2. ОСНОВНИ СВЕДЕНИЯ ЗА ЛУМИНЕСЦЕНТНИТЕ ЛАМПИ

Луминесцентните лампи са усъвършенствувани лампи с живачни пари. При тях електролуминесценцията е съчетана и с флуоросценцията и фосфоресценцията. При тези лампи благородният газ аргон или неон е с налягане от 400 до 2400 N/m². Живакът, който е в малко количество, при първото пускане се изпарява и образува необходимите живачни пари, позволяващи интензивното излъчване на ултравиолетови лъчи. При преминаване през нанесения върху стените на тръбите луминофор, ултравиолетовите лъчи се превръщат във видима светлина.

Луминесцентните лампи биват:

Основното предимство на луминесцентните лампи пред всички останали е, че при тях оползотворяването на енергията е най-високо и благоприятно.

Отрицателното влияние върху живота на луминесцентната лампа оказва така нареченото "студено запалване" и запалване при температура на електродите от 400 до 800 C^o. Подобно запалване се получава при понижено напрежение или бързо включване на ламповите електроди от стартера. В този случай се получава запалване на лампата при обедняване на електродите от активна маса. В резултат на това краищата на лампата почерняват. При 100% такива запалвания животът на лампата се свежда до 30% от нормалния живот.

2.1. Принцип на действие.

Луминесцентните тръби се свързват към електрическата мрежа както е показано на фиг.1.

Когато с включвателя П включим токовия кръг на луминесцентната лампа към електрическата мрежа, стартерът, който се състои от глимка, попада под напрежението на електрическата мрежа от 220V, а това е напрежението, при което глимката се запалва. Вследствие на това се загряват биметалните контакти в глимката, те се свързват на късо и в токовия кръг протича силен ток. Този ток загрява електродите Е на луминесцентната тръба 2. Загретите електроди изпаряват живака в тръбата, а биметалните контакти през това време са се охладили и са прекъснали веригата си. Прекъсването на токовия кръг в глимката предизвиква индуцирано напрежение в дросела 3, така че електродите Е на лампата са включени на достатъчно високо напрежение, необходимо за изпразването на тръбата и вследствие на изпразването се появява излъчването на флуоресцентната светлина. В по-нататъшната работа дроселът 3 създава определено падение на напрежението до стойността, която е достатъчна луминесцентната тръба 2 да бъде в действие, но това намалено напрежение не е достатъчно да предизвика в глимката, изградена за 220V, тлеещо изпразване.

Паралелно с биметалните контакти на глимката е свързан кондензатор. Този общ елемент наричаме стартер 1. Задачата на кондензатора е да премахне радиосмущенията.

Кондензаторът 4 е включен паралелно на мрежата и задачата му е да увеличи фактора на мощността cosφ на електрическата мрежа.

2.2. Видове схеми.

Паралелно свързване на две луминесцентни лампи.

Практически това свързване се прилага само в случаи, когато желаем да имаме така нареченото "сигурностно свързване", т.е. когато желаем стаите да не останат без светлина, ако едната от лампите се окаже дефектна. При повреда в лампата, която до тогава е била в експлоатация, настава моментно прекъсване на токовия кръг така, че през дросела престава да тече ток. Едновременно с това престава и нейното дроселно действие така, че на електродите на другата редовна лампа действа по-голямо напрежение, което дава възможност за нейното запалване.

В такова резервно свързване няма опасност по време на експлоатацията да светят едновременно двете паралелно съединени луминесцентни лампи, тъй като електрическото състояние на такова паралелно свързване е много неустойчиво – цялата система се стреми към уравновесяване , дори поради това едната лампа да остане без ток.

Тандем свързване на луминесцентните лампи.

 

Това свързване се прилага тогава когато трябва да включим в електрическата мрежа две къси луминесцентни лампи. В действителност това е последователно свързване, което позволява включване на две лампи на двойно по-голямо напрежение от тяхното номинално напрежение.

В практиката за действието на две къси луминесцентни лампи се употребяват различни свързвания. Свързването, показано на фиг.3 – с два стартера, често се прилага, но понякога поради това,че стартерите не работят "синхронно", може да се дойде до известни затруднения. За това се препоръчва да се измени поляритета на единия от стартерите.

При дуосвързването е постигната най-добра компенсация на две луминесцентни лампи съгласно свързването по фиг.4. Вижда се, че лампата 1 е свързана на напрежение през серийното свързване на кондензатора С₁ и индуктивността на дросела Др₁ са избрани така, че капацитивния ток на кондензатора и индуктивния ток на дросела са еднакви по стойност, за това компенсирането е почти пълно. Вторичната намотка на дросела Др₁ служи за запалване на лампата. Всяка лампа има свой стартер.

С това свързване се постига фактор на мощността около 0,95.

По-нататъшното предимство на това свързване се състои в това, че светлинният поток много малко зависи от напрежението на мрежата спрямо останалите свързвания. При падение на напрежението от 20% светлинният поток на обикновените лампи спада до 45%, на луминесцентните тръби, които имат само дросел – до 80% и при дуо-свързването – до около 90%.

Луминесцентна лампа, на която е изгоряла едната нажежаема жичка, не трябва да се изхвърля, тъй като тя може да се използва като се употреби специално, удобно за случая, свързване.

В нормално свързване, когато в експлоатацията прегори единият електрод на луминесцентната лампа, тази лампа не може да се запали, защото е прекъснат токовия кръг на стартирането. За да стане възможно стартирането, е необходимо да се установи връзка в мястото на прекъсването на токовия кръг. Това се постига чрез шунтиране на мястото на прекъсването. Това означава, че трябва да свържем на късо приключните контакти на лампата на този електрод, който е прегорял.

Запалването на така свързаната дефектна лампа малко закъснява, а трайността на лампата е малко намалена поради това, че в такова свързване лампата е по-силно натоварена.

Всичко това се отнася за лампите, на които все още е запазен единият електрод, налягането на пълнежния газ е достатъчно и флуоресциращата маса има пълното си действие.

Напоследък луминесцентните лампи все повече се използват за осветление на помещения. Поради тяхната неподвижна светлина, която дава естествени цветове, те все повече се използват в архитектурно-декоративното осветяване на обществени помещения. При това в театрите и кинозалите трябва да се постигне възможност за регулиране на интензивността на осветлението, което при нормални обстоятелства не е възможно да се постигне с луминесцентните лампи.

Най-важният съставен елемент в тази схема е трансформаторът, който има три намотки. Първичната намотка през прекъсвача П₁ е свързана с пълното напрежение на електрическата мрежа. На вторичната страна на трансформатора има две намотки. Както се вижда от фиг.6 тези намотки са свързани в токовия кръг на електродиет и по този начин позволяват тяхното загряване. В главния токов кръг на луминесцентните лампи са свързани последователно променливото съпротивление R и дросела Др. С променливото съпротивление може да се изменя силата на светлината на луминесцентните лампи.

2.3. Интензивност на светлината.