1.4.6. Газоразрядные лампы высокого давления

Лампы высокого давления по сравнению с люминесцентными имеют значительно меньшие габариты и большую единичную мощность. У ртутных ламп высокого давления при равной мощ­ности с люминесцентными (например, 40, 80 Вт) длина почти в 10 раз меньше. Малые габариты и высокое давление в них обуслови­ли температуру разрядной трубки — 700...750^*С. Поэтому разряд­ную трубку ламп выполняют из кварцевого стекла или специаль­ной керамики, имеющей высокую прозрачность в видимой облас­ти спектра [3].

Лампа ДРТ. Одной из первых была разработана лампа высокого давления типа ДРТ. Обозначение лампы: Д —дуговая, Р —ртут­ная, Т — трубчатая; следующее затем число соответствует мощнос­ти лампы. Прежнее название лампы — ПРК (прямая ртутно-кварцевая). Лампа ДРТ предназначена для ультрафиолетового облуче­ния молодняка животных, цыплят, яиц перед инкубацией, семян зерновых культур и т. д. Их применяют в комплекте облучательных установок различных типов.

Лампа ДРТ представляет собой прямую трубку из кварцевого стекла, по концам которой впаяны вольфрамовые электроды. В трубку введено небольшое количество ртути и инертного газа — аргона. Для удобства крепления к арматуре лампа по краям снаб­жена хомутиками с держателями, которые соединены между собой металлической полоской, используемой для облегчения зажига­ния лампы. В электрическую сеть лампу ДРТ включают последо­вательно с дросселем L по резонансной схеме (рис. 1.26, а). В ре­зультате резонанса, образуемого при кратковременном включении конденсатора С2, напряжение на дросселе L и конденсаторе С2 возрастает примерно в 2 раза по сравнению с напряжением пита­ния. Это обеспечивает в лампе дуговой разряд. Металлическая по­лоска, подключенная через конденсатор малой емкости СЗ, облег­чает пробой лампы. Конденсатор С1 повышает коэффициент мощности схемы до 0,92...0,95.

Электрическая энергия, подводимая к лампе ДРТ, преобразу­ется в ней следующим образом: ультрафиолетовое излучение со­ставляет 18 %, инфракрасное излучение — 15 %, видимый свет — 15 %, потери — 52 %. Однако лампу ДРТ используют прежде всего как источник ультрафиолетового излучения. В таблице 1.11 при­ведены характеристики ламп ДРТ.Поток излучения ламп ДРТ зависит от температуры окружаю­щего воздуха. При высокой температуре ухудшается прозрачность кварцевого стекла, что определяет снижение в особенности ульт­рафиолетового излучения и сроков годности лампы.

Рис. 1.26. Схемы включения:

а — лампы ДРТ; б — лампы ДРЛ; ЕL — лампа; L — дроссель; SВ — кнопочный включатель; С1, С2, C3—конденсаторы; R—резистор

1.11. Дуговые ртутные лампы высокого давления ДРТ

Тип лампы	Мощность лампы, Вт	Напряжение на лампе, В	Поток излучения, мвит	Срок службы,ч
ДРТ-125	125	95	1500			1000
ДРТ-240	240	70	5900			2200
ДРТ-400	400	135	10000			2700
ДРТ-1000	1000	145	25000			2200
ДРТ-2500	2500	145	—			2700

Лампа ДРЛ. Дуговая ртутная лампа ДРЛ предназначена для на­ружного освещения закрытых помещений и объектов, где не тре­буется высокого качества цветопередачи. Она может быть реко­мендована для освещения животноводческих и других сельскохо­зяйственных помещений; со специальными облучателями ее ис­пользуют для облучения рассады в теплицах, так как она имеет фотосинтезно-активное излучение с длиной волны λ = 580...700нм (оранжево-красная часть спектра излучения).

Баланс энергии у лампы ДРЛ: ультрафиолетовое излучение практически отсутствует, видимое излучение составляет 17 %, инфракрасное излучение — 14 %, тепловые потери — 69 %. Цвет суммарного излучения близок к белому. Доля красного излу­чения составляет 6...15 %. Про­цент содержания красного из­лучения указан при маркиров­ке ламп в скобках. Яркость ламп ДРЛ почти в 10 раз пре­вышает яркость люминесцент­ных ламп низкого давления

Рис. 1.27. Дуговая ртутная лампа высокого давления ДРЛ:

1 — внешняя стеклянная колба; 2— слой лю­минофора; 3— кварцевая трубка (горелка); 4— основной электрод; 5—дополнительный электрод; 6 — ограничивающие резисторы; 7— цоколь

Конструкция лампы ДРЛ представлена на рисунке 1.27. Кварцевая трубка (горелка) 3 размещена в колбе /, внутрен­няя поверхность которой по­крыта тонким слоем люмино­фора 2. Слой люминофора преобразует ультрафиолетовое излучение трубки в свет, при­годный для освещения. В квар­цевую трубку впаяны два ос­новных вольфрамовых электро­да 4, покрытых активирован­ным слоем и подсоединенных к цоколю 7, и два дополнитель­ных (поджигающих) 5. В трубке находится небольшое количество ртути (40...60 мг). После откачки воздуха из внешней колбы 1 ее заполняют углекислым газом под давлением 2,5...4,5 кПа.

Такая конструкция позволяет зажигать четырёхэлектродную лампу от питающей сети 220 В без специального поджигающего устройства (рис. 1.26, б). Наличие дросселя и конденсатора в схеме позволяет уменьшить колебания светового потока и увеличить ко­эффициент мощности. При этом ПРА потребляет около 10 % но­минальной мощности лампы. При включении лампы в сеть после­довательно с дросселем разряд первоначально возникает между смежными основным и дополнительным электродами. Вызванная этим ионизация разрядного промежутка приводит к возникнове­нию разряда между основными электродами, после чего дополни­тельные электроды прекращают работать.

Наличие во внешней колбе 1 углекислого газа под давлением позволяет на долгий срок сохранить люминофорное покрытие в рабочем состоянии. Нагрев внешней колбы при работе лампы — 220...280 °С. Оптимальная температура внешней среды для работы ламп— 25...40 °С. Период разгорания лампы ДРЛ длится 5... 10 мин. Характеристики ламп ДРЛ приведены в таблице 1.12.