп в длину, то эта задача была решена путем разделения трубок на несколько более коротких участков, расположенных параллельно и соединенных между собой либо изогнутыми участками трубки, либо вваренными стеклянными патрубками.

Срок службы люминесцентных ламп напряжение

Характеристики и описание

Люминесцентные лампы дневного света в независимости от формы и мощности содержит два электрода, которые располагаются в противоположных частях внутри нее.
При замыкании цепи (включении осветительного прибора) межу ними появляется напряжение и загорается дуговой разряд.

В результате этого процесса электрический ток начинает проходить через инертный газ и пары ртути, заключенные в лампе, что приводит к образованию ультрафиолетового излучения, которое из-за особенности строения глаз человек увидеть не может.

Это интересно! Исправный огнетушитель – помещения и жизнь людей в безопасности

Внутренние стенки ламп при их производстве покрываются люминофором. Веществом, которое способно поглощать ультрафиолетовое излучение и преобразовывать его в видимый свет.

Данные приборы могут быть трех типов:

1. Электролюминесцентные.
2. Имеющие холодный катод.
3. Горячего запуска. Этот тип самый распространенный. Для разогрева может использоваться стартер.

Возьмите на заметку: разницы между флуоресцентными и люминесцентными лампами не существует. И те, и другие — лампы дневного света, внутри которых используется люминофор. Понятие «флуоресценция» является в настоящее время устаревшим.

Различные фирмы-производители наносят свою маркировку. Но все указывают главные параметры приборов: мощность, тип, цветовые характеристики.

Характеристики и виды люминесцентных ламп на 36 ватт

Лампы люминесцентные мощностью 36w являются изделиями общего применения. В зависимости от формы трубки бывают линейные или фигурные. Они могут использовать тлеющий или дуговой разряды.

На рисунке ниже приведена маркировка отечественных изделий.

Маркировка люминесцентных ламп.

Согласно этому изображению две первые буквы ЛБ обозначают, что перед нами источник дневного света.

Важно! Лампы дневного света ЛБ наиболее эффективны по светоотдаче.

Наибольшее распространение получили лампы с такими спектрами излучения:

• источники дневного света ЛД, а также их аналоги ЛДЦ с улучшеной цветопередачей;
• лампы с тёплым белым цветом ЛТБ излучают поток света, имеющий розоватый оттенок;
• холодно-белые ЛХБ по техническим характеристикам находятся между ЛБ и ЛД.

Единого мирового стандарта маркировки не существует, каждая компания обозначает свои изделия по-своему. Обычно европейские компании помечают световой спектр цифрами. Так, компания Osram цифрой 765 маркирует холодный цвет, а 640 — тёплый. Компания Philips TLD приняла такие обозначения: 33 — тёплый цвет, а 54 — холодный (может отличаться, и в сущности это сокращение от тысяч Кельвинов, где 33 — 3300 К, а 54 — 5400 К).

Источники света мощностью 36 Вт имеют примерно такие технические параметры:

• средняя яркость — от 6 до 11 Кд/м2;
• срок службы люминесцентной лампы мощностью 36 Вт не менее 5 000 часов. Среднее время работы — 12 000 часов;
• наиболее часто встречаются лампы люминесцентные линейные двухцокольные, длина трубки при этом составляет 1 200 миллиметров;
• обычно имеют диаметр трубки 26 миллиметров.
• Цоколь чаще всего G13, реже G5.

Чтобы уточнить технические характеристики конкретного изделия, следует ознакомиться с документацией на него.

Преимущества и недостатки

Основными достоинствами люминесцентных ламп можно назвать:

1. Отличную цветопередачу при возможности выбора спектра света, излучаемого ими. Он наиболее приближен к дневному естественному свету, при этом обладает небольшой яркостью, не способен слепить и портить зрение человека.
2. Имеют длительный срок службы, ресурс составляет 12 тыс. часов.
3. В отличие от своих аналогов они различаются не только по размеру, но и по форме. Осветительные приборы могут выглядеть по-разному:

• в виде длинных тонких трубок;
• круглые как кольцо;
• в форме спирали;
• шара;
• в виде дуги и другие (по картинке можно выбрать нужную модель).

Это позволяет подобрать модель, необходимую для освещения конкретного объекта.

Знаете ли Вы, что: люминесцентные лампы являются энергоэкономичными.

К недостаткам люминесцентных ламп можно отнести:

1. Их зависимость от температуры окружающей среды. То есть существует диапазон температурных значений, при которых они работают на полную мощность, но отклонение от него может привести к их поломке или снижению эффективности.
2. Сложности подключения, обусловленные особенностями строения (некоторые из них не способны работать без стартера). В настоящее время существуют компактные модели, которые можно вкрутить в обычный патрон, используемый ранее для ламп накаливания.
3. Высокая стоимость.

Срок службы в часах, отличие от срока годности

Срок службы люминесцентных ламп – это период, измеряемый в часах, в течение которого они должны работать без каких-либо нареканий.
Производитель несет ответственность за свой товар и обязан заменить его в случае неисправности. Данный показатель является относительной величиной, так как зависит от конструкции конкретной модели, фирмы-производителя.

Это интересно: срок службы по разным оценкам может составлять от 2,5 до 20 тысяч часов.

Срок годности устанавливается производителем. По его истечении, в независимости была лампа в использовании или нет, она считается непригодной для дальнейшей эксплуатации.

Примите к сведению: производитель по прошествии данного периода времени снимает с себя ответственность за товар и не гарантирует его исправность.

Срок службы люминесцентных ламп

Срок службы люминесцентных ламп – это период времени, в течение которого изготовитель обязуется обеспечивать потребителю возможность использовать люминесцентные лампы по назначению и несет ответственность за существенные недостатки, которые могут возникнуть в люминесцентных ламп.

Вернуть товар можно почти всегда! Главное знать порядок действий и правильно пользоваться законом. Получите информацию бесплатно от юристов через чат (справа внизу ↘️) либо по этой ссылке.
вернуть товар

Актуальность статьи проверена нами по состоянию на 17.04.2021, пользуясь сайтом вы соглашаетесь с Правилами

Права потребителя в течение срока службы люминесцентных ламп

В течение срока службы люминесцентных ламп потребитель имеет полное право на:

• возможность использования люминесцентных ламп;
• ремонт и соответствующее обслуживание люминесцентных ламп;
• предъявление требований об безвозмездном устранении существенных недостатках люминесцентных ламп, даже, если кончился гарантийный срок;
• возмещение вреда, возникшего из-за люминесцентных ламп.

Если срок службы на люминесцентные лампы не установлен

Если срок службы люминесцентных ламп не установлен, то производитель обязан обеспечить вышеуказанные права потребителя в течение 10 лет. Таким образом, как правило, производителю гараздо выгодней установить срок службы, чем его не устанавливать.

Как узнать срок службы люминесцентных ламп

Срок службы товара устанавливается изготовителем, при этом изготовитель (исполнитель, продавец) обязан своевременно предоставлять потребителю необходимую и достоверную информацию относительно люминесцентных ламп, которая в обязательном порядке должна содержать сведения о сроке службы люминесцентных ламп.

Когда изготовитель обязан установить срок службы

изготовитель обязан устанавливать срок службы товара длительного пользования, в том числе комплектующих изделий (деталей, узлов, агрегатов), которые по истечении определенного периода могут:

• представлять опасность для жизни, здоровья потребителя,
• причинять вред его имуществу или окружающей среде.

Список товаров длительного пользования, в том числе комплектующих изделий (деталей, узлов, агрегатов), которые по истечении определенного периода могут представлять опасность для жизни, здоровья потребителя, причинять вред его имуществу или окружающей среде содержится в специальном перечне, утверждаемом Правительством Российской Федерации.

Прием претензий и бесплатная юридическая консультация сегодня! Звоните:

1. Москва
2. Санкт-Петербург +7 812 309-16-31
3. Горячая линия по РФ 8 800 511-69-34 (бесплатно)

вернуть деньги
Рекомендуем решить проблему сейчас — правильная и обоснованная претензия это ключ к успеху!

Когда изготовитель не обязан устанавливать срок службы

Во всех остальных случаях установление срока службы является правом изготовителя, т.е. он может и не устанавливать срок службы.

исчисление срока службы люминесцентных ламп

Срок службы может исчисляться единицами времени, а также иными единицами измерения -километрами, метрами и т. п. исходя из функционального назначения товара.

Срок службы на люминесцентные лампы начинает течь с момента передачи люминесцентных ламп потребителю, если договором не предусмотрено иное.

От чего зависит срок службы светильников

Основные факторы, от которых зависит продолжительность срока годности:

В зависимости от мощности срок службы различных моделей может существенно отличаться. Лампочки мощностью 15В лучше не выключать чаще 3 раз в день.

Объясняется это в первую очередь тем, что они потребляют незначительное количество электроэнергии и при неправильной эксплуатации быстро выходят из строя. Более мощные модели применяются для освещения крупных предприятий, общественных учреждений, где отсутствует необходимость частых включений и выключений света, поэтому служат они гораздо дольше;

1. Частота включения.

Оптимальная частота включения составляет 5-6 раз в сутки. При увеличении этого показателя срок службы может существенно сократиться.

Как продлить срок службы

Некоторые секреты продления срока службы люминесцентных ламп:

• в первую очередь соблюдать режим использования, включать и выключать лампу на продолжительный период времени, но не чаще 5 раз за сутки;
• использовать их в приемлемых температурных рамках;
• правильно подбирать осветительные приборы по мощности в соответствии с их назначением, так как данная величина, необходимая для освещения квартир домов, существенно отличается от моделей, используемых на производстве;
• можно залудить контакты во избежание их окисления под воздействием температуры и влажности окружающей среды;
• стоит припаять все скрученные в стартере провода, что позволить увеличить время их использования.

Как продлить?

Чтобы пользоваться своей покупкой как можно дольше, нужно соблюдать правила:

• включение не чаще 5 раз в день (поэтому для туалетной комнаты такой вид лампы не подходит);
• выключение минимум через 10-15 минут после начала работы;
• используйте стабилизатор напряжения и сохраните жизнь не только люминесцентным лампочкам, но и другим электроприборам.

Еще один важный момент. На Российском рынке изобилуют тысячи видов подобной продукции от различных стран – производителей.

Практика показывает, что китайский дешевый товар не всегда соответствует качеству, так как при его изготовлении использован низкопробный материал. Поэтому ориентируйтесь по цене. Чем она выше, тем больше шансов купить хорошую лампу.

Срок службы других товаров мы рассматриваем в отдельных статьях. Из них вы узнаете о сроках годности гель-лаков, сигарет, аптечек первой помощи, семян цветов и овощей, автомобильных шин, труб, моторного масла, духов и косметики, а также счетчиков воды, газа и электроэнергии.

Советы при покупке – как купить качественный товар

При выборе рассматриваемого осветительного прибора нужно обратить внимание на:

1. Мощность.
2. Цоколь. Существует 3 основных вида. Е27 подходит для обычных осветительных приборов (люстр), Е14 для небольших бра и светильников, Е40 для мощных фонарей.
3. Цветовой спектр. Представлен 3 разновидностями: холодный свет (голубой), ему соответствует значение 6000К; белый -4200 К; теплый свет – 2700К. Первые подойдут для школ, офисов, вторые для зала и жилых комнат, третьи для спальни.
4. Производителя.

Следует учесть: срок службы китайских моделей, заявленный на упаковке, может быть значительно меньше реального.

1. Цену. Такие приборы не могут быть дешевыми, низкий ценник должен заставить покупателя задуматься о качестве товара.
2. Гарантийный срок. Чем он больше, тем лучше.

Размеры люминесцентных ламп

Среди различных газоразрядных источников освещения, лампы дневного света низкого давления занимают ведущее место, благодаря своей широкой популярности. Они отличаются качественным спектральным составом, высокой световой отдачей и большими сроками эксплуатации. Чаще всего используются линейные люминесцентные лампы, размеры которых дают возможность применять их во многих областях.

1. Конструкция люминесцентной лампы
2. Размеры и эффективность
3. Виды ламп дневного света
4. Пускорегулирующая аппаратура
5. Параметры ламп и их маркировка
6. Сетевое напряжение и мощность лампы

Конструкция люминесцентной лампы

Высокие показатели световой отдачи выдает дуговой разряд в ртутных парах, сочетаясь с ультрафиолетовым излучением, преобразующимся в слое люминофора. В результате, по сравнению с обычной лампочкой, получается более ровный и устойчивый свет, максимально приближенный к естественному освещению. Лампа линейная люминесцентная относится к газоразрядным светильниками низкого давления.

Основным конструктивным элементом является стеклянная колба со стандартными диаметрами 12, 16, 26 и 38 мм. В обычных лампах она имеет прямую форму, а в компактных применяется более сложная конфигурация. На концах цилиндра установлены стеклянные ножки, герметично впаянные в торцы. Они предназначены для размещения электродов, изготовленных из вольфрамовой проволоки. В свою очередь, электроды соединяются методом пайки со штырьками цоколя.

Во внутреннем пространстве колбы создается вакуум, после чего сюда закачивается инертных газ, чаще всего аргон. К нему добавляется небольшое количество ртути или ртутного сплава. Поверхность электродов покрывается активными веществами, содержащими окислы бария, кальция, стронция и других элементов. Их работа заметно влияет на коэффициент пульсации.

Под действием приложенного напряжения в газовой среде возникает разряд электричества, значение которого ограничено компонентами пускорегулирующей аппаратуры. Одновременно из электродов начинает испускаться поток электронов, подвергающих ионизации атомы ртути. В результате, возникает видимое свечение и ультрафиолетовое излучение, невидимое обычным зрением. Далее, ультрафиолет попадает на слой люминофора, покрывающего внутреннюю поверхность колбы. Под его воздействием возникает световое излучение в видимой части спектра.

Свечение лампы происходит за счет электрического разряда (в меньшей степени) и светящегося люминофорного покрытия, выдающего основную часть светового потока. В зависимости от состава люминофора можно получать любые цвета, начиная от обычного белого, и заканчивая разнообразными тонами и оттенками, количество которых постоянно увеличивается.

Размеры и эффективность

Для того чтобы получить максимальный эффект от электрического разряда, во внутреннем пространстве колбы должна поддерживаться определенная температура. В этом случае ультрафиолетовое излучение ртутных паров будет наибольшим. Данный параметр напрямую связан с диаметром колбы. Дело в том, что плотность тока во всех лампах должна быть примерно одинаковой. Этот показатель определяется путем деления величины тока на площадь сечения стеклянного цилиндра.

В связи с этим, лампы с колбами одинакового диаметра, но с различной мощностью, способны работать при одном и том же номинальном токе. Между падением напряжения и длиной цилиндра существует прямая пропорциональная зависимость, определяющая класс энергоэффективности. То есть, чем длинее лампа, тем выше ее мощность, что наглядно отражено на рисунке. При диаметре Т5 и 13 т длина составит 52 см, 21 ватт – 85 см, 28 ватт – 115 см. Диаметр Т8 и мощность 15 ватт соответствуют длине 44 см.

Большие размеры люминесцентных ламп изначально делали их не совсем удобными в использовании, поскольку им требовались и светильники с аналогичными габаритами. Производители всегда хотели уменьшить это соотношение, используя различные способы. Однако нельзя было просто снизить длину колбы и увеличить ток разряда, чтобы достичь установленной мощности. Это привело бы к возрастанию температуры внутри колбы и увеличению давления ртутных паров. При таких параметрах световая отдача ламп заметно снижается.

Инженерная мысль пошла другим путем, и размеры изделий были снижены путем изменения их конфигурации. Длинные цилиндры сгибались пополам или соединялись в кольцо, что позволило получить источники света U-образной и кольцевой формы с уменьшенными габаритами без потерь мощности. Одновременно удалось повысить коэффициент мощности и снизить коэффициент пульсации.

Окончательно проблема разрешилась лишь с появлением люминофоров, устойчивых к высоким электрическим нагрузкам. В результате, диаметр колб значительно снизился и достиг 12 мм. Общая длина ламп еще больше сократилась за счет многократных изгибов тонких стеклянных цилиндров. Появились компактные изделия, с таким же внутренним устройством и принципом работы, как у обычных ламп линейного типа.

Виды ламп дневного света

Все стандартные люминесцентные лампы разделяются на два основных типа – высокого и низкого давления, определивших различия и особенности конструкции каждого из них. Описание каждой из них приложено в инструкции по эксплуатации.

Первый вариант представлен лампами ДРЛ, получившими широкое распространение в уличных светильниках. Они отличаются высокой мощностью и низкой цветопередачей, поэтому и применяются на больших площадях, где не требуется высокое качество света. Существуют изделия с повышенной светоотдачей и различной цветовой гаммой. Они используются в качестве мощных точечных источников света и декоративной подсветки, выделяющей архитектурные элементы зданий.

Более всего оказалась востребована люминесцентная лампа низкого давления, которая используется повсеместно – в быту и на производстве. Преимущественно, это изделия цилиндрической формы, успешно заменяющие традиционные лампы накаливания. В настоящее время рынок электроники все больше заполняется компактными люминесцентными лампами. Независимо от конструкции, все они работают вместе со пускорегулирующей аппаратурой электромагнитного или электронного типа, снижающей коэффициент пульсации. Последний вариант представляет собой миниатюрную электронную схему, способную разместиться в цоколе лампы.

Пускорегулирующая аппаратура

Любые типы газоразрядных ламп не могут быть напрямую подключены к электрической сети. Находясь в холодном состоянии, они обладают высоким уровнем сопротивления и для создания разряда им требуется импульс высокого напряжения. После того как появляется разряд в осветительном устройстве возникает сопротивление с отрицательным значением. Для его компенсации нельзя обойтись простым включением сопротивления в цепи. Это приведет к короткому замыканию и выходу из строя источника освещения.

Для преодоления энергетической зависимости, вместе с лампами дневного света применяются балласты или пускорегулирующая аппаратура.

С самого начала и до сих пор в светильниках применяются устройства электромагнитного типа – ЭмПРА. Основой прибора служит дроссель, обладающий индуктивным сопротивлением. Он подключается вместе со стартером, обеспечивающим включение и выключение. Параллельно подключается конденсатор с высокой емкостью. Он создает резонансный контур, с помощью которого формируется продолжительный импульс, зажигающий лампу.

Существенным недостатком такого балласта является высокое потребление электроэнергии дросселем. В некоторых случаях работа устройства сопровождается неприятным гудением, возникает пульсация люминесцентных ламп, отрицательно влияющая на зрение. Данная аппаратура отличается большими размерами, имеет значительный вес. Она может не запуститься при отрицательных температурах.

Все негативные проявления, в том числе и пульсации люминесцентных ламп удалось преодолеть с появлением электронного балласта – ЭПРА. Вместо громоздких компонентов здесь использованы компактные микросхемы на основе диодов и транзисторов, что позволило заметно снизить их вес. Данное устройство также обеспечивает лампу электрическим током, доводя его параметры до нужных значений, снижая разницу в потреблении. Создается нужное напряжение, частота которого отличается от сетевой и составляет 50-60 Гц.

На некоторых участках частота достигает 25-130 кГц, что позволило устранить мигание, негативно влияющее на зрение и снизить коэффициент пульсации. Прогрев электродов осуществляется за короткий промежуток времени, после чего лампа сразу же загорается. Использование ЭПРА существенно увеличивает срок годности и нормальной эксплуатации люминесцентных источников света.

Параметры ламп и их маркировка

Все типы люминесцентных ламп обладают своими параметрами и техническими характеристиками, отображаемыми в маркировке изделий. В основном это показатели мощности и цветопередачи, а также различные виды типоразмеров.

В маркировке первая буква Л означает лампу, а следующие буквенные обозначения – это характеристика и соответствующие параметры изделия:

• Д – дневной свет.
• Б – белый.
• ХБ – холодно-белый.
• ТБ – тепло-белый.
• Е – естественных тонов.
• ХЕ – холодный естественный свет.
• Г, К, З, Ж, Р – свет различных цветов и оттенков, которые более подробно отражает таблица.

На некоторых изделиях присутствует буква Ц или ЦЦ, что соответствует люминофору с улучшенной цветопередачей.

Цифровые обозначения наносятся по международным стандартам и включают в себя три цифры. Первая соответствует качеству цветопередачи, 2 и 3 – обозначается цветовая температура люминесцентных ламп. Чем выше первая цифра, тем лучше качество цветопередачи. Повышение остальных цифр делает оттенки цветов более холодными.

Все люминесцентные лампы имеют размеры и диаметр отражаемый следующим образом: Т5 – диаметр 5/8 дюйма или 1,59 см; Т8 – 8/8 или полный дюйм 2,54 см; Т10 – 10/8 дюйма или 3.17 см и т.д. Штырьковые цоколи маркируются как G23, G24, G27, G53 или 2D, а резьбовые – E14, E27, E40. В первом случае цифры означают сколько будет расстояние между штырьками, а во втором – диаметр резьбы цоколей. Для более точного выбора используется специальная таблица.

На каждом изделии указано питающее напряжение и способ его запуска. Например, маркировка люминесцентной лампы RS или rapid start указывает на отсутствие необходимости в дополнительных элементах для пуска, а вся аппаратура уже находится внутри корпуса изделия.

Сетевое напряжение и мощность лампы

Для нормальной работы источников освещения требуется рабочее напряжение сети 220В с частотой 50 Гц. Это стандартные параметры, отклонение от которых отрицательно влияет на технические характеристики люминесцентных ламп, снижая их функциональность и качество освещения.

От напряжения практически полностью зависит потребляемая мощность. Его воздействие проявляется следующим образом:

• Значительные перепады напряжения приводят к изменению мощности в люминесцентной лампе как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения. Даже очень мощный прибор будет слабо светить при недостаточном напряжении, произойдет снижение энергоэффективности ламп. Поэтому, прежде чем говорить о неисправности, следует замерить сетевое напряжение.
• Резкие колебания напряжения значительно снижают качество светового потока. В случае изменения частоты возрастает коэффициент пульсации и лампа начинает мерцать.
• Нестабильность сетевого напряжения приводит к быстрому износу и снижению работоспособности источника освещения. Колебания не должны превышать 10% от номинала, в противном случае срок службы люминесцентных ламп снизится и они быстро выйдут из строя.

Поэтому, выбирая лампу для конкретного места хранения и установки, следует обращать внимание на то, сколько мощности она потребит. При отсутствии маркировки нужно произвести замеры и уже потом принимать решение об использовании данной лампы.

Устройство и схема включения люминесцентной лампы

Люминесцентная лампа (ЛЛ) представляет собой источник света, создаваемый электрическим разрядом в среде паров ртути и инертного газа. При этом возникает невидимое ультрафиолетовое свечение, действующее на слой люминофора, нанесенный изнутри на стеклянную колбу. Типовая схема включения люминесцентной лампы представляет собой пускорегулирующее устройство с электромагнитным балластом (ЭмПРА).

Устройство и описание ЛЛ

Колба большинства ламп всегда имела цилиндрическую форму, но сейчас она может быть в виде сложной фигуры. На торцах в нее вмонтированы электроды, конструктивно похожие на некоторые спирали ламп накаливания, изготовленные из вольфрама. Они подпаяны к расположенным снаружи штырькам, на которые подается напряжение.

Газовая электропроводная среда внутри ЛЛ имеет отрицательное сопротивление. Оно проявляется в снижении напряжения между противоположными электродами при росте тока, который необходимо ограничивать. Схема включения люминесцентной лампы содержит балластник (дроссель), основное назначение которого — создание большого импульса напряжения для ее зажигания. Кроме него в ЭмПРА входит стартер — лампа тлеющего разряда с размещенными внутри нее двумя электродами в среде инертного газа. Один из них изготовлен из биметаллической пластины. В исходном состоянии электроды разомкнуты.

Принцип работы ЛЛ

Стартерная схема включения люминесцентных ламп работает следующим образом.

1. На схему подается напряжение, но сначала через ЛЛ ток не идет из-за большого сопротивления среды. По спиралям катодов ток проходит и разогревает их. Кроме того, он поступает также на стартер, для которого подаваемого напряжения достаточно, чтобы внутри возник тлеющий разряд.
2. При разогреве контактов пускателя от проходящего тока биметаллическая пластина замыкается. После этого проводником становится металл, и разряд прекращается.
3. Биметаллический электрод остывает и размыкает контакт. При этом дроссель выдает импульс высокого напряжения из-за самоиндукции, и ЛЛ зажигается.
4. Через лампу идет ток, который затем в 2 раза уменьшается, поскольку напряжение на дросселе падает. Его недостаточно для повторного запуска стартера, контакты которого остаются разомкнутыми при горении ЛЛ.

Схема включения двух ламп люминесцентных, установленных в одном светильнике, предусматривает использование для них одного общего дросселя. Они подключаются последовательно, но на каждой лампе установлено по одному параллельному стартеру.

Недостатком светильника является отключение второй лампы, если одна из них вышла из строя.

Важно! С люминесцентными лампами необходимо использовать специальные выключатели. У бюджетных устройств стартовые токи большие, и контакты могут залипать.

Бездроссельное включение люминесцентных ламп: схемы

Несмотря на дешевизну, электромагнитные балласты имеют недостатки. Они и явились причиной создания электронных схем зажигания (ЭПРА).

Как запускается ЛЛ с ЭПРА

Бездроссельное включение люминесцентных ламп производится через электронный блок, в котором формируется последовательное изменение напряжения при их зажигании.

Достоинства электронной схемы запуска:

• возможность пуска с любой временной задержкой;
• не нужны массивный электромагнитный дроссель и стартер;
• отсутствие гудения и моргания ламп;
• высокая светоотдача;
• легкость и компактность устройства;
• больший срок эксплуатации.

Современные электронные балласты обладают компактными размерами и низким потреблением энергии. Их называют драйверами, помещая в цоколь малогабаритной лампы. Бездроссельное включение люминесцентных ламп позволяет использовать обычные стандартные патроны.

Система ЭПРА преобразует сетевое переменное напряжение 220 В в высокочастотное. Сначала разогреваются электроды ЛЛ, а затем подается высокое напряжение. При высокой частоте повышается КПД и полностью исключается мерцание. Схема включения люминесцентной лампы может обеспечивать холодный запуск или с плавным увеличением яркости. В первом случае срок эксплуатации электродов существенно сокращается.

Повышенное напряжение в электронной схеме создается через колебательный контур, приводящий к резонансу и зажиганию лампы. Запуск совершается намного легче, чем в классической схеме с электромагнитным дросселем. Затем также снижается напряжение до необходимого значения удерживания разряда.

Выпрямление напряжения осуществляется диодным мостом, после чего оно сглаживается параллельно подключенным конденсатором С₁. После подключения к сети сразу заряжается конденсатор С₄ и пробивается динистор. Запускается полумостовой генератор на трансформаторе TR₁ и транзисторах Т₁ и Т₂. При достижении частоты 45-50 кГц создается резонанс c помощью последовательного контура С₂, С₃, L₁, подключенного к электродам, и лампа зажигается. В этой схеме также есть дроссель, но с очень малыми габаритами, позволяющими поместить его в цоколь лампы.

ЭПРА имеет автоматическую подстройку под ЛЛ по мере изменения характеристик. Через некоторое время для изношенной лампы требуется повышение напряжения для зажигания. В схеме ЭмПРА она просто не запустится, а электронный балласт подстраивается под изменение характеристик и тем самым позволяет эксплуатировать устройство в благоприятных режимах.

Преимущества современных ЭПРА следующие:

• плавное включение;
• экономичность работы;
• сохранение электродов;
• исключение мерцания;
• работоспособность при низкой температуре;
• компактность;
• долговечность.

Недостатками являются более высокая стоимость и сложная схема зажигания.

Применение умножителей напряжения

Способ дает возможность включать ЛЛ без электромагнитного балласта, но применяется преимущественно для продления жизни лампам. Схема включения сгоревших люминесцентных ламп позволяет им проработать еще некоторое время, если мощность не превышает 20-40 Вт. При этом нити накала могут быть как целыми, так и перегоревшими. В обоих случаях выводы каждой нити накала нужно закоротить.

После выпрямления напряжение удваивается, и лампа загорается моментально. Конденсаторы С₁, С₂ выбираются под рабочее напряжение 600 В. Их недостаток заключается в больших габаритах. Конденсаторы С₃, С₄ устанавливают слюдяные на 1000 В.

ЛЛ не предназначена для питания постоянным током. Со временем ртуть скапливается около одного из электродов, и свечение ослабевает. Для его восстановления изменяют полярность, перевернув лампу. Можно установить переключатель, чтобы ее не снимать.

Бесстартерная схема включения люминесцентных ламп

Схема со стартером требует долгого разогрева лампы. Кроме того, его иногда приходится менять. В связи с этим существует другая схема с подогревом электродов через вторичные обмотки трансформатора, который также выполняет функцию балласта.

Когда производится включение люминесцентных ламп без стартера, на них должно быть обозначение RS (быстрый старт). Светильник со стартерным запуском здесь не подойдет, поскольку его электроды дольше разогреваются, и спирали быстро перегорят.

Как включить сгоревшую лампу?

Если спирали вышли из строя, ЛЛ можно зажечь без умножителя напряжения, используя обычную схему ЭмПРА. Схема включения перегоревшей люминесцентной лампы незначительно изменяется по сравнению с обычной. Для этого к стартеру последовательно подключают конденсатор, а штырьки электродов замыкают накоротко. После такой небольшой переделки лампа проработает еще какое-то время.

Заключение

Конструкция и схема включения люминесцентной лампы постоянно совершенствуется в сторону экономичности, уменьшения размеров и повышения срока службы. Важно правильно ее эксплуатировать, разбираться во всем многообразии выпускаемых типов и знать эффективные способы подключения.

Какое напряжение на лампе дневного света?

Газоразрядные лампы основаны на физическом взаимодействии электрического разряда в газах. Люминесцентная лампа (ЛЛ) – основной представитель газоразрядных источников света.

Типы люминесцентных ламп:

— люминесцентная лампа низкого давления – применяется в быту и на производственных предприятиях, давление в таких лампах в районе 300-400 Па;

— высокого давления – используется в установках большой мощности и при применении на открытом воздухе (высокое давление позволяет уменьшить чувствительность к пониженной температуре внешней среды, а так же используется для увеличения срока службы электродов лампы).

Линейная люминесцентная лампа – широко распространенный и применяемый вид люминесцентных ламп, иногда ошибочно говорят колбчатые или трубчатые. Представляет из себя прямолинейную, двухцокольную трубку, по концам которой вварены стеклянные ножки с укрепленными электродами. На внутреннюю поверхность наносится люминофор (смесь фосфора с другими веществами), внутри наполнена инертным газом (Ar, Ne, Kr) или их смесями и герметично запаяна, вводится четко дозированное количество ртути.

Рисунок 1 – Линейная люминесцентная лампа

Срок службы люминесцентной лампы гораздо больше, чем у ламп накаливания, он варьируется от 2000 до 20000 часов. На срок службы прежде всего влияет:

— качество электрической энергии в сети;

— выбранный балласт для запуска и его качество выполнения;

— количество, частота включений/выключений – перерывы в работе.

Принцип работы люминесцентной лампы основан на эффекте люминесценции. Электроды лампы находятся на разных ее концах, при включении лампы возникает так называемый тлеющий разряд (электрический разряд в газе, который обычно создается, если имеют место малый ток и низкое давление газа). Лампа наполнена инертным газом или их смесью и ртутью (редко используют амальгаму), стенки изнутри покрыты люминофором (вещество, превращающее поглощенную энергию в световую). Инертный газ необходим для однонаправленного движения электрического разряда, взаимодействие которого с инертным газом и парами ртути вызывает возникновение ультрафиолетового излучения (УФ), находящееся вне зоны видимого спектра. Люминофор поглощает УФ и выделяет свет в видимом диапазоне.

Изменяя состав люминофора можно менять и цветовое разнообразие люминесцентной лампы. Ранее основной проблемой использования люминесцентных ламп было отсутствие надежных и эффективных люминофоров, лишь после их изобретения люминесцентные лампы начали приобретать популярность.

Существует исполнение ламп, в которых УФ излучение возникает от взаимодействия электрического разряда с инертным газом, то есть без ртути, световой поток таких ламп гораздо меньше, но зато безопасны в эксплуатации.

Газосветные лампы — работа происходит без люминофора, излучается только видимый свет от взаимодействия электрического разряда с инертным газом.

Люминесцентные лампы завоевали широкое распространение в общественных помещениях: больницы, школы, офисы. Такие лампы имеют большие массогабаритные показатели, и поэтому для их размещения требуется много места. Применяются при освещении рабочих мест, фасадов, рекламных вывесок, холодильных камер с продукцией в магазинах.

Однако, с появлением компактных люминесцентных ламп (КЛЛ), которые оснащены электронным балластом и цоколями Е27, Е14 (миньон), люминесцентные лампы такого исполнения завоевали нишу в быту, пришли на замену лампочкам накаливания. Но подходящая ли это замена для использования в домашних условиях?

Может, производители и указывают на гарантию в несколько лет и огромный срок службы люминесцентных ламп, но при использовании ее в быту предъявленные показатели не оправдываются. В основном из-за невыполнения правил эксплуатации, которые тяжело соблюдать в бытовых условиях:

— нельзя использовать в закрытых плафонах (очень чувствительны к нагреву окружающей среды);

— частое включение/выключение сильно ускоряет износ.

Маркировка люминесцентных ламп выполняется тремя цифрами:

— первая цифра – это индекс цветопередачи (соответствие естественности цвета);

— вторая и третья – цветовая температура свечения.

Например, 927 означает, что индекс цветопередачи – 90 Ra , 2700К – цветовая температура излучаемого светового потока, которая характерна для свечения лампы накаливания.

Люминесцентная лампа не может включаться непосредственно в сеть (прямое включение) без использования дополнительной аппаратуры, это обусловлена несколькими факторами:

— для возникновения электрической дуги в лампе необходимо высокое напряжение, порядка 1000В;

— в рабочем режиме ток в лампе возрастает в несколько раз и лампа выйдет из строя, если не произвести его ограничение (отрицательное дифференциальное сопротивление).

Балласт для люминесцентных ламп – специальное устройство, которое применяется для решения вышеописанных проблем.

Подключение люминесцентных ламп производится распространенными пускорегулирующими аппаратами: электромагнитный балласт (ЭмПРА) и электронный балласт (ЭПРА).

Электромагнитный балласт (ЭмПРА) — электромагнитный пускорегулирующий аппарат) состоит из последовательно подключенного с лампой дросселя, а так же стартер, который последовательно подключенного между нитями накала.

Рисунок 1 – Схема подключения люминесцентных ламп

1 – Электроды лампы, которые являются вольфрамовыми нитями и покрыты специальной пастой. Она предотвращает сильное нагревание нити накала и обеспечивает стабильный, надежный электрический разряд. Момент включения ламп самый вредный в ее работе, при запуске разряд происходит в какой-то точке, а не по всей площади, таким образом, ухудшая свойства нити в конкретных местах. Со временем электроды высыхают, опадают и вокруг них на лампе образовываются черные скопления (зачастую по краям лампы, возле цоколей).

2 – Стартер для люминесцентных ламп, который обычно представлен в виде маленькой неоновой лампы.

3 – Электрод стартера.

Схема подключения люминесцентных ламп.При замыкании выключателя SA ток не начинает протекать по цепи, а вот приложенное напряжение вызывает в стартере возникновение тлеющего заряда; этого напряжения мало для зажигания лампы. Стартер состоит из двух электродов, обычно один из них биметаллический (бывают оба), при возникновении тлеющего разряда он нагревается, от чего изгибается и через определенное время электроды замыкаются, при этом начинает протекать ток в цепи и через спирали лампы. Спирали нагреваются. Электроды стартера остывают и в определенный момент времени они разомкнутся, цепь разорвется и резко ток перестанет течь. Но резкое изменение тока на катушке индуктивности невозможно и вследствие ее самоиндукции происходит бросок напряжения на дросселе, с помощью которого и происходит зажигание (старт) люминесцентной лампы.

Конденсатор С1 выполняет роль гасителя радиопомех.

Дроссель L служит не только для создания заряда для запуска люминесцентной лампочки, но и также препятствует возрастанию тока в рабочем режиме лампы. Напряжение в цепи ниже напряжения сети на величину самоиндукции дросселя.

Емкость С2 повышает (компенсирует) косинус фи – коэффициент мощности для улучшения влияния работы лампы на питающую сеть.

Возникновение электрического разряда при пуске лампы может несколько раз повторятся, вызвано явление тем, что не вся ртуть перешла в газообразное состояние, после нескольких разрядов происходит переход в нормальный режим работы.

При использовании электромагнитного балласта (ЭмПРА) имеют место недостатки:

— продолжительный пуск лампы (1-3с, зависит от степени ее износа);

— при отсутствии дополнительного конденсатора, в цепи будет малый косинус фи – 0,5;

— постоянный гул, который возрастает с износом дросселя;

— при малых температурах, около 10 º С яркость лампы снижается из-за падения внутреннего давления люминесцентной лампы;

— невозможность пуска при отрицательной температуре.

Электронный балласт (ЭПРА) для люминесцентных ламп

Характерной особенностью ЭПРА (электронный пускорегулирующий аппарат) является частота тока, подающегося на электроды лампы и составляет 25-133кГц, вследствие чего, мерцание света становится незаметным для человеческого глаза.

ЭПРА для люминесцентных ламп позволяет выполнить два вида запуска:

— холодный – очень вредный способ, его применения негативно влияет на срок службы лампы. Мгновенное высокое напряжение подается на электроды лампы, происходит быстрое зажигание. Используют, если лампа редко включается/выключается;

— горячий запуск – производится с предварительным разогревом электродов 0,5-1с.

При использовании электронного балласта (ЭПРА) происходит экономия энергии на 20-25% по сравнению с электромагнитным балластом (ЭмПРА). Есть разновидность электронных балластов, которые поддерживают диммирование (регулирование интенсивности свечения) способом регулировки скважности тока.

Люминесцентные лампы специального исполнения:

— лампы дневного света, которым характерны самые высокие требования цветопередачи;

— для растений аквариумов, излучения в диапазоне синего, красного цвета и ультрафиолета

— лампы декоративного исполнения: зеленого, желтого, малинового цветов для осуществления светового дизайна, специальных световых эффектов, подсветки фасадов;

— освещение мясных прилавков розовым оттенком, который придает заманчивый вид мясным изделиям;

— ультрафиолетовые лампы – дезинфекция медицинских помещений и казарм;

— УФ лампы с колбами из «черного» стекла используются в научных целях для выявления мельчайших трещин и погрешностей.

Утилизация люминесцентных ламп и безопасность

Люминесцентные лампы в зависимости от исполнения содержат ртуть (1-70мг), которая является ядовитым веществом и принадлежит к первому классу опасности. При повреждении стеклянного корпуса лампы, если лампа разбилась, может произойти отравление парами ртути. При этом ртуть имеет свойство накапливаться в организме, вызывая еще большее со временем отравление ядовитым веществом, постоянно нанося вред здоровью.

Если люминесцентная лампа разбилась дома, то нужно аккуратно собрать стеклянные осколки колбы и обработать возможные места распространения ртути раствором марганцовки, после чего проветрить помещение.

Мы — потребители, при использовании ламп в быту не особо задумываются над утилизацией ртутьсодержащих ламп, собственно как и их производители. Общественные организации требуют от государств внедрения законов об ограничении использования веществ с потенциальной опасностью, а так же с требованиями организации мест и заводов по утилизации подобных продуктов. Существуют фирмы по утилизации ламп, в некоторых городах районные ЖЭКи осуществляют прием ламп с дальнейшей их переработкой.

В отдельных случаях место ртути используется амальгама – сплавы металлов с ртутью в жидком или твердом состоянии. В этом случае при повреждении лампы, ртуть останется в твердом состоянии, что упростит ее нахождение и дальнейшую утилизацию. В России представлялся ряд требований на выпуск люминесцентных ламп на основе амальгамы.

Использование силиконовой оболочки позволяет защитить потребителей от ртутных паров, оболочка может прокладываться внутри лампы, а может быть нанесена снаружи и служить так же в дизайнерских целях.

Преимущества люминесцентных ламп:

— большая светоотдача люминесцентных ламп (20Вт люминесцентной лампы дает световой поток, который равен 100Вт лампы накаливания);

— высокий КПД по сравнению с лампой накаливания;

— широкий диапазон разнообразия цветовой гаммы света;

— рассеянный свет, излучается со всей поверхности лампы в отличие от лампы накаливания, где источником света является тело накала.

Не рекомендуется включать с датчиками движения, так как вредны частые включения.

Недостатки люминесцентных ламп:

— возможность отравления химическим веществом – ртуть.

— происходит мерцание лампы, которое зависит от частоты сети. При использовании ЭПРА мерцание не исчезает, а переходит в высокочастотный диапазон – десятки кГц. Возможен стробоскопический эффект, то есть нельзя применять в помещениях с быстровращающимися предметами (рабочие органы станков);

— низкое значение коэффициента мощностииз-за наличия дросселя, что негативно влияет на питающую сеть;

— большие габариты и масса;

— возможность применения диммера только при специальной разновидности ЭмПРА;

— сложная и затратная утилизация;

— на работу лампы сильно влияет температура окружающей среды.