1.3.2 Газоразрядные лампы высокого давления
Дуговая ртутная люминесцентная (ДРЛ) лампа (рис. 6) состоит из кварцевой трубки (горелки), расположенной в стеклянной колбе, внутренняя поверхность которой покрыта тонким слоем люминофора, способного преобразовывать ультрафиолетовое излучение, сопровождающее дуговой разряд в трубке, в видимы свет, пригодный для освещения. В трубку, выполненную из кварцевого стекла, впаяны два основных вольфрамовых электрода, покрытым активированным слоем и подсоединенных к центральной части цоколя лампы, и два дополнительных электрода (зажигающих). В трубке имеется капелька ртути (25-167 мг). После откачки воздуха для поддержания стабильности свойств люминофора колба заполняется чистым инертным газон (аргоном).
Рис. 6. Конструкция лампы типа ДРЛ
1 – внешняя стеклянная колбы; 2 – слой люминофора; 3 – разрядная трубка из кварцевого стекла; 4 – рабочий электрод; 5 – зажигающий электрод; 6 – ограничительные резисторы в цепи зажигающего электрода; 7 – экран; 8 – ртуть.
Цифры справа на колбе – температуры колбы ламп ДРЛ мощностью 400 Вт.
Приведенная на рис. 7 схема включения применяется для ламп, у которых напряжение зажигания меньше напряжения сети. Каждый зажигающий электрод через резистор R, расположенный внутри наружного баллона, подключается к противоположному рабочему электроду. Резистор R ограничивает ток вспомогательного разряда и уменьшает ток утечки через зажигающие электроды лампы.
При подаче определенной величины напряжения к электродам лампы в трубке возникает электрический разряд, сопровождающийся ультрафиолетовым излучением ртутных паров с синеватым оттенком. Данное излучение, воздействую на люминофор, вызывает его свечение, имеющее красный цвет. Суммарный цвет светового излучения лампы складывается из излучений ртутного разряда и люминофора, приближаясь к белому.
Рис. 7. Простейшая схема включения четырехэлетродной лампы типа ДРЛ
Четырехэлектродные дуговые ртутные люминесцентные лампы высокого давления с люминофорным покрытием на колбе выпускаются в пределах мощностей 80-2000 Вт и имеют световую отдачу 40-60 лм\Вт. Световая отдача возрастает с увеличением единичной мощности, но для более применяемых в установках внутреннего освещения ламп мощностью 400-1000 Вт почти одинакова.
Срок службы ламп равен 12-20 тыс.ч., причем к концу этого срока световой поток снижается до 70 % от начального. Преимуществом ламп ДРЛ по сравнению с люминесцентными лампами низкого давления является их компактность при высокой единичной мощности, существенным недостатком – плохая цветопередача их излучения.
Технические данные ртутных ламп общего назначения типа ДРЛ приведены в табл. 5. В маркировке типов ламп буквы и числа обозначают: ДР – дуговая ртутная, Л – люминесцентная, первое число – номинальная мощность в ваттах, в скобках указывается так называемое красное отношение, в процентах – доля излучения в красной части спектра в общем потоке излучения, через дефис – номер разработки.
Лампы типа ДРЛ с красным отношение 6 % рекомендуется использовать для освещения улиц и автострад, 10 % — для наружного и внутреннего освещения промышленных объектов с высоким уровнем зрительных работ, 12 % и более – для внутреннего освещения промышленных предприятий.
Для освещения помещений производственных и общественных зданий, в которых выполняются работы, требующие повышенного цветоразличения, могут применятся лампы типа ДРЛ мощностью 50, 80 и 125 Вт, имеющие долю красного излучения 15 %. 13
Схемы включения люминесцентных ламп.
Люминесцентные лампы могут включаться в электрическую сеть по стартерной или бесстартерной схемам зажигания.
При включении ламп со стартерной схемой зажигания (рис. 6) в качестве стартера применяют газоразрядную неоновую лампу с двумя ( подвижными и неподвижными) электродами.
Включают люминесцентную лампу в электрическую сеть только последовательно с балластным резистором, ограничивающим рост тока в лампе, и таким образом предохраняющим её от разрушения. В сетях переменного тока в качестве балластного резистора применяют конденсатор или катушку с большим индуктивным сопротивлением – дроссель.
Зажигание люминесцентной лампы происходит следующим образом. При включении лампы между электродами возникает тлеющий разряд, тепло которого нагревает подвижный биметаллический электрод. При нагреве до определенной температуры подвижный электрод стартера, изгибаясь, замыкается с неподвижным, образуя электрическую цепь, по которой протекает ток, необходимый для предварительного подогрева электродов лампы. Подогреваясь, электроды начинают испускать электроны. Во время протекания тока в цепи электродов лампы разряд в стартере прекращается, в результате подвижный электрод стартера остывает и, разгибаясь, возвращается в исходное положение, разрывая электрическую цепь лампы. При разрыве к напряжению сети добавляется ЭДС. Самоиндукции дросселя и возникший в дросселе импульс повышенного напряжения вызывает дуговой разряд в лампе и её зажигание. С возникновением дугового разряда напряжение на электродах лампы и параллельно соединенных с ними электродах стартера снижается на столько, что оказывается недостаточным для возникновения тлеющего разряда между электродами стартера. Если зажигание лампы не произойдет, то на электродах стартера появиться полное напряжение сети и весь процесс повториться.
Схемы включения ламп дрл.
Лампы ДРЛ включают в электрическую сеть переменного тока напряжением 220В. Через поджигающее устройство, при помощи которого осуществляется зажигание лампы импульсом высокого напряжения Рис.7
Рис. 6 Схема включения двухэлектродной лампы ДРЛ:
ООДр — основная обмотка дросселя, ДОДр — дополнительная обмотка дросселя, С1 — конденсатор защиты выпрямителя, С2 — зарядный конденсатор, СЗ — помехоподавляющий конденсатор, СВ — селеновый выпрямитель, К — зарядный резистор, Л — двухэлектродная лампа ДРЛ, Р — разрядник
Поджигающее устройство состоит из разрядника Р, селенового выпрямителя (диода) СВ, зарядного резистора R и конденсаторов С1 и С2. Основная обмотка дросселя в схеме служит для предотвращения резкого возрастания тока в лампе, а так же стабилизации её режима горения.
Зажигание ламп происходит так. При включении лампы ток, проходя через выпрямитель СВ и зарядный резистор R, заряжает конденсатор С2. Когда напряжение на конденсаторе С2 достигнет примерно 220В, происходит пробой воздушного промежутка разрядника Р и конденсатор С2 разряжается на дополнительную обмотку дросселя, в результате чего в основной обмотке дросселя создается повышенное напряжение, импульсом которого и зажигается лампа Л . Для защиты выпрямителя от импульса высокого напряжения служит конденсатор С1, Конденсатор С3 необходим для устранению помех радиоприемнику, создаваемых поджигающим устройством при зажигании лампы.
4.4 Схемы включения ламп дрл.
Лампы ДРЛ включают в электрическую сеть переменного тока напряжением 220В. Через поджигающее устройство, при помощи которого осуществляется зажигание лампы импульсом высокого напряжения (рис.7).
Рисунок 7 — Схема включения двухэлектродной лампы ДРЛ:
ООДр – основная обмотка дросселя, ДОДр — дополнительная обмотка дросселя, С1 – конденсатор защиты выпрямителя, С2 – зарядный конденсатор, С3 — помехоподавляющий конденсатор, СВ – селеновый выпрямитель, R – зарядный резистор, Л – двухэлектродная лампа ДРЛ, P — разрядник
Поджигающее устройство состоит из разрядника Р, селенового выпрямителя (диода) СВ, зарядного резистора R и конденсаторов С1 и С2. Основная обмотка дросселя в схеме служит для предотвращения резкого возрастания тока в лампе, а так же стабилизации её режима горения.
Зажигание ламп происходит так. При включении лампы ток, проходя через выпрямитель СВ и зарядный резистор R, заряжает конденсатор С2. Когда напряжение на конденсаторе С2 достигнет примерно 220В, происходит пробой воздушного промежутка разрядника Р и конденсатор С2 разряжается на дополнительную обмотку дросселя, в результате чего в основной обмотке дросселя создается повышенное напряжение, импульсом которого и зажигается лампа Л . Для защиты выпрямителя от импульса высокого напряжения служит конденсатор С1, Конденсатор С3 необходим для устранению помех радиоприемнику, создаваемых поджигающим устройством при зажигании лампы.
5 Технология монтажа светильников.
Светильники, применяемые для освещения производственных помещений, должны удовлетворять требованиям ГОСТ – 15597. Комплектование, проверка и подготовка светильников к установке выполняются в монтажно-заготовительных мастерских. Светильники, как правило, поставляются заводом изготовителем полностью подготовленными к использованию. В случае необходимости при подготовке и проверке их следует очистить от пыли и грязи и доукомплектовать требуемыми проводами и лампамиКонец формы
. При этом определяют и маркируют фазные и нулевые провода, производят зарядку или перезарядку светильников, собирают блоки люминесцентных светильников и комплектные световые линии. Операции по монтажу светильников состоят из установки деталей крепления и конструкций, подвески и крепления светильников, присоединения к электросети и сети заземления. Светильники для ламп накаливания и для ламп ДРЛ одинаковы по конструкции, но последние имеют более сложную конструкцию, большую массу и пускорегулирующую аппаратуру. Корпуса светильников снабжены блоком устройства для ввода провода и различными подвесками. Современные светильники имеют штепсельные соединения или зажимы для присоединения к стационарной электросети.
При строительстве зданий, в особенности крупнопанельных, в них, как правило, предусматривают все отверстия, нищи и закладные части для установки для установки осветительного оборудования и прокладки осветительных сетей. Выключатели и штепсельные розетки при скрытой электропроводки устанавливают в готовых нишах, коробках и стаканов, с креплением шурупами, винтами или имеющими на них распорными лапками.
Надплинтусные штепсельные розетки и потолочные выключатели имеют металлические основания и, как правило, их крепят непосредственно к стене пристреливанием. Выключатели и штепсельные розетки для открытой проводки, потолочные и настенные ламповые патроны устанавливают на деревянных розетках и крепят шурупами.
Светильники, и их рассеиватели и защитные сетки должны быть прочно закреплены. Крюки и другие приспособления для крепления светильников массой до 100 кг испытывают в течении 10 мин пятикратной массой, а светильники (люстры) массой более 100 кг – двукратной массой плюс 80 кг. При креплении светильников к потолку на дюбелях, забиваемым монтажным пистолетом, каждую точку подвеса испытывают тройной массой светильника плюс 80 кг.
Если масса светильника не превышает 10 кг, его подвешивают на крюках с помощью колец или скоб блока крепления. Крюки У623, У625 и У629 длиной 60; 155 и 215 мм устанавливают в железобетонных потолках. Из изолируют, а блок подвески снабжают изолирующим кольцом.
Если светильник устанавливают на шпильку с резьбой, ее закрепляют на основании.
Светильники с резьбой и кольцом устанавливают на стенах, колонах и фермах с помощью кронштейнов У116, К290 и У25М, закрепляемых дюбелями или приваркой.
К металлическим и железобетонным фермам, а также к ограждениям технологических площадок светильники крепятся с помощью подвесок различной длины или трубчатыми кронштейнами. При установке светильников на монтажном профиле К108 их крепят двумя винтами М6.
Люминесцентные светильники подвешивают на коробках КЛ и КЛ2 с помощью специальных держателей, перемещающихся вдоль короба в щели. Заземляющий провод присоединяют к приваренному внутри короба зажиму. Магистральные короба КЛ закрепляют на тросовых подвесках, потолочных скобах и кронштейнах.
На шинопроводах ШОС светильники крепят хомутом с крючком К470. Предельная нагрузка на 1 м шинопровода 12 кг. При прокладке шинопровода по стенам и нижним поясам ферм светильники устанавливают на кронштейнах, прикрепленных к этим строительным основаниям.
При креплении на тросе светильники устанавливают на тросах подвесках с обоймами на крюке, приваренном к металлической пластинке с ответвленной коробкой; к скобе в разъемной ответвленной коробке при тросовом проводе АРТ.
При установке на шинопроводах ШРА, прокладываемых по одной трассе с ШОС светильники крепят на боковых поверхностях ШРА симметрично по обе стороны с помощью специальных кронштейнов.
Светильники заряжают медными проводами сечением 0,5-1,5 мм 2 . Провода пропускают через подвесные штанги, кронштейны, подвесы и стойки; соединение проводов внутри их запрещено.
Светильники с лампами накаливания и ДРЛ подключают к электросети через вводный блок, двухполюсные штепсельные соединения, через колодки зажимов.
Металлические корпуса светильников заземляют отдельными ответвлениями от нулевого провода электропроводки, концы которого присоединяют к корпусам светильников заземляющими винтами.
При монтаже осветительного оборудования выполняют следующие основные требования: светильники в ряду и по высоте выравнивают так, чтобы отклонения их не были заметны на глаз; установочные изделия закрепляют по центру розеток, нищ выверяют строго по вертикали и горизонтали положения их рукояток, кнопок и штепсельных гнезд.
Выключатели с рычажными и клавишными рукоятками устанавливают так, чтобы при включении цепи (освещения) рукоятка двигалась вверх. Штепсельные розетки устанавливают так, чтобы гнезда располагались по горизонтали. Выключатели общего освещения, штепсельные розетки устанавливают у входа в помещение так, чтобы они не загораживались открывающейся дверью. Выключатели для санузлов и штепсельных розетки устанавливают вне этих помещений.
6 Эксплуатация осветительных установок.
6.1 Общие положения
Ни одна осветительная установка, как это следует из многочисленных обследований, не может оставаться эффективной, если за ней не будет обеспечен регулярный и хороший уход. Старение ламп и связанное с этим снижение их светового потока, накопление пыли и грязи на отражающих и рассеивающих поверхностях светильников и лампах, а также постепенное ухудшение отражающих свойств поверхностей помещений и оборудования – все это способствует потере светового потока и постепенному уменьшению уровня освещенности.
Старение источников света является неизбежным, степень же загрязнения светильников и поверхностей помещений и оборудования может контролироваться, а при хорошо организованной эксплуатации последствия загрязнения могут быть сведены к минимуму.
Правильная организация эксплуатации осветительных установок должна предусматривать: тщательную приемку осветительных установок после окончания монтажных работ и после капитальных ремонтов, своевременную смену ламп и чистку светильников, планово-предупредительный осмотр и ремонт светильников и электрической сети.
Схемы включения ламп ДРЛ
ДРЛ включаются в электрическую сеть напряжением 220 В через поджигающее устройство, подающее импульс высокого напряжения (рис. ). Поджигающее устройство состоит из разрядника, селенового выпрямителя, зарядного резистора и конденсаторов С1 и С2. Дроссель в схеме служит для зажигания лампы, предотвращения резкого возрастания тока в лампе, а также для стабилизации режима ее горения.
Рисунок 1 Схема включения ламп ДРЛ
Л — лампа; СВ — селеновый выпрямитель (диод); R — зарядный резистор; С1, С2, СЗ — конденсаторы; Р — разрядник; ООДр — основная обмотка дросселя; ДОДр — дополнительная обмотка дросселя.
Зажигание лампы происходит следующим образом.
При включении лампы ток, проходя через выпрямитель и зарядный резистор, заряжает конденсатор С2. Когда напряжение на конденсаторе достигает примерно 200 В, происходит пробой воздушного промежутка разрядника и конденсатор С2 разряжается на дополнительную обмотку дросселя, в результате чего в его основной обмотке создается повышенное напряжение, импульсом которого и зажигается лампа. Чтобы защитить выпрямитель от импульса высокого напряжения используют конденсатор С1, а для подавления помех радиоприему, создаваемых поджигающим устройством при зажигании лампы, — конденсатор СЗ.
Четырехэлектродная ДРЛ включается в сеть по упрощенной схеме, в которой отсутствует поджигающее устройство, но имеются дроссель и конденсатор, которые выполняют те же функции, что и в схеме включения двухэлектродной ДРЛ.
В сеть газоразрядные лампы включаются через пускорегулирующие аппараты.
Применяемые в ПРА индуктивные балластные сопротивления или накальные трансформаторы снижают коэффициент мощности ламп до 0,5…0,6, при этом потребляемая ими мощность увеличивается в 1,7…2 раза.
Для снижения реактивной мощности, потребляемой лампами в осветительных сетях частотой 50 Гц, применяются конденсаторные установки напряжением 380 В. В этом случае конденсаторы подключаются непосредственно у каждого светильника или на групповых линиях щитков питающей сети для труппы светильников. Для повышения коэффициента мощности ДРЛ с 0,57 до 0,95 необходимо на каждый киловатт активной мощности ламп устанавливать конденсаторы мощностью 1,1 кВт.