6 Тақырып. Люминесценттік шамдар

Қарастырылатын сұрақтар:

1. Люминесценттік шамдардың (ЛШ) жарықтехникалық, эксплуатациялық, электрлік және экономикалық сипаттамалары.

2. Люминесценттік шамдардың таңбалауы мен түрлері.

3. Топтық балласттар.

4. Люминесценттік шамдардың тұрақты ток торабындағы жұмысы. Қосу сұлбалары.

Дәрістің қысқаша жазбасы:

Қазiргi люминесценттiк шамдарда тұтынылған электр энергиясының 20 % шамасы көрiнерлік сәулеленуге айналады. Қyaттapы бiрдей келетiн қыздырy шамдарынa қарағанда олардың жарық бергiштiгi 4...6 есе көп болады.

Люминесценттiк шамдардың габариттiк мөлшерлерi олардың қyaтынa, номинал кepнеyiнe, жарық ағынына және жарық бергiштiгiне байланысты келедi. Шамның ұзындығы оның жұмыс кepнeyiмeн анықталады. Шамның қуаты мен ұзындығы берiлген жағдайда оның диаметрiнiң мәнi ток тығыздығы 0,03..,0,063 А/см² болу шартымен таңдап алынады. Осы жағдайда шамның бетiндегi жылулық жүктeмe 0,0254...0,05 Вт/см² болуы керек. Бұл жүктеме шам түтiгінің 40...50 ⁰С-қа дейiн қыздырылуын қамтамасыз етеді. Осы себептен колба iшiндегi сынап булары қысымының мәнi қажетті шамаға (1,3 Па) дейiн жетедi де, толқын ұзындығы 253,7 нм ультракүлгiн сәулеленудiң шығуы максимал болады. Бұл шам люминофоры шығаратын жарық ағынының ең үлкен мәнiн қамтамасыз етеді. Қуаты 40 Вт шамның габариттік мөлшерлерi мен электрлiк параметрлерi өте сай келедi. Сондықтан басқа жағдайлар бiрдей болғанда олардың жарық бергiштiгi жоғары болады.

Люминесценттік шамдардың жарық-техникалық қасиеттерiне әр түрлi себепкер шарттар әсер eтeдi. Мысал ретiнде мыналарды көрсетуге болады: бiрлiк қуаты және люминофор құрамы, балласт кедергiнiң түpi және шам түтiгiнiң ұзындығы мен диаметрiнің қaтынacы және т.б.

Люминесценттiк шамдардың жарық бергiштiгi олардың бiрлiк қуатына да және люминофордың құрамына да байланысты келедi. Қyaттapы бiрдей шамдардың iшiнде ЛБ типтi шамдардың, ал сәулелену түci бiрдей болатын шамдардың iшiнде қуаты 40 Вт шамдарының жарық бергiштiгi жоғары болады.

Люминесценттiк шамдардың жарықтылығы 3000...10000 кд/м² болады.

Мемлекеттік үлгі қалып бойынша люминесценттік шамдардың орташа қызмет ету мерзімі 12000÷15000 сағат болады. Осы мерзімнің соңында шам жарық ағынының орташа мәні өзінің номинал мәнінің 60%-нан кем болмауы керек. 100 сағат жұмыс істегеннен кейінгі жарық ағыны номинал ағын деп саналады. Люминесценттік шамдардың қызмет ету мерзімі тұтандыру тәсіліне және жиілігіне, балласт кедергінің түріне байланысты келеді. Өйткені әрбір тұтандыруда электродтардың оксид қаптамасы шығындалады (әсіресе электродтарды алдын ала қыздырмай шамдарды тұтандырғанда).

Қоректендіретін электр торабы кернеуі ауытқуының люминесценттік шам жұмысының көрсеткіштеріне әсері балласт кедергінің түріне, оның мәніне және шамды электр торабына қосу сұлбасына байланысты келеді. Электр торабы кернеуінің жоғарылауы да, сондай - ақ төмендеуі де люминесценттік шамның қызмет ету мерзімін қыскартады. Өйткені екі жағдайда да электродтар оксид қаптамасы бөлшектерін тозаңдату өседі: кернеу жоғарылағаңда - электродтардың өте қызуынан, ал кернеу төмендегенде - шамды тұтандыру үшін стартердің жиі-жиі іске косылуынан болады.

Қоректендіретін электр торабы кернеуі жоғарылағанда люминесценттік шамдардың жарық бергіштігі төмендейді, ал кернеу төмендегенде - жоғарылайды. Қоректендіру кернеуінің темендеуі люминесценттік шамның тұтануын айтарлыктай нашарлатады.

Люминесценттік шамдар жұмысының көрсеткіштеріне қоршаған орта жағдайларының әсері өте қомақты. Басқа шарттар бірдей болған кезде, ең үлкен сәулеленетін ағынды шам түтікшесінің температурасы 40 °С тең болған кезде ғана алуға болады. Жалпы мақсатқа арналған люминесценттік шамдар температурасы +15 ⁰С-тан +40 ⁰С-қа дейін болатын ортада жұмыс істеуге есептелінген. Температура жоғарылаған кезде де, төмендеген кезде де жарық ағыны азаяды. Ортаның температурасы +10 ⁰С-тан төмен болса шамның сенімді тұтануын қамтамасыз ететін арнайы тәсілдер (шамды сыртқы ортадан оқшаулау, арнайы сұлбалар пайдалану және т.б.) қолдану керек.

Қоршаған ортаның ылғалдылығы шамның тұтану кернеуіне әер етеді. Ауаның ылғалдылығы 75÷80% болғанда шамды тұтандыру үшін ең үлкен кернеу керек болады.

Қазiргi уақытта шығарылатын люминесценттiк шамдар сәуле­ленуiнiң түciнe байланысты бөлiнедi. Осы қасиетіне байланысты люминесценттiк шамдардың үлгiқалыптық түcтepi былай белгiленедi: Д - күндiзгi - абсолют қара дененің 6500 К температурадағы сәулелену түсіне сәйкес; Б - ақ - абсолют қара дененің 4200 К температурадағы сәулелену түciнe сәйкес; ХБ - салқын ақ - абсолют қара дененің 4800 К температурадағы сәулелену түсіне сәйкес; ДЦ - түс берiлiсi жақсартылған; Е - табиғи; БЕ - ақ табиғи; ХЕ - ­ салқын табиғи.

Орталық қоректендіру жүйесінде барлық жарықтандыратын қондырғыларға бір жиілікті түрлендіргіш орнатылады. Топтық қоректендіру жүйесінде бірнеше түрлендіргіштер қарастырылады. Олардың әрқайсысы өзінің тобындағы шамдарды қоректендіреді. Жеке қоректендіру жүйесінде әрбір жарықтандырғышта жиілікті түрлендіргіш болады.

Осы жағдайда разрядты тұрақтыландыру дрос­сель немесе сейілуі бар трансформатор ретіндегі жасалған топтық балластымен және конденсатор ретінде жасалған әр бір шамның жеке балластымен қамтамасыз етіледі. 6.1, а суретінде люминесценттiк шамдардың ыстық күтуші тұтандыру сұлбасының бір түрі болатын топтық қоректендіру сұлбасы келтірілген. Күтуші тұтандыру электродтардың жеткілікті алдын ала қыздыруын қамтамасыз етеді де, және содан кейін ғана шамдарға ЖРА бос жүріс кернеуін береді (6.1, б сурет).

Сұлбаны П («Қосу») батырмасымен қосқан кезде, МП1 магнит­тік жүргізгіш Tpl... Трn қыздырмалық трансформато­рларды іске қосады, ал шамдардың электродтарын алдын ала қыздыруға керекті 4 секундтан кейін, МП2 магнит­тік жүргізгіш көмегімен РВ уақыт релесі шамдарды тораптың фазалық кернеуге бейтараптамасы топтық «жұлдызша» сұлбамен қосады. MII2 қосылған кезде қыздырмалық транс­форматорлар ажыратылады. Сұлба кернеуі 380/220 В үшфазалы торапқа қосуға арналған, сұлбаның қуат коэффициенті ток фазасы озуымен 0,4 жақын.

6.1 сурет - Люминесценттiк шамдардың күтуші тұтандыруымен топтық қоректендіру сұлбасы (а) және люминесценттiк шамның күтуші тұтандыруының диаграммасы (б).

Бақылау сұрақтары:

1. Люминесценттік шамдардың құрылысы және жұмыс істеу негізі.

2. Люминофор қандай мақсатқа қолданылады?

3. Люминесценттік шамдардың сипаттамалары.

4. ЛШ стартерлі қосылу сұлбасының жұмысы.

5. Қоршап тұрған орта жағдайлары ЛШ жұмысына қалай әсер етеді?

Ұсынылатын әдебиеттер:

1. Өтешев Ө.Ө, Сейітов І. А. Электрлік жарықтандыру - Алматы.: Казмемагру, 2000.

2. Жилинский Ю.М., Кумин В.Д. Электрическое освещение и облучение. - М.: Колос,1982.-272 с.

3. Живописцев Е.Н., Косицын О.А. Электротехнология и электрическое освещение. М.: Агропромиздат,1990.-246 с.

4. Козинский В.А. Электрическое освещение и облучение. - М.: Агропромиздат, 1991.-239 с.

5. Справочная книга по светотехнике / Под редакцией Ю.Б. Айзенберга. -М.: Энергоатомиздат,1995.-472 с.