Маркировка
Трёхцифровой код на упаковке лампы содержит, как правило, информацию относительно качества света (индекс цветопередачи и цветовой температуры).
Первая цифра — индекс цветопередачи в 1х10 Ra (компактные люминесцентные лампы имеют 60-98 Ra, таким образом, чем выше индекс, тем достоверней цветопередача).
Вторая и третья цифры — указывают на цветовую температуру лампы.
Таким образом маркировка «827» указывает на индекс цветопередачи в 80 Ra, и цветовую температуру в 2700 К (что соответствует цветовой температуре лампы накаливания)
Кроме того, индекс цветопередачи может обозначаться в соответствии с DIN 5035, где диапазон цветопередачи 20-100 Ra поделён на 6 частей - от 4 до 1 А.
Схемы подключения люминесцентных ламп
При подключении люминесцентных ламп применяется специальная пускорегулирующая аппаратура (ПРА).
Различают 2 вида ПРА: электронная – ЭПРА (электронный балласт) и электромагнитная – ЭМПРА (стартер и дроссель).
Наиболее распространённая схема включения люминесцентной лампы – с применением ЭМПРА. Это стартерная схема подключения (рисунок 5.3).
Рисунок 5.3 – Стартерная схема подключения люминесцентной лампы
На рисунке 5.3 приняты следующие обозначения:
С - конденсатор компенсационный;
LL – дроссель;
EL - лампа люминесцентная;
SF – стартер.
Чаще всего встречаются светильники с 2-мя люминесцентными лампами, соединёнными последовательно.
Схемы подключения двух люминесцентных ламп
На рисунке 5.4 показана схема двухлампового светильника мощностью люминесцентных ламп 20 (18) Вт.
Рисунок 5.4 – Схема двухлампового светильника мощностью
люминесцентных ламп 20 (18) Вт
При подключении ламп схемой А следует помнить, что мощность дросселя LL должна быть вдвое больше мощности каждой из ламп.
На рисунке 5.5 приведена схема двухлампового светильника мощностью люминесцентных ламп 40 (36) Вт.
Рисунок 5.5 - Схема двухлампового светильника мощностью
люминесцентных ламп 40 (36) Вт
В соответствии с ГОСТ 6825-91* (МЭК 81-84) «Лампы люминесцентные трубчатые для общего освещения», действующий, лампы люминесцентные линейные общего назначения маркируются, как:
ЛБ (белый свет)
ЛД (дневной свет)
ЛЕ (естественный свет)
ЛХБ (холодно-белый свет)
ЛТБ (тёпло-белый свет)
Добавление буквы Ц в конце означает применение люминофора «де-люкс» с улучшенной цветопередачей, а ЦЦ — люминофора «супер де-люкс» с высококачественной цветопередачей.
Особенности подключения
Люминесцентная лампа, в отличие от лампы накаливания, не может быть включена напрямую в электрическую сеть.
Причин для этого две:
для зажигания дуги в люминесцентной лампе требуется импульс высокого напряжения.
люминесцентная лампа имеет отрицательное дифференциальное сопротивление, после зажигания лампы ток в ней многократно возрастает. Если его не ограничить, лампа выйдет из строя.
Для решения этих проблем применяют специальные устройства — балласты.
Электромагнитный балласт (сокращенно ЭмПРА) представляет собой электромагнитный дроссель, подключаемый последовательно с лампой. Последовательно нитям лампы подключается стартер, представляющий собой неоновую лампу с биметаллическими электродами и конденсатор. Дроссель формирует за счёт самоиндукции запускающий импульс, а также ограничивает ток через лампу.
В настоящее время преимуществами электромагнитного балласта являются простота конструкции, надёжность и низкая стоимость.
Недостатков же такой схемы достаточно много:
долгий запуск (1-3 сек в зависимости от степени износа лампы);
большее потребление энергии, чем у электронной схемы - при напряжении 220 Вольт светильник 2 по 58 Вт = 116 Вт потребляет 130 Вт;
малый cos φ=0.5 (без компенсирующих конденсаторов);
низкочастотный гул (50Гц), исходящий от дросселя, возрастающий со старением дросселя;
мерцание лампы с удвоенной частотой сети, которое может повредить зрение, а иногда бывает опасным (из-за стробоскопического эффекта вращающиеся синхронно с частотой сети предметы могут казаться неподвижными. Поэтому люминесцентные лампы с электромагнитным балластом не рекомендуется применять для освещения подвижных частей станков и механизмов);
большие габариты и масса;
при температуре ниже 10 °C яркость лампы значительно снижается ввиду уменьшения давления газа в лампе;
при отрицательных температурах лампы по классической схеме могут не зажигаться вообще, при этих условиях применяются автотрансформаторы.
На рисунке 5.6 показан современный электромагнитный балласт «L36A-T» завода Helvar, Финляндия.
Рисунок 5.6 – Электромагнитный балласт
Электронный балласт подаёт на электроды лампы напряжение не с частотой сети, а высокочастотное (25-133 кГц), в результате чего заметное для глаз мигание ламп исключено.
Может использоваться один из двух вариантов запуска ламп:
холодный запуск - при этом лампа зажигается сразу после включения. Такую схему лучше использовать в случае, если лампа включается и выключается редко, так как режим холодного пуска более вреден для электродов лампы.
горячий запуск - с предварительным прогревом электродов. Лампа зажигается не сразу, а спустя 0,5-1 сек, зато срок службы увеличивается, особенно при частых включениях и выключениях.
Потребление электроэнергии люминесцентными светильниками при использовании электронного балласта обычно на 20-25 % ниже. Материальные затраты (медь, железо) на изготовление и утилизацию меньше в несколько раз. Использование централизованных систем освещения с автоматической регулировкой позволяет сэкономить до 85 % электроэнергии.
На рисунке 5.7 показан электронный балласт.
В классической схеме включения с электромагнитным балластом для автоматического регулирования процесса зажигания лампы применяется пускатель (стартер), представляющий собой миниатюрную газоразрядную лампу, обычно неоновую (рисунок 5.8).
Один электрод стартера неподвижный жёсткий, другой - биметаллический, изгибающийся при нагреве. Есть также стартеры и с двумя гибкими электродами (симметричные). В исходном состоянии электроды стартера разомкнуты. Стартер подключен параллельно лампе так, чтобы при замыкании его электродов ток проходил через спирали лампы.
Рисунок 5.7 – Электронный балласт
В момент включения к электродам лампы и стартера прикладывается полное напряжение сети, так как ток через лампу отсутствует и падение напряжения на дросселе равно нулю. Спирали лампы холодные, разряд отсутствует, и напряжения сети недостаточно для её зажигания. Но в стартере от приложенного напряжения возникает тлеющий разряд, и ток проходит через спирали лампы и электроды стартера. Ток разряда мал для разогрева спиралей лампы, но достаточен для разогрева электродов стартера, отчего биметаллический электрод изгибается и замыкается с жёстким электродом. Ток течет через спирали лампы и разогревает их. Когда электроды стартера остывают, цепь размыкается, и благодаря самоиндукции происходит бросок напряжения на дросселе, необходимый для зажигания разряда. Параллельно стартеру подключен миниатюрный конденсатор небольшой емкости, служащий для обеспечения условия возникновения резонанса тока совместно с индуктивностью дросселя и, вследствие, зажигания лампы. При отсутствии конденсатора этот импульс будет слишком коротким, а амплитуда слишком большой, и энергия, накопленная в дросселе, израсходуется на разряд в стартере. К моменту размыкания стартера спирали лампы уже достаточно разогреты, но в лампе ещё не вся ртуть испарилась и разряд проходит в атмосфере аргона, из-за чего разряд в лампе неустойчивый и процесс запуска может повториться неоднократно. Как только вся ртуть в колбе лампы испаряется в достаточном количестве, лампа выходит на рабочий режим.
Рабочее напряжение лампы ниже сетевого за счёт падения напряжения на дросселе, поэтому повторного срабатывания стартера не происходит. В процессе зажигания лампы стартер иногда срабатывает несколько раз подряд, если он размыкается в момент, когда мгновенное значение тока дросселя равно нулю, либо электроды лампы ещё недостаточно разогреты. По мере износа рабочее напряжение растёт, количество циклов срабатывания стартера увеличивается, и, в конце концов лампа уже не может выйти на рабочий режим. Это вызывает характерное непрерывное мигание вышедшей из строя лампы. Когда лампа гаснет, можно видеть свечение катодов, разогретых током, протекающим через стартер.
Рисунок 5.8 – Стартер
В отличие от электромагнитного балласта для работы электронного балласта обычно не требуется отдельный специальный стартер, так как такой балласт в общем случае способен сформировать необходимые последовательности напряжений сам.
Существуют различные способы запуска люминесцентных ламп. Чаще всего электронный балласт подогревает катоды ламп и прикладывает к катодам напряжение, достаточное для зажигания лампы, обычно – переменное и более высокой частоты, чем сетевое (что заодно устраняет мерцание лампы, характерное для электромагнитных балластов).
На рисунке 5.9 показано внутреннее устройство электронного балласта.
Рисунок 5.9 – Внутреннее устройство электронного балласта