Вопрос 12. Ксеноновые лампы, их характеристики.

ОТВЕТ:

В ксеноновых лампах используется разряд в инертном газе ксеноне при высоком и сверхвысоком давлениях и плотности тока, составляющей десятки и сотни А/см². Разряд этого типа имеет ряд характерных особенностей:

– непрерывность спектра излучения в пределах от 200 нм до 1,5…2 мкм, что делает спектр в видимой области близким к солнечному с цветовой температурой 6100…6300 К и обеспечивает высококачественную цветопередачу (индекс цветопередачи от 95 до 98);

– возрастающая вольтамперная характеристика на участке, соответствующем рабочему режиму лампы, что позволяет включать лампы в сеть без балласта;

– практическое отсутствие периода разгорания;

– высокое напряжение зажигания, требующее применения зажигающего устройства, создающего высокочастотный импульс напряжением до 50 кВ;

– независимость параметров ламп от рабочей температуры колбы и от температуры окружающей среды, способность работать при низких температурах (до –50 °С) без изменения параметров;

– большой рабочий ток, обуславливающий применение массивных электродов и вводов.

Пульсация светового потока очень большая (коэффициент пульсации – до 130%). Световая отдача по сравнению с другими РЛ невелика – от 20 до 48 лм/Вт. Также мала и средняя продолжительность горения – 500…2000 ч..

Дуговые трубчатые ксеноновые лампы (типа ДКсТ) являются наиболее мощными (единичная мощность до 100 кВт – лампа «Сириус») из применяемых ИС, не требуют балластного сопротивления, имеют спектр излучения близкий к солнечному.

Схема включения лампы ДКсТ сложна, так как для зажигания необходимо обеспечить импульс напряжения 25…50 кВ. Лампы «капризны» в эксплуатации, чувствительны к вибрации, требуют высокой тщательности при монтаже (допустимый угол отклонения от горизонтали до 30°). По этим причинам, а также из-за низких экономических характеристик, значительной доли ультрафиолетовых излучений, большой пульсации светового потока они для освещения помещений используются крайне редко. Основная область их применения – освещение больших открытых пространств (площади городов, стадионы, товарные станции, карьеры, архитектурные сооружения, теплицы).

Вопрос 14. Меры борьбы с пульсацией светового потока в осветительных установках

ОТВЕТ:

Пульсация светового потока вызывается тем, что при частоте питающего напряжения 50 Гц ток i через РЛ проходит через ноль 100 раз в секунду. Соответственно 100 раз в секунду будет снижаться до нуля и поток Ф_Р излучения РЛ. Благодаря тому, что люминофоры обладают послесвечением (излучают световой поток некоторое время после снятия облучения ультрафиолетом), световой поток Ф_Л ЛЛ снижается не до нуля, а примерно наполовину

Пульсация светового потока вызывает повышенную утомляемость зрения и может вызвать стробоскопический эффект.

Стробоскопический эффект – явление кажущейся неподвижности или медленного вращения быстро вращающихся валов или деталей при частотах вращения кратных частоте пульсации светового потока. Опасность этого явления – в возможности получения травм при работе в механических цехах.

Пульсацию отдельно взятой лампы нельзя уменьшить, кроме как путем увеличения частоты питающего напряжения, что реализуется в схемах включения ЛЛ с ЭПРА.

При частоте питающего напряжения 50 Гц пульсацию уменьшают за счет сдвигов по фазе световых потоков близ расположенных ламп. Это не позволяет уменьшить пульсацию в отдельно взятой лампе, но за счёт наложения световых потоков соседних ламп суммарный световой поток пульсирует значительно меньше. Сдвиг по фазе световых потоков осуществляется двумя путями:

– если используется 3-х фазная групповая сеть, соседние РЛ включаются на разные фазы сети со следующим чередованием фаз в рядах:

АBCABCАВС…….

CABCABСАВ……..

ВСАВСАВСА……..

– при однофазной групповой сети для ЛЛ используется специальная антистробоскопическая схема зажигания .

Эта схема в настоящее время очень распространена. Она представляет собой стартерную схему параллельного включения двух ЛЛ, расположенных в одном светильнике.

Для создания сдвига фаз между токами этих ламп последовательно с одной из них (ЛЛ2) включается конденсатор. В результате ток 1-й лампы носит активно-индуктивный (отстающий) характер с коэффициентом мощности около 0,5, а у 2-й – активно-ёмкостный (опережающий) с таким же но опережающим коэффициентом мощности. Результирующий ток носит отстающий характер, обеспечивая коэффициент мощности не ниже 0,92.