Устройство люминесцентного светильника

Содержание

Устройство светильника с люминесцентными лампами – советы электрика – Electro Genius

Устройство люминесцентного светильника

Светильники с люминесцентными лампами широко распространены. Они используются для освещения офисов, магазинов, производственных помещений. В быту их используют не так часто, поскольку они имеют большие габаритные размеры и неуклюжий дизайн.

Люминесцентные светильники труднее поддаются ремонту, так как включают в себя ряд элементов, необходимых для запуска и поддержания в рабочем состоянии разряда в лампе. А чем больше деталей – тем ниже надежность.

Принцип работы и устройство люминесцентного светильника

Чтобы отыскать неисправность в люминесцентных светильниках, нужно знать принцип их работы. Источник света в них – лампы, представляющие собой колбу цилиндрической (или U-образной) формы, из которой выкачан воздух. Вместо него в лампе находятся пары ртути и инертный газ. По краям колбы расположены нити накаливания, каждая из них имеет два контакта.

Для запуска лампы служит стартер – газоразрядная лампа, последовательно с которой включен помехоподавляющий конденсатор.

Контакты его замыкаются при подаче напряжения за счет возникновения тлеющего разряда между электродами, один из которых или оба выполнены биметаллическими.

За счет разряда, который можно наблюдать через корпус стартера или смотровое окно в нем, электроды нагреваются и замыкаются между собой.

Ток протекает через последовательно соединенные нити накаливания лампы, замкнутые контакты стартера и дроссель. Нити, покрытые специальным составом, нагреваются, около них появляются свободные электроны.

Этот процесс называется термоэлектронной эмиссией. Электроны нужны для того, чтобы в пространстве лампы появились свободные заряды, способные проводить электрический ток.

В процессе разогрева нитей накала индуктивное сопротивление дросселя ограничивает ток через них.

Электроды стартера остывают и размыкаются. В этот момент в дросселе возникает ЭДС самоиндукции. Импульс высокого напряжения, складываясь с напряжением сети, мгновенно разгоняет электроны внутри лампы, они приходят в движение.

Сталкиваясь на своем пути с молекулами инертного газа, они ионизируют их. Ионы движутся в противоположную сторону.

В результате процесса ионизации в лампе возникает устойчивый разряд, ток которого ограничивается индуктивностью дросселя.

Принцип работы люминесцентной лампы

Загоревшаяся лампа шунтирует стартер, выводя его из работы. Если по каким-то причинам лампа не зажглась, процесс повторяется циклически, либо до ее запуска, либо до выхода из строя одного из компонентов.

В схеме светильника параллельно клеммам питающей сети устанавливается конденсатор, предназначенный для фильтрации помех при работе.

Про лампы читайте обзор: «Люминесцентные лампы: характеристики, схемы подключения».

Ремонт люминесцентного светильника. Основные неисправности и их устранение. Инструкция

Если светильник не пытается зажечься, перед поиском неисправности в нем нужно измерить напряжение на его входных клеммах. Если оно есть, то последовательность поиска такова:

  1. Слегка покрутить лампы вокруг продольной оси. При правильной установке контакты ее должны располагаться параллельно плоскости светильника. Это положение определяется по максимуму усилия вращению или при повторной установке с запоминанием их положения в пространстве.
  2. Заменить стартер на заведомо исправный. Электрики, обслуживающие помещения с люминесцентными светильниками, всегда имеют под рукой запас стартеров для проверки. При его отсутствии можно временно снять стартер с работающего светильника. При этом можно его оставить в работе – стартер не влияет на работоспособность уже зажженной люминесцентной лампы.
  3. Проверить исправность лампы (ламп). В светильниках, имеющих две лампы, они включены последовательно. Стартер и дроссель для них общие. Четырехламповые светильники конструктивно представляют собой два двухламповых, объединенных в одном корпусе. Поэтому при выходе из строя одной лампы, вместе с ней гаснет и вторая.
  4. Исправность ламп проверяют методом замены на исправные. Можно измерить мультиметром сопротивление нитей накала – оно не превышает десятков Ом. Почернение изнутри колбы лампы в районе нитей не свидетельствует о неисправности, но проверке она подвергается в первую очередь.
  5. Если стартер и лампа исправны, проверяется дроссель. Его сопротивление, измеренное мультиметром, не превышает сотен Ом. Можно воспользоваться индикаторной отверткой, проверив прохождение «фазы» через дроссель: если она есть на его входе, то должна быть и на выходе. При возникновении сомнений дроссель заменяют.
  6. Проверить исправность проводки светильника. Обратить внимание на контактные соединения дросселя, стартера и патронов ламп. Для удобства выполнения этой операции светильник лучше снять с потолка и положить на стол. Так будет удобнее и безопаснее.

Схема люминесцентного светильника с одной лампойСхема люминесцентного светильника с двумя лампами

Если светильник безуспешно пытается зажечься, то причину ищут в очередности: стартер, лампа, дроссель. Выход их из строя в данной ситуации равновероятен.

При использовании электронной пуско-регулирующей аппаратуры (ЭПРА) определить ее исправность, используя мультиметр, не просто.

В этом случае, поменяв лампы на новые, проверив исправность всех контактных соединений, заменяют ЭПРА.

Ее можно отремонтировать, но для этого нужны знания в электронике: умение проверять электронные компоненты и работать паяльником, разбираться в схемах и принципах их работы.

Электронная пуско-регулирующая аппаратура

Если яркость свечения лампы снизилась, то ее необходимо заменить. При отрицательных температурах люминесцентные лампы зажигаются дольше или не зажигаются совсем.

Параметры заменяемых элементов

При приобретении новых стартеров и дросселей учитывайте номинальные данные заменяемых элементов.

Стартеры характеризуются двумя параметрами:

    • Диапазоном мощностей ламп, для запуска которых они используются;
    • Схемой, в которой они работают: с одной лампой или двумя.

Дроссели (ПРА) выпускаются:

    • для ламп с цоколями Т5 или Т8:
    • для запуска одной или двух ламп.

Для правильного выбора ЭПРА потребуются следующие данные:

    • схема подключения (количество управляемых ламп);
    • мощность ламп;
    • ЭПРА бывают управляемые (с возможностью дистанционного управления световым потоком) и не управляемые.

Схема включения люминесцентных ламп

> Лампы электрические > Схема включения люминесцентных ламп

Лампы дневного света с самых первых выпусков и частично до сих пор зажигаются с помощью электромагнитной пускорегулирующей аппаратуры – ЭмПРА. Классический вариант лампы выполнен в виде герметичной стеклянной трубки со штырьками на концах.

Как выглядят люминесцентные лампы

Внутри она заполнена инертным газом с парами ртути. Ее установка производится в патроны, через которые подается напряжение на электроды.

Между ними создается электрический разряд, вызывающий ультрафиолетовое свечение, которое действует на слой люминофора, нанесенный на внутреннюю поверхность стеклянной трубки. В результате появляется яркое свечение.

Схема включения люминесцентных ламп (ЛЛ) обеспечивается двумя основными элементами: электромагнитным балластом L1 и лампой тлеющего разряда SF1.

Схема включения ЛЛ с электромагнитным дросселем и стартером

Схемы зажигания с ЭмПРА

Устройство с дросселем и стартером работает по следующему принципу:

  1. Подача напряжения на электроды. Ток через газовую среду лампы сначала не проходит из-за ее большого сопротивления. Он поступает через стартер (Ст) (рис. ниже), в котором образуется тлеющий разряд. При этом через спирали электродов (2) проходит ток и начинает их подогревать.
  2. Контакты стартера разогреваются, и один из них замыкается, так как он выполнен из биметалла. Ток проходит через них, и разряд прекращается.
  3. Контакты стартера перестают разогреваться, и после остывания биметаллический контакт снова размыкается. В дросселе (Д) возникает импульс напряжения за счет самоиндукции, которого достаточно для зажигания ЛЛ.
  4. Через газовую среду лампы проходит ток, после запуска лампы он уменьшается вместе с падением напряжения на дросселе. Стартер при этом остается отключенным, так как этого тока недостаточно для его запуска.

Схема включения люминесцентной лампы

Конденсаторы (С1) и (С2) в схеме предназначены для снижения уровня помех. Емкость (С1), подключенная параллельно лампе, способствует снижению амплитуды импульса напряжения и увеличению его продолжительности. В результате увеличивается срок службы стартера и ЛЛ. Конденсатор (С2) на входе обеспечивает существенное снижение реактивной составляющей нагрузки (cos φ увеличивается с 0,6 до 0,9).

Если знать, как подключить люминесцентную лампу с перегоревшими нитями накала, ее можно использовать в схеме ЭмПРА после небольшого изменения самой схемы. Для этого спирали замыкают накоротко и последовательно к стартеру подключают конденсатор. По такой схеме источник света сможет проработать еще какое-то время.

Широко распространен способ включения с одним дросселем и двумя лампами дневного света.

Включение двух ламп дневного света с общим дросселем

2 лампы подключаются последовательно между собой и дросселем. Для каждой из них необходима установка параллельно подключенного стартера. Для этого используется по одному выводному штырьку с торцов лампы.

Для ЛЛ необходимо применять специальные выключатели, чтобы у них не залипали контакты от высокого пускового тока.

Зажигание без электромагнитного балласта

Балластники для люминесцентных ламп: подключения и принципы работы

Для продления жизни сгоревших ламп дневного света можно установить одну из схем включения без дросселя и стартера. Для этого используют умножители напряжения.

Схема включения ламп дневного света без дросселя

Нити накала замыкают накоротко и подают на схему напряжение. После выпрямления оно увеличивается в 2 раза, и этого достаточно, чтобы светильник загорелся. Конденсаторы (С1), (С2) подбирают под напряжение 600 В, а (С3), (С4) – под 1000 В.

Способ подходит также для исправных ЛЛ, но они не должны работать с питанием постоянным током. Через некоторое время ртуть собирается вокруг одного из электродов, и яркость свечения падает. Чтобы ее восстановить, надо перевернуть лампу, тем самым изменив полярность.

Подключение без стартера

Применение стартера увеличивает время разогрева лампы. При этом срок его службы небольшой. Электроды можно подогревать без него, если установить для этого вторичные трансформаторные обмотки.

Схема подключения люминесцентной лампы без стартера

Там, где не используется стартер, на лампе есть обозначение быстрого старта – RS. Если установить такую лампу со стартерным запуском, у нее могут быстро перегореть спирали, так как для них предусмотрено большее время разогрева.

Электронный балласт

Стартер для люминесцентных ламп: применение

Электронная схема управления ЭПРА пришла на смену старым источникам дневного света для устранения присущих им недостатков. Электромагнитный балласт потребляет лишнюю энергию, часто шумит, выходит из строя и при этом портит лампу. Кроме того, светильники мерцают из-за низкой частоты напряжения питания.

ЭПРА представляет собой электронный блок, который занимает мало места. Люминесцентные светильники легко и быстро запускаются, не создавая шума и обеспечивая равномерное освещение. В схеме предусмотрено несколько способов защиты лампы, что увеличивает срок эксплуатации и делает ее работу безопасней.

ЭПРА работает следующим образом:

  1. Разогрев электродов ЛЛ. Запуск происходит быстро и мягко, что увеличивает срок службы лампы.
  2. Поджиг – генерирование импульса высокого напряжения, пробивающего газ в колбе.
  3. Горение – поддержание небольшого напряжения на электродах лампы, которого достаточно для стабильного процесса.

Схема электронного дросселя

Вначале переменное напряжение выпрямляется с помощью диодного моста и сглаживается конденсатором (С2). Следом установлен полумостовой генератор высокочастотного напряжения на двух транзисторах.

Нагрузкой служит тороидальный трансформатор с обмотками (W1), (W2), (W3), две из них включены противофазно. Они поочередно открывают транзисторные ключи.

Третья обмотка (W3) подает резонансное напряжение на ЛЛ.

Параллельно лампе подключен конденсатор (С4). Резонансное напряжение поступает на электроды и пробивает газовую среду. К этому времени нити накала уже разогрелись. После зажигания сопротивление лампы резко падает, вызывая снижение напряжения до достаточной величины, чтобы поддерживать горение. Процесс запуска продолжается менее 1 с.

Устройство люминесцентной лампы и принцип работы

Устройство люминесцентного светильника

Применение светильников дневного света позволяет экономить электроэнергию по сравнению с использованием обыкновенных осветительных приборов накаливания. О принципе работы люминесцентной лампы необходимо знать специалистам, занятым работой с электричеством.

Историческая справка

Газоразрядная колба появилась еще в 1856 году и называлась трубкой Гейслера. Использование высоковольтной катушки позволило возбудить в ней свечение газа зеленого цвета. Через несколько лет предложено было покрыть внутреннюю поверхность колбы люминофором.

Изделия более яркого белого спектра появились лишь в 1926 году благодаря исследованиям Эдмунда Гермера. По своему устройству они уже стали похожи на те, которые можно видеть сегодня.

Устройство люминесцентной лампы

Для того чтобы понять принцип работы однолампового светильника, надо познакомиться с его схемой. Светильник состоит из следующих элементов:

  • стеклянная цилиндрическая трубка;
  • два цоколя с двойными электродами;
  • стартер, работающий на начальном этапе поджига;
  • электромагнитный дроссель;
  • конденсатор, подключенный параллельно питающей сети.

Колба изделия выполнена из кварцевого стекла. На начальном этапе ее изготовления из нее откачан воздух и создана среда, состоящая из смеси инертного газа и паров ртути.

Последняя находится в газообразном состоянии за счет избыточного давления, созданного во внутренней полости изделия.

Стенки покрыты изнутри фосфоресцирующим составом, он превращает энергию ультрафиолетового излучения в видимый человеческому глазу свет.

https://www.youtube.com/watch?v=fShMPV3tTy8

К выводам электродов на торцах устройства подводится переменное напряжение сети. Внутренние вольфрамовые нити покрыты металлом, который при разогреве испускает со своей поверхности большое количество свободных электронов. В качестве таких металлов могут применяться цезий, барий, кальций.

Электромагнитный дроссель представляет собой катушку, намотанную для повышения индуктивности на сердечнике из электротехнической стали с большой величиной магнитной проницаемости.

Стартер работает на начальном этапе процесса тлеющего разряда, протекающего в газовой смеси. В его корпусе находятся два электрода, один из которых биметаллический, способный под действием температуры изгибаться и изменять свои размеры. Он выполняет роль замыкателя и размыкателя электрической цепи, в которую включен дроссель.

Принцип работы люминесцентного светильника

Как работает люминесцентная лампа? Сначала образуются свободно движущиеся электроны. Это происходит в момент включения питающего переменного напряжения в областях вокруг вольфрамовых нитей накаливания внутри стеклянного баллона.

Эти нити за счет покрытия их поверхности слоем из легких металлов по мере нагрева создают эмиссию электронов. Внешнего напряжения питания пока недостаточно для создания электронного потока. Во время движения эти свободные частицы выбивают электроны с внешних орбит атомов инертного газа, которым заполнена колба. Они включаются в общее движение.

На следующем этапе в результате совместной работы стартера и электромагнитного дросселя создаются условия для увеличения силы тока и образования тлеющего разряда газа. Теперь наступает время организации светового потока.

Движущиеся частицы обладают достаточной кинетической энергией, необходимой для перевода электронов атомов ртути, входящей в состав лампы в виде небольшой капли металла, на более высокую орбиту.

При возвращении электрона на прежнюю орбиту высвобождается энергия в виде света ультрафиолетового спектра.

Преобразование в видимый свет происходит в слое люминофора, покрывающего внутреннюю поверхность колбы.

Для чего нужен дроссель в люминесцентной лампе

Это устройство работает с момента старта и на протяжении всего процесса свечения. На разных этапах задачи, выполняемые им, различны и могут быть разделены на:

  • включение светильника в работу;
  • поддержание нормального безопасного режима.

На первом этапе используется свойство катушки индуктивности создавать импульс напряжения большой амплитуды за счет электродвижущей силы (ЭДС) самоиндукции при прекращении протекания переменного тока через ее обмотку.

Амплитуда этого импульса напрямую зависит от величины индуктивности. Он, суммируясь с переменным сетевым напряжением, позволяет кратковременно создать между электродами напряжение, достаточное для разряда в лампе.

При созданном постоянном свечении дроссель выполняет роль ограничивающего электромагнитного балласта для цепи дуги с низким сопротивлением. Его цель теперь – стабилизация работы для исключения дугового замыкания. При этом используется высокое индуктивное сопротивление обмотки для переменного тока.

Принцип работы стартера люминесцентной лампы

Устройство предназначено для управления процессом запуска светильника в работу. При первоначальном подключении сетевого напряжения оно полностью прикладывается к двум электродам стартера, между которыми существует небольшой промежуток. Между ними возникает тлеющий разряд, в котором температура увеличивается.

Один из контактов, выполненный из биметалла, имеет возможность под действием температуры изменять свои размеры, изгибаться. В этой паре он выполняет роль подвижного элемента. Возрастание температуры приводит к быстрому замыканию электродов между собой. По цепи начинает протекать ток, это приводит к понижению температуры.

Через небольшой промежуток времени происходит разрыв цепи, что является командой для вступления в работу ЭДС самоиндукции дросселя. Последующий процесс был описан выше. Стартер понадобится только на этапе следующего включения.

Варианты исполнения

Существует большое разнообразие электролюминесцентных ламп, но все они могут иметь различие по:

  • форме исполнения;
  • виду балласта;
  • внутреннему давлению.

Форма исполнения может быть как у обычных люминесцентных ламп – линейная трубка либо трубка в виде латинской буквы U. К ним добавились компактные варианты, выполненные под привычный цоколь с использованием различных спиральных колб.

Балласт является приспособлением, стабилизирующим работу изделия. Электронный и электромагнитный виды являются самыми распространенными схемами включения.

Внутреннее давление определяет область использования изделий. В бытовых целях или общественных местах нашли применение лампы низкого давления или энергосберегающие образцы. В промышленных помещениях или местах с пониженными требованиями к цветопередаче используют экземпляры высокого давления.

Для оценки способности освещения применяют показатель мощности лампы и ее светоотдачи. Можно привести еще много различных параметров классификации и вариантов исполнения, но их количество постоянно увеличивается.

Люминесцентная лампа: устройство, принцип работы, виды, маркировка

Устройство люминесцентного светильника

Среди огромного разнообразия устройств искусственного освещения достаточно весомую нишу занимают люминесцентные лампы. Этот вид световых приборов был впервые представлен еще в 1938 году, бросив вызов единственным монополистам того времени, лампочкам накаливания.

С того времени их конструктивные особенности претерпели значительные изменения и доработки за счет чего люминесцентные лампы перешли в разряд энергосберегающих.

Но, чтобы разобраться во всех за и против, детально ознакомиться с особенностями их эксплуатации в быту и промышленности, мы детально изучим этот вид осветительных приборов.

Устройство и принцип работы

Конструктивно люминесцентные лампы представляют собой стеклянную колбу, внутренняя поверхность которой покрывается специальным составом – люминофором. Он состоит из галофосфата кальция и  других примесей, некоторые варианты содержат редкоземельные элементы – тербий, европий или церий, но такие комбинации являются довольно дорогими.

Из колбы на этапе изготовления откачивается весь воздух, а емкость заполняется смесью инертных газов, чаще всего аргона, и паров ртути. В зависимости от модели лампы химический состав, как инертных газов, так и люминофора будет отличаться. Внутри газовой смеси располагается вольфрамовая нить накала, которая покрывается эмитирующим покрытием.

Рис. 1. Устройство и принцип действия люминесцентной лампы

Принцип действия такой энергосберегающей лампы заключается в такой последовательности электрохимических процессов:

  • На контакты газоразрядной ртутной лампы подается напряжение питания, за счет чего в цепи нити накаливания начинает протекать электрический ток.
  • При протекании электрического тока с поверхности нити начинает распространяться тепловая энергия и частицы эмиттеры, которые активируют инертный газ и обуславливают выделение ультрафиолетового излучения.
  • Свечение газов имеет относительно низкий процент видимого спектра, так как большая часть приходится на ультрафиолетовые волны. Но при достижении ультрафиолетом стеклянной колбы газоразрядной лампы, происходит  активация и последующей свечение люминофора.

Спектр свечения люминесцентных лампочек может варьироваться в довольно широком диапазоне. Выбор оттенков свечения в осветительных устройствах осуществляется посредством изменения процентного соотношения магния и сурьмы в составе люминофора.

Также важным моментом является температурный показатель, поэтому величина подаваемого напряжения и протекающего электрического тока должны иметь постоянное значение для каждого диаметра колбы. Именно строгое соблюдение электрических характеристик по отношению к ее геометрическим параметрам в люминесцентной лампе позволяет выдавать нужный цвет и яркость свечения.

Разновидности

Все разнообразие люминесцентных ламп характеризуется достаточно большим спектром параметров. Но в рамках данной статьи мы рассмотрим наиболее отличительные из них.

По величине давления газа внутри колбы, на практике различают светильники высокого и низкого давления:

  • Высокого давления – такие люминесцентные приборы выдают плотный световой поток насыщенных цветовых оттенков. Применяются в достаточно мощных моделях с номиналом от 50 до 2000 Вт, характеризуются сроком службы от 6 тыс. до 15 тыс. часов.
  • Низкого давления – отличается относительно небольшой плотностью газа в емкости, применяется для освещения помещений в быту или на производстве.

По форме колбы энергосберегающей лампочки – колба может иметь классическую грушевидную  форму со стеклянной спиралью внутри, продолговатую вытянутую форму, вид спиралевидной трубки закрученной вокруг оси, кольцевидные и других форм.

Рис. 2. Разновидности колбы

По конструкции цоколя различают люминесцентные лампы со стандартным цоколем E с числовым обозначением, указывающим диаметр самого цоколя газоразрядного источника. G – штыревой, в котором число после буквенной маркировки показывает расстояние между контактами, а перед на количество пар контактов. Также можно встретить модели с  цоколем типа W и F, но они используются довольно редко.

Рис. 3. Разновидности цоколей

По цветовой температуре свечения различают люминесцентные приборы с горячим желтым и холодным синим спектром. Также существуют варианты нейтрального цвета свечения. Цветовые температуры подбираются в соответствии с поставленными задачами: теплые для жилья, холодные для производственных объектов.

Рис. 4. Цветовая температура

Маркировка

Система обозначения люминесцентных лампочек определяет их основные параметры Однако, в зависимости от страны производителя будут отличаться и стандарты в обозначении. Для сравнения рассмотрим оба варианта маркировки на примере отечественных и зарубежных производителей.

Отечественная

Отечественная маркировка включает в себя буквенно-цифровое обозначение, которое включает в себя четыре позиции для букв и одну для чисел. К примеру: ЛБЦК-60.

Первая буква в маркировке Л означает лампа. Вторая позиция более сложная, она может выражаться как одной, так и парой буквосочетаний, обозначает индексы цветопередачи, в ней возможны такие варианты:

  • Д – дневного спектра;
  • ХБ – холодное белое свечение;
  • Б – белого цвета;
  • ТБ – белый теплых оттенков;
  • ЕБ – белый естественного спектра;
  • УФ – ультрафиолетового спектра;
  • Г – голубого цвета;
  • С – синего оттенка;
  • К – красный спектр излучения;
  • Ж – желтого оттенка
  • З – зеленого цвета.

Третья позиция определяет качество цветопередачи, но в наличии есть только два варианта Ц – улучшенного качества или ЦЦ – особенно повышенного, которое часто применяется в декоративном освещении.

В четвертой позиции указывается конструкция светильника. Имеются пять основных позиций:

  • А – амальгамного типа;
  • Б – с быстрым пуском;
  • К – кольцевого вида;
  • Р – рефлекторные лампы
  • У – U образные.

Зарубежная

Люминесцентные лампы зарубежного образца имеют идентичный принцип маркировки. В начале указывается мощность изделия в ваттах, ее легко узнать по латинской букве W.

Тип свечения определяется цифровым кодом с буквенным пояснением на английском:

  • 530 – это теплый тон люминесцентных ламп, но относительно плохой цветопередачи;
  • 640/740 – не совсем холодный, но близкий к нему с посредственным уровнем цветопередачи;
  • 765 – голубого оттенка с посредственным уровнем передачи цветов;
  • 827 – близкий к лампе накаливания, но с хорошей передачей цветов;
  • 830 – близкий к галогенной лампочке, с хорошим уровнем передачи цвета;
  • 840 – белого оттенка с хорошим уровнем передачи цветов;
  • 865 – дневного спектра с хорошей цветопередачей;
  • 880 – дневной спектр с отличной степенью передачи света;
  • 930 – теплый тон с отличными параметрами цвета и низким уровнем светоотдачи;
  • 940 – холодный тон с отличной передачей цвета и средним уровнем светоотдачи.
  • 954/965 – люминесцентные устройства с непрерывным спектром.

Технические характеристики

Важными техническими характеристиками для люминесцентных ламп являются:

  • Мощность лампы – может варьироваться в пределах от 10 до 80 Вт для классических бытовых нужд, промышленные модели могут достигать 2000 Вт;
  • Номинальное напряжение – в большинстве случаев применяется напряжение 220В;
  • Температура цветового свечения – варьируется в пределах от 2700 до 6500°К;
  • Светоотдача – количество выделяемого светового потока в перерасчете на 1Вт потребленной электроэнергии для люминесцентных устройств составляет от 40 до 60Лм/Вт, но существуют и более эффективные модели;
  • Габаритные параметры – зависят от конкретной модели люминесцентной лампы;
  • Тип цоколя – E14 (миньон), E27 (стандартный типоразмер), G10 и  G13 штырькового образца и другие.

Особенности подключения к сети

В виду сложностей, связанных с ионизацией газового промежутка, в люминесцентных лампах может использоваться несколько вариантов схемы включения, упрощающих зажигание разряда. Наиболее популярными являются электрические схемы электромагнитного и электронного балласта, которые мы и рассмотрим далее.

Электромагнитный балласт

Является наиболее старым вариантом, применяемым в пуске люминесцентных ламп с холодными катодами.

Рис. 5. Схема подключения с электромагнитным балластом

Как видите, в этой схема лампа подключается через электромагнитный дроссель и стартер.

В момент подачи напряжения стартер, состоящий из биметаллической пластины, представляет собой цепь с очень низким сопротивлением, поэтому ток в нем нарастает в значительной степени, но не доходит до величины КЗ благодаря дросселю. Этот процесс запускает электрический разряд в люминесцентной лампе, а при нагревании электроды стартера разомкнуться.

Причины выхода из строя

Достаточно часто потребители, столкнувшиеся с проблемой прекращения работы или ухудшением параметров свечения люминесцентных ламп, задаются вопросом поиска причин неисправности.

Наиболее частыми причинами выхода люминесцентных ламп со строя являются:

  • перегорание нити накала – характеризуется полным отсутствием свечения;
  • нарушение целостности контактов – также не дает лампе загореться;
  • разгерметизация колбы с последующим выходом инертного газа – характеризуется вспышками оранжевого цвета;
  • перегорание стартера, пробой его конденсатора – мерцание, неспособность долго запуститься, черное пятно возле контактов;
  • обрыв обмотки дросселя или пробой на корпус – не включается или дает попеременное включение/выключение в процессе работы люминесцентной лампы;
  • замыкание в патроне люминесцентной лампы или его контактах – характеризуется миганием, но без последующего пуска.

Плюсы и минусы

В связи с жесткой конкуренцией на рынке люминесцентные осветительные приборы принято сравнивать с параметрами работы ламп другого принципа действия.

К преимуществам люминесцентных устройств следует отнести:

  • Достаточно высокая эффективность, в сравнении с теми же лампами накаливаниявыдают на порядок больший световой поток на каждый ватт потребленнойэлектроэнергии;
  • Имеет несколько вариантов цветового спектра, что делает обоснованным ихприменение для различных целей;
  • Срок эксплуатации до наработки на отказ в 10 – 15 раз превышает тот жепоказатель у ламп накаливания и галогенок;
  •  Достаточно большое разнообразиеконструкций – компактные, большие, удлиненные и т.д.

Однако и недостатков у люминесцентных ламп существует немало:

  • Гораздо  более высокая стоимость;
  • Наличие ртути, которая при разрушении колбы попадает в окружающее пространство;
  • Даже уцелевшие отработанные лампы требуют специальной утилизации, которая также требует дополнительных затрат;
  • Стабильность работы во многом зависит от температуры и влажности окружающей среды;
  • Люминесцентные лампочки вызывают повышенную усталость глаз при длительном чтении или зрительном напряжении;
  • В сравнении со светодиодными светильниками, бояться механических повреждений;
  • Не поддаются классическим методам управления яркостью.

Область применения

Перечень сфер, в которых могут устанавливаться люминесцентные лампы, достаточно большой. Наиболее часто вы можете встретить их в бытовых помещениях или офисах как основное освещение.

В магазинах или торговых центрах устанавливаются в качестве приборов подсветки витрин, стен и других элементов интерьера и могут легко заменить неоновую лампочку.

Часто их можно встретить в подсветке коридоров и помещений большой площади удлиненными трубчатыми люминесцентными светильниками.

В промышленной сфере часто применяются как лампы для работы прожекторного освещения, которое охватывает большую площадь. Прожекторные люминесцентные приборы имеют отличную светопередачу, несмотря на удаленность по высоте от освещаемой поверхности.

Люминесцентные светильники: разновидности, схема, монтаж

Устройство люминесцентного светильника

Наиболее экономичными источниками света на сегодняшний день принято считать люминесцентные светильники. Соотношение их основных характеристик (излучаемого потока света и потребления электроэнергии) во много раз выгоднее, чем у ламп накаливания. Это же можно сказать и о сроке службы таких источников света.

Что такое люминесцентные светильники, их устройство и принцип работы

Люминесцентный светильник — наиболее распространенный тип освещения, который встречается в помещениях административного назначения (детские сады, школы, офисы), а также в домашнем быту и промышленных зонах. Его монтаж и последующие растраты на электроэнергию обойдутся недорого. Особенности конструкции позволяют использовать их и для внешнего, и для внутреннего освещения.

Источник света в таких устройствах — люминесцентная лампа. Принцип ее работы заключается в способности паров металла и некоторых газов излучать свет при воздействии на них электрическим полем. Лампы по виду похожи на стеклянные трубки.

Устройство люминесцентного светильника можно представить так: внутри него есть покрытие — люминофор, в трубке присутствует инертный газ с парами ртути.

С каждого края ламповой конструкции находятся вольфрамовые спирали со слоем бария оксида, выполняющие функции катодов.

Они соединены с двумя штырьками, которые и связывают лампу с наружным источником питания. Это типичная схема таких осветительных приборов.

Есть еще и люминесцентные ламповые конструкции, которые предназначены для светильников небольших размеров. Они имеют внешний вид несколько иной, при этом труба может быть изогнута в спираль, кольцо или другую форму.

Вышеперечисленные конструкции имеют свои положительные и отрицательные стороны. К плюсам таких осветительных приборов относятся:

  • способность повышенной светоотдачи: прибор в 20 Вт равен по мощности лампе накаливания в 100 Вт;
  • КПД выше, чем у осветительных приборов с лампами накаливания;
  • большой выбор оттенков излучаемого света;
  • более длительный срок эксплуатации по сравнению с лампами накаливания;
  • излучаемый свет не точечный, а рассеянный.

Если же говорить о недостатках таких осветительных приборов, то к ним можно причислить:

  • требуется специальная утилизация из-за содержания паров ртути;
  • излучение от таких светильников имеет неравномерный спектр, что является неприятным для глаз;
  • некоторые светильники в процессе своей работы могут издавать неприятные шумы.

Светильник с люминесцентными лампами нецелесообразно применять в конструкции с автоматическим включением (при установке датчиков движения), так как слишком частое срабатывание осветительных приборов приводит к быстрому выходу их из строя, сокращая срок эксплуатации.

Разновидности люминесцентных светильников

Трудно вычислить, что лежит в основе активного развития электротехнических устройств — ажиотажный потребительский спрос или инженерные разработки. Но неоспоримым считается тот факт, что сегодня на рынке можно найти варианты осветительных приборов разнообразных конструкций. Так, появились устройства, которые внешне схожи с люминесцентными, но лампочка заменена на светодиодные элементы.

Но, несмотря на все новшества, этот тип светильников занимает не последнее место и по спросу, и по количеству разновидностей устройств.

Условно их можно разделить на две большие группы: потолочные и мебельные. Каждая из них имеет достаточно большое количество подвидов.

Потолочные осветительные люминесцентные приборы

Потолочные люминесцентные осветительные приборы — наиболее часто встречаемые светильники. Основная функция которых — организация общего освещения.

В зависимости от места расположения их условно разделяют на такие подгруппы:

  • потолочные офисные;
  • потолочные промышленные.

Существует множество видов светильников люминесцентных потолочных , их можно разделить на такие типы:

  • четырехламповый (4х18, 4х36);
  • двухламповый (2х23, 2х58).

Светильники для промышленных зон

Для этих целей применяют такие же по типу лампы, но их отличительная черта — отсутствие декоративных излишеств при использовании таких осветительных приборов для промышленных зон.

Они характеризуются строгой формой, но при этом дают хороший световой поток. Промышленные люминесцентные устройства дают хороший источник света для больших складских, торговых и производственных помещений.

К тому же к таким светильникам выдвигают и более высокие требования по сравнению с бытовыми или офисными конструкциями.

Так, люминесцентные промышленные источники света должны быть более безопасными (светильник взрывозащищенный), сравнительно низкой стоимости, легки в установке, обеспечивать длительный срок эксплуатации при не всегда благоприятных обстоятельствах.

Если условия труда предполагают соблюдение повышенной безопасности, то идеальный вариант — взрывозащищенные светильники с люминесцентными лампами. Для удобства работы при таком освещении выбирают приборы, которые не дают бликов.

Промышленный светильник должен излучать ровный свет.

Светильники для офисов и бытовые

Офисные и бытовые варианты светильников могут быть классифицированы в зависимости от количества ламп в них. Так, встречаются потолочные двухламповые (ЛПО 2х36 и 2х58) или четырехламповые световые приборы. Их выбор зависит от площади территории, которую необходимо осветить. В зависимости от варианта установки они подразделяются на встраиваемые и накладные подвиды.

Встраиваемые осветительные приборы

Встраиваемые модели служат для освещения помещений офисного или бытового назначения. Конструкция таких приборов позволяет произвести монтаж в подвесных, реечных и натяжных потолочных конструкциях. Встраиваемые осветительные приборы укладываются в каркасы при монтаже потолков.

Наиболее популярными и хорошо зарекомендовавшими себя из всех видов таких встроенных конструкций являются люминесцентные светильники для потолков Армстронг. Они производятся десятками производителей и различаются своими параметрами.

Подбор таких осветительных приборов производят посредством подбора параметров, исходя из размеров секции. Так, если потолочный блок Армстронг 600х600, то и светильник люминесцентный подбирают с такими же размерами.

В результате потолочный фон получается ровным.

Часто используют модели люминисцентные 2х36 (на 2 лампочки) как один из дешевых видов освещения помещений, где требуется защита осветительного прибора. Светильник люминесцентный встраиваемый 2х36 встречается в спортивных залах, школах, детских садах.

Накладные осветительные приборы

Накладные светильники люминесцентные (4х18) монтируются на твердую поверхность. Это может быть как стена помещения, так и потолок (оштукатуренная железобетонная плита или гипсокартон). Такой накладной конструкцией не пользуются на натяжных потолках. Их выбор достаточно широк.

Большой популярностью также пользуются источники света люминесцентные 2х36. Установка происходит при помощи саморезов или дюбелей.

Идеальным местом для светильников, которые имеют накладной тип монтажа, считается современный кухонный интерьер, школьные учреждения и офисные помещения.

Одним из видов накладной осветительной конструкции является упомянутая выше модель 4х18 ЛПО-71. Состоит она из цельной стальной основы. Корпус светильника покрыт порошковой краской белого оттенка или цвета металлик. На этой основе установлены 4 люминесцентные лампочки по 18 Вт, поэтому имеет тип 4х18 .

Модель 4х18 имеет также накладной решетчатый материал, который прикрепляется к корпусу с помощью скрытых пружин.

Особенности взрывозащищенных люминесцентных осветительных приборов

Взрывозащищенный люминесцентный осветительный прибор используется в помещениях с повышенной опасностью.

Корпус таких приборов сделан из сверхпрочного сплава алюминия, который противостоит коррозии, перепадам температур, попаданию влаги.

К тому же все детали во взрывозащищенных светильниках с люминесцентными лампами имеют плотное соединение с герметиком, что обеспечивает изоляцию контактов от пыли и других возможных загрязнений.

Монтаж люминесцентных осветительных приборов

Монтаж люминесцентных светильников производится в зависимости от их конструкции.

Приспособления для установки светильников прикрепляются к потолочным конструкциям, на стены (настенный вариант), колонны при помощи дюбелей и закладных частей.

В этот же время при монтировании крепежных деталей устанавливают и потолочную розетку, которая служит для соединения проводов осветительного прибора с сетью электропитания и закрывает собой щель их выхода.

Схема подключения лампы также имеет значение. Изначально были только модели с дросселями и стартерами. Они представляют собой два устройства, имеющие отдельные гнезда. Конденсаторы выполняют разную функцию.

Первый, включенный параллельно, служит для стабилизации напряжения. Второй, расположенный в стартере, выполняет функцию увеличения времени стартового импульса.

Эта схема подключения называется еще электромагнитным балластом.

На каждом люминесцентном осветительном приборе с обратной стороны нарисована схема. Она несет в себе полную информацию о том, сколько ламп подключается, их мощность и количество, технические характеристики устройства.

Заметим, что осветительный прибор, который использовался для люминесцентных ламп, может быть с легкостью переоборудован под светодиодный. Но перед заменой следует изъять из схемы пускорегулирующий аппарат. Напряжение должно идти на светодиодные выводы напрямую. В этом и вся разница.

Перед тем как подключить осветительный люминесцентный прибор, убедитесь, что концы электросети изолированы.

Наилучшим способом размещения люминесцентных светильников считается их подвеска на магистральные осветительные коробки (КЛ-1 или КЛ-2). В комплекте с коробками поставляются и все необходимые детали для выполнения качественного монтажа к балкам, перекрытию, стенам и т. д.

Возможные поломки

Рассмотрим основные возможные неисправности люминесцентных светильников и пути их устранения:

  1. Срабатывает защита. Причиной этому может быть замыкание в электросети за автоматом или же неисправность в работе конденсатора на входе. Такое часто бывает при попытке замены лампочки на светодиодные элементы. Помочь решить проблему можно путем замены конденсатора. В обязательном порядке нужно проверить контакты стартера и патронов. Осуществляется замена люминесцентных ламп.
  2. Не зажигается. Это указывает, что в патроне нет совсем либо очень слабое напряжение. Следует проверить показатель с помощью индикатора или тестера. Если светильник не зажигается, а на концах трубки есть свечение, то это свидетельствует о неисправности стартера, который нужно заменить. Если же свечения нет, причинами могут быть поломки дросселя, того же стартера, испорченность самой лампочки. Если свечение замечено только в одном конце, то это явный признак ошибки, проверки требует схема подключения.
  3. Постоянное мигание. Такой вид неполадки свидетельствует о поломке стартера или сниженном напряжении в сети электросистемы.
  4. Постоянное самопроизвольное зажигание и погасание лампы говорит о необходимости ее замены.

Как проверить люминесцентный светильник

Исправность люминесцентных осветительных приборов проверяют по целостности и работе основных элементов, которые обеспечивают подачу тока:

  • дроссель (при нормальной работе не должен издавать посторонних звуков);
  • стартер (его работу проверяют последовательным подключением к лампе накаливания и розетке);
  • емкость конденсатора.

Все диагностические мероприятия проводятся в пассивном состоянии светильника, то есть при полном отключении от источника питания. Использовать для проверки рекомендовано мультиметр или омметр. Выньте стартер из патрона, соедините контакты. Подсоедините два щупа прибора к выводным отсоединенным проводам светильника. Прибор покажет значение общего сопротивления светильника.

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.