3.4.2. Влияние газоразрядных ламп

Люминесцентные лампы низкого напряжения, встречающие­ся в административных зданиях, домашнем хозяйстве, могут являться ис­точниками электромагнитных полей (помех).

При включении люминисцентной лампы в стартере (лампа тлеющего разряда с би­металлическим электродом) возникает тлеющий разряд, в резуль­тате чего выделяется тепло, деформирующее биметаллический электрод, который замыкает цепь тока спиралей накала обоих главных электродов люминесцентной лампы. Одновременно зам­кнутый контакт гасит тлеющий разряд в стартере. После охлаж­дения биметаллического электрода ключ стартера вновь размы­кается, причем разрыв приводит к возникновению на катушке индуктивности напряжения самоиндукции в несколько киловольт. Это импульсное напряжение зажигает между предва­рительно нагретыми главными электродами газовый разряд. При последующих прохождениях тока через нуль разряд затухает, но затем периодически зажигается вновь при каждом полу­периоде напряжения сети, поскольку напряжение зажигания и напряжение горения лампы в результате повышения температу­ры электродов, соответственно, понизились (нагревание вызывает уменьшение анодного и катодного падений напряжения). Недо­статочная температура электродов ведет к известным многократ­ным попыткам зажигания люминесцентных ламп. При стацио­нарной работе стартер тлеющего разряда больше не срабатывает, так как его напряжение зажигания больше напряжения горения и напряжения повторного зажигания люминесцентной лампы с теплыми электродами.

Люминесцентные лампы низкого напряжения создают электромагнитные помехи не только при включении вследствие появления одного или не­скольких импульсов напряжения сравнительно большой ампли­туды, но также при работе в результате периодических затуханий и новых зажиганий разряда или после каждого прохождения тока через нуль при амплитудах напряжения всего в несколько сотен вольт.

Так как сильные помехи возникают только при включе­нии, то они проявляются при радиоприеме в в виде однократно­го щелчка или нескольких, едва ли поэтому являются важными. Однако они могут играть очень большую роль в другой ситуации, например, если лампа находится по соседству с высокочувствительными медицинскими и другими измеритель­ными приборами, а также с пациентом, имеющим сердечный сти­мулятор. Люминесцентные лампы с электронными включа­ющими устройствами (ЭПРА) содержат генератор высокой частоты (30 – 50 кГц), который питает лампу через LC-звено (для ограни­чения тока), что приводит к появлению заметных электромагнитных излучений.

Электромагнитные влияния, излучаемые во время ста­ционарной работы на основной частоте 50 Гц, при малых рас­стояниях до приемника и отсутствии мер помехозащиты, всегда создают помехи радиоприему в диапазоне средних и длинных волн. В электрической сети питания люминисцентных ламп, особенно, с ЭПРА, появляются кондуктивные помехи, распространяющиеся, преимущественно, вдоль проводов питания ламп. Типичные значения содержания высших гармоник тока в сети питания: третья гармоника – 90%, пятая гармоника – 75% и седьмая гармоника – 60%, Высшие гармоники тока и напряжения в зависимости от требований стандарта [3] должны уменьшаться посредством соответ­ствующей фильтрации до допустимых значений, что связано с увеличением габаритных размеров лампы и затрат на ее изготовление. Наконец, наряду с воздействием ламп на сеть модулированное низкой частотой инфракрасное излучение мо­жет также оказывать влияние, например при инфракрасном те­леуправлении.

Люминесцентные лампы для более высоких на­пряжений (например, световая реклама) не нуждаются в предва­рительном нагревании, так как их напряжение питания в каждом отдельном случае без особых трудностей может быть скоордини­ровано с соответствующими напряжениями зажигания и горе­ния.

Газоразрядные лампы высокого давления могут создавать су­щественные помехи вплоть до диапазона высоких и сверхвысо­ких частот (более быстрый пробой при высоком давлении и малых расстояниях между электродами). Высокая температура электродов и газа позволяет уменьшить электромагнитные влия­ния из-за меньших значений напряжений при обрывах тока и возобновлениях разряда.