Розглянемо, як впливають середовище, в якому працює люмінесцентна лампа. і умови її роботи на її ха-рактеристики.
Схема підключення люмінесцентної лампи.
До зовнішніх факторів, що впливають на роботу Люми-несцентних ламп, слід віднести температуру і вологість-ність навколишнього повітря.
Термін служби, світлова від-дача і потужність ламп залежать від способу їх запалю-ня, числа включень лампи, форми струму, що проходить через лампу, і від сталості напруги мережі живлення.
Найважливішими моментами, що визначають якість люмінесцентного освітлення, є пульсація світлового потоку, створюваного лампами, і ступінь по-тиску радіоперешкод, що з'являються при запаленні і горінні ламп. Температура навколишнього повітря надає впливав-ня на тиск парів ртуті в лампі, так як з зраді-ням температури повітря змінюється температура сте-нок трубки.
Стандартні люмінесцентні лампи рас-лічені на роботу при температурі навколишнього віз-духу 15-40 ° С і мають максимальну світлову віддачу при температурі 20-25 ° С. Можна створити лампи, при-пристосувань до роботи при більш низьких температурах, наприклад, лампа потужністю 125 вт має найкращі світлові характеристики в діапазоні температур від -15 до + 10 ° С. При відхиленні навколишнього темпера-тури від оптимальних значень, на які розрахована лампа, її світловий потік зменшується. Так, при темпе-ратурі стінок трубки близько 0 ° С світловий потік лампи падає до 10-15% номінального значення, а при пре-підвищенні їх температури до 50 ° С він знижується приблизно на 0,8% на кожен ГС підвищення температури сте- нок.
Схема пристрою люмінесцентної лампи.
На світловий потік лампи також впливає зміна умов відведення тепла від неї, які визначаються на-наявністю або відсутністю руху навколишнього повіт-ха. Кажуть, що лампа боїться «протягів».
Від температури навколишнього повітря залежать спо-соби запалювання лампи. Напруга запалювання лампи буде мати мінімальне значення при температурі стінок трубки, відповідної оптимальними умовами іонізації парів ртуті. Якщо температура знижується, то перетворення ртуті в пари сповільнюється, число атомів ртуті в газі недостатньо для забезпечення початку раз-ряду в лампі, потрібні додаткові джерела свобод-них електричних зарядів.
Таким джерелом можуть стати тільки атоми наповнює трубу газу - аргону, але напруга, при якому починається іонізація атомів аргону, на 50% вище, ніж відповідну напругу для атомів ртуті. Отже, при низькій температурі для запалювання лампи потрібно подати на неї більш високу напругу. З цього положення сле-дует висновок, що при низьких температурах навколишнього повітря лампи будуть запалюватися з великими утруднення-нями.
У зв'язку з цим в установках зовнішнього освітлення для забезпечення запалювання люмінесцентних ламп в хо-лодной погоду доводиться вдаватися до спеціальних ме-рам.
Лампи поміщають в скляні захисні сорочки або загальний ковпак. Теплові втрати лампи створюють необхідний нагрів внутрішнього обсягу кожуха і забезпе-печивают запалювання ламп при низьких температурах. Іноді при особливо низьких температурах можна спостеріга-дати в початковій стадії запалювання світіння тільки кон-цов ламп, і після достатнього прогріву всього обсягу кожуха відбувається запалювання лампи.
Схема підключення люмінесцентної лампи до стартера.
Підвищена вологість навколишнього середовища викликає утворення плівки на поверхні трубки, що знижує її поверхневий опір. Зміна поверхност-ного опору трубки впливає на напругу зажи-ганія лампи. При відносній вологості 75-80% напруга запалювання має максимальне значення.
Зі зміною відносної вологості в ту або іншу сторону напруга запалювання лампи умень-шается. Для виключення впливу вологості на напругу запалювання ламп вони повинні бути забезпечені проводить смугою або мати спеціальне водоотталкі-вающее покриття.
Термін служби ламп при інших рівних умовах зави-сит від кількості оксидного покриття на катодах і ско-рости його витрачання в процесі горіння. Під час роботи лампи оксидне покриття поступово випаровує-ся, і частинки оксиду, осідаючи на стінках трубки, призводять до почорніння її кінців поблизу катодів.
Найбільш бурхливо процес випаровування оксиду протека-ет в момент запалювання лампи. Тому слід приймати-мати заходи щодо зменшення впливу пускового режиму на термін служби ламп. Для цього має бути виконана основна умова - запалювати лампу потрібно тільки при досить прогрітих катодах. Якщо на лампу подати напругу, достатню для запалювання в ній розряду, а катоди при цьому будуть мати температуру нижче необ-ходимо для початку термоелектронної емісії, то катоди піддадуться посиленою бомбардуванню іонами, що мають високу енергію, а це викличе різке рас-запилювання оксиду . Такий процес включення ламп називаючи-ють холодним запалюванням.
Напруга в мережі, як правило, в процесі експлу-атацію ламп не залишається постійним за величиною і мо-же змінюватися в досить широких межах. Пара-метри люмінесцентних ламп змінюються разом з изме-ням напруги в мережі живлення, проте в цьому випадку коливання напруги менше впливають на харак-теристики ламп, ніж це має місце для Лампи розжарювання-вання.
Схема підключення до електронного баласту.
Залежно від типу (індуктивний або ємнісний) і величини баластного опору змінюється елек-тричних режим лампи при зміні напруги в мережі.
При індуктивному баласті з підвищенням напруги-ня в мережі напруга на лампі падає, струм і мощ-ність лампи збільшуються, а світлова віддача умень-шается. В середньому на кожен 1% зміни напруги-ня в мережі потужність, світловий потік і струм змінюються на 2%. При дуже сильному зниженні напруги в се-ти, більше 25% номінального, лампи не будуть запалювати-ся взагалі.
При місткості баласті характер залежності осту-ється такий же, як і при індуктивному баласті. Однак R цьому випадку на кожен 1% зміни напруги в мережі, потужність, світловий потік і струм змінюються в середньому тільки на 1%.
Світловий потік, що випромінюється джерелом світла при харчуванні його змінним струмом не залишається постійним, а змінюється за величиною, слідуючи за змінами струму через лампу. У момент, коли струм, що проходить через лампу, має нульове значення, дорівнює нулю і создавае-мий лампою світловий потік. Отже, світловий по-ток лампи пульсує з подвійною частотою по відношенню до частоти мережі.
При висвітленні лампами розжарювання ми не заме-чаєм пульсації світлового потоку через тепловий інер-ціонності нитки напруження.
Люмінесцентні лампи не володіють такою інерцією-онностью, тому припинення струму в них призводить до негайного погасанням розряду і зникнення све-чення лампи. Люмінофори мають властивість після-світіння, т. Е. Протягом певного проміжку часу після припинення їх опромінення ультрафіолетовим через отриманням вони продовжують випромінювати видиме світло, що згладжує пульсацію світлового потоку лампи. Для різних типів люмінофорів час і інтенсивність післясвітіння різні.
Інтенсивність пульсації світлового потоку, создавае-мого люмінесцентними лампами, також залежить від трива-ності початкової і кінцевої пауз струму, які, в свою чергу, визначаються типом баласту.
При висвітленні рухомих або обертових пред-метов пульсуючим світловим потоком може з'явитися-ся так званий стробоскопічний ефект, пов'язаний-ний з спотворенням зорового сприйняття. Якщо, на-приклад, висвітлювати таким пульсуючим світловим пото-ком обертається з певною кутовою швидкістю колесо, то за однакової кількості або кратності кутовий скоро-сті обертання колеса частоті пульсації потоку воно при цьому освітленні буде здаватися нерухомим. Якщо кутова швидкість обертання буде менше частоти куль-сації, то нам здасться, що колесо повільно обертов-ється в зворотну сторону в порівнянні з дійсним напрямком обертання.
Такий обман зору небезпечний з точки зору техніки безпеки, так як при цьому можливе отримання травм. Крім того, пульсація све-тового потоку впливає на ефективність зри-котельної роботи, викликаючи підвищену стомленість органу зору. Явище стробоскопічного ефекту мо-же виникнути не тільки при наявності рухомих предметів в поле зору працюючого, але і при виконан-неніі будь-якої роботи, коли відбувається відносне переміщення очі і освітлюється предмета. У зв'язку з цим при влаштуванні люмінесцентного освітлення сле-дует вживати заходів до максимального зниження куль-сації світлового потоку.
При роботі люмінесцентної лампи і в моменти її запалювання випромінюються електромагнітні коливання, що лежать в діапазоні радіочастот, які можуть ство-вать радіоперешкоди, що заважають нормальній роботі радіо-апаратури. Джерелом перешкод, що йдуть в навколишній простір і частково в мережу, є дугового раз-ряд в лампі, а також іскріння на катодах, залежне від якості обробки вольфрамової спіралі і хороше-го зчеплення спіралі з оксидним покриттям. Источни-ком перешкод також можуть бути стартери, в момент раз-розриву контактів яких виникають електромагнітні коливання. При розробці схем включення ламп прихо-диться вживати заходів до зниження рівня радіоперешкод, створюваних лампою і її пускорегулирующей апарату-рою.