Характеристики та основні експлуатаційні особливості люмінесцентних ламп

Світлова віддача

Порівнюючи по таблицях величини світловіддачі ламп розжарення і люмінесцентних ламп, можна зробити висновок, що при рівній споживаній потужності світловіддача люмінесцентних ламп у 3 … 4 рази більша, ніж у ламп розжарення. Якщо в лампах розжарення світловіддача коливається в межах 8 … 19 лм/Вт, то в люмінесцентних лампах вона сягає 30 … 62 лм/Вт. Тому при рівній потужності освітлювальної установки освітленість при люмінесцентних лампах вища, ніж при лампах розжарення.

Термін служби

Термін служби люмінесцентної лампи оцінюється найбільшим часом її горіння. Світловий потік люмінесцентних ламп зменшується через 1000 год. горіння на 10 %, після 2000 год. – на 30 % і до кінця терміну служби (5000 год.), установленому ГОСТ, не повинен бути нижчим 60 % від номінальної величини. На термін служби впливає частота вмикання лампи, оскільки процес запалювання сильно впливає на знос електродів, тобто на витрату їхнього оксидного покриття. При повному зносі оксидного покриття лампа взагалі не може запалюватися.

Чутливість до коливань напруги

Зміна напруги живлення лампи у порівнянні з її номінальним значенням негативно впливає на її роботу. При підвищенні (зниженні) напруги на 1 % від номінального світловий потік лампи відповідно збільшується (або зменшується) приблизно на 1 %. Зниження напруги приводить до інтенсивного розпилення оксидної речовини з електродів і скороченню терміну служби лампи, а підвищення напруги – до збільшення тиску парів ртуті, що супроводжується зниженням ефективності роботи лампи і тривалості горіння.

Вплив температури навколишнього середовища

Люмінесцентна лампа дуже чутлива до температурних змін у навколишньому середовищі. Встановлено, що найбільша величина світлового потоку випромінюється лампою, коли температура зовнішньої поверхні її колби досягає приблизно 40° С, тому що при цій температурі виникає найбільш інтенсивна генерація ультрафіолетових випромінювань. При роботі лампи температура її зовнішньої поверхні може досягти 40° С тільки в тому випадку, якщо навколишнє середовище буде мати температуру в межах 20 … 25° С. На рис. 4.16 представлений графік зміни світлового потоку в залежності від зміни температури навколишнього середовища.

Як видно з графіка, відхилення температури навколишнього середовища в обидва боки від величини 20 … 25° С призводить до значного зниження світлового потоку лампи. При температурі навколишнього середовища нижче + 10° С сильно ускладнюється створення в лампі розряду, а при температурі нижче - 5 … 0 ° С він може взагалі не виникнути. Тому лампа може бути використана для освітлення нормально опалювальних приміщень з температурою навколишнього середовища від 20 до 25° С. Однак останнім часом люмінесцентні лампи почали використовуватися для вуличного освітлення. При цьому вони працюють в умовах більш низьких температур навколишнього середовища, для чого їх поміщають у спеціальні прозорі ковпаки, у яких створюються необхідні температурні умови, або застосовують спеціальні схеми запалювання.

Стробоскопічний ефект і заходи для його усунення

При вмиканні люмінесцентної лампи в мережу змінного струму світловий потік, що випромінюється нею, синхронно повторює періодичні зміни струму. При частоті змінного струму 50 Гц світловий потік у лампі змінює свою величину 100 разів за секунду. В момент проходження струму через нуль, внаслідок безінерційності розряду, світловий потік також повинен пройти через нульову величину. Однак, завдяки тому, що застосовувані люмінофори мають здатність після припинення їхнього опромінення ультрафіолетовими променями ще якийсь час (0,1...0,01 с) світитися, світловий потік лампи не спадає до нуля, а приймає деяку мінімальну величину. Якщо у лампах розжарення, які мають велику теплову інерцію, світловий потік при проходженні струму через нуль коливається в незначних межах від номінальної величини (газонаповнені лампи до 5 %, а вакуумні до 15 %), то в люмінесцентних лампах коливання світлового потоку значно вище (наприклад, у ламп ЛБ – 35 %). Коливання світлового потоку в часі від його середньої величини призводить до так званого стробоскопічного ефекту, який полягає в неправильному зоровому сприйнятті предметів, що рухаються та обертаються при освітленні їх люмінесцентними лампами. При визначених швидкостях обертання механізму можна одержати зорове сприйняття нерухомості обертового предмета або його обертання в протилежний бік. Предмет, що рухається, може бути сприйнятий як миготіння багаторазових контурів цього предмета, що рухаються.

Тому цілком зрозуміло, яку небезпеку у виробничих цехах з обертовими деталями верстатів може таїти це явище, якщо не вжити спеціальних заходів для його усунення. Небажаних дій стробоскопічного ефекту для однієї лампи, увімкненої в мережу, неможливо уникнути, а для двох і декількох ламп стробоскопічний ефект може бути усунутий частково або цілком застосуванням спеціальних схем вмикання ламп (які називаються анти стробоскопічними) або вмиканням ламп у різні фази трифазної мережі.