A fluoreszcens lámpa egy gázkisüléses fényforrás , amelyben a higanygőzben lévő elektromos kisülés ultraibolya sugárzást hoz létre , amelyet foszfor – például kalcium-halofoszfát más elemekkel alkotott keveréke – segítségével ismét látható fénybe bocsátanak ki .
A fénycsövek fényhatásfoka többszöröse az azonos teljesítményű izzókénak .
A leggyakoribb nagy és alacsony nyomású gázkisüléses higanylámpák .
Az alacsony nyomású gázkisüléses higanylámpa (GRLND) egy üvegcső, amelynek belső felületére fényporréteg van felhordva, 400 Pa nyomású argonnal és higannyal (vagy amalgámmal ) töltve.
A plazmakijelzők is egyfajta fénycsövek.
A fénycsöveket széles körben használják középületek világításában : iskolákban , kórházakban , irodákban stb. Az elektronikus előtéttel ellátott kompakt fénycsövek megjelenésével , amelyek az izzólámpák helyett az E27 és E14 kazettákba is beépíthetők , a fénycsövek népszerűvé váltak a mindennapokban. élettartam, míg az azokat aktívan helyettesítő LED-lámpák .
A fénycsövek voltak a legalkalmasabbak általános világításra, különösen nagy területeken (különösen DALI rendszerekkel együtt ), amelyek javítják a fényviszonyokat, ugyanakkor 50-83%-kal csökkentik az energiafogyasztást és növelik a lámpa élettartamát. A fénycsöveket széles körben használták munkahelyek helyi világításában, megvilágított reklámokban , homlokzati világításban .
A gyakorlati felhasználás előtt a LED -es világítástechnika volt a folyadékkristályos képernyők háttérvilágításának leggyakoribb forrása .
A fénycsövek fő előnyei az izzólámpákkal szemben a nagy fényteljesítményük (és ezáltal a hatékonyságuk) - ötször nagyobb, mint az izzólámpáké, valamint a hosszú élettartamuk - akár 90 000 óra. De ezen előnyök ellenére a fénycsövek hosszú ideig együtt léteztek az izzólámpákkal.
A fénycsövek alapvető hátránya a higany használata , amely megköveteli bizonyos tárolási és ártalmatlanítási feltételek betartását. Ez a hiányosság vezetett a kitiltáshoz. Azonban számos egyéb funkció és korlátozás is van, amelyek miatt a fénycsöveket régóta kizárólag ipari helyiségek és középületek megvilágítására használják:
A fénycsövek első őse a gázkisüléses lámpák voltak . Először Mihail Lomonoszov figyelte meg az elektromos áram hatására felvillanó gázok izzását , miközben egy hidrogénnel töltött üveggolyón áramot engedett át. Úgy tartják, hogy az első gázkisüléses lámpát 1856-ban találták fel. Heinrich Geisler kék fényt kapott egy gázzal töltött csőből, amelyet mágnesszelep gerjesztett. 1891. június 23-án Nikola Tesla szabadalmaztatott egy kisülőlámpás elektromos világítási rendszert (454 622 számú szabadalom), amely nagyfeszültségű, nagyfrekvenciás és gázkisüléses argonlámpákból állt, és amelyet korábban szabadalmaztatott (335 787 számú szabadalom). 1886. február 9-én kelt az Egyesült Államok Szabadalmi Hivatala). Az argonlámpákat ma is használják. 1893-ban a chicagói világkiállításon (Illinois állam) Thomas Edison lumineszcens fényt mutatott be. 1894-ben M. F. Moore megalkotott egy lámpát, amely nitrogén és szén-dioxid keverékét használta rózsaszín-fehér fény kibocsátására. Ez a lámpa közepes sikert aratott. 1901-ben Peter Cooper Hewitt egy higanylámpát mutatott be, amely kék-zöld fényt bocsátott ki, így gyakorlati célokra használhatatlan volt. Kialakítása azonban nagyon közel állt a modernhez, és sokkal nagyobb hatásfokú volt, mint a Geisler és Edison lámpáké. 1926-ban Edmund Germer és munkatársai javasolták az üzemi nyomás növelését a lombikban, és a lombikokat fluoreszcens porral vonják be, amely a gerjesztett plazma által kibocsátott ultraibolya fényt egységesebb fehér színű látható fénnyé alakítja. E. Germer jelenleg a fénycső feltalálója. A General Electric később megvásárolta Germer szabadalmát, és George E. Inman irányításával 1938-ra széles körben elterjedt kereskedelmi forgalomba hozta a fénycsöveket. 1951-ben a fluoreszkáló lámpák Szovjetunióban történő fejlesztéséért V. A. Fabrikant megkapta a Sztálin-díj második fokozatának kitüntetettje címet S. I. Vavilovval , V. L. Levsinnel , F. A. Butajevával , M. A. Konstantinova-Shlesingerrel, V. I. Dolgopolovval együtt.
Fénycső működése közben ívkisülés ég a lámpa ellentétes végén elhelyezkedő két elektróda között [7] [8] . A lámpa inert gáz és higanygőz keverékével van megtöltve . A lámpa gáznemű munkatestén áthaladó elektromos áram gerjeszti az UV sugárzást, amely lumineszcencia révén látható fénnyé alakul , a lámpa belső falai foszforral vannak bevonva , ami az elnyelt UV sugárzást látható fénybe visszasugározza. . A fénypor összetételének megváltoztatásával megváltoztathatja a lámpa fényének árnyalatát. A kalcium-halofoszfátokat és a kalcium-cink ortofoszfátokat továbbra is főként foszforként használják.
Az ívkisülést a katód felületéről származó elektronok termikus kibocsátása tartja fenn . A lámpa indításához a katódokat vagy áram átvezetésével melegítik (DRL, LD típusú lámpák), vagy ionbombázással nagyfeszültségű izzító kisülésben ("hideg katódlámpák"). A kisülési áramot az előtét korlátozza .
A fény színérzékelése a megvilágítástól függően nagymértékben változik . Gyenge fényben a kéket jobban látjuk, a vöröset pedig rosszabbul. Ezért az 5000–6500 K színhőmérsékletű nappali fény gyenge fényviszonyok mellett túlzottan kéknek tűnik . A lakóhelyiségek átlagos megvilágítása 75 lux , míg az irodákban és egyéb munkahelyeken 400 lux. Alacsony megvilágítás mellett (50-75 lux) a 3000 K színhőmérsékletű fény a legtermészetesebbnek tűnik . 400 lux megvilágításnál az ilyen fény már sárgának tűnik, és a 4000-6000 K hőmérsékletű fény a legtermészetesebbnek tűnik .
Az ipar különféle alkalmazásokhoz gyárt lámpákat. A jelölés segít meghatározni, hogy egy lámpa alkalmas-e egy adott feladatra .
A lámpa csomagolásán található háromjegyű kód általában a fény minőségére vonatkozó információkat tartalmaz ( színvisszaadási index és színhőmérséklet).
Az első számjegy egy 1x10 Ra-os színvisszaadási index (a kompakt fénycsövek 60-98 Ra-val rendelkeznek, tehát minél magasabb az index, annál megbízhatóbb a színvisszaadás).
A második és harmadik számjegy a lámpa színhőmérsékletét jelzi.
Így a "827" jelzés 80 Ra színvisszaadási indexet és 2700 K színhőmérsékletet jelez (ami egy izzólámpa színhőmérsékletének felel meg).
Ezenkívül a színvisszaadási index a DIN 5035 szerint is megjelölhető, ahol a 20-100 Ra színvisszaadási tartomány 6 részre van osztva - 4-től 1A-ig.
A kód | Meghatározás | Sajátosságok | Alkalmazás |
---|---|---|---|
530 | Alap melegweis / meleg fehér | Meleg tónusok fénye gyenge színvisszaadással. Az objektumok barnásnak tűnnek, és kevés a kontrasztjuk. Közepes fénykibocsátás . | Garázsok, konyhák. Az utóbbi időben egyre ritkább. |
640/740 | Alap semleges weiss / hideg fehér | "Hűvös" fény közepes színvisszaadással és fényteljesítménnyel. | Nagyon gyakori, 840-re kell cserélni. |
765 | Alap Tageslicht / nappali fény | Kékes "nappali" fény közepes színvisszaadással és fényteljesítménnyel. | Irodahelyiségekben és reklámszerkezetek kiemelésére ( városi lámpák ) található. |
827 | Lumilux Interna | Hasonló egy izzólámpa fényéhez, jó színvisszaadással és fénykibocsátással. | Ház. |
830 | Lumilux warmweiss / meleg fehér | Hasonló a halogén lámpa fényéhez, jó színvisszaadással és fénykibocsátással. | Ház. |
840 | Lumilux neutralweiss / hideg fehér | Fehér fény a munkafelületekhez, nagyon jó színvisszaadással és fénykibocsátással. | Nyilvános helyek, irodák, fürdőszobák, konyhák. Külső világítás. |
865 | Lumilux Tageslicht / nappali fény | "Daylight" fény jó színvisszaadással és közepes fénykibocsátással. | Nyilvános helyek, irodák. Külső világítás. |
880 | Lumilux égbolt fehér | "Daylight" fény jó színvisszaadással. | Külső világítás. |
930 | Lumilux Deluxe melegvizes / meleg fehér | "Meleg" fény kiváló színvisszaadással és gyenge fénykibocsátással. | Ház. |
940 | Lumilux Deluxe semleges fehér / hideg fehér | "Hideg" fény kiváló színvisszaadással és közepes fénykibocsátással. | Múzeumok, kiállítótermek. |
954, 965 | Lumilux Deluxe Tageslicht / nappali fény | "Daylight" lámpa folyamatos színspektrummal és közepes fénykibocsátással. | Kiállítótermek, akvárium világítás. |
Az oroszországi fénycsövek jelölése eltér a nemzetközitől, és a GOST-ok és más szabályozási dokumentumok határozzák meg.
A jelenlegi GOST 6825-91 * (IEC 81-84) [9] "Cső alakú fénycsövek általános világításhoz" szerint az általános célú lineáris fénycsövek a következőképpen vannak jelölve:
A hazai gyártók más jelöléseket is használnak [10] :
A C betű hozzáadása a végéhez egy javított színvisszaadású deluxe fénypor használatát jelenti, a C betű hozzáadása pedig egy szuper deluxe fénypor használatát jelenti kiváló minőségű színvisszaadással.
A speciális célú lámpák jelölése a következő:
A háztartási lámpák színvisszaadási és fénykibocsátási paramétereit a táblázat tartalmazza:
Típusú | Dekódolás | Színárnyalat | Szín t-ra, K | Hozzávetőleges átlagos fényhatékonyság, lm/W, 20/30/40 W-os lámpákhoz | Célja | Színvisszaadás | Hozzávetőleges nemzetközi címke megfelelője |
---|---|---|---|---|---|---|---|
Nappali lámpák | |||||||
LDC, LDC | Fluoreszkáló lámpák, továbbfejlesztett színvisszaadással; LDC - deluxe, LDC - szuper deluxe | Fehér, enyhén kékes árnyalattal és viszonylag alacsony fénykibocsátással | 6500 | 42/50/55 | Múzeumok , kiállítások , fotózás , ipari és adminisztratív helyiségek számára magas színvisszaadási követelményekkel . | Jó (LDTS), kiváló (LDTS) | 865 (LDC), 965 (LDCC) |
LD | Nappali lámpák | Fehér, enyhén kékes árnyalattal és nagy fénykibocsátással | 6500 | 50/57/65 | Gyártói és adminisztratív helyiségekben, amelyekben nincsenek magas színvisszaadási követelmények | Elfogadható | 765 |
Természetes fényű lámpák | |||||||
LEC, LEC | Természetes fényű lámpák, továbbfejlesztett színvisszaadással; LEC - deluxe, LECZ - szuper deluxe | Napfényes fehér, viszonylag alacsony fénykibocsátással | 4000 | _ / _ / 56 | Múzeumok, kiállítások, fotózás, oktatási intézmények, lakóhelyiségek számára | Jó (LEZ), kiváló (LEZT) | 840 (LETS), 940 (LETS) |
LE | Természetes fényű lámpák | Fehér színárnyalat nélkül és nagy fényerővel | 4000 | _ / _ / _ | Elfogadható | 740 | |
Egyéb világító lámpák | |||||||
LB | fehér fényű lámpák | Fehér lila árnyalattal, rossz színvisszaadással és nagy fénykibocsátással | 3500 | 60/73/80 | Olyan helyiségekben, ahol erős fényre van szükség, és nem szükséges a színvisszaadás: ipari és adminisztratív helyiségek, a metróban | Elégtelen | 635 |
LHB | Hűvös fehér izzók | Fehér, napos árnyalattal és gyenge színvisszaadással | 4000 | 51/64/77 | Gyártói és adminisztratív helyiségekben, amelyekben nincsenek magas színvisszaadási követelmények | Elégtelen | 640 |
LTB | Meleg fehér izzók | Fehér "meleg" rózsaszín árnyalattal, fehér és rózsaszín tónusokban gazdag helyiségek megvilágítására | 3000 | 55/66/78 | Élelmiszerboltok , vendéglátó egységek | Viszonylag elfogadható meleg tónusokhoz, nem kielégítő hideg tónusokhoz | 530, 630 |
LTBCC | Meleg fehér lámpák továbbfejlesztett színvisszaadással | Fehér, "meleg" sárga árnyalattal | 2700 , 3000 | 35/_/50 | Ugyanaz, mint az LTB-nél, valamint a lakóhelyiségeknél. | Meleg tónusokhoz elfogadható, hideg tónusokhoz kevésbé kielégítő | 927, 930 |
Különleges célú lámpák | |||||||
LG, LC, LZ, LV, LR, LGR | Színes foszfor lámpák | LG - kék, LK - piros, LZ - zöld, LV - sárga, LR - rózsaszín, LGR - lila |
— | Világítástervezéshez , épületek művészi megvilágításához, cégtáblákhoz, kirakatokhoz | — | LH: 67, 18, KÉK LH: 60, 15, PIROS LH : 66, 17, ZÖLD LH : 62, 16, SÁRGA [12] | |
LSR | Kék reflektor lámpák | Világos kék izzók | — | Elektrofotográfiai fénymásolókban | — | — | |
LUF | UV lámpák | Sötétkék lámpák erős ultraibolya komponenssel | — | Éjszakai világításhoz és fertőtlenítéshez egészségügyi intézményekben , laktanyákban stb. | — | 08 |
A gázkisüléses lámpákat (beleértve az alacsony nyomású gázkisüléses fénycsövet is) az izzólámpákkal ellentétben nem lehet közvetlenül az elektromos hálózatra csatlakoztatni. Ennek két oka van:
E problémák megoldására speciális eszközöket használnak - előtétek (előtétek). Manapság a legelterjedtebb csatlakozási sémák: elektromágneses előtéttel (EMPRA) és neonindítóval, valamint elektronikus előtéttel ( elektronikus előtét ; sokféle modell és opció létezik).
Az elektromágneses előtét (rövidítve EMPRA - Electromagnetic Ballast) egy bizonyos induktív ellenállású elektromágneses fojtótekercs , amely sorba van kötve egy bizonyos teljesítményű lámpával (lámpákkal). A lámpa izzószálaival sorba van kötve egy önindító , amely bimetál elektródákkal és kondenzátorral ellátott neonlámpa (a neonlámpa és a kondenzátor párhuzamosan csatlakozik). Az induktor trigger impulzust (1 kV-ig) generál az önindukció miatt, és az induktív ellenállás miatt korlátozza a lámpán áthaladó áramot is. Jelenleg az elektromágneses előtét előnyei a tervezés egyszerűsége, a nagy megbízhatóság és a tartósság. Egy ilyen rendszernek számos hátránya van:
A Szovjetunióban sorozatban gyártott lámpatestek két LB-20 ( LD-20 ) lámpához egyaránt kompenzálták a cos φ-t és a stroboszkóp hatást. Az egyik szakaszt fázisváltó kondenzátorral kapcsolták be. Így az áramerősség a szakaszokban a hálózati feszültség periódusának körülbelül negyedével tért el. Ennek eredményeként az egyik lámpa fényereje abban a pillanatban maximális, amikor a második lámpa fényereje nulla, és fordítva. Ezen túlmenően az áram fázisban eltolódott a feszültségtől körülbelül ugyanannyival (a periódus 1/8-ával), de eltérő előjellel. Ez nagymértékben javította az általános teljesítménytényezőt.
Lámpa indító mechanizmus elektromágneses előtéttel és indítóvalAz elektromágneses előtéttel ellátott klasszikus kapcsolóáramkörben a lámpa gyújtási folyamatának automatikus vezérlésére egy indítót (indítót) használnak, amely egy kis neonlámpa , egy kondenzátorral párhuzamosan csatlakoztatva, egy házba zárva. Az indító neonlámpa egyik belső elektródája fix és merev, a másik bimetál , melegítéskor hajlik (két rugalmas elektródával (szimmetrikus) is vannak indítók). Kezdeti állapotban az indítóelektródák nyitva vannak. Az indító a lámpával párhuzamosan van csatlakoztatva, így amikor az elektródái zárva vannak, az áram áthalad a lámpaspirálokon.
A bekapcsolás pillanatában a hálózat teljes feszültsége a lámpa és az indító elektródáira kerül, mivel a lámpán nincs áram, és az induktor feszültségesése nulla. A lámpatekercsek hidegek. A lámpában nincs kisülés, és nem is történik, mivel a hálózati feszültség nem elegendő a meggyújtásához. Az indítólámpában azonban izzókisülés lép fel a rákapcsolt feszültségből, és az áram áthalad a lámpaspirálokon és az indítóelektródákon. A kisülési áram kicsi a lámpatekercsek felmelegítéséhez, de elegendő az indítóelektródák felmelegítéséhez, ami miatt a bimetál elektróda meghajlik és kemény elektródával záródik. Mivel a hálózati feszültség a névleges értékhez képest változhat, az indítólámpában a gyújtási feszültséget úgy választják meg, hogy a benne lévő kisülés a legalacsonyabb hálózati feszültségen gyulladjon be. Az áram, amelyet az induktor induktív reaktanciája korlátoz, átfolyik a lámpatekercseken, és felmelegíti azokat. Amikor a zárt indítóelektródák lehűlnek (zárt állapotban az alacsony ellenállás miatt nem szabadul fel rajtuk hő), az áramkör kinyílik, és az önindukció következtében a fojtószelepen feszültséglökés lép fel, amely elegendő ahhoz, hogy meggyújtsa a kisülést. a lámpa.
Az önindítóban lévő neonlámpával párhuzamosan egy kis kondenzátor van csatlakoztatva , amely az induktor induktivitásával együtt rezonáns áramkört képez. Az áramkör elég hosszú impulzust generál a lámpa meggyújtásához (kondenzátor nélkül ez az impulzus túl rövid lesz, és az amplitúdó túl nagy lesz, és az induktorban tárolt energiát az önindítóban való kisülésre fordítják). Mire az önindító kinyílik, a lámpatekercsek már kellően felmelegednek, és ha az induktor öninduktivitása miatt fellépő feszültséglökés elegendő a meghibásodáshoz, akkor a lámpában kisülés gyullad ki. A lámpa üzemi feszültsége az induktor feszültségesése miatt kisebb, mint a hálózati feszültség, ezért az indítólámpában a kisülési oltási feszültség valamivel magasabbra van állítva, mint a fénycső feszültsége, így az önindító nem működik újra. A lámpa gyújtása közben az önindító időnként többször egymás után működik, ha abban a pillanatban nyílik, amikor a fojtószelep áramának pillanatnyi értéke nulla, vagy a lámpa elektródái még nem melegek fel eléggé. A lámpa működése közben a működési feszültsége kismértékben megemelkedik, és élettartama végén, amikor az aktiváló paszta elhasználódik valamelyik lámpaspirálon, a rajta lévő feszültség a kisülési oltási feszültségnél nagyobb értékre nő. indítólámpa. Ez a meghibásodott lámpa jellegzetes folyamatos villogását okozza. Amikor a lámpa kialszik, látható az önindítón átfolyó áram által felmelegített katódok izzása.
Egy elektronikus előtét (röviden : elektronikus előtét - Electronic Ballast) nem hálózati frekvenciájú (50-60 Hz), hanem nagyfrekvenciás (25-133 kHz) feszültséggel látja el a lámpákat, aminek eredményeként a szemmel látható lámpák pislogása kizárt.
Típustól függően az elektronikus előtét két lehetőség közül választhat a lámpák indításához:
A fénycsövek villamosenergia-fogyasztása elektronikus előtét használata esetén általában 20-25%-kal alacsonyabb. A gyártás és az ártalmatlanítás anyagköltségei (réz, vas) többszörösek. Az automatikus állítású központi világítási rendszerek használatával akár 85%-os villamosenergia-megtakarítás érhető el. Vannak elektronikus előtétek, amelyek a lámpa tápáramának munkaciklusának megváltoztatásával szabályozhatók (fényerő-szabályozás).
Lámpa indító mechanizmus elektronikus előtéttelEllentétben az elektromágneses előtéttel, az elektronikus előtét általában nem igényel külön speciális indítót a működéshez, mivel az ilyen előtét általában maga is képes előállítani a szükséges feszültségsorozatokat. A fénycsövek beindításának többféle módja van. Az elektronikus előtét leggyakrabban felmelegíti a lámpák katódjait, és a katódokra a lámpa meggyújtásához elegendő feszültséget, általában váltakozó feszültséget és magasabb frekvenciát ad, mint a hálózati (ami ugyanakkor kiküszöböli a lámpa villogását, elektromágneses előtétekre jellemző). Az előtét kialakításától és a lámpa indítási sorrendjének időzítésétől függően az ilyen előtétek biztosíthatják például a lámpa zökkenőmentes indítását, a fényerő fokozatos, néhány másodperc alatti teljes növelésével, vagy a lámpa azonnali bekapcsolását. Gyakran vannak kombinált indítási módszerek, amikor a lámpát nem csak azért indítják el, mert a lámpa katódjai fel vannak melegítve, hanem azért is, mert az áramkör, amelybe a lámpa csatlakoztatva van, egy oszcillációs áramkör. Az oszcillációs áramkör paramétereit úgy választják meg, hogy a lámpában kisülés hiányában az elektromos rezonancia jelensége forduljon elő az áramkörben , ami a lámpa katódjai közötti feszültség jelentős növekedéséhez vezet. Ez általában a katód fűtőáramának növekedéséhez is vezet, mivel egy ilyen indítási sémánál a katódszálakat gyakran sorba kötik egy kondenzátoron keresztül, amely egy oszcillációs áramkör része. Ennek eredményeként a katódok felmelegedése és a katódok közötti viszonylag nagy feszültség miatt a lámpa könnyen meggyullad. Mivel a katódszálak hőtehetetlenséggel rendelkeznek, azaz nem tudnak azonnal felmelegedni, a lámpa akkor gyullad ki, ha a katódokat nem melegítik, ami az élettartam csökkenéséhez vezet. Ennek megakadályozására a kondenzátorral párhuzamosan egy poszisztor van csatlakoztatva - ez egy olyan ellenállás, amelynek ellenállása meredeken növekszik, amikor elektromos áram folyik, ami megakadályozza, hogy a lámpa kisülése meggyulladjon az első pillanatban, vagyis amikor a katódok nincsenek felmelegítve. A lámpa meggyújtása után az oszcillációs áramkör paraméterei megváltoznak, a minőségi tényező csökken, és az áramkörben lévő áram jelentősen csökken, ami csökkenti a katódok melegedését. Ennek a technológiának vannak változatai. Például szélsőséges esetben előfordulhat, hogy az előtét egyáltalán nem melegíti fel a katódokat, ehelyett kellően nagy feszültséget kapcsol a katódokra, ami elkerülhetetlenül a lámpa szinte azonnali kigyulladásához vezet a katódok közötti gázbontás miatt. Lényegében ez a módszer hasonlít a hidegkatódos lámpák (CCFL) indításához használt technológiákhoz. Ez a módszer meglehetősen népszerű a rádióamatőrök körében, mivel lehetővé teszi, hogy akár égetett katódszálas lámpákat is elindítson, amelyeket a katódok melegítése lehetetlensége miatt hagyományos módszerekkel nem lehet elindítani. Ezt a módszert különösen a rádióamatőrök gyakran használják kompakt energiatakarékos lámpák javítására, amelyek hagyományos fénycsövek, beépített elektronikus előtéttel, kompakt csomagolásban. Az előtét enyhe módosítása után egy ilyen lámpa a fűtőtekercsek kiégése ellenére hosszú ideig szolgálhat, és élettartamát csak az elektródák teljes permetezéséig korlátozza.
A fénycsövek elektródái egy volfrámszálból álló spirál, amely alkáliföldfém -pasztával (aktív tömeggel) van bevonva . Ez a paszta stabil kisülést biztosít. Működés közben fokozatosan lemorzsolódik az elektródákról, kiég és elpárolog. Különösen intenzíven ürül ki az indítás során, amikor egy ideig a kisülés nem az elektróda teljes területén, hanem felületének egy kis területén történik, ami helyi hőmérséklet-csökkenéshez vezet. Ezért a fénycsövek élettartama még mindig véges (ez elsősorban az elektródák minőségétől, a gyújtási sebességtől függ), bár hosszabb, mint a hagyományos izzóké, amelyekben a spirál állandó sebességgel párolog el. Ebből adódik a lámpa végének sötétedése, amely az élettartama végéhez közeledve fokozódik. Amikor a paszta teljesen kiég, a lámpa feszültsége hirtelen megnő, és az áramkör, amelyben a lámpa működik, nem tud magas feszültséget biztosítani az égéshez.
Általános szabály, hogy az élettartam végén a paszta teljesen kiég a két elektróda egyikén, ami a lámpa feszültségének növekedéséhez vezet az indító kisülésének gyújtási feszültségével megegyező értékre. Ez oda vezet, hogy az önindító folyamatosan működni kezd - innen ered az erősen kopott lámpák jól ismert villogása, amihez a lámpa begyullad, majd kialszik, és felmelegszenek benne az elektródák, ami után a lámpa kigyullad. újra fel.
Ha az önindító meghibásodik (a bimetál érintkezők zárása vagy a kondenzátor meghibásodása), a lámpa az indítóáramkör mentén söntölődik, és a kisülés gyújtása lehetetlen. Csak a lámpaelektródák izzószálai működnek, ami gyorsuló kopásukhoz vezet, a lámpa által fogyasztott áramot némileg túlbecsülik, de ez nem vészhelyzet, mivel a fojtót erre az üzemmódra tervezték. Fojtó meghibásodása esetén (interturn rövidzárlat vagy a mágneses áramkör megsértése, és ennek következtében az induktivitás csökkenése) a lámpa áramkörében az áram jelentősen megnő, a kisülés felmelegíti az elektródákat, amíg megolvadnak, ami a lámpa azonnali meghibásodásához vezet.
A lámpa öregedésének folyamatában az elektródák aktív tömege fokozatosan kiég, majd az izzószálak felmelegednek és kiégnek. A kiváló minőségű előtétekben egy áramkör található a kiégett lámpa automatikus kikapcsolására. Az alacsony minőségű elektronikus előtétekben nincs ilyen védelem, és a feszültség növelése után a lámpa kialszik, és az áramkörben rezonancia lép fel, ami jelentős áramnövekedéshez és az előtéttranzisztorok kiégéséhez vezet.
Az sem ritka, hogy a rossz minőségű előtétek (általában beépített előtéttel rendelkező kompakt fénycsövek) az új lámpa üzemi feszültségéhez közeli névleges feszültségre névleges kondenzátorral rendelkeznek. A lámpa öregedésével a feszültség emelkedik és a kondenzátorban meghibásodás következik be, ami az előtéttranzisztorokat is letiltja [13] .
Ha egy elektronikus előtéttel ellátott lámpa meghibásodik, nem villog, mint az elektromágneses előtétnél, a lámpa azonnal kialszik. A hiba okát úgy határozhatja meg, hogy a lámpa izzószálainak integritását bármilyen ohmmérővel , multiméterrel vagy egy speciális lámpák tesztelésére szolgáló eszközzel ellenőrzi. Ha a lámpa izzószálai alacsony ellenállásúak (kb. 10 ohm, azaz nem égtek ki), akkor a meghibásodás oka az előtét rossz minősége, ha az egyik vagy mindkét izzószál nagy (végtelen) ellenállással rendelkezik, akkor a lámpa öregség vagy túlfeszültség miatt kiégett. Ez utóbbi esetben érdemes megpróbálni magát a lámpát cserélni, de ha az új lámpa sem világít, és az előtét áramköre áram alatt van, akkor ez is az előtét gyenge minőségét jelzi (fennáll a tönkremenetel veszélye). az új lámpa).
A lámpa hosszú távú működése (több mint 5000 óra), kedvezőtlen környezeti feltételek, rossz minőségű foszfor, valamint a gyártás során a lámpában lévő higany alulbecsült mennyisége esetén koncentrációja idővel a kritikus értékekig csökkenhet. Ebben az esetben "halott lámpa" hiba van. A higanygőzöket a foszfor porózus szerkezete köti meg, ritkábban az elektródák, miközben megőrzik a lombik tömítettségét.
Több hónap (néha évek) alatt a lámpa fényereje fokozatosan csökken, az emissziós spektrum megváltozik. A lámpa fénye rózsaszínű (kék) árnyalatot kap, és az elektródaszerelvények észrevehetően felforrósodnak. A kisülés ebben az esetben főként inert gázokon ( argon vagy kripton ) keresztül megy végbe, amelyek kis mennyiségben jelen vannak a legtöbb fénycsövekben. Ebben az esetben általában a lámpa elektromos jellemzői megváltoznak: az áramerősség jelentősen nő (több mint 1,5-szer), és az áramkör teljesítménytényezője csökken (több mint kétszer). Ebben az üzemmódban fokozott terhelés éri a fojtószelepet vagy az elektronikus előtétet, amely túlterhelés miatt meghibásodhat.
Az elektródák túlmelegedésének körülményei között emissziós tényezőjük fokozatosan csökken, ami a lámpa kiégéséhez vezet . Ezen túlmenően, még ha az elektródák sértetlenek is, az izzó belsejében lévő anyag összetételének változása miatt az izzókisülés áthaladása és ennek következtében a lámpa begyújtása végül lehetetlenné válhat.
Sokan durvának és kellemetlennek találják a fénycsövek által kibocsátott fényt. Az ilyen lámpákkal megvilágított tárgyak színe némileg torz lehet. Ennek oka részben a higanygőzben történő gázkisülés emissziós spektrumában a kék és zöld vonalak túlzott száma, részben a használt foszfor típusa, részben a raktárba és nem lakás céljára szolgáló helytelenül kiválasztott lámpa.
Sok olcsó lámpa kémiai képletű halofoszfát foszfort használ , amely főleg a spektrum sárga és kék részein bocsát ki, míg kevesebb fényt bocsát ki a spektrum vörös és zöld részein. A spektrális komponensek ilyen keveréke a szem számára fehérnek tűnik, de a tárgyakról visszaverve a spektrum megváltozhat, ami a tárgyak felületének színének torzulásaként érzékelhető. Az ilyen lámpák előnye, hogy általában nagyobb fényhatásfokkal rendelkeznek.
Ha figyelembe vesszük, hogy az emberi szemben háromféle színreceptor létezik, és a folytonos spektrum egy személy általi észlelése csak a szemreceptorokból származó információ agy általi feldolgozásának eredménye, akkor mesterséges fény alkalmazása esetén. forrásokból nincs értelme a folytonos napspektrum pontos újraalkotására törekedni, elegendő ezen a három színérzékeny receptoron ugyanazt a hatást kialakítani, ami folyamatos napspektrumot okoz. A színvisszaadásnak ezt az elvét régóta alkalmazzák a színes televíziózásban és a színes fényképezésben. Ez a megközelítés azonban nem veszi figyelembe a fénysugárzásnak a látószervre és a testre gyakorolt egyéb hatásait [14] .
Ezért a drágább lámpák úgynevezett "háromsávos" és "ötsávos" fényporokat használnak, vagyis olyan fényporokat, amelyek három vagy öt spektrális tartományban bocsátanak ki. Ez lehetővé teszi a sugárzási intenzitás egyenletesebb eloszlását a látható spektrumban, ami a fény természetesebb reprodukciójához vezet. Az ilyen lámpák azonban lényegesen drágábbak, és általában alacsonyabb fénykibocsátással rendelkeznek.
Otthon egy CD segítségével szemmel is kiértékelheti a lámpa spektrumát. Ehhez meg kell nézni a lámpa fényének visszaverődését a lemez munkafelületéről - színes csíkok lesznek láthatók a diffrakciós mintában - a lámpa sugárzásának spektrális vonalainak képe. Ha a lámpa közel van, akkor a lámpa és a lemez közé egy kis lyukkal vagy keskeny réssel rendelkező képernyőt lehet helyezni.
Vannak speciális fénycsövek is, amelyek különböző spektrális jellemzőkkel rendelkeznek:
Az ilyen lámpák lombikái kvarcüvegből vagy uviol üvegből készülnek , amely ultraibolya hullámhossz-tartományba eső sugarakat bocsát át [17] .
A fénycsövek - kisnyomású kisülőlámpák - lineárisra és kompaktra vannak osztva.
A lineáris fénycső egyenes, gyűrűs vagy U alakú kisnyomású higanylámpa, amelyben a fény nagy részét a kisülés ultraibolya sugárzása által gerjesztett fluoreszcens bevonat bocsátja ki. Az ilyen lámpákat gyakran teljesen helytelenül izzó alakúnak vagy cső alakúnak nevezik, ez a meghatározás elavult, bár nem mond ellent a GOST 6825-91-nek, amely a "cső alakú" megjelölést fogadta el.
A kétvégű, egyenes vonalú fénycső egy üvegcső, melynek végeire üveglábakat hegesztenek hozzájuk rögzített elektródákkal (spirálfűtőszálak). A cső belső felületére vékony réteg kristályos port, foszfort viszünk fel. A csövet inert gázzal vagy inert gázok keverékével (Ar, Ne, Kr) töltik meg és hermetikusan lezárják. A belsejébe adagolt mennyiségű higanyt vezetnek be, amely a lámpa működése közben gőzállapotba kerül. A lámpa végein érintkezőcsapokkal ellátott aljzatok találhatók a lámpa áramkörhöz való csatlakoztatásához.
A lineáris lámpák hossza és csőátmérője változó.
Lámpa teljesítmény (típus) | Lombik hossza G13 alappal, mm-ben |
---|---|
15 W | 450 |
tizennyolc; 20 W | 600 |
30 W | 900 |
36; 40 W | 1200 |
58; 65; 72; 80 W | 1500 |
Kijelölés | Átmérő hüvelykben | Átmérő mm-ben |
---|---|---|
T4 | 4/8 | 12.7 |
T5 | 5/8 | 15.9 |
T8 | 8/8 | 25.4 |
T10 | 10/8 | 31.7 |
T12 | 12/8 | 38,0 |
Az ilyen típusú lámpák gyakran láthatók ipari helyiségekben, irodákban , üzletekben , közlekedésben stb.
A LED-es lámpatestek és lámpák gyártóinak gyakorlatában gyakran előfordul a „T8” vagy „T10” típusú lámpák, valamint a „G13” alap jelölése is. A LED lámpák szabványos lámpatestbe (kisebb módosítások után) beépíthetők fénycsövekhez. De a működési elv más, és a külső hasonlóságon kívül semmi közös nincs a fénycsövekkel. A lineáris fénycsövek az izzólámpák teljesítményének csak körülbelül 15%-át fogyasztják, annak ellenére, hogy a két fényforrás fényárama azonos.
Ezek íves csővel ellátott lámpák. Az alap típusában különböznek:
A szabványos E27, E14 és E40 patronokhoz is kaphatók lámpák , ami lehetővé teszi, hogy izzólámpák helyett számos berendezésben használhatók.
Minden fénycső higanyt tartalmaz (1-70 mg dózisban), az 1. veszélyességi osztályba tartozó mérgező anyagot. Ez a dózis egészségkárosodást okozhat, ha a lámpa eltörik, és ha folyamatosan ki vannak téve a higanygőz káros hatásainak, felhalmozódnak az emberi szervezetben, egészségkárosodást okozva.
A RoHS jogszabályok (a veszélyes anyagok használatának korlátozása rövidítése) szabályozzák a higany és más potenciálisan veszélyes elemek elektromos és elektronikus berendezésekben való használatát. 2006. július 1-jén az egész Európai Közösségben hatályba lépett a RoHS-irányelv. Az irányelv célja egyértelmű – hat fő veszélyes anyag elektromos és elektronikus berendezésekben történő felhasználásának korlátozása, ezáltal biztosítva az emberi egészség és a környezet védelmének megfelelő szintjét [1].
Több lámpa-újrahasznosító cég működik, jogi személyek, valamint egyéni vállalkozók kötelesek a lámpákat újrahasznosításra átadni és veszélyes hulladék útlevelet kidolgozni. Ezenkívül számos városban található mérgező hulladékok ártalmatlanítására szolgáló hulladéklerakók, amelyek ingyenesen fogadják az egyénektől származó hulladékot. Moszkvában a kiégett fénycsöveket ingyenesen elfogadják további feldolgozásra a regionális lakásügyi osztályokon , ahol speciális konténereket telepítenek [20] [21] . Ha a lámpákat a DEZ-ben és a REU-ban nem fogadják el, panaszt kell tenni a tanácsnál vagy a prefektúránál. [22] Az IKEA üzletekben a „Vásárlások cseréje vagy visszaküldése” részben bármely gyártó energiatakarékos lámpáját elfogadják újrahasznosításra. [23] 2010. szeptember 3-án Oroszország elfogadta a 681. számú rendeletet „A világítóberendezések, elektromos lámpák, a nem megfelelő gyűjtés, felhalmozás, használat, ártalmatlanítás, szállítás és elhelyezés tekintetében a termelési és fogyasztási hulladék kezelésére vonatkozó szabályok jóváhagyásáról”. amelyek károsíthatják az állampolgárok életét, károsíthatják az állatokat, növényeket és a környezetet.
A rendelet a helyiségek higanytartalmú lámpákkal történő vészhelyzetek bekövetkezése utáni megelőzésére és fertőtlenítésére is javasolt intézkedéseket tartalmaz:
V. A higanytartalmú hulladékok kezelése során fellépő veszélyhelyzetek felszámolásának szabályai.
27. Higanytartalmú lámpa (lámpák) magánszemély általi meghibásodása esetén háztartási környezetben , vagy komplex higanyszennyezés esetén a szervezetben a szennyezett helyiséget az embereknek el kell hagyniuk, és ezzel egyidejűleg Időnként az Orosz Föderáció Minisztériumán keresztül fel kell hívni az illetékes egységeket (szakszervezeteket) a polgári védelem, a rendkívüli helyzetek és a természeti katasztrófák következményeinek felszámolása ügyében. 28. Az emberek evakuálása után megfelelő intézkedéseket kell tenni annak érdekében, hogy a szennyezett területre illetéktelen személyek ne juthassanak be, valamint lehetséges intézkedéseket kell tenni a higany és gőzei eloszlási határainak lokalizálására. 29. Egy szervezetben a higanytartalmú lámpák egyszeri megsemmisülése esetén a higanyszennyezés megszüntetését a személyzet önállóan, az erre a célra kialakított higanytalanító készlettel (a készlet összetételét a Kormány hagyja jóvá) az Orosz Föderáció Polgári Védelmi Minisztériumának, a rendkívüli helyzetekkel és a természeti katasztrófák következményeinek felszámolásával foglalkozó minisztérium javaslata alapján a Szövetségi Ökológiai, Technológiai és Nukleáris Felügyeleti Szolgálattal és a Fogyasztói Jogok Védelmét Felügyelő Szövetségi Szolgálattal közösen. Emberi jólét).Fogalmak | |||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Előfordulás módja |
| ||||||||||||||
Egyéb fényforrások | |||||||||||||||
A világítás típusai |
| ||||||||||||||
Világítótestek _ |
| ||||||||||||||
kapcsolódó cikkek |