11.7. Электрические источники света

Электрические источники света по принципу излучения разделяются на лампы накаливания, газоразрядные и люминесцентные.

Основными характеристиками источников света являются: номинальное на­пряжение; номинальная мощность или номинальный ток, номинальный световой поток или осевая сила света , или габаритная яркость; номинальная световая отдача; сред­ний срок службы, а также геометрические размеры в миллиметрах: диаметр , полная длина лампы и высота светового центра для ламп накаливания.

Лампы накаливания. Источником света в лампе накаливания служит вольфрамовая нить, нагреваемая электрическим током до температуры 2450—3000 К. Лампы дают непрерывный спектр с малым процентом излучения в коротковолновой части видимого спектра и являются источником света вечернего освещения. Лампы накаливания с вольфрамовой нитью изготовляются на рабочее напряжение от 1 до 500 В, мощностью от долей ватта до 20 кВт, со сроком службы от несколь­ких минут до нескольких тысяч часов. В зависимости от мощности, напряжения и срока службы световая отдача колеблется от 5 до 35 лм/Вт.

Наибольший практический интерес представляет зависимость параметров лампы накаливания от изменения напря­жения сети питания. Так, при изменении напряжения сети питания на 1% но­минального наблюдается изменение мощности на 1,5%, светового потока—на 3,5%, световой отдачи—на 1,8%, срока службы—на 13%. Э

Цоколи ламп подразделяются на резьбовые, штифтовые, штырьковые, фо­кусирующие и специальные. Наибольшее распространение в лампах нормаль­ного исполнения получили резьбовые цоколи. Для предотвращения отвинчивания при вибрации на резьбовых цоколях делаются насечки. В жестких условиях эксплуатации (тряска, вибрация, удар) применяется штифтовый цоколь. Для обеспечения точного расположения тела накала по отношению к сопряженной с патроном части цоколя и обеспечения фокусировки лампы в световом приборе применяются фокусирующие цоколи.

Нормальные осветительные лампы общего назначения выпускаются в не­скольких исполнениях: В — вакуумные (в судостроении не применяются); Г — газополные (аргоном в смеси с азотом); Б — газополные биспиральные и БК — биспиральные, наполненные криптоном, малогабаритные с повышен­ной световой oтдачей. Средняя продолжительность горения ламп 1000 ч.

Газоразрядные источники света. Газоразрядные лампы, применяемые в качестве источников света, обладают значительно более высоким энергетическим КПД, чем лампы накали­вания, использующие тепловое излучение.

Спектр излучения газового разряда линейчатый, хотя отдельные виды раз­ряда могут давать излучение и с непрерывным спектром. Цвет излучения и харак­тер спектра зависят от рода газа или пара, наполняющих лампу, и условий раз­ряда (давления, силы тока и т. д.).

Для целей общего освещения линейчатый спектр излучения большинства газоразрядных ламп неприемлем, поскольку такой спектр приводит к искажению цвета освещаемых предметов. Применение люминофоров в сочетании с газовым разрядом позволило создать источники света, дающие излучение с непрерывным спектром любого состава и обладающие при этом высокой световой отдачей и большим сроком службы. Особенно широкое распространение получили ртутные люминесцентные лампы низкого давления и ртутные лампы высокого давления с люминофором, дающим свет, близкий к белому.

К лампам тлеющего свечения относятся лампы тлеющего разряда люмине­сцентные типа ТЛ, лампы тлеющего разряда неоновые типа ТН и индикаторные типа ИН. К дуговым лампам низ­кого давления относятся ртутные люминесцентные лампы белого света типа ЛБ, амальгамные люминесцентные лампы белого света типа ЛБА, ультрафиолетовые типа ЭУВ15, эритемные типов ЭЛ15, ЭЛА15.

Недостатком газоразрядных ламп является некоторая сложность включения их в сеть, связанная с особенностями газового разряда. Так, для зажигания ламп необходимо в момент включения обеспечить на лампе более высокое напряжение по сравнению с требуемым для ее устойчивого горения Облегчение зажигания достигается использованием проводящей полосы на поверхности лампы (ЛБ40бл и ЛБА15), введением в лампу вспомогательных зажигающих электродов (ДРЛ) или предварительным подогревом катодов лампы. Кроме того, газораз­рядные лампы обладают падающей вольт-амперной характеристикой, поэтому последовательно с каждой лампой включается специальное балластное сопро­тивление, ограничивающее ток в цепи лампы и обеспечивающее ее устойчивое горение. Стабилизация разряда на постоянном токе производится омическим сопротивлением, а на переменном — при помощи омического сопротивления, дрос­селя, конденсатора или трансформатора с магнитным рассеянием.