Меню

Источник света металлогалогенная лампа



Устройство и разновидности металлогалогенных ламп.

Несмотря на название схожее с галогенными, металлогалогенные лампы (МГЛ) относятся к газоразрядным лампам высокого давления. Чаще всего их применяют в промышленности.

Устройство и принцип работы МГЛ.

Конструкции лампы представляет собой разрядную трубку(горелка) со впаянными электродами, помещенную в колбу. К колбе присоединяется цоколь. Разрядная трубка изготавливается из особого тугоплавкого стекла (кварцевого или керамического). Внутрь закачивается инертный газ (аргон) с добавками металлической ртути и галогенидов металлов (йодиды натрия и скандия). Горелка помещена во внешнюю колбу из боросиликатного стекла. Внешняя колба снижает теплопотери разрядной трубки, фильтрует ультрафиолетовое излучение от горелки. Также внешняя колба защищает от механических повреждений. Она заполнена азотом.

Применяются МГЛ с одной колбой. Они используются в процессах, где необходимо ультрафиолетовое излучение. Либо колба изготавливается из особого безозоновго кварцевого стекла, не пропускающего УФ-лучи.

Существуют МГЛ с двумя цоколями для работы в горизонтальном положении.

Принцип свечения МГЛ основан на плазме дугового разряда высокого давления. Когда лампа не работает, галогениды и ртуть сконденсированы на стенках разрядной трубки в виде пленки. Для начала работы необходим высоковольтный импульс от специального зажигающего устройства. После подачи импульса в горелке появляется тлеющий разряд, происходит испарение галогенидов. Разряд превращается в дуговой – соли и ртуть разлагаются на ионы. Ионизированные атомы ртути возбуждаются и начинают светиться. Весь процесс занимает 10-15 минут. Анионы галогенов тоже светятся в определенном спектре. Именно они позволяют создавать источники света разные по цветовой температуре и цвету.

Инертный газ необходим для протекания тока через разрядную трубку, когда источник света неразогрет и ртуть с галогенидами находится в твердом состоянии.

Для контроля заряда при разогреве лампы ток ограничивают балластами: электромагнитными (дросселями) или электронными. Дроссели дешевле, но электронные устройства исключают мерцание лампы и увеличивают ее КПД.

Схема подключения.

Поскольку для включения и правильной работы МГЛ необходимы особые устройства, то схема подключения не так проста.

Импульсное зажигающее устройство (ИЗУ) включается параллельно лампе, а токоограничивающие балласты – последовательно.

Электрическая схема подключения МГЛ.

Подобные схемы наносятся прямо на корпус импульсных устройств и дросселей. Главное, определить, где фазовый провод, а где нулевой.

Помните, что работа с электричеством требует осторожности, внимательности и минимальных знаний. Если вы не уверены в своих способностях, то лучше вызовите специалиста.

Штриховой линией на схеме изображен конденсатор (бумажный, неполярный). Его устанавливают для уменьшения реактивных потерь при применении электромагнитного дросселя. Емкость конденсатора выбирают исходя из мощности лампы (для 250-вольтовой подойдет 35 мкФ). Рабочее напряжение конденсатора не ниже 400 В (для ламп до 600 В). Впрочем, установка конденсатора не обязательный этап.

При монтаже металлогалогенных источников света учитывайте, что они сильно нагреваются (до 300 ⁰С). Продумайте хорошую вентиляцию и не размещайте лампу рядом с легковоспламеняющимися предметами.

Виды и маркировка МГЛ.

Разные виды МГЛ.

Металлогалогенные источники света используют для освещения коридоров, комнат разной площади. Их мощность составляет от 10 до 3500 Ватт. Причем до 2000 Вт МГЛ питаются от сети 220 В, а свыше 2 кВт – от 380 В.

Для наружного освещения выпускаются лампы мощностью 70, 150, 250, 400, 1000, 2000 Вт. Все они имеют один резьбовой цоколь и вкручиваются прямо в патрон. Двухцокольные (софитные) чаще всего бывают 70 и 150-ваттными.

Одноцокольные лампы маркируются SE, двуцокольные – DE.

Стабильность работы и срок службы зависят от положения лампы в пространстве. Дело в том, что сила тяжести напрямую влияет на конвекцию галогенидов при свечении. Поэтому МГЛ рассчитаны на работу в одной плоскости: BH – горизонтальной, BUD – вертикальной. Существуют и универсальные лампы. Они обозначаются буквой U.

За рубежом металлогалогенные лампы обозначают по-разному. Согласно системе ANSI они называются MHL/MH, далее указывается цифровой код с характеристиками лампы и типа балласта. Затем идут буквы, обозначающие размер и тип колбы, затем мощность и цветовая температура.

Альтернативным обозначением является HQI. Изначально так маркировались МГЛ фирмы OSRAM, но постепенно аббревиатура распространилась среди других производителей.

Форма горелки обозначается следующими буквами:

  • Т – цилиндрическая;
  • Е – эллипсоидная;
  • ЕТ – эллипсоидно-трубчатая;
  • Р/PAR – параболическая;
  • R – рефлекторная.

Для полной уверенности в параметрах покупаемой лампы стоит изучить техническую документацию, не полагаясь на маркировку.

Читайте также:  Светите места по света

МГЛ различаются по исполнению цоколя. Существуют три типа:

  • Е27, Е40 – резьбовой цоколь, как в лампах накаливания;
  • RX7s – софитные с двумя цоколями;
  • 5, g12 – штырьковый цоколь.

Разные варианты цоколя.

Источники света мощностью выше 2 кВт выпускают без цоколя с гибкими клеммами для закрепления винтами.

Технические характеристики.

  1. Отличный индекс цветопередачи: 85-95%.
  2. Широкий диапазон цветовой температуры. В зависимости от добавок ее получают от 2500 К до 20000 К.
  3. Чувствительность к перепадам в сети. Колебание в 10% может выключить лампочку. Более сильное превышение напряжения может привести ко взрыву колбы. А долгая работа на низком напряжении приводит к изменению качеств света.
  4. Металлогалогенные источники света не зависят от температуры окружающей среды. Успешно работают при морозах.
  5. Стабильность светового потока на протяжении всего срока службы. В конце срока эксплуатации лампочка светит так же, как и в начале.
  6. Долгий срок службы: 6000-15000 часов.

В таблице указаны сравнительные характеристики популярных моделей МГЛ фирм OSRAM и Philips.

Обозначение

Мощность, Вт

Тип цоколя

Световой поток, Лм

Ra

Габаритные размеры, мм (l)

Источник

Металлогалогенные лампы — устройство, разновидности, плюсы и минусы, выбор

Опубликовано Артём в 22.04.2019 22.04.2019

Использование в конструкции металлогалогенных ламп иодидов натрия и скандия, которые входят в состав категории галогенидов металлов, корректирует спектр дугового разряда. Металлогалогенные лампы принадлежат к газоразрядным источникам света высокого давления, использующим для наполнения колбы, ртутные пары и аргон.

Конструкция МГЛ лампы

Металлогалогенная лампа относится к газоразрядным приборам. Она работает с использованием принципа ионизации паров ртути в смеси с галогенидами — соединениями галогенов с другими химическими элементами.

Конструктивно металлогалогенный осветительный прибор представляет собой колбу, выполненную из тугоплавкого кварцевого или керамического стекла со впаянными электродами. Колба заполняется инертными газами, в которые добавляется металлическая ртуть и галогениды тех или иных металлов. Именно они расширяют и выравнивают видимый спектр излучения прибора, а также позволяют изменить цветовую температуру и цвет свечения лампы.

Эта колба, исполняющая роль горелки, помещается в еще одну, внешнюю, заполненную инертным газом или вакуумированную. Ее задача – защита горелки от механических и температурных воздействий и поглощение ультрафиолета, который присутствует в спектре излучения ртути и при взаимодействии с окружающим воздухом образует ядовитый для человека озон. Дополнительно внешняя колба уменьшает теплопотери, существенно увеличивая КПД и ресурс работы прибора.

Существуют и одноколбовые лампы, но в этом случае для изготовления горелки применяют безозонное кварцевое стекло, отсекающее жесткое ультрафиолетовое излучение. Это, конечно, не относится к специальным металлогалогенным приборам, предназначенным именно для получения жесткого УФ излучения.

Одноколбовая металлогалогенная лампочка промышленного назначения мощностью 2 кВт

Для подключения к электросети прибор снабжается цоколем или цоколями следующих типов:

  • E27, Е40 (цоколь Эдисона);
  • RX7s (софитный двухцокольный вариант);
  • G8.5, Е12 (штырьковые).

Приборы мощностью 2 кВт и выше вместо цоколей имеют гибкие выводы с клеммами под винт.

Металлогалогенные осветители с цоколями различных типов

Работа металлогалогенных осветительных устройств

Инициирование разряда происходит с помощью вспомогательных разжигающих электродов или посредством импульсного промежутка. Пуск осветительного устройства возможен благодаря использованию балласта (пускорегулирующая аппаратура). С его помощью согласовываются значения питающего напряжения от источника питания и и параметры лампы.

Работа осветительного устройства происходит только после разогрева лампы, период длится примерно 7 минут.

Если светильник был выключен, и возникла необходимость его повторного включения, запуск произойдет только после остывания лампы, на это уходит 10 минут. Если пытаться включить лампу до этого срока, она может перегореть. Для защиты от несанкционированного пуска и быстрого повторного включения в конструкции светильника предусмотрен специальный датчик. Он защищает устройство от поступления напряжения на не успевшую остыть лампу.

Особенности устройства

Конструкция лампочек МГЛ включает в себя несколько основных компонентов. К ним относятся:

  • Горелка (разрядная трубка) — основа лампы. Эту деталь зачастую производят из особого кварцевого стекла или керамики. Трубки керамического типа обладают высокими показателями термостойкости. Разрядная горелка и электроды располагаются на наружной колбе.
  • Наружная колба — своеобразный светофильтр. Производят этот элемент из боросиликатного стекла. Такие колбы характеризуются высоким уровнем механической и термической устойчивости. Они уменьшают теплопотери разрядной трубки, обеспечивая стабильный тепловой режим.
  • Цоколь.
Читайте также:  Реле задержки отключения света

Запуск ламп МГЛ невозможно произвести без балласта. Для этой цели используются ПРА (электронные или электромагнитные пускорегулирующие аппараты). Применение ПРА электронного типа позволяет добиться ровного света при запуске, снижая пусковые и рабочие электротоки, а также повышая долговечность прибора.

Светотехнические качества металлогалогенных ламп

Подобное осветительное устройство обладает мощным и интенсивным световым потоком, который не свойственен другим источникам света. Осветительное устройство оборудуется ЭПРА (электромагнитный пускорегулирующий аппарат).

Недостаток его – большие габаритные размеры и масса, которая достигает 4 кг. Альтернативой этим устройствам являются электронные ПРА, их вес доходит до 1 кг. ПРА отличает наличие повышенных качественных характеристик, что дает возможность увеличить время работы источника света, уменьшить показатели потребление электрической энергии и избавиться от неприятного, монотонного гудения, свойственного ЭПРА.

Высокие показатели светоотдачи и цветопередача, возможность работать длительное время без перерыва, низкая теплоотдача делают эти лампы великолепным источником света для наружного освещения. Качество создаваемого освещения намного выше качественных показателей света других источников.
Для освещения жилых помещений используют металлогалогенные лампы с высоким спектром, оборудованные керамогорелкой, по сравнению с люминесцентным освещением они отличаются большей стоимостью, но превосходят его по качеству света.

Принцип функционирования

В качестве светящегося тела в металлогалогеновых лампах выступает плазма электродугового разряда.

Горелка заполнена соединениями галогена и инертными газами, которые, пребывая в охлажденном состоянии, собираются на ее внутренних поверхностях и имеют вид тонкой пленки. По мере увеличения температуры галогениды испаряются и расщепляются на отдельные ионы. Затем ионизированные атомы раздражаются и создают оптическое излучение.

Кроме того, инертные газы обладают буферной функцией, потому электроток может попадать в разрядную трубку даже при низких температурах. По мере того как нагревается горелка, добавки-излучатели и ртуть подвергаются испарению, регулируя тем самым спектр светового излучения и электросопротивление лампы МГЛ.

Для ионизации разряда необходимо использование особого оборудования, например, импульсных зажигающих устройств. Зажигание же производится с помощью трансформатора или дросселя с высокими показателями магнитного рассеивания.

Типы и характеристики

К сожалению, единой маркировки металлогалогенных ламп в мире не существует, каждый производитель может промаркировать прибор на свое усмотрение. Тем не менее некоторые названия МГЛ устоялись, и среди них можно сориентироваться. В России металлогалогенные лампы принято маркировать буквами ДРИ(Ш) с последующим указанием мощности в ваттах, где:

  • Д – дуговая;
  • Р – ртутная;
  • И – йодидная;
  • Ш – шаровая форма горелки.

Лампа ДРИШ-450 – дуговая ртутная йодидная с горелкой шаровой формы мощностью 450 Вт

Рабочее напряжение на лампочках может не указываться. По умолчанию для приборов мощностью до 2 000 Вт оно составляет 220 В, для приборов 2 000 Вт и выше – 380 В.

Что касается зарубежных производителей, то у них самое распространенное обозначение металлогалогенных ламп – HMI (англ. metal halide lamp) или HM с последующим указанием мощности.

По остальным конструктивным характеристикам приняты следующие обозначения:

  1. SE — одноцокольная.
  2. DE – двухцокольная (софитная).
  3. BH – рабочее положение горизонтальное.
  4. BUD – рабочее положение вертикальное.
  5. U – рабочее положение любое.
  6. Т – колба цилиндрическая.
  7. Е – колба эллипсоидная.
  8. ЕТ – колба эллипсоидно-трубчатая.
  9. ВТ – колба бульбовидно-трубчатая.
  10. R – колба рефлекторная.
  11. P – колба параболическая.

Дополнительно на металлогалогенной лампе может стоять ее цветовая температура в Кельвинах.

Металлогалогенная лампа с цилиндрической колбой мощностью 400 Вт

Маркировка на самой лампе может быть неполной, поэтому при покупке внимательно изучи упаковку или сопроводительную документацию, если она есть. Особое внимание обрати на рабочее положение прибора: лампа с горизонтальным рабочим положением недолго проработает вертикально, и наоборот.

Выводы по совокупности плюсов и минусов

Выбирая, предпочесть галогеновую лампу или лампу другого типа, в первую очередь необходимо точно определить, какие цели преследуются для ее установки, в каком помещении и в каких обстоятельствах ей придется работать.

Галогеновая лампа может стать идеальным решением в следующих случаях:

  1. При освещении торговых площадей.
  2. Там, где нужен яркий свет (например, на тщательно охраняемых объектах).
  3. Там, где требуется свет, способствующий точной цветопередаче объектов вокруг.

Однако существуют и те ситуации, когда прибегать к помощи галогеновой лампы категорически не стоит. В первую очередь это те, в которых нет возможности предоставить ей адекватные условия эксплуатации. Сырость, скачки напряжения, легко воспламеняемые и плавящиеся объекты в непосредственной близости – это все поводы не использовать галогеновую лампу. В этих случаях такие лампы будут только регулярно портиться и доставлять проблемы.

Читайте также:  Силы света ляпис трубецкой

Тем не менее, галогеновая лампа остается одним из наиболее удобных современных решений проблемы освещения.

Достоинства, недостатки и сферы применения

Специалисты и потребители отмечают, что применение лампочек МГЛ обладает массой преимуществ. К ним можно отнести следующие:

  • большая долговечность, нежели у обыкновенных лампочек накаливания;
  • высокая степень светоотдачи;
  • небольшое энергопотребление;
  • компактность;
  • надежность нормального функционирования даже в условиях низких температур;
  • хорошая цветопередача.

Не лишены металлогалогеновые лампы и недостатков. В их числе:

  • невозможность регулировки светопотока;
  • долгий разогрев;
  • необходимость применения ИЗУ;
  • отсутствие возможности вновь зажечь МГЛ лампу сразу после деактивации;
  • чувствительность к резким перепадам напряжения.

Невзирая на некоторые недостатки, лампочки металлогалогенного типа используются и в обычных светильниках, и в светосигнальном оборудовании, что обусловлено массой полезных свойств.

Металлогалогеновые лампы используются во многих областях:

  • сценическое, студийное и киносъёмочное освещение;
  • декоративное;
  • архитектурное;
  • утилитарное;
  • освещение на улицах, в частности, на карьерах, железнодорожных станциях, объектах спортивного назначения и т. д.

Помимо всего прочего, лампы металлогалогенового типа нередко используются для производства фар для автомобильного транспорта и при устройстве освещения промышленных предприятий.

Достоинства металлогалогенов

Несомненными плюсами их служат:

1. Длительный рабочий период.
2. Хорошие экономичные показатели.
3. Цветовая температура ламп варьируется до 6500К.
4. Высокая интенсивность светового потока.
5. Низкое энергетическое потребление.
6. Стойкость к температурным перепадам
7. Малые размеры дают возможность применения в труднодоступных местах.

Металлогалогенные лампы по своим светотехническим показателям являются хорошей заменой прочим источникам света, относящимся к энергосберегающей категории.

Схема подключения

Как я уже говорил выше, для пуска металлогалогенной лампы необходимо импульсное зажигающее устройство, а для ограничения тока через нее требуется ПРА (балласт). Первое включается параллельно лампе, второй — последовательно с ней.

Схема включения металлогалогенных ламп с двух- и трехвыводным ИЗУ

Обычно подобная схема наносится прямо на корпус балласта и ИЗУ, поэтому собрать металлогалогенный светильник своими руками не составляет никакого труда. Для этого достаточно обычной отвертки и указателя напряжения для определения нуля и фазы в сети.

Единственное, необходимо учитывать, что лампа и балласт греются довольно сильно: первая до 300, второй до 100-120 градусов. Поэтому, конструируя светильник, необходимо предусмотреть вентиляцию оборудования (обычно достаточно просто вентиляционных отверстий), а сам фонарь размещать вдали от легковоспламеняющихся предметов.

Отличие трехвыводного ИЗУ от двухвыводного состоит в том, что оно подает высоковольтный разряд только на лампу. В то время как двухвыводное подвергает бесполезному высоковольтному удару еще и балласт. Таким образом, трехвыводной прибор стоит дороже, но работает более корректно, существенно продлевая жизнь светильника.

Особенности эксплуатации

При использовании электромагнитного балласта (дросселя) для уменьшения реактивных потерь и некоторого повышения КПД параллельно светильнику желательна установка компенсационного конденсатора, обозначенного на схеме штрихпунктиром. Рабочее напряжение его должно быть не ниже 400 В (для ламп на 380 В – 600 В), а сам он должен быть бумажным неполярным. Емкость конденсатора выбирается исходя из мощности лампы. Для ДРИ-250, к примеру, хватит 35 мкФ, для ДРИ-400 емкость можно увеличить до 45 мкФ.

Для качественной и долговременной работы светильника мощность балласта должна соответствовать мощности лампы. ИЗУ выбирается такой, чтобы мощность лампы укладывалась в диапазон, указанный на его корпусе.

И еще один совет. Устанавливай лампу ДРИ только в хлопчатобумажных перчатках или при помощи чистой тканевой салфетки. Дело в том, что внешняя колба прибора нагревается до 300 градусов, а если прибор одноколбовый, то и до 1200. «Пальчики», которые ты оставишь на колбе, сгорят и образуют слой нагара, плохо проводящий тепло. В результате произойдет локальный перегрев, и стекло просто лопнет. Если же ты или кто-то другой уже «захватали» лампочку, протри ее салфеткой, смоченной спиртом.

Эту лампу можно выбросить из-за трещины, появившейся в результате локального перегрева грязного стекла

Вот мы и разобрались с металлогалогенными лампами. Если ты дочитал статью до конца, то теперь знаешь, как она работает, как включается и чем отличается от других газоразрядных источников света.

Кол-во блоков: 14 | Общее кол-во символов: 16334
Количество использованных доноров: 4
Информация по каждому донору:

Источник

Adblock
detector