Металлогалогенная лампа что это такое


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

Несмотря на развитие светодиодной техники, металлогалогенные лампы (МГЛ) продолжают удерживать свою рыночную нишу из-за уникальных характеристик. Их внутреннее устройство может сильно варьировать в зависимости от планируемой сферы применения. С характерными конструктивными типами стоит ознакомиться. Согласны?

Мы поможем вам разобраться с принципами работы и особенностями устройства МГЛ. В предложенной нами статье приведены конструктивные разновидности, указана сфера применения. Желающие приобрести такую лампочку у нас найдут ценные рекомендации по выбору.

Как устроены металлогалогенные светильники?

МГЛ имеют сложное внутреннее устройство. Внешне – это стеклянный цилиндр с цоколем, хотя некоторые модели внешне напоминают грушевидную лампу накаливания.

Внутри оболочки расположена еще одна рабочая капсула из стекла или прозрачной керамики, а также проводящие элементы и резисторы.

Соотношение мощности и объема МГЛ ограничено способностью наружной оболочки отводить лишнее тепло, потому что от перегрева лампа может сгореть

Внешняя колба заполнена обычно азотом, а внутренняя – инертным газом под давлением, небольшим количеством ртути и добавками галогенидов металлов. Такая конструкция и обуславливает название изделия.

В качестве галогенидов металлов применяется в основном йодид натрия или скандия. Они служат для коррекции светового спектра и влияют на сферу применения металлогалогенных ламп. В выключенном состоянии ртуть и добавки находятся в твердом осажденном состоянии на стеклянных стенках.

Самостоятельно при подключении к электрической сети МГЛ не включится. Для этого применяют пуско-регулировочные аппараты (ПРА), которые обеспечивают необходимый пусковой ток и напряжение до момента появления эффекта термоэлектронной эмиссии во внутренней колбе.

Механизм излучения света

Включение МГЛ происходит поэтапно.  Вначале, за счет пускового тока, превышающего рабочий в 10-20 раз, во внутренней колбе возникает минимальный электрический разряд в среде инертного газа.

Благодаря комбинации различных добавок, участвующих в излучении, можно получить практически чистое белое, окрашенное или и вовсе монохромное излучение

После этого в течение 3-6 минут происходит разогрев ртути и галогенидов металлов, которые, испаряясь, переходят в ионизированную фазу. Ток в это время примерно в 2 раза превышает рабочий. Ионы повышают проводимость воздушной смеси, и обеспечивают постепенный выход лампы на номинальную светимость.

За счет двухколбового устройства, в рабочей капсуле поддерживается стабильно высокая температура, которая препятствует осаждению паров металлов на стенках. После выключения, МГЛ должна обязательно остыть, а металлические пары осесть на стенках внутренней колбы. Только после этого получится вновь запустить лампу.

Такое ограничение является существенным минусом, поэтому металлогалогенные светильники не используются в бытовых нуждах, где необходимо часто включать/выключать освещение. На процессы конденсации в МГЛ влияет и сила тяжести, поэтому многие модели требуют четко определенного расположения в пространстве.

Принцип работы разрядных ламп непростой, но он позволяет добиваться правильного спектра и мощного светового потока. Кроме того, использование ПРА позволяет стабилизировать  характеристики излучаемого света при колебаниях параметров электросети.

Конструкционные разновидности МГЛ

Металлогалогенные светильники применяются для освещения как коридоров и комнат, так и больших открытых промышленных площадок. Поэтому их мощность варьируется от 10 до 2000 Вт.

Лампы с высоким потреблением электроэнергии обычно подключаются к сети 380 В и используются лишь на промобъектах. Наиболее востребованные модели имеют небольшую мощность 35-250 Вт.

При монтировании МГЛ с винтовым цоколем необходимо добиваться плотного соединения нижнего контакта лампы с металлической пластиной патрона

Единых международных стандартов маркировки МГЛ нет, однако в большинстве случаев буква M обозначает «металлогалогенная», а H информирует о содержании в лампе ртути.

Отечественные производители могут использовать свою аббревиатуру: Д – дуговая; И – йодидная, Р – ртутная. После указания модели обычно идет обозначение типа и диаметра цоколя.

Металлогалогенные светильники имеют разную конструкцию.

Ниже приведены варианты классификаций этих изделий, в зависимости от их технических параметров:

  1. По типу ориентации: вертикальные (BUD), горизонтальные (BH), универсальные (U).
  2. По размеру колбы: BT – бульбовидно-трубчатая, R – рефлекторная, E или ED – эллипсоидальная, ET – эллипсоидно-трубчатая, T – трубчатая , PAR – параболическая.
  3. По цвету излучения: белый, желтый, пурпурный, зеленый и прочие.
  4. По типу конструкции: бесцокольные — с гибкими токоотводами, одноцокольные, двухцокольные.

Внешнее исполнение металлогалогенной лампы мало влияет на ее эффективность, потому что непосредственный излучающий элемент находится в защищенной внутренней колбе. Именно он определяет характеристики испускаемого света.

Технические особенности ламп

Технические характеристики МГЛ довольно разнообразны. Они зависят от применяемых при производстве материалов и электрических параметров работы металлогалогенных ламп. Эти устройства имеют выраженные достоинства и недостатки, о которых стоит знать при покупке.

Общие рабочие параметры

Металлогалогенные светильники являются не привередливыми к внешней температуре и непрерывности работы. Они могут гореть неделями при минусовых температурах, не испытывая перегрузок.

Широкое распространение способствующих фотосинтезу натриевых МГЛ привело к резкому развитию тепличного бизнеса в неприспособленных для этого регионах

Основными параметрами, которыми характеризуются МГЛ, являются:

  • индекс цветопередачи (CRI);
  • ресурс работы;
  • мощность;
  • световой поток;
  • вид цоколя;
  • цветовая температура;
  • отношение светового потока к электрической мощности;
  • рабочая температура.

Индекс цветопередачи считается важной характеристикой МГЛ. CRI характеризует наличие в излучаемом спектре различных длин волн и равномерность их интенсивности.

Этот показатель измеряется в процентах схожести с естественным дневным светом. У современных  МГЛ индекс цветопередачи составляет 85-95%, а у большинства бытовых LED-устройств – 70-85%.

В некоторых лампах намеренно искажают цветопередачу для придания свету необходимых свойств. Например, натриевые МГЛ, применяемые для роста растений, имеют CRI всего 50-60%. Эффективность лампы от этого не падает, просто большую часть энергии она излучает в заданном диапазоне волн.

Для придания свету желтого оттенка используют галогениды натрия, зеленого – таллия, голубого – индия. Что касаемо производительности, то металлогалогенные светильники не отстают от светодиодных ламп. Этот показатель у обоих устройств среднего ценового диапазона составляет 100-120 лм/Вт.

Цветовая температура МГЛ может составлять от 2500-20000 °К. При падении напряжения в сети она изменяется в сторону увеличения и свет становится более холодным. При длительном превышении показателя в 240 В лампа может просто взорваться за счет перегрева газовоздушной смеси во внутренней колбе.

В отличие от светодиодов, металлогалогенные светильники не боятся высоких температур, до которых нагреваются при работе их внутренние элементы

Важным качеством МГЛ является стабильность светового потока на протяжении всего периода эксплуатации, который составляет 6-15 тысяч часов. Если эффективность светодиодов после 10000 часов работы падает примерно на 50%, то у металлогалогенных ламп – всего на 2-20%.

Остальные параметры зависят от конкретной модели светильника и не являются специфичными.

Преимущества металлогалогенных ламп

Современный рынок разрядных осветительных приборов медленно сжимается за счет наступления светодиодных. Но уникальные свойства МГЛ еще как минимум несколько десятилетий будут востребованы потребителями.

Главными преимуществами этих ламп является:

  1. Отличная энергоэффективность. На каждый ватт потребленной энергии лампа выдает более 100 лм света.
  2. Высокий уровень индекса цветопередачи.
  3. Отточенная технология производства, минимизирующая поломки внутренних элементов лампы.
  4. Широкий диапазон мощностей.
  5. Длительный срок службы.
  6. Устойчивость к высоким температурам за счет отсутствия электронных компонентов внутри лампы.

Металлогалогенные приборы конкурируют преимущественно со светодиодными и люминесцентными лампами. Все три технологии активно развиваются, поэтому и от МГЛ можно ожидать дальнейшего усовершенствования.

Отрицательные стороны прибора

Отсутствие металлогалогенных ламп в бытовой сфере свидетельствует, что они обладают не только положительными, но и отрицательными качествами.

Пуско-регулирующий аппарат также требует охлаждения, поэтому его не рекомендуется устанавливать в ограниченных невентилируемых пространствах и вблизи самих ламп

Основными минусами МГЛ являются:

  1. Стоимость, в несколько раз превышающая аналогичные светодиодные приборы.
  2. Отсутствие возможности регулирования яркости.
  3. Необходимость в охлаждении в течение 5-10 минут перед повторным включением.
  4. Наличие внешнего ПРА, который требует дополнительного места для установки.
  5. Постепенное повышение цветовой температуры при длительной эксплуатации.
  6. Взрывоопасность при скачках напряжения.
  7. Чувствительность к пространственному расположению.
  8. Абсолютная неремонтопригодность.
  9. Необходимость специальной утилизации из-за содержания токсичных веществ.
  10. Потребность во времени для выхода на расчетный световой поток после включения.

Таким образом, минусов у них даже больше, чем плюсов. Это сужает сферу применения МГЛ до промышленных и общественных зданий и площадок, где необходимо непрерывное и качественное освещение.

Сфера применения светильников

Использование металлогалогенок дома не только экономически нерационально, но и опасно из-за содержания в них ртути. Колба может лопнуть, и помещение заполнится токсичными парами.

Из-за небезопасности, в основном применение металлогалогенных светильников востребовано лишь преимущественно для нежилых пространств:

  1. Киносъемочные студии, фотосалоны.
  2. Автомобильные фары.
  3. Архитектурные сооружения.
  4. Общественные здания, ТРЦ.
  5. Промышленные цеха.
  6. Строящиеся объекты.
  7. Уличное освещение.
  8. Спортивные объекты.
  9. Парковые зоны.
  10. Тепличные комплексы, оранжереи.
  11. Ночное освещение загородных домов.

Большинство людей не сталкивается с покупкой МГЛ еще и потому, что эти устройства редко продаются в мелких строительных магазинах. Их приобретают преимущественно предприятия и предприниматели у специализированных компаний.

Как выбрать металлогалогенную лампу?

Специфичность сфер применения разрядных лампочек вынуждает тщательно подходить к выбору их характеристик. Товар, конечно, всегда можно обменять, но лучше сразу приобретать подходящую модель.

Пусковые устройства часто идут в комплекте с лампами, потому что от их совместимости во многом зависит срок службы МГЛ

Основные рекомендации при приобретении металлогалогенок следующие:

  1. Внимательно читать надписи на упаковке, которые могут информировать об ограничении использования МГЛ в определенных обстоятельствах.
  2. Заявленное рабочее положение изделия должно соответствовать позиции светильника, для которого оно предназначается. Наименьший ресурс у вертикально ориентированных моделей.
  3. Диаметр цоколя должен подходить под патрон светильника.
  4. Корпус пускателя должен быть изготовлен из металла с достаточным количеством вентиляционных отверстий. Ведь в зависимости от модели, ПРА потребляет 10-20% от мощности лампы.
  5. Пусковое устройство рассчитано на определенное напряжение и ток, поэтому при замене лампы эти факторы нужно учитывать.
  6. В ряде случаев критически важен быстрый розжиг МГЛ, поэтому о времени ее выхода на номинальную светимость необходимо читать в инструкции заранее.

Если металлогалогенная лампа приобретается на замену вышедшей из строя, то можно взять с собой в магазин для примера сломавшуюся модель.

Стоят МГЛ дорого, поэтому важно сохранять при покупке все чеки и накладные, чтобы можно было воспользоваться впоследствии гарантийными правами.

Сравнить металлогалогенные приборы с галогенными лампочками поможет информация следующей статьи, посвященной разбору характеристик модели G4.

Выводы и полезное видео по теме

Видео #1. Обзор характеристик металлогалогенных светильников:

Видео #2. Проверка работы металлогалогенного прожектора:

Видео #3. Подключение металлогалогенной лампы:

Металлогалогенные светильники продолжают применяться во многих областях, несмотря на ряд конструкционных недостатков. Разнообразный спектр излучения позволяет подбирать их под различные нужды хозяйственной деятельности. Поэтому МГЛ еще долго будут оставаться конкурентоспособными в нише промышленного освещения.

Пишите, пожалуйста, комментарии в расположенном ниже блоке, задавайте вопросы, размещайте фото по теме статьи. Делитесь собственными ориентирами выбора металлогалогенной лампочки. Расскажите, почему вы предпочли именно этот прибор.

sovet-ingenera.com

Металлогалогенные лампы: виды, схема подключения

Уже довольно длительное время лампы металлогалогенные (МГЛ) широко используются в разнообразной осветительной технике. Они компактны, экономичны, а мощность их может достигать 20 кВт. При этом осветительные приборы с МГЛ имеют отличную цветопередачу и даже могут светить различными цветами. Как устроена такая лампа и каковы ее основные характеристики? Статья ответит на эти вопросы, а заодно подскажет, как подключить металлогалогенный прибор своими силами.

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.

Конструкция металлогалогенной лампыСуществуют 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 к содержанию ↑

Принцип работы

В холодном состоянии пары ртути и галогениды оседают на стенках горелки, и газовый промежуток внутри нее имеет высокое сопротивление. Поэтому для пуска лампы после подачи на электроды питающего напряжения необходимо на них же подать высоковольтный импульс. Для этого используется импульсное зажигающее устройство – ИЗУ.

Импульсное зажигающее устройство для металлогалогенных ламп

Благодаря ему в горелке появляется тлеющий разряд, который разогревает ртуть и галогениды. В результате последние испаряются. Давление в колбе увеличивается, а сопротивление газового промежутка уменьшается. Тлеющий разряд постепенно переходит в дуговой, заставляющий ионы ртути излучать видимый свет – лампа разгорается. Время выхода прибора на рабочий режим занимает в среднем 10-15 мин.

Одновременно в работу вступают галогены – они тоже начинают излучать в определенном спектре, выравнивая и дополняя спектр излучения ртути. В результате металлогалогенный источник может излучать свет не только различной цветовой температуры от теплого красноватого до холодного синего, но и разных оттенков: зеленого, красного, синего и пр. Все будет зависеть от состава и количества галогенидов. Это и является главной особенностью металлогалогенной лампы: ее цветопередача исключительно высока и может достигать 95.

Спектр излучения металлогалогенной лампочки намного ровнее и шире, чем спектры любых других газоразрядных источников светаПокупая металлогалогенный осветитель, обращай внимание не только на его мощность и цоколь, но и на цветовую температуру и, тем более, цвет. Иначе ты рискуешь подсветить объект оттенками синего или красного вместо задуманного освещения дневным светом, либо наоборот.

Для того, чтобы при разогреве лампы разряд в горелке не перешел в неуправляемый дуговой, ток через прибор ограничивается при помощи специальных балластов: электромагнитных (дроссель) или электронных. Первые называют ЭмПРА (электромагнитный пускорегулирующий аппарат), вторые — ЭПРА (электронный пускорегулирующий аппарат). Дроссели стоят намного дешевле электронных аналогов, зато вторые повышают КПД и надежность светильника, а, главное, исключают мерцание лампы с удвоенной частотой сети.

Электромагнитный и электронный пускорегулирующие автоматы для металлогалогенных лампочек к содержанию ↑

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 ВтМаркировка 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. к содержанию ↑

Сфера применения

Сферу применения светильников с МГЛ определили их три основных отличия от других источников света:

  1. Отличная цветопередача.
  2. Высокая светоотдача.
  3. Компактность.

Благодаря вышеперечисленным свойствам металлогалогенные осветители широко используются в кино- и фотосъемке, в сценическом освещении, подсветке и освещении массовых культурных мероприятий, включая открытые площадки.

Высокая мощность при небольших габаритах позволила использовать металлогалогенные источники света в поисковых прожекторах и осветителях заливного типа открытых объектов: вокзалов, аэропортов, стадионов. Можно встретить лампы этого типа в архитектурной подсветке и в системах освещения промышленных и общественных зданий, а также в фарах различных транспортных средств: от автомобилей до самолетов. В быту, к сожалению, металлогалогенные светильники не прижились из-за длительного разогрева и невозможности быстрого повторного пуска.

Примеры использования металлогалогенных осветителей

Есть и еще одна область применения металлогалогенных светильников. Подбирая состав и количество галогенидов, можно создать спектр, необходимый для жизнедеятельности различных растений. Именно такие лампы успешно используются в теплицах и в аквариумном освещении.

Использование металлогалогенных светильников для подсветки растений и освещения аквариумов к содержанию ↑

Преимущества и недостатки

Самым главным преимуществом металлогалогенной лампы является широкий и равномерный спектр излучения. Свет ее почти полностью соответствует солнечному, а цветопередача достигает 95%. Такой точной цветопередачи не обеспечивает ни один существующий на сегодня источник искусственного света, включая светодиодные светильники.

Второе немаловажное преимущество – высокая энергоэффективность. Металлогалогенная лампа даже небольшой мощности способна создавать световой поток до 70 лм на ватт потребляемой мощности. А начиная с киловатта и выше, светоотдача прибора может достигать 95 лм/Вт. Это почти столько же, сколько и у светодиодных светильников реальной стоимости (диоды со светоотдачей 120 — 150 лм/Вт существуют, но их производство неоправданно дорого).

Кроме всего прочего, стоит упомянуть и о цветовой температуре. Она, как и цвет свечения, при помощи тех или иных добавок галогенидов может варьироваться довольно широко.

Добавим в преимущества относительно невысокую стоимость (в десятки раз дешевле светодиодных источников той же мощности) и срок эксплуатации, который в зависимости от мощности колеблется в диапазоне 10 000 — 15 000 часов. Для сравнения: средний срок службы натриевых ламп составляет 10000-20000 ч, а светодиодов, чье время наработки на отказ считается фантастическим, – 15000–30000 ч.

У металлогалогенных источников света есть следующие недостатки:

  1. Высокая рабочая температура. Как и любой другой дуговой источник света, металлогалогенный сильно нагревается. Температура горелки может достигать 1200, а внешней колбы (если она предусмотрена конструкцией) – 300 градусов Цельсия. Это, конечно, требует принятия специальных мер безопасности.
  2. Большое время выхода на рабочий режим. После включения необходимо 10-15 минут для того, чтобы прибор вышел на рабочий режим – разгорелся. Кроме того, после выключения лампа не запустится, пока не остынет. Этот недостаток является сдерживающим для использования металлогалогенных ламп в быту, где ждать 10-30 минут, пока лампа начнет светить, довольно сложно.
  3. Содержит ядовитые вещества. Горелка металлогалогенной лампы наполнена металлической ртутью, поэтому ее нельзя взять и выбросить в мусорное ведро. МГЛ нужно утилизировать на специальных пунктах.
  4. Необходимость в дополнительном оборудовании. Для того чтобы запустить металлогалогенную лампу, необходим балласт и ИЗУ, которые по размерам нередко больше самой лампы и, естественно, стоят немалых денег.
к содержанию ↑

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.

ПредыдущаяСледующая

lampaexpert.ru

Металлогалогенные лампы: особенности и характеристики

В жилом помещении или офисе достаточно лампочки, мощность которой варьируется от 60 до 150 Вт. Но они будут слишком тусклыми для студийного, декоративного или уличного освещения. Для этого существуют специальные металлогалогенные лампы. Их особенности и характеристики существенно отличаются от других изделий, что важно учитывать при выборе.

Металлогалогенные лампы (МГЛ) относятся к газоразрядным источникам освещения, а это значит, что излучение света происходит благодаря электрическому разряду в парах металлов. Ключевая особенность таких изделий – использование специальных добавок в виде паров ртути и галогенидов нескольких химических компонентов, которые находятся в газовой среде.

Когда лампочка не функционирует, все добавки оседают на поверхности горелки. При нагревании данный «осадок» начинает испаряться, сопровождаясь разложением на ионы. Ионизированные атомы металлов в состоянии возбуждения образуют излучение света.

Спектр излучения металлогалогенных ламп достаточно широк – от теплого света к холодному, поэтому они могут быть комфортными для освещения. Кроме того, такие модели очень экономны, так как потребляют мало электроэнергии. Срок их службы тоже является достоинством – они работают до 15 тыс. часов.

Однако следует учитывать также недостатки этих ламп. Данные источники света вредны для человеческого организма из-за содержания ртути и других химических элементов. А из-за существенного тепловыделения высота их расположения является ограниченной.

Металлогалогенные лампы обладают разной мощностью, поэтому всегда есть возможность подобрать наиболее оптимальный вариант для работы и других дел.

Существует несколько типов таких лампочек, классификация которых происходит в зависимости от следующих показателей:

  • Мощность. Для подключения в электрическую сеть, напряжение которой составляет 220 Вольт, используются изделия мощностью от 20 Вт и выше, но не более 2000 Вт. Такие лампы применяются там, где напряжение достигает 380 Вольт.
  • Излучаемые оттенки. Данный тип атрибутов может излучать цветной световой поток: синий, пурпурный, зеленый и т. д.

  • Рабочее положение. Есть лампочки, которые функционируют только в одном положении: горизонтальном или вертикальном. Однако существуют универсальные модели – они работают в любом положении.

  • Тип конструкции:
    1. Бесцокольные. Этот тип не имеет цоколя, а его мощность составляет от 2 тысяч до 3,5 тысяч Вт. Подключение происходит благодаря гибким токоотводам.
    2. Одноцокольные. Среди их большого разнообразия есть модели, работающие только в горизонтальном или вертикальном положении, а также те, которые нормально работают в обоих положениях.
    3. Двухцокольные. Другое название – софитные. Их колба делается из кварца, обладает небольшим размером. Они дают свет исключительно в горизонтальном положении.

Основные характеристики металлогалогенных ламп условно обозначаются буквами ДРИ: дуговая, ртутная, йодидная лампочка. Некоторые типы имеют в букву «Ш» в конце (ДРИШ), что обозначает шаровую форму разрядной трубки. Далее следует обозначение мощности: 400, 700, 1000 и т. д. Получается следующее: ДРИ700.

Сердце МГЛ – кварцевая колба, которую производители стали чаще заменять на керамическую из-за устойчивости материала к перепадам температур. Эта колба выполняет роль горелки, окруженной еще одной колбой – внешней.

Горелка наполнена инертными газами и примесями галогенидов металла, необходимых для полного спектра излучения (ведь ртуть не дает все цвета). Когда металлогалогенная лампа отключается, химические составляющие оседают тонким слоем на поверхности горелки. Когда же она включается, необходимо некоторое время для разогрева всех компонентов. Испаряясь, ртуть и другие химические элементы излучают свет. Здесь внешняя колба играет очень важную роль – удерживает высокую температуру, не дав конструкции остыть, и продлевает тем самым срок эксплуатации самой горелки.

Металлогалогенные лампы подключаются согласно правилам, так как принцип работы и конструкция атрибута имеет свои особенности (обладает зависимостью от напряжения). В частности, данные изделия нуждаются во включении элемента, ограничивающего ток (ПРА).

Разная мощность и широкий цветовой диапазон металлогалогенных ламп дают возможность применять их в следующих сферах:

  • киносъемочные студии;
  • архитектурные сооружения;
  • автомобильные фары;
  • установки для освещения общественных зданий;
  • сцены;
  • железнодорожные станции;
  • спортивные объекты и т. д.

Осветительные приборы данного типа могут обладать большой мощностью, поэтому находят свое применение в промышленности и ландшафтном дизайне. Часто такие атрибуты используются в качестве уличного освещения в ночное время в парках, скверах, для подсветки зданий, памятников и т. д.

На стадионе металлогалогенные лампы являются незаменимыми приборами. Цирки, торговые центры, рекламные конструкции, арены, офисные здания – те сооружения, которые требуют мощного освещения.

Светильники с МГЛ благоприятны для растений, поэтому могут использоваться в теплицах и парниках. Кроме того, они отлично подходят для аквариумов.

В современном мире металлогалогенные и светодиодные источники света постепенно вытесняют лампы накаливания из обихода. Эти атрибуты экономят энергию и дают отличное освещение, однако между ними есть существенные отличия. Чтобы четко разграничить их, следует рассмотреть преимущества каждого из осветительных приборов.

Достоинства МГЛ:

  • высокая энергоэффективность;
  • большая светоотдача;

  • отличная мощность;
  • бесперебойное функционирование изделия вне зависимости от температуры в помещении или на улице;
  • цветопередача максимально приближена к солнечному свету, поэтому комфортна для зрительного восприятия;
  • небольшие габариты изделий позволяют управлять его световым потоком.

У светодиодных атрибутов свои преимущества:

  • низкое энергопотребление;
  • отсутствие ультрафиолетового излучения;
  • длительный срок эксплуатации;
  • это экологически безопасные модели;
  • стойкие к ударам;
  • мгновенный разогрев.

Заметно, что достоинств у обоих лампочек достаточно много. Поэтому решающую роль играют недостатки:

  • МГЛ:
    1. высокая стоимость;
    2. изменение напряжение влияет на цветопередачу;
    3. долгое время для разогрева;
    4. вредность из-за содержания ртути.
  • Светодиоды:
    1. неприятный спектр свечения для чтения литературы и мелкой работы, однако в этом случае следует правильно подбирать модели;
    2. высокая стоимость.

Основное предпочтение отдается светодиодным атрибутам из-за их безопасности и большей экономии электроэнергии. Кроме того, они больше подходят для жилых помещений. Металлогалогенные лампы незаменимы для сцен, промышленных и общественных зданий, спортивных сооружений и других подобных конструкций.

Работоспособность данных осветительных приборов проверяется просто: включается светильник с этой лампой и наблюдается ее функционирование. Если замечаются перебои, значит, изделие неисправно. Причина может быть в неправильном подключении или самой лампочке.

Также следует проверить напряжение электросети: если оно не достигает 220 Вольт, МГЛ работает нестабильно, а значит, может зажигаться и гаснуть, не разогреваться на полную мощность.

Если данные атрибуты дают плохую освещенность, нужно проверить следующее:

  • исправность кабеля (возможно, он перебит);
  • правильность установки питания в трек;
  • правильность подключения к щитку.

Так как МГЛ не запускаются без балласта, в качестве которого используются пускорегулирующие аппараты (ПРА), проверяется также его исправность. Ведь от него зависит ровность освещения.

При обнаружении проблем с МГЛ можно осуществить их замену на светодиодные. Если у металлогалогенных приборов большая мощность, то вместо одной такой лампы используется две светодиодные.

Срок эксплуатации металлогалогенных осветительных атрибутов зависит от нескольких критериев:

  • качества кварцевых горелок;
  • условий хранения изделий;
  • качества отделки;
  • производителя.

Лампы одних компаний могут храниться десятилетиями, других фирм – намного меньше, поэтому на бренд также следует обращать внимание. Главное, чтобы сами изделия не подтекали.

Еще один важный момент – создание правильных условий для хранения МГЛ. При их соблюдении атрибуты смогут прослужить дольше.

В жилом помещении металлогалогенные лампы используются редко или вообще не применяются в связи с содержанием в них ртути. Однако они являются отличным осветительным прибором в теплицах и парниках. Все потому, что для растений необходим особый спектр цветопередачи: красный необходим во время цветения и завязывания плодов, а синий – для вегетативного роста. Правда, в последнее время ученые «настаивают» на том, что такое искусственное освещение в одном тоне служит стрессом для растений, и им необходим разный спектр светового потока. Вот как освещаются парники и теплицы с помощью МГЛ.

Аквариум – еще одно место для удачного расположения металлогалогенных осветительных приборов. Эти атрибуты невозможно заменить другими из-за их неоспоримых преимуществ именно для аквариумов:

  • необходимый уровень освещенности, при этом экономится электроэнергия;
  • благодаря точечному характеру источника световые лучи достают до самого дна;
  • перемена внешнего вида аквариума: картинка получается рельефная и контрастная.

Выглядят такие лампы в аквариумах следующим образом.

В спортивных сооружениях и на сценах МГЛ смотрится снесколько иначе.

Здания подсвечиваются не менее искусно.

О том, как подключить металлогалогенную лампу, смотрите в следующем видео.

dekoriko.ru

Металлогалогенные лампы. Виды и устройство. Работа и применение

Широко распространённым источником света в различных осветительных приборах, благодаря своей компактности, мощности и эффективности, считаются металлогалогенные лампы (МГЛ). Они причисляются к газоразрядным лампам (ГРЛ).

Специфичность МГЛ

Принцип свечения металлогалогенной лампы тот же, что и в прочих ГРЛ – это электрический дуговой разряд, происходящий между электродами в наполненной парами ртути колбе. Главная отличительная черта металлогалогенных ламп, наличие излучающих добавок (галогенидов неких металлов) в составе наполнителя (парах ртути).

Йодиды металлов требуются для корректирования спектральных характеристик дугового разряда, благодаря ним, качество светового излучение намного улучшается. Также они предотвращают оседание улетучивающегося вольфрама на внутренние стенки колбы. Во время работы металлогалогенные лампы происходит реакция паров вольфрама и галогенидов металлов. В результате этой реакции образовывается йодид вольфрама (газообразная смесь), испаряющаяся с электродов. После выключения осветительного устройства вольфрам оседает назад на электроды.

Устройство металлогалогенных ламп

Металлогалогенные лампы в основном состоят из следующих компонентов:

  • Разрядную трубку (горелку) – являющейся основой МГЛ. Горелку чаще изготавливают из кварцевого стекла, также есть варианты из специальной керамики. Керамические горелки имеют более высокую термостойкость. Горелка с электродами размещается во внешней колбе.
  • Внешнюю колбу – выполняющую функции светофильтра. Изготавливают её из боросиликатного стекла. Боросиликатные колбы имеют высокую термо- и механическую стойкость. Колба снижает теплопотери горелки, обеспечивая ей нормальный тепловой режим.
  • Цоколь.

Запуск МГЛ невозможен без балласта, в качестве него применяют электромагнитные или электронные пускорегулирующие аппараты (ПРА). Использование электронного ПРА, обеспечивает ровный свет при зажигании лампочек, существенно снижая токи (рабочие и пусковые), а также увеличивая срок службы осветительного устройства.

Принцип работы

Светящимся телом МГЛ является плазма дугового разряда, протекающая в горелке между электродами.

Разрядная трубка наполнена инертными газами и галогенными соединениями, которые в холодном состоянии конденсируются на её стенках в виде тончайшей плёнки. С повышением температуры дугового разряда галогениды начинают испаряться и разлагаться на ионы. После чего происходит раздражение уже ионизированных атомов и создание ими оптического излучения.

Инертный газ выполняет буферную функцию, из-за чего протекание электротока через горелку возможно даже при её низкой температуре. По мере прогрева горелки, ртуть и излучающие добавки испаряются, тем самым изменяя спектр излучения, световой поток и электрическое сопротивление МГЛ.

Для ионизирования разряда металлогалогенные лампы требуют применение специальных устройств. К примеру, импульсные зажигающие устройства (ИЗУ), зажигающие электроды, такие как в дуговых ртутных люминофорных лампах (ДРЛ). А зажигание происходит с помощью ПРА. В качестве такого аппарата можно применять дроссель или трансформатор, имеющий повышенное магнитное рассеяние.

Классификация и обозначения
Металлогалогенные лампы принято классифицировать по:
  • Мощности. Минимальная мощность этих ламп равна 20 Вт, макс. – 3500 Вт. МГЛ, имеющие большую мощность (2000 Вт и 3500 Вт) используются для подключения в электросеть с напряжением 380 вольт, прочие — 220 вольт.
  • Цвету излучения. Лампы МГЛ излучают световой поток различной цветности: тёпло-белый, дневной, пурпурный, зелёный, синий, оранжевый и др. цвета.
  • Типу конструкции. МГЛ могут выполняться в следующих исполнениях:— бесцокольные.  К бесцокольным вариантам МГЛ относятся лампочки с большой мощностью (2000, 3500 вольт). Подключают такие лампы к электросети путём гибких токоотводов с наконечниками; — одноцокольные.  Некоторые варианты одноцокольных МГЛ работают исключительно в горизонтальном, другие – вертикальном положении. Есть лампы, работающие нормально и в том и другом положении.

Цоколь имеет резьбу с помощью, которого лампочки вкручиваются в патрон. Эти модели обозначаются single-ended, буквами SE;

— двухцокольные. Двухцокольные металлогалогенки называют софитными, внешняя колба выполняется обычно из кварца и имеет небольшой диаметр. Функционируют в горизонтальном положении и применяются чаще в прожекторах заливающего света для архитектурно-художественного освещения.

Эти лампы вставляются в патроны, размещённые по разные стороны светильника. Обозначаются double-ended, буквами DE.

  • Типу цоколя. Обычно одноцокольные МГЛ производят с цоколем Е40, лампы, имеющие горелку из керамики, бывают с цоколем Е27, а в вариантах с малыми мощностями установлены особые цоколи G8,5, G12 и пр.
  • — горизонтальная. Эксплуатируя эти лампы, ниппель колбы рекомендовано направлять вверх. Обозначение: BH; — вертикальная. Лампы обозначаются буквами BUD; — универсальная. Лампы могут работать в разном положении. Но когда они применяются в вертикальном положении, то имеют больший срок службы, а также интенсивность излучения. Обозначаются буквой U.

  • Наличию и форме колбы:

    — цилиндрическая (трубчатая Tubular = T); — эллипсоидная. Чтобы снизить слепящий эффект эти лампы делают матированными (Ellipsoidal = «E»); — эллипсоидно-трубчатая (Ellipsoidal Tubular = «ЕТ»); — бульбовидно-трубчатая (bulbous Tubular = BT); — рефлекторная (reflector = «R»); — параболическая (parabolic = «P»); — без колбы. Не имеющие наружную колбу лампочки изготовлены с целью эффективного применения их ультрафиолетового излучения. Предуготовленные эти МГЛ для эксплуатации в технологических процессах.

Некоторые МГЛ изготавливают, чтобы ими заменять лампы ДРЛ. В таких моделях внутренние стенки наружной колбы покрывают слоем люминофора.

Маркировка ламп МГЛ
Отечественные металлогалогенки маркируются буквами ДРИ и ДРИШ, буквы расшифровываются так:
  • Д – дуговая.
  • Р – ртутная.
  • И – йодидная.
  • Ш – шаровая форма разрядной трубки.

После буквенного значения указана мощность лампочки, а также конструктивное исполнение. К примеру, ДРИ400 – 1 – дуговые ртутные йодидные лампочки с мощностью 400W, предназначенные для киносъёмок.

Лампы, имеющие керамогорелки маркируют тремя буквами CDM с цифрами, указывающими на мощность, такие лампочки производят только за рубежом. Разные фирмы зарубежных производителей маркируют лампы по своему усмотрению и не придерживаются единства.

Преимущества и недостаткиПреимущества МГЛ:
  • Высокая светоотдача.
  • Невысокое энергопотребление.
  • Срок службы больше чем у ламп накаливания.
  • Компактность.
  • Надёжность работы при низкой температуре.
  • Неплохая цветопередача.
Недостатки:
  • Отсутствие возможности регулирования светового потока.
  • Большое время на разогрев (рабочий уровень достигается около 10 минут после включения).
  • Необходимость использования ИЗУ.
  • Невозможность обратного зажигания лампы сразу после выключения, пока она полностью не остынет.
  • Реагируют на скачки в напряжении (изменения напряжения около 5% способствуют к изменению цветности светового потока).

Несмотря на недостатки, металлогалогенные лампы широко применяют в различных светильниках и светосигнальных приборах, это обусловлено их широким рядом достоинств.

Области применения
  • Киносъемочное, студийное и сценическое освещение.
  • Архитектурное.
  • Декоративное.
  • Утилитарное.
  • Уличное освещение, а именно для железнодорожных станций, карьеров, спортивных объектов и т.п.

Также металлогалогенные лампы применяют, как источники света автомобильных фар и осветительных установок промышленных зданий.

Похожие темы:

electrosam.ru

Металлогалогенная лампа - это... Что такое Металлогалогенная лампа?

МГЛ мощностью 250 Вт компании General Electric Лампа ДРИ 250

Металлогалоге́нная ла́мпа (МГЛ) — один из видов газоразрядных ламп (ГРЛ) высокого давления. Отличается от других ГРЛ тем, что для коррекции спектральной характеристики дугового разряда в парах ртути в горелку МГЛ дозируются специальные излучающие добавки (ИД), представляющие собой галогениды некоторых металлов.

До середины 1970-х гг. в отечественной светотехнике применялся термин «металлогалоидная лампа», что было обусловлено наименованием химических элементов VII группы периодической системы — «галоиды». В химической номенклатуре было признано неправильным использование этого термина, поскольку «галоид» в буквальном переводе с греческого — «солеподобный», и в повсеместное употребление вошло слово «галоген» — буквально «солерод», указывающее на высокую химическую активность этих веществ и образование в реакциях с ними солей металлов. Поэтому в настоящее время применяется русскоязычный термин «металлогалогенная лампа», включённый в состав русской редакции Международного светотехнического словаря МКО. Использование словесных ка́лек с английского термина «metal halide lamp» («металлогалоидная», «металлогалидная») является недопустимым.

Применение

МГЛ — компактный, мощный и эффективный источник света (ИС), находящий широкое применение в осветительных и светосигнальных приборах различного назначения. Основные области применения: утилитарное, декоративное и архитектурное наружное освещение, осветительные установки (ОУ) промышленных и общественных зданий, сценическое и студийное освещение, ОУ для освещения больших открытых пространств (железнодорожные станции, карьеры и т. п.), освещение спортивных объектов и др. В ОУ технологического назначения МГЛ могут использоваться как мощный источник видимого и ближнего ультрафиолетового излучения. Компактность светящегося тела МГЛ делает их весьма удобным ИС для световых приборов прожекторного типа с катоптрической и катадиоптрической оптикой.

Принцип действия

Светящимся телом МГЛ является плазма дугового электрического разряда высокого давления. В этом МГЛ схожа с другими типами РЛ. Основным элементов наполнения разрядной трубки (РТ) МГЛ является инертный газ (как правило, аргон Ar) и ртуть Hg. Помимо них в газовой среде наполнения присутствуют галогениды некоторых металлов (ИД). В холодном состоянии ИД в виде тонкой плёнки конденсируются на стенках РТ. При высокой температуре дугового разряда происходит испарение этих соединений, диффузия паров в область столба дугового разряда и разложение на ионы. В результате ионизированные атомы металлов возбуждаются и создают оптическое излучение (ОИ).

Основной функцией инертного газа, наполняющего РТ МГЛ, как и в других ртутных РЛ, является буферная, иными словами, газ способствует протеканию электрического тока через РТ при низкой её температуре, то есть в то время, когда большая часть ртути и, тем более, ИД, находятся ещё в жидкой или твёрдой фазе, и парциальное давление их весьма мало. По мере прогрева РТ током происходит испарение ртути и ИД, в связи с этим существенно изменяются как электрические, так и световые параметры лампы — электрическое сопротивление РТ, световой поток и спектр излучения.

Выбор ИД производится таким образом, чтобы заполнить имеющиеся в спектре излучения ртути «провалы» с целью получения необходимого спектра лампы. Так, в МГЛ, используемых для целей общего и местного освещения, необходимо компенсировать недостаток красного и жёлтого света в спектре ртути. В цветных МГЛ необходимо повысить выход излучения в заданном узком спектральном диапазоне. Для МГЛ, используемых в фотохимических или фотофизических процессах, как правило, необходимо повысить интенсивность излучения в ближней ультрафиолетовой области (УФ-A) и непосредственно примыкающей к ней области видимого ОИ (фиолетовой). Сам принцип действия МГЛ был предложен в 1911 г. Ч. Штейнмецом, хотя, проводя исторические аналогии, можно увидеть аналогию и в устройстве «ауэровских колпачков», применявшихся для повышения световой отдачи керосиновых и газовых источников света (ИС).

Как и другие виды РЛ, МГЛ нуждаются в применении специальных устройств для инициирования разряда. В качестве них применяют либо вспомогательные (зажигающие) электроды, в общем аналогичные по конструкции электродам ламп ДРЛ, либо предварительный подогрев одного из электродов до температуры термоэлектронной эмиссии, либо внешние импульсные зажигающие устройства (ИЗУ). Согласование параметров (вольтамперных характеристик, ВАХ) источника электропитания и лампы производится с помощью пускорегулирующего аппарата (ПРА), в обиходе называемого балластом.

Как правило, в качестве ПРА используется дроссель, иногда — повышающий трансформатор с повышенным магнитным рассеянием, обеспечивающим падающий характер его внешней ВАХ. В последнем случае зажигание разряда в МГЛ происходит под воздействием высокого напряжения холостого хода трансформатора без использования каких-либо иных зажигающих устройств. Возможность широкого варьирования спектральных и электрических характеристик МГЛ, широкий диапазон мощностей и высокая световая отдача способствуют всё более широкому распространению их в различных осветительных установках. МГЛ является одним из наиболее перспективных заменителей ламп ДРЛ, а за счёт более благоприятного для восприятия человеком спектра излучения — и натриевых РЛВД (НЛВД).

Конструкция

Основой МГЛ является РТ (горелка), обычно изготавливаемая из кварцевого стекла. В последние годы всё более широкое распространение получают МГЛ с РТ из специальной керамики. Преимуществом керамических горелок является их более высокая термостойкость.

В большинстве конструкций МГЛ горелка помещается во внешнюю колбу, играющую двоякую роль. Во-первых, внешняя колба обеспечивает нормальный тепловой режим РТ, уменьшая её теплопотери. Во-вторых, стекло колбы выполняет функции светофильтра, сильно обрезающего жёсткое УФ излучение горелки. Для изготовления внешних колб МГЛ используется боросиликатное стекло, механически и термически устойчивое, относящееся по температурному коэффициенту линейного расширения (ТКЛР) к группе вольфрамовых стёкол.

МГЛ, предназначенные для использования в технологических процессах, как правило, внешней колбы не имеют, что обусловлено необходимостью эффективного использования их УФ излучения. С целью уменьшения озонообразования иногда для таких МГЛ используют безозонное кварцевое стекло, значительно ослабляющее выход резонансной линии ртути 185 нм.

МГЛ могут изготавливаться в одно- и двухцокольном (софитном) исполнении (последние предназначены для работы только в горизонтальном положении). Номенклатура используемых цоколей чрезвычайно широка и постоянно расширяется в связи с разработкой новых моделей ламп, предназначенных для специфических условий применения. Некоторые модели ламп, в основном, предназначенные для замены ламп типа ДРЛ, имеют на внутренней стороне внешней колбы слой люминофора.

Для облегчения зажигания МГЛ в некоторых конструкциях РТ предусматривается установка одного или двух вспомогательных (зажигающих) электродов — аналогично конструкции ламп типа ДРЛ. Однако использование такого метода в МГЛ затруднено по ряду причин, обусловленным особенностями химического состава наполнения РТ. Как правило, в МГЛ, оснащённых зажигающим электродом, питание последнего отключается с помощью термоконтакта после зажигания в горелке основного разряда и её прогрева. Более широко применяется зажигание МГЛ с помощью ИЗУ.

Схемы включения в электрическую сеть

ПРА компании Helvar Электронные ПРА компании Helvar

Резкая зависимость тока МГЛ от напряжения на ней требует включения последовательно с лампой токоограничивающего элемента (ПРА). Большинство МГЛ предназначены для работы с серийными ПРА ламп ДРЛ соответствующей мощности (при отсутствии в колбе лампы специальных зажигающих устройств в таких схемах требуется установка ИЗУ). Существуют МГЛ для работы с ПРА как ДРЛ, так и ДНаТ. Также имеются ПРА специальных конструкций с повышающими автотрансформаторами или трансформаторами с повышенным магнитным рассеянием или со встроенным ИЗУ, совмещающие функции ограничения тока и стартового поджига лампы.

Процесс прогрева и выхода МГЛ в рабочий режим сопровождается значительными изменениями тока лампы и напряжения на ней, причём к конструкции ПРА и ИЗУ предъявляются особые требования, существенно отличающиеся[источник не указан 689 дней] от требований к ПРА для ДРЛ и натриевых ламп высокого давления. Испарение ИД в процессе прогрева МГЛ делает вероятным погасание лампы из-за недостаточно высокого напряжения на ней.

Крайне опасным для МГЛ является акустический резонанс (АР), возникающий при питании лампы переменным током некоторой частоты (в акустическом диапазоне). Причина возникновения АР заключается в том, что при изменении направления протекания тока, дуга гаснет и, при нарастании напряжения, загорается вновь. При этом, из-за резкого изменения давления в области разряда, возникает акустическая волна, которая отражается от стенок горелки. При некотором значении частоты, возникает явление резонанса. Частота АР зависит от геометрических размеров горелки лампы и скорости звука в ней (то есть от давления в данный момент). Последствиями акустического резонанса являются нестабильность горения лампы, самопроизвольное погасание и, в худшем случае, физическое разрушение горелки. Это явление затрудняет проектирование высокочастотных электронных ПРА для МГЛ. В качестве одного из методов борьбы с АР используется модуляция частоты случайным сигналом. Для ламп малой мощности успешно применяется питание выпрямленным (пульсирующим) током.

Кратковременные перебои в электроснабжении вызывают погасание МГЛ. К такому же исходу может привести сильная вибрация, особенно опасная для ламп с длинной дугой, работающих в горизонтальном положении. Для повторного зажигание МГЛ должна остыть, чтобы давление паров в ней, и, соответственно, напряжение пробоя РТ, снизились. Для освещения особо ответственных объектов, где перебои недопустимы, применяются ПРА быстрого перезажигания. В них зажигание горячей МГЛ достигается за счёт подачи более мощных зажигающих импульсов с амплитудой до 30 — 60 кВ. Такой режим существенно ускоряет разрушение электродов ламп, к тому же требует применения более мощной изоляции токоведущих частей, а потому используется редко.

Цветовая температура горения

Первоначально МГЛ использовались вместо ртутных ламп в тех местах, где необходимо было создать свет, по своим характеристикам приближающийся к естественному, по причине того, что данные лампы излучают белый свет (ртутные лампы излучают свет с большой примесью синего света). Однако в настоящее время различие между спектрами данных типов ламп не столь значительно. Некоторые металлогалогеновые лампы могут излучать очень чистый белый дневной свет, имеющий индекс цветопередачи более 90.

МГЛ способны излучать свет с относительной температурой горения в диапазоне от 2500 К (жёлтый свет) до 20 000 К (синий свет). Некоторые виды специальных ламп были созданы для излучения спектра, необходимого для растений (используются в теплицах, парниках и т. д) или животных (используются в освещении аквариумов). Однако следует учитывать то обстоятельство, что вследствие присутствия допусков и стандартных отклонений при фабричном производстве ламп, цветовые характеристики ламп не могут быть указаны со 100 % точностью. Более того, по стандартам ANSI цветовые характеристики металлогалогеновых ламп измеряются после 100 часов их горения (т. н. выдержка). Поэтому цветовые характеристики данных ламп не будут соответствовать заявленным в спецификации до тех пор, пока лампа не будет подвергнута данной выдержке.

Наиболее сильные расхождения с заявленными спецификационными данными имеют лампы с технологией пуска «предварительный прогрев» (±300 К). Выпущенные по новейшей технологии «импульсного старта» лампы улучшили соответствие заявленным характеристикам, вследствие чего расхождение составляет от 100 до 200 К. На цветовую температуру горения ламп могут влиять также электрические характеристики питающей сети, а также вследствие отклонений в самих лампах. В том случае, если подаваемое на лампу питание имеет недостаточную мощность, она будет иметь меньшую физическую температуру и её свет будет «холодным» (с большей примесью синего света, что будет делать их очень сходными с ртутными лампами). Данное явление происходит по причине того, что дуга с недостаточно высокой температурой не сможет полностью испарить и ионизировать ИД, которые и придают свету лампы тёплый оттенок (жёлтые и красные цвета), из-за чего в спектре лампы будет доминировать спектр легче ионизирующейся ртути. Это же явление наблюдается также во время прогрева лампы, когда колба лампы еще не достигла рабочей температуры и ИД ионизировались не полностью.

Для ламп, запитанных от чрезмерно высокого напряжения, верна обратная картина, но такая ситуация является более опасной, вследствие возможности взрыва внутренней колбы из-за её перегрева и возникновения в ней избыточного давления. Кроме того, при использовании металлогалогеновых ламп их цветовые характеристики часто меняются с течением времени. В больших осветительных установках с использованием металлогалогеновых ламп часто все лампы существенно различаются по цветовым характеристикам.

Типы и их обозначения

Диапазон мощностей МГЛ начинается от десятков ватт и достигает 10 — 20 кВт. Наиболее массовыми являются лампы, используемые в ОУ наружного освещения (одноцокольные 70, 150, 250, 400, 1000, 2000 Вт и софитные 70 и 150 Вт).

Одноцокольные лампы обозначается аббревиатурой SE (single-ended), а двусторонний, соответственно, аббревиатурой DE (double-ended). Лампы с односторонним цоколем, как правило, вкручиваются в патрон при помощи имеющейся на цоколе резьбы (имеют так называемый цоколь Эдисона). Лампы с двусторонним цоколем необходимо вставлять в патроны, расположенные по обе стороны используемого светильника.

Конвекционные потоки металлогалогенидов в плазме дуги МГЛ зависят от направления силы тяжести и существенно влияют на распределение потока энергии, выходящей из горелки МГЛ. [1] [2] Поэтому металлогалогеновые лампы чувствительны к тому положению, в котором они установлены. Лампы рассчитаны только на работу в определенной ориентации. Однако лампы, помеченные маркировкой «universal», могут работать в любом положении, хотя при работе их не в вертикальном положении продолжительность срока службы и интенсивность излучаемого света будут снижаться. Для получения наилучших характеристик при эксплуатации лампы в том случае, если её ориентация известна заранее, необходимо выбирать не универсальную, а соответствующую данной позиции лампу.

Для обозначения рекомендованной ориентации лампы, в которой она должна работать, используются различные коды (напр., U = universal (универсальная), BH = base horizontal (горизонтальная), BUD = Base up/down (вертикальная) и т. д.). При использовании ламп в горизонтальной позиции лучше всего направлять отпаечный носик внутренней колбы (т. н. ниппель) вверх.

МГЛ компании Osram

В системе ANSI обозначение МГЛ начинается с буквы «M», за которой следует цифровая кодировка, обозначающая электрические характеристики лампы, а также соответствующий ей тип балласта (для обозначения ртутных разрядных ламп используется литера «H», а для обозначения натриевых ламп — литера «S»). После цифровой кодировки следуют две буквы, обозначающие размер лампы, ее форму, а также тип покрытия и т. д., за исключением цвета. После данного обозначения производитель может по своему выбору добавить какие-либо цифровые или буквенные коды для отображения информации, не отображаемой системой обозначений ANSI, такой как мощность лампы и ее цвет. Для выбора балласта важна только литера «M» и следующее за ним цифровая кодировка. Например, кодировка M59-PJ-400 в системе ANSI обозначает лампу, работающую только с балластами типа М59. Лампы европейских производителей выпускаются с использованием европейских стандартов, которые в некоторых случаях незначительно отличаются от стандартов ANSI.

Другим обозначением, часто встречающимся при выборе МГЛ, является аббревиатура HQI. Данная аббревиатура является торговой маркой фирмы OSRAM и обозначает особый тип ламп, производимый данной фирмой. Но со временем этой аббревиатурой стали называть МГЛ любого производителя, в том числе и с двухсторонним цоколем. Европейские МГЛ не соответствуют в точности стандартам ANSI и работают при других значениях тока и напряжения. В большинстве случаев прямой европейский аналог лампы для стандарта ANSI не может работать с американским ПРА, таким образом, для работы с данным типом ламп необходимо выбрать соответствующий ей балласт, обозначенный маркировкой HQI. Например, ПРА M80 и M81 также имеют обозначение HQI, и применяются с лампами мощностью 150 и 250 Вт соответственно.

Колбы

Обозначение колб состоит из буквы/букв, указывающих на их форму, и цифрового кода, обозначающего в восьмых частях дюйма максимально возможный диаметр колбы. Например, маркировка E17 обозначает, что лампа имеет эллипсоидальную форму с максимальным диаметром 17/8 или 21/8 дюйма.

Буквенные обозначения колб: BT (Bulbous Tubular) — бульбовидно-трубчатая, E или ED (Ellipsoidal) — эллипсоидальная, ET (Ellipsoidal Tubular) — эллипсоидно-трубчатая, PAR (Parabolic) — параболическая, R (Reflector) — рефлекторная, T (Tubular) — трубчатая.

Примечания

  1. ↑ Бородин В. И., Луизова Л.А., Хахаев А.Д., Трухачева В.А. Исследование временных и пространственных распределений параметров многокомпонентной плазмы закрытой дуги высокого давления.. — Петрозаводск: Межвуз. Сб. Оптика неоднородных сред., 1981. — С. 117-141.
  2. ↑ Бородин В. И. Конвекция в ртутных дуговых разрядах с легкоионизуемыми примесями.. — Москва: Теплофизика высоких температур., 1982. — В. 3. — Т. 20. — С. 443-446.

В этой статье не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена. Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные источники. Эта отметка установлена 27 ноября 2012.

dic.academic.ru

Металлогалогенные лампы: виды, срок службы, применение.

Металлогалогенные лампы (МГЛ) — один из видов газоразрядных ламп (ГРЛ) высокого давления. Лампочка отличается от других ГРЛ тем, что в горелку МГЛ для коррекции спектральной характеристики дугового разряда в парах ртути дозируются излучающие добавки (ИД) — галогениды металлов. Среди источников света они самые компактные и мощные.

Содержание:
  • Принцип работы МГЛ
  • Как проверить?
  • Применение МГЛ
    • Оптимальные условия для металлогалогенных ламп

В одноцокольных патрон расположен с одной стороны; двухцокольная — двухсторонняя, что позволяет устанавливать её только в горизонтальном положении; универсальную конструкцию можно установить как горизонтально, так и вертикально.

Чаще всего используют одноцокольные лампы винтового типа, но более экономичными считают двухцокольные — расход энергии у них минимальный.

Различают лампы по типу горелки:

Металлогалогенные лампы Марка Характеристики
BLV
  • характеризуются длительным сроком службы, высоким качеством, эксклюзивным ассортиментом;
  • МГЛ мощностью 70, 150, 250, 400 и 1000 Вт предлагаются в четырех цветах: зеленый, синий, оранжевый, пурпурный;
  • предназначены для встраиваемых светильников, прожекторов для трековых систем освещения;
  • средний период эксплуатации – от 8000 до 15000 часов.
HMI
  • свечение – результат электродугового разряда между электродами в колбе, заполненной ртутными парами и галогенидами химических редкоземельных элементов;
  • особенность — в состав наполнителя (паров ртути) добавлены галогенные соединения — йодиды металлов;
  • из-за высокой яркости, ультрафиолетового излучения и высокого внутреннего давления используются только в закрытых корпусах, специально разработанных для этой цели, на телевидении, в студиях, прожекторах.
Philips
  • высокая стабильность цветопередачи;
  • подходят для освещения демонстрационных и торговых помещений;
  • создают эффект живого светового потока, особенно при передаче тепловых тонов;
  • применяются для освещения в автомобиле.
Osram
  • разрядные лампы высокого давления;
  • используют в закрытых светильниках.
Фотон
  • для больших открытых пространств, профессионального коммерческого и
  • промышленного света, архитектурного и рекламного освещения.

ВАЖНО! Обратите внимание на МГЛ фирмы BLV на линейки HITLITE, HIT-ULTRALITE, C-HILITE, TOPSPOT G12, TOPSPOT SHROUD, TOPSPOT G8,5, C-TOPSPOT, TOPLITE, TOPLITE SHROUD, TOPFLOOD.

Технические характеристики МГЛ
Мощность
  • влияет на силу светового потока и яркость лампы; мощность — от 20 до 18000 Вт;
  • напряжение питания 220 и 380 В.
Тип цоколя
  • от назначения — E27, E40, двусторонний Rx7S, двухштырьковый G12.
Световой поток
  • по сравнению с традиционными лампочками (мощностью в 3-4 раза выше), имеют свойство терять со временем до 30% светового потока.
Цветовая температура
  • различаются по оттенку: холодный свет дают МГЛ около 6400 К, теплый — в районе 2700 К, 4200 К — нейтрально-белый.
Срок службы

Лампы по ГОСТу должны быть сконструированы так, чтобы их характеристики при правильной эксплуатации были надежны.

Материалы по теме: Принцип действия неоновой лампы.

Принцип работы МГЛ

Принцип работы основан на прохождении электродугового разряда в газовой среде, схож с применяемым в ртутных лампах. Газ, используемый в МГЛ, — ртуть и инертный аргон. Имеющиеся в газе йодиды натрия и скандий обеспечивают прохождение дугового разряда.

Рекомендуем прочитать: Установка точечных светильников.

Эти вещества с материалом колбы лампы (кварцевым стеклом) в реакцию не входят. Галогениды при отсутствии разряда покрывают стенки изделия пленкой. При замыкании контакта повышается температура и наблюдается дуговой разряд, способствующий испарению галогенидов и разложению их на ионы йода и металла.

Свечение лампы, видимое глазом, вызывает присутствие в газе ионов. При этом наблюдается движение ионов из горячей зоны лампы к более холодным стенкам — происходит восстановление соединений и конденсация на стенках в виде пленки. Лампа функционирует по принципу замкнутого цикла.

Подключение лампочек

Подключение лампы к сети осуществляется по правилам, ввиду особенностей конструкции и принципа работы МГЛ. Особенность — зависимость от напряжения, поэтому лампы требуют включения токоограничивающего элемента (ПРА) в последовательном порядке.

Большинство МГЛ функционируют с серийными ПРА, предназначенными для газоразрядных ламп (дуговых ртутных или натриевых). Имеются ПРА со встроенным ИЗУ с функциями розжига источника света и ограничения тока.

В ходе прогрева лампы происходит колебание напряжения и силы тока в ней, поэтому к конструкции и качеству токоограничивающего элемента предъявляют особые требования. Низкое качество вызывает низкое напряжение и при включении лампа начнет гаснуть.

Рекомендуем прочитать статью «Обзор газоразрядных ламп».

Как проверить?

Проверить работоспособность МГЛ можно обычным способом – включить светильник: если он горит с перебоями, лампа неисправна. Следует проверить правильность подключения, возможно, причина кроется именно в этом.

Если светильники показывают нестабильную работу — зажигаются, гаснут, не могут разгореться на полную ожидаемую мощность — нужно померить в сети напряжение. Металлогалогенные лампы при напряжении 190 В работают нестабильно.

Материалы по теме: Виды ртутных ламп.

Обращаем внимание на правильность подключения в коннекторе питающего кабеля: подключение корректное, если напряжение нормальное и фазы соответствуют обозначениям.

Также необходимо проверить:

  1. исправность питающего кабеля (он может быть перебит);
  2. правильно ли вставили питание в трек;
  3. правильное подключение к щитку.

Если на осветительную конструкцию из нескольких токопроводящих шин смонтировано более 20 светильников, следует проверить — достаточно ли им мощности от питающей конструкцию линии. При недостаточной мощности возможна нестабильная работа металлогалогенновых ламп и ПРА (пускорегулирующее устройство).

Применим для небольших металлогалогенных ламп и оснащен двумя штырьками на расстоянии 9 мм. Патрон представляет собой розетку с отверстиями на таком же расстоянии, поэтому установка лампочки в светильник выглядит, как обычное соединение «вилка-розетка».

ВАЖНО! Срок службы некоторых типов современных МГЛ достигает 15000 часов. Выпускаются они с разными цветностью излучения и качеством цветопередачи.

Для включения лампы необходимы специальные зажигающие устройства, поскольку для зажигания разряда требуется напряжение в несколько киловольт. МГЛ, как и все газоразрядные лампы, могут функционировать только с балластным дросселем, что создает сдвиг фаз между током и напряжением, потому потребуется компенсация коэффициента мощности, то есть включение компенсирующего конденсатора.

Прочитайте статью «Зачем и как использовать натриевую лампу в теплице?»

Ток питающего автомата у ламп 12 В довольно большой.

Спектр излучения имеет большое значение, особенно в теплицах для выращивания рассады и растений. Возможность коррекции спектра от тепло-белого до желтого отличает их выгодно от ксенонового разряда с его холодно-белым цветом.

Срок хранения МГЛ

Зависит от:

  1. качества кварцевых горелок;
  2. качества обработки;
  3. фирмы-производителя;
  4. условий хранения.

Например, у ламп Лисма срок хранения при равных условиях меньше, чем у Osram или GE. Как правило, при соблюдении условий хранения МГЛ хранятся десятилетиями, главное, чтобы они не подтекали.

Применение МГЛ

Материалы по теме: Как выбрать светильники для натяжных потолков?

МГЛ, как и натриевые, используют в промышленности для освещения или в ландшафтном дизайне. Газоразрядную МГЛ часто используют на улицах, в скверах и парках в приборах ночного освещения, для подсветки памятников или зданий.

Она является неизменным атрибутом подсветки на стадионе, светового дизайна цирков и арен, офисных зданий и торговых, рекламных и других конструкций. Прожекторные системы — это верхняя граница мощностей.

Прочитайте статью по теме: Потолки из гипсокартона с подсветкой — рекомендации по установке.

МГЛ не только благоприятны для растений, но и подходят для аквариума. Светильник с МГЛ обеспечивает высокий световой поток и отличную цветопередачу в течение всего эксплуатационного периода ламп.

МГЛ — мощные лампы, функционирующие при высоком давлении и температуре. Их используют с балластами в светильниках специального назначения. Обычно в комплекте МГЛ со встроенным ЭПРА есть балластно- пусковое устройство (требуется для дуговых ламп). Обычно это дроссель больших размеров и устройство зажигания.

Мощность МГЛ Виды Особенности
70W G12
  • внутренние помещения, витрины магазинов;
  • стабильность передачи цвета;
  • широкий спектр использования;
  • мощность 70 Вт;
  • цоколь g12;
  • цветовая температура 4100К.
70W rx7s
  • для освещения крупных объектов (стадионы, автомагистрали, торговые центры);
  • в небольших помещениях – для организации световых функций фото- и видеоплощадок, клеток с животными и аквариумов;
  • цоколь rx7s.
TDM ДРИ 70
  • для складских и промышленных помещений, наружного освещения сооружений;
  • трубка из боросиликатного стекла оснащена кварцевой горелкой;
  • мощность 70 Вт;
  • для подключения необходим соответствующий дроссель.
70W Е27
  • для освещения бытовых помещений;
  • высокая светоотдача;
  • длительный срок хранения;
  • цветовая температура 3000К;
  • прозрачное или матовое исполнение колбы;
  • цоколь Е27.
150 Вт
  • для наружного прожекторного освещения, архитектурной подсветки, внутреннего освещения промышленных объектов, торговых и коммерческих офисов и помещений;
  • высокие свето- и цветопередача;
  • большой срок службы.
150 Вт Rx7s
  • в осветительных устройствах внутреннего и наружного типа освещения витрин, для крупных объектов, музеев, павильонов, спортивных сооружений;
  • мощный и компактный источник света;
  • цоколь — Rx7s.
150 Вт 4000К Е27
  • для освещения витрин магазинов, общественных зданий и офисов, в качестве декоративного наружного освещения, высокая светоотдача и цветопередача;
  • стабильность цвета и минимальное уменьшение светового потока;
  • используется с ПРА;
  • цоколь Е27;
  • напряжение 220В;
  • цветовая температура 4000К (холодный белый свет).
400 Вт Е40
  • хорошая цветопередача и яркий белый свет;
  • керамическая горелка и наружная прозрачная трубчатая колба;
  • используют в комплексе с ПРА;
  • высокая энергоэффективность;
  • 400 Вт Е40 при стабильной цветовой температуре;
  • цоколь Е40;
  • освещение открытых территорий, производственных, сельскохозяйственных и складских помещений;
  • для освещения открытых территорий, сельскохозяйственных, складских, производственных помещений.
250 Вт Е40
  • хорошая цветопередача и яркий белый свет;
  • керамическая горелка и наружная прозрачная трубчатая колба;
  • используют в комплексе с ПРА;
  • высокая энергоэффективность;
  • 400 Вт Е40 при стабильной цветовой температуре;
  • цоколь Е40.
HQI-T 250 Вт
  • для освещения промышленных цехов, больших аудиторий, библиотек, конференц-залов, ярмарочных и выставочных павильонов, пешеходных зон, станций метро и ЖД;
  • высокого давления;
  • трубчатый тип колбы;
  • цоколь Е40;
  • подключается через ПРА;
  • цветовая температура 5500К (холодный).
1000 Вт
  • для освещения торговых центров, городских площадей, жилых и пешеходных зон, освещения дорог, в качестве заливающего освещения;
  • хорошая цветопередача и яркий белый свет;
  • керамическая горелка и наружная прозрачная трубчатая колба;
  • используют в комплексе с ПРА;
  • высокая энергоэффективность;
  • длительный срок службы.
1000 Вт Е40
  • используются для освещения больших площадей;
  • срок службы 6000 часов;
  • цоколь Е40;
  • световой поток 88000 Лм;
  • цвет свечения — белый.
100 Вт
  • для освещения больших общественных мест — магазины розничной торговли, просторные офисы, вестибюли, залы, терминалы аэропортов;
  • мощность 100 Вт;
  • цветовая температура 4300К;
  • световой поток 7800 Лм;
  • цоколь Е27;
  • длительный срок службы до 15000 часов.
GU6.5 20-35 Вт
  • для создания акцентного освещения и освещения витрин магазинов розничной торговли, для общего и декоративного освещения помещений и зонального наружного освещения;
  • миниатюрные лампы с простым цоколем и керамической горелкой;
  • живой белый свет при высоком коэффициенте цветопередачи.

Оптимальные условия для металлогалогенных ламп

При зажигании МГЛ очень важны условия, что влияют напрямую на тип балласта, применяемого с конкретным типом лампы. МГЛ требуют для корректировки величины:

  • балластный ток сопротивления;
  • подачу корректного напряжения на создающие дугу электроды.

Материалы по теме: Освещение в беседке.

Для систем «балласт-лампа» стандарты ANSI содержат значения всех необходимых параметров для всех компонентов. Для устройства зажигания важен и стартер, работающий от сети с переменным током. Он отличается по параметру выпрямления и размеру. Балласт для стартеров электромагнитного типа.

Блок розжига необходим в любой дугоразрядной лампе. Для МГЛ существует два типа:

  1. ЭПРА (электронный);
  2. ЭмПРА (электромагнитный).

www.spets-stroy-portal.ru


Смотрите также