Электрика в доме - Наталья Коршевер

В среднем любая лампа накаливания рассчитана на 1000 часов непрерывной работы – это номинальный срок службы.

Принцип действия люминесцентных ламп низкого давления (рис. 61) основан на преобразовании ультрафиолетового излучения тлеющего электрического разряда электродов в газовой среде в излучение видимой части спектра.

Рис. 61. Устройство трубчатой люминесцентной лампы низкого давления: 1 – стеклянная трубка; 2 – покрытие люминофора; 3 – биспиральная вольфрамовая нить; 4 – электроды; 5 – стеклянные ножки; 6 – цоколь; 7 – контактные штыри.

В качестве преобразователя выступает люминофор, которым покрыта внутренняя поверхность стеклянной колбы лампы.

Люминесцентные лампы имеют целый ряд неоспоримых достоинств:

– коэффициент полезного действия (КПД) приблизительно в 4 раза больше по сравнению с КПД ламп накаливания;

– люминесцентные лампы относятся к разряду самых экономичных, так как нагревательные спирали задействованы не все время свечения лампы, а включаются только на время ее розжига; затем они отключаются с помощью стартера;

– яркость светового потока у люминесцентных ламп ощутимо превышает яркость светового потока ламп накаливания; кроме того, их видимое излучение имеет улучшенный спектральный состав;

– их номинальный срок службы превышает срок службы ламп накаливания примерно в 12 раз, то есть люминесцентная лампа рассчитана на 12 000 часов непрерывного свечения;

– достаточно широка цветовая гамма выпускаемых люминесцентных ламп, все зависит от состава используемого в них люминофорного покрытия.

Однако используются такие лампы гораздо реже. Ограниченность их применения объясняется тем, что для надежной работы им требуются определенные условия: температура окружающего воздуха должна быть не менее 18 и не более 25 °C, а относительная влажность воздуха – не более 70 %.

Маркировку люминесцентных ламп легко расшифровать, если известны значения буквенных и цифровых символов. Первая буква в их маркировке всегда Л, что значит «люминесцентная». Следующие буквы (до Ц, указывающей на характеристику цветности) дают информацию о спектральном составе и конструктивных особенностях ламп, так как их колбы (стеклянные трубки) могут быть самого разнообразного вида и размера (рис. 62): Б – белая, Д – дневная, ТБ – тепло-белая, ХБ – холодно-белая, Е – естественная, БЕ – белая естественная, Ф – фотосинтетическая, Р – рефлекторная, К – кольцевая, А – амальгамная. Цифры указывают номинальную мощность лампы: 6, 9, 11, 15, 18, 20, 30, 36, 40, 58, 65, 80, 125 и 150 Вт.

Рис. 62. Виды люминесцентных ламп: а – трубчатые; б – U-образные; в – кольцевые.

Следующий тип ламп, используемых в бытовых условиях, – дуговые ртутные лампы высокого давления – ДРЛ (рис. 63). Действие ДРЛ основано на явлении дугового разряда, который в парах ртути дает мощное ультрафиолетовое излучение. Как и в люминесцентных лампах, люминофорное покрытие преобразует ультрафиолетовое излучение в излучение видимой части спектра.

Рис. 63. Устройство дуговых ртутных ламп: 1 – стеклянная колба; 2 – покрытие люминофором; 3 – кварцевая трубка; 4 – основные вольфрамовые электроды; 5 – дополнительные вольфрамовые электроды; 6 – резистор; 7 – цоколь с резьбой; 8 – контактная часть цоколя.

Плюсом дуговых ртутных ламп является их экономичность. А вот низкое качество цветопередачи ограничивает область их применения: лампы ДРЛ используют в основном для наружного освещения.

Работают лампы от сети с номинальным напряжением 220 и 380 В, а их мощность может быть 50, 80, 125, 250, 400, 700, 1000, 2000 Вт.

Одной из разновидностей мощных ламп для освещения открытых площадок являются металлогалогенные лампы ДРИ; их конструкция практически не отличается от ртутных ламп высокого давления: та же стеклянная колба, покрытая изнутри люминофором; в ее полости размещаются кварцевая трубка, два основных вольфрамовых электрода, два дополнительных вольфрамовых электрода, резистор; с патроном лампа соединяется посредством цоколя с резьбой, а питание электрическим током осуществляется через центральную – контактную – часть цоколя.

Из маркировки дуговых ламп можно почерпнуть следующие сведения: Д – дуговая, Р – ртутная, И – с излучающими добавками, З – зеркальная. Первое число после буквенного символа – номинальная мощность в ваттах. Выпускаются лампы шести видов: 250, 400, 700, 1000, 2000, 3500 Вт. Срок службы ДРИ колеблется от 600 до 10 000 часов непрерывной работы.

Самые простые в подключении к сети – электрические лампы накаливания (рис. 64): к боковой резьбе патрона для этой лампы подсоединяют нулевой, к ее выключателю – фазный провод электропроводки, а провод, идущий от лампы к выключателю, соединяют с верхним контактом патрона.

Рис. 64. Схема включения в электрическую цепь ламп накаливания: а – одинарный однополюсный; б – однополюсный выключатель на две цепи; в – управление лампой с двух мест: EL1, EL2 – лампы накаливания; QS – одинарный однополюсный выключатель; QS1 – сдвоенный однополюсный выключатель; SA1, SA2 – переключатели.

При положении выключателя «включено» цепь замыкается и лампа загорается. Как видно из рис. 64, в, управлять лампой накаливания возможно с двух мест, это удобно при больших размерах помещения, в длинных коридорах, проходных комнатах. Кстати, применение в электропроводке переключателей, управляющих лампами с двух мест, является одним из пунктов программы экономии электроэнергии.

Включить в сеть люминесцентную лампу труднее (рис. 65), так как сложнее сам процесс ее работы: напряжение зажигания должно быть достаточно большим, чтобы пробить газовый слой между электродами; но, как только между ними (электродами) возникнет разряд, пусковой накал нужно выключить, поскольку все возрастающая сила тока может их попросту сжечь.

Рис. 65. Схема включения в электрическую цепь люминесцентной лампы: EL1 – люминесцентная лампа; KK – стартер; C – конденсатор; LL – дроссель.

Схема включения люминесцентной лампы в электрическую цепь, помимо лампы и выключателя, требует наличия дросселя, конденсатора и стартера.

Дроссель, или ПРА (пускорегулирующий аппарат), облегчает зажигание и отвечает за ограничение тока, что способствует устойчивой работе лампы. Конструктивно дроссель представляет собой сердечник из листовой электротехнической стали с обмоткой. Порядок включения дросселя в цепь – последовательно с лампой.

Дроссели заводского изготовления имеют маркировку, в которой содержится информация о его назначении, устройстве, исполнении и рабочих параметрах, а также код государственного стандарта. Например, если на корпусе дросселя имеется маркировка 2УБИ-40/220-АВПП-900, то следует читать «двухламповый индукционный стартерный аппарат с предварительным подогревом электродов к лампам мощностью 40 Вт, для подключения к однофазной электрической сети напряжением 220 В, со сдвигом фаз между токами ламп встроенного исполнения, с особо пониженным уровнем шума, номер разработки – 900».

Если мощность ПРА не соответствует мощности самой лампы, она попросту не зажжется.

Дроссель можно заменить лампой накаливания, которая будет выполнять функцию балласта в ограничении тока.

А чтобы люминесцентная лампа в этом случае зажигалась более надежно, на ее поверхности располагают широкую металлическую полосу из фольги и присоединяют к одному из выводов электродов или заземляют (рис. 66).

Рис. 66. Схема включения люминесцентной лампы при отсутствии дросселя: EL1 – люминесцентная лампа; KK – стартер; C – конденсатор; EL2 – лампа накаливания.

Можно обойтись и без фольги, если один из монтажных токоведущих проводов проложить вдоль самой лампы и закрепить его на концах стеклянной трубки проволокой.

Стартер играет роль выключателя нитей накаливания после того, как между электродами возникнет разряд. В маркировке стартеров перед буквой С (стартер) указывают мощность лампы, для которой предназначен стартер, а после нее – его номинальное напряжение (127 или 220 В), например: 2 °C-127 – стартер для люминесцентных ламп предельной мощностью 20 Вт включительно, то есть 4, 6, 8, 15, 18 и 20 Вт; 65С-220 – стартер для люминесцентных ламп мощностью 65 Вт. Но если в маркировке указано 8 °C-220, то это означает «стартер для люминесцентных ламп предельной мощностью 80 Вт включительно, за исключением ламп мощностью 65 Вт, то есть 13, 30, 36, 58 и 80 Вт».

В электрическую цепь стартер включают параллельно люминесцентной лампе. Для подсоединения стартер имеет контактные штырьки, которые вставляют в гнезда стартеродержателя, после чего стартер поворачивают по часовой стрелке до упора.

Саму лампу соединяют с патроном расположенными на ее торцах штырьками – контактными электродами: штырьки обоих цоколей одновременно вставляют в прорези в верхней части патрона до упора и лампу осторожно поворачивают на 90°.