Металлогалогенные лампы: виды, схема подключения

Несмотря на название схожее с галогенными, металлогалогенные лампы (МГЛ) относятся к газоразрядным лампам высокого давления. Чаще всего их применяют в промышленности.

Устройство и принцип работы МГЛ

Конструкция МГЛ.

Конструкции лампы представляет собой разрядную трубку(горелка) со впаянными электродами, помещенную в колбу. К колбе присоединяется цоколь. Разрядная трубка изготавливается из особого тугоплавкого стекла (кварцевого или керамического).

Внутрь закачивается инертный газ (аргон) с добавками металлической ртути и галогенидов металлов (йодиды натрия и скандия). Горелка помещена во внешнюю колбу из боросиликатного стекла. Внешняя колба снижает теплопотери разрядной трубки, фильтрует ультрафиолетовое излучение от горелки.

Также внешняя колба защищает от механических повреждений.  Она заполнена азотом.

Применяются МГЛ с одной колбой. Они используются в процессах, где необходимо ультрафиолетовое излучение. Либо колба изготавливается из особого безозоновго кварцевого стекла, не пропускающего УФ-лучи.

Существуют МГЛ с двумя цоколями для работы в горизонтальном положении.

Принцип свечения МГЛ основан на плазме дугового разряда высокого давления. Когда лампа не работает, галогениды и ртуть сконденсированы на стенках разрядной трубки в виде пленки. Для начала работы необходим высоковольтный импульс от специального зажигающего устройства.

После подачи импульса в горелке появляется тлеющий разряд, происходит испарение галогенидов. Разряд превращается в дуговой – соли и ртуть разлагаются на ионы. Ионизированные атомы ртути возбуждаются и начинают светиться. Весь процесс занимает 10-15 минут. Анионы галогенов тоже светятся в определенном спектре.

Именно они позволяют создавать источники света разные по цветовой температуре и цвету.

Инертный газ необходим для протекания тока через разрядную трубку, когда источник света неразогрет и ртуть с галогенидами находится в твердом состоянии.

Для контроля заряда при разогреве лампы ток ограничивают балластами: электромагнитными (дросселями) или электронными. Дроссели дешевле, но электронные устройства исключают мерцание лампы и увеличивают ее КПД.

Схема подключения

Поскольку для включения и правильной работы МГЛ необходимы особые устройства, то схема подключения не так проста.

Импульсное зажигающее устройство (ИЗУ) включается параллельно лампе, а токоограничивающие балласты – последовательно.

Электрическая схема подключения МГЛ.

Подобные схемы наносятся прямо на корпус импульсных устройств и дросселей. Главное, определить, где фазовый провод, а где нулевой.

Штриховой линией на схеме изображен конденсатор (бумажный, неполярный). Его устанавливают для уменьшения реактивных потерь при применении электромагнитного дросселя. Емкость конденсатора выбирают исходя из мощности лампы (для 250-вольтовой подойдет 35 мкФ). Рабочее напряжение конденсатора не ниже 400 В (для ламп до 600 В). Впрочем, установка конденсатора не обязательный этап.

При монтаже металлогалогенных источников света учитывайте, что они сильно нагреваются (до 300 ⁰С). Продумайте хорошую вентиляцию и не размещайте лампу рядом с легковоспламеняющимися предметами.

Виды и маркировка МГЛ

Разные виды МГЛ.

Металлогалогенные источники света используют для освещения коридоров, комнат разной площади. Их мощность составляет от 10 до 3500 Ватт. Причем до 2000 Вт МГЛ питаются от сети 220 В, а свыше 2 кВт – от 380 В.

Для наружного освещения выпускаются лампы мощностью 70, 150, 250, 400, 1000, 2000 Вт. Все они имеют один резьбовой цоколь и вкручиваются прямо в патрон. Двухцокольные (софитные) чаще всего бывают 70 и 150-ваттными.

Одноцокольные лампы маркируются SE, двуцокольные – DE.

Стабильность работы и срок службы зависят от положения лампы в пространстве. Дело в том, что сила тяжести напрямую влияет на конвекцию галогенидов при свечении. Поэтому МГЛ рассчитаны на работу в одной плоскости: BH – горизонтальной, BUD – вертикальной. Существуют и универсальные лампы. Они обозначаются буквой U.

За рубежом металлогалогенные лампы обозначают по-разному. Согласно системе ANSI они называются MHL/MH, далее указывается цифровой код с характеристиками лампы и типа балласта. Затем идут буквы, обозначающие размер и тип колбы, затем мощность и цветовая температура.

Альтернативным обозначением является HQI. Изначально так маркировались МГЛ фирмы OSRAM, но постепенно аббревиатура распространилась среди других производителей.

Форма горелки обозначается следующими буквами:

• Т – цилиндрическая;
• Е – эллипсоидная;
• ЕТ – эллипсоидно-трубчатая;
• Р/PAR – параболическая;
• R – рефлекторная.

Для полной уверенности в параметрах покупаемой лампы стоит изучить техническую документацию, не полагаясь на маркировку.

МГЛ различаются по исполнению цоколя. Существуют три типа:

• Е27, Е40 – резьбовой цоколь, как в лампах накаливания;
• RX7s – софитные с двумя цоколями;
• 5, g12 – штырьковый цоколь.

Разные варианты цоколя.

Источники света мощностью выше 2 кВт выпускают без цоколя с гибкими клеммами для закрепления винтами.

Технические характеристики

1. Отличный индекс цветопередачи: 85-95%.
2. Широкий диапазон цветовой температуры. В зависимости от добавок ее получают от 2500 К до 20000 К.
3. Чувствительность к перепадам в сети. Колебание в 10% может выключить лампочку.

   Более сильное превышение напряжения может привести ко взрыву колбы. А долгая работа на низком напряжении приводит к изменению качеств света.

4. Металлогалогенные источники света не зависят от температуры окружающей среды. Успешно работают при морозах.

5. Стабильность светового потока на протяжении всего срока службы. В конце срока эксплуатации лампочка светит так же, как и в начале.
6. Долгий срок службы: 6000-15000 часов.

В таблице указаны сравнительные характеристики популярных моделей МГЛ фирм OSRAM и Philips.

Обозначение	Мощность, Вт	Тип цоколя	Световой поток, Лм	Ra	Габаритные размеры, мм (d×l)
OSRAM	Philips
HQI TS 70/D	–	75	RX7s	5000	95	20×114,2
HQI TS 70/NDL	MHN TD 70W	75	5500	85
HQI TS 70/WDL	MHW TD 70W	75	5000
HQI T 35/WDL/BU	CMD-T35W/830	35	G12	2400	25×84
HQI T 70/NDL	MHN-T 70W	75	5500
HQI T 70/WDL	CMD-T70W/830	75	5200
HQI T 150/NDL	MHN-T 150W	150	12500

Минусы и плюсы металлогалогенных ламп

Преимущества металлогалогенных источников света в следующем:

Плюсы

• Высокий индекс цветопередачи.
• Спектр света максимально схож с солнечным.
• Широкий интервал мощностей.
• Отлаженное производство, которое сводит к минимуму поломки.
• Долгий срок службы.
• Работа при низких температурах.

• Высокая цена.
• Невозможность диммирования.
• Сложная схема подключения к сети, повышенные требования к охлаждению источника света.
• Взрывоопасность, опасность из-за содержания ртути.
• Зависимость от расположения в пространстве.
• Необходимость утилизации из-за содержания ртути.
• Медленное разгорание.
• Необходимость остывания лампы перед повторным запуском.

Область применения

МГЛ в теплице.

Для домашнего освещения металлогалогенные лампы не подходят: слишком много недостатков. Однако их достоинства обуславливают широкое применение в других отраслях:

• Кино- и фотосъемка, театральное освещение и освещение массовых уличных мероприятий.
• Поисковые прожекторы.
• Фары различных транспортных средств.
• Освещение открытых пространств: вокзалов, аэропортов, стадионов, строительных объектов и т.д.
• Освещение промышленных зданий, цехов.
• Уличное освещение в городах.
• Освещение в теплицах, оранжереях, аквариумах.

Интересные факты

Лампочки для растений и аквариумов.

Для оранжерей и теплиц выпускают особые лампы с искаженной цветопередачей. Таким образом добиваются ускоренного роста растений при помощи специального спектра, не подходящего для работы людей. Индекс цветопередачи в таком случае составляет всего 50-60%. Подробнее про лампы для аквариума можете прочитать в статье «Освещение аквариума».

Чтобы получить оранжевый цвет в разрядную трубку добавляют ионы натрия. Зеленые оттенки  света даст таллий, а синие  – индий.

Характеристики света, указанные на упаковке МГЛ относятся к лампе, отработавшей 70-100 часов. Следовательно, новая лампа может светить по-другому.

На цветовую температуру влияет напряжение сети: при заниженном спектр будет холоднее, с примесью голубого. При завышенном напряжении будут примешиваться красные оттенки.

Советы по эксплуатации и выбору ламп

Освещение цеха.

• Знать характеристики света, которые необходимо получить.
• Внимательно изучить упаковку и технические характеристики покупаемого источника света.
• Диаметр цоколя должен точно совпадать с диаметром патрона светильника. Лампы с резьбовым цоколем тщательно вкручивать для очень плотного соединения.
• Следить за соблюдением рабочего положения светильника: вертикальные МГЛ не должны висеть горизонтально и т.д.
• Лучше выбирать лампу, к которой в комплекте идет пусковое устройство (ИЗУ). В этом случае лампа прослужит дольше, так как срок службы зависит от совместимости МГЛ и ИЗУ. В случае выхода из строя лампы новый источник света стоит выбирать исходя из параметров пускового устройства. А лучше принести перегоревшую лампу в магазин и показать ее продавцу.
• Мощность балласта должна соответствовать мощности МГЛ.
• Обеспечить хорошую вентиляцию МГЛ и дросселей.
• Сохраняйте после покупки чеки и гарантийные талоны.
• Утилизируйте МГЛ правильно, как ртутные опасные отходы. Вышедшие из строя и новые лампы хранить в картонной упаковке в недоступном месте.
• Вкручивать МЛГ стоит в перчатках или при помощи тканевой салфетки. Если на колбе останутся следы от пальцев, то кожный жир сгорит. Колба станет черной, а стекло моет лопнуть от перегрева в этом месте. Перед эксплуатацией лампу можно очистить спиртом.

Заключение

Поскольку в быту металлогалогенные лампы малоприменимы из-за своей опасности и сложности подключения, то чаще всего их покупкой занимаются организации. Они же заключают договоры на утилизацию со специальными лицензированными фирмами.

В сфере промышленного освещения металлогалогенные источники света успешно выдерживают конкуренцию с другими типами лампочек. А за счет своих достоинств они будут находить применение и в более узких сферах деятельности. Если вы не уверены в своих возможностях, то лучше вызовите специалиста.

Источник: https://vamfaza.ru/ustrojstvo-i-raznovidnosti-metallogalogennyh-lamp/

Как выбрать блок розжига металлогалогенных ламп?

Здравствуйте, уважаемые читатели и гости сайта Power Coup Electric. В сегодняшней статье мы хотим рассказать вам про блок розжига для металлогалогенных ламп, так же мы узнаем что собой представляют светильники с такими лампами и почему они столь популярны.

На сегодняшний день рынок осветительных приборов как никогда разнообразен. Поэтому иногда при выборе источника освещения для своей квартиры или дома возникают определенные сложности.

Многие люди предпочитают использовать в качестве источника света металлогалогенные и галогенные светильники.

Немного о самих лампах

Галогенный светильник представляет собой одну из разновидностей лампы накаливания. Внутри такая лампа содержит, помимо самой нити накаливания, еще и пары галогенов. В роли галогенов могут выступать хром, йод, фтор или бром.

   Галогенная лампа

Принцип действия такой лампы заключается в том, что электрический заряд, подходящий через нить накаливания, вступает в химическую реакцию с галогенами и атомами вольфрама нити. При этом при наличии высоких температур подобное соединение распадается.

В результате, превалирующее большинство вольфрамовых частиц оседает на теле накала. Это предотвращает оседание частиц на внутренней стороне колбы. На этом процессе основывается принцип восстановления нити накаливания.

Такая реакция получила название вольфрамо–галогенного цикла регенеративного типа.

Разновидность галогенных ламп

Одной из разновидностей галогенных ламп, являются металлогалогенные. Их еще называют газоразрядные лампы высокой интенсивности (HID, high-intensity discharge lamps).

Они относятся к группе газоразрядных источников света. Здесь в роли наполнителя, которым заполнена разрядная трубка, используется инертный газ (аргон и ксенон), галогениды определенных металлов или ртуть.

В качестве источника оптического излучения в лампочках выступает плазма от дугового электрического разряда. Эта плазма возникает в результате ионизации от испаряющихся галогенидов металлов или частиц ртути.

В свою очередь ионизация появляется в результате влияния электрического тока.

   Металлогалогенные лампы

Такой принцип работы позволяет получить источник довольно яркого и мощного светового потока. При этом цветопередача остается на достаточно высоком уровне. Металлогалогенные лампочки обладают теми же преимуществами и недостатками, что и их галогеновые аналоги, а именно:

• длительный период работы
• компактные размеры
• уменьшение энергозатрат
• отличные показатели цветопередачи

К недостаткам относятся:

• наличие чувствительности к перепадам напряжения
• лампочка чувствительна к жиросодержащим загрязнениям. Поэтому выкручивать и вкручивать ее можно только через салфетку или защитные перчатки

Но все же, несмотря на недостатки, подобные светильники сегодня довольно распространены.

Данная продукция выпускается в достаточно широком диапазоне: от 20 Вт до 20000 Вт. Кроме того, металлогалогенные лампы могут иметь различный цветовой спектр:

• дневной белый цвет
• синий цвет
• красный цвет и т.д.

Различные комбинации цветов достигаются путем применения различных галогенидов.

Особенности подключения дугоразрядных ламп

Любая дугоразрядная лампа требует для подключения блок розжига. Для металлогалогенных ламп существует их два типа: электронный (ЭПРА) и электромагнитный (ЭмПРА). В некоторых светильниках возможно применение только одного из видов, а в некоторых обоих.

   Блок розжига электронный

Например, в трековых прожекторах акцентного освещения используются в подавляющем большинстве только ЭПРА (в расчет не берутся морально устаревшие модели 20 века). Во встраиваемых светильниках для потолков грильятто и ГКЛ – оба типа. В подвесных светильниках купольного типа более чем 150 Вт — ЭмПРА.

   Блок розжига электромагнитный

Причины такой избирательности две: габариты блоков и ограничение у ЭПРА по температуре. Поясняя вышеперечисленные примеры добавим: в трековые светильники в силу меньших габаритов входят лишь ЭПРА, в мощных светильниках купольного типа ставятся ЭмПРА, а во встраиваемые светильники, без разницы.

В паспорте к лампам обязательно прописывается возможность использования того или иного вида блока.

Электронное или электромагнитное ПРА?

У качественных фирменных ЭПРА производства Osram и Philips цена выше, чем у ЭмПРА всевозможных производителей. Особенно цена высока на мощные ЭПРА на 150 и 250 Вт.

Клиент переплачивает за:

1. долгий срок службы этих электронных блоков
2. меньшую потребляемую мощность
3. более высокую светоотдачу лампы
4. отсутствие дискомфорта, связанного с миганием, треском, изменением цвета свечения лампы

А теперь разберём каждый пункт подробно:

Долгий срок службы электронных блоков

Например, у Osram существует две модификации ЭПРА: подороже, понадежнее — Powertronic PTi и подешевле и, соответственно, попроще — Powertronic PT-fit . Производитель заявляет срок службы 30 000 часов даже для эконом-версии (PT-fit) электронного блока, что для 10-часовой работы каждый день составит примерно 8 лет.

Электромагнитный же блок ЭмПРА состоит из нескольких отдельных компонентов, помещенных в один кожух. Один из этих компонентов, выполняющих роль стартера называется ИЗУ, он имеет срок жизни ограниченный некоторым количеством включений лампы.

Если лампа пришла в негодность, то наиболее дешевые, а потому более распространенные и доступные в продаже ИЗУ выйдут из строя вместе с лампой. Таким образом, меняете перегоревшую лампу в светильниках с ЭмПРА – меняйте и ИЗУ.

Хоть его стоимость и невысока, более существенными окажутся затраты на его замену.

Меньшая потребляемая мощность

Блоки розжига также являются потребителями электроэнергии. Электронный блок, в зависимости от его модели и модели лампы может потреблять 10%, а электромагнитный при той же лампе — 20 % от мощности лампы.

Более высокая светоотдача ламп

Новые лампы при питании от ЭПРА и ЭмПРА светят практически одинаково ярко, но, благодаря, «умной» начинке электронных блоков, к середине своей жизни лампа, питающаяся от ЭПРА будет светить на 5-7 % ярче, чем та же лампа, но работающая от ЭмПРА. К концу их жизни разница составит 10-15 %.

Отсутствие дискомфорта, связанного с миганием, треском, изменением цвета свечения лампы

Хоть в светильниках данного типа при установке ЭПРА и отсутствует дискомфорт, связанный с миганием, треском, изменением цвета свечения, в металлогалогенных лампах есть один недостаток.

Если такую лампу отключить, то для повторного её включения необходимо некоторое время, за которое лампа должна остыть. ЭПРА отключают такую лампу, автоматически.

ЭмПРА пытаются ее разжечь до упора, сами зачастую выгорая.

Требования при монтаже светильников и ПРА

Чтобы получить описанные выше преимущества нужно соблюсти определенные требования при монтаже светильников с электронными блоками:

• ЭПРА не должен перегреваться. Нельзя располагать такие блоки непосредственно над светильниками

У продвинутых Powertronic PTi запас прочности выше, но тем не менее….

• при этом, длина кабеля между светильником и блоком не должна превышать 1,5 м
• максимальное число светильников, подключенных на один автоматический выключатель не должно превышать определенных значений. Так для наиболее популярных 70 Вт блоков их максимальное кол-во 12 шт для автомата 16 А
• несмотря на функцию отключения неисправной лампы, следует своевременно осуществлять ее замену. Дело в том, что ЭПРА будет 10 мин пытаться ее зажечь и только потом отключит на ней напряжение до следующего утра.

Собираем блок розжига самостоятельно

Пара слов тем, кого интересуют мощные блоки на 250 и 400 Вт.

Как уже было сказано выше, цена на мощные электронные блок розжига очень дорога. Предприниматели могут себе их позволить, но например садоводы любители тепличного растениеводства не всегда. Их зимнему урожаю необходимо много яркого света и они готовы самостоятельно собрать схему, например блока на 250 Вт.

Нужно знать, что мощность каждого компонента блока, например дросселя – не единственный параметр. Даже, если вы увидите в паспорте, что данный тип подходит для металлогалогенных ламп, имейте в виду что есть еще важный параметр – ток.

При мощности 250 Вт есть дроссели на 3 А (самые распространенные) и 2,15 А. Смотрите на паспорт лампы. Токи должны быть идентичны. Если перепутаете – начнется мигание лампы и перегрузка дросселя.

• Смотрите также по теме:
•    Галогенные лампы для дома, их виды и устройство.
•    Уличные светодиодные светильники, их разновидности и отличия.

   Освещение помещений, виды освещения. Советы по выбору светильников.

Будем рады, если подпишетесь на наш Блог!

[wysija_form id=»1″]

Источник: https://powercoup.by/stati-po-elektromontazhu/blok-rozzhiga

Металлогалогенные лампы — устройство, подключение, преимущества и недостатки — Ремонт220

Металлогалогенные лампы (они-же, HMI-лампы) – это одна из разновидностей газоразрядных ламп.

Как и во всех газоразрядных лампах, их свечение является результатом электрического дугового разряда между электродами в колбе, заполненной парами ртути и галогенидами редкоземельных химических элементов.

Основное отличие этих ламп от обычных газоразрядных заключается в том, что в состав наполнителя (паров ртути) добавлены галогенные соединения – йодиды металлов.

При эксплуатации металлогалогенных ламп происходит следующий процесс: пары вольфрама вступают в реакцию с галогенными соединениями, образуя при этом газообразную смесь – йодид вольфрама, не оседающем на стенках колбы, а при выключении ламп происходит оседание вольфрама обратно – на электроды.

Таким образом, электроды лампы надежно защищены от разрушения, а внутренняя поверхность колбы – от преждевременного потускнения. Кроме того, йодиды металлов в таких лампах необходимы для улучшения качества светового излучения, они изменяют спектральную характеристику электрического дугового разряда в ртутных парах горелки.

Конструкция ламп представляет собой внешнюю колбу с заключенной в ней горелкой с электродами внутри, которая, собственно, и является источником света – именно в этой горелке происходит дуговой разряд между электродами. Материалом изготовления последней служит, обычно, кварц.

Помимо снижения потерь тепла, внешняя колба металлогалогенной лампы несет функцию своего рода, светофильтра, задерживающего, исходящее от горелки вредное ультрафиолетовое излучение. Материал, применяемый для изготовления внешних колб должен «выдерживать» температуру находящейся внутри неё горелки, поэтому используют термически устойчивое  боросиликатное стекло.

По своему исполнению, металлогалогенные лампы можно разделить на одно- и двухцокольные. На фото, в качестве примера показаны лампы двухцокольного (или софитного) исполнения.

Как и любые газоразрядные лампы, металлогалогенные не могут работать при их подключении к сети “напрямую”, без вспомогательных устройств для запуска.

Дело в том, что в “холодном”, выключенном состоянии металлогалогенные лампы представляют собой не что иное, как просто хороший изолятор, и для их зажигания требуется высоковольтный разряд, который и обеспечивают электронные или электромагнитные пускорегулирующие аппараты – ПРА (балласт).

Электронные ПРА имеют ряд преимуществ перед электромагнитными, поэтому, при подключении металлогалогенных ламп, гораздо предпочтительнее выбрать электронный балласт.

Его использование позволит значительно (в некоторых случаях – до 50%) увеличить срок службы ламп, обеспечить ровный свет при их запуске, существенно снизив пусковые и рабочие токи.

Кроме того, электромагнитные ПРА по сравнению с электронными довольно громоздки и куда более тяжелы по своему весу.

Применение, недостатки и преимущества

При включении, лампа должна “разогреться” – на это уходит, обычно, от 3-х минут для большинства маломощных “металлогалогенок” и до 10-ти минут – для мощных ламп. Этот существенный недостаток серьезно ограничивает область их применения.

Очевидно, что эта особенность ламп полностью исключает их использование в жилых помещениях. Однако, металлогалогенные лампы с успехом применяются в освещении различных больших открытых площадей, автостоянок, крупных офисов т. д.

К недостаткам можно смело отнести и относительно высокую, на сегодняшний день их стоимость.

Преимуществ использования этих ламп гораздо больше, чем недостатков:

1. Очень высокая светоотдача при относительно невысоком потреблении электричества, т. е. экономичность – пожалуй, главное их преимущество
2. Срок службы. В среднем металлогалогенные лампы лампы служат вдвое дольше ламп накаливания
3. Схожесть спектра излучения ламп со спектром дневного света (цветовая температура 3000-6500 K)
4. Индекс цветопередачи максимально приближен к естественной передаче цвета
5. Компактность

Лампы высокоинтенсивного разряда делают так!

Источник: https://remont220.ru/stati/225-metallogalogennye-lampy-ustroystvo-podklyuchenie-preimuschestva-i-nedostatki/

Подключение металлогалогенной лампы (МГЛ)

Энергоэффективные газоразрядные лампы прочно вошли в наш обиход: их ценят за длительный срок службы, высокий ресурс и ровный яркий свет. Металлогалогенные устройства используются там, где нужно мощное, приближенное к дневному, освещение: в офисах и выставочных центрах, на съемочных площадках, цирковых и спортивных аренах. Лампы, в колбы которых, кроме паров ртути и инертных газов, закачаны соли-галогениды, служат для подсветки аквариумов и генерируют мощный бело-голубой свет ксеноновых автомобильных фар.

Как и другие газоразрядные источники света, МГЛ не подключаются к сети напрямую.

Для того чтобы привести в соответствие параметры лампы и источника тока, используют специальный пускорегулирующий аппарат (ПРА), который еще называют дросселем, балластом.

Для долгого срока службы источника света необходимо точно подобрать дроссель с соответствующими лампе характеристиками силы тока и напряжения: любые отклонения от этих параметров приведут к ухудшению цветопередачи.

Различают электромагнитные балласты и ПРА электронного типа. Последние более предпочтительны: ЭПРА позволят увеличить срок службы галогенных ламп на 50 %, уменьшить энергопотребление и обеспечить ровный стабильный свет, сгладив перепады напряжения в сети. Кроме того, электромагнитные ПРА шумны и громоздки.

Кроме дросселя (балласта), для подключения металлогалогенных ламп (МГЛ) понадобятся:

• стартер (ИЗУ — импульсное зажигающее устройство),
• фазокомпенсирующий конденсатор.

ИЗУ работает в момент пуска, производя серию импульсов напряжением 2–7 киловольт. Высоковольтный разряд обеспечивает зажигание дуги и разгорание лампы. Далее дроссель поддерживает стабильный рабочий режим — ограничение и стабилизацию тока в питающей сети. Конденсатор обеспечивает выравнивание фазы в сети и тем самым позволяет избежать излишнего расхода электроэнергии.

Достоинства и недостатки металлогалогенных ламп

К положительным характеристикам МГЛ относят высокий ресурс, экономичное потребление энергии и яркий стабильный свет. Однако, несмотря на постоянные усовершенствования, существует и ряд недостатков металлогалогенных ламп. Это — длительное время розжига, необходимость в перерыве на остывание (10–15 мин.) между включениями, значительное тепловыделение и высокая цена.

Источник: http://www.lamps.ru/stati/podklyuchenie-mgl/

Металлогалогенные лампы. Устройство, схема включения, параметры металлогалогенных ламп

В 1964 году американская фирма General Electric для освещения павильонов Всемирной выставки Экспо-64 в Нью-Йорке впервые применила новый тип ламп — металлогалогенные (МГЛ). С 1969 года выпуск таких ламп освоили фирмы Philips и Osram, в 70-е годы Саранский электроламповый завод в СССР.

 

По устройству МГЛ похожи на ртутные лампы высокого давления, но внешняя колба у них не покрыта люминофором, а сделана из прозрачного или (гораздо реже) из матового стекла. Первичным источником излучения, как и в лампах ДРЛ, служит горелка из кварца или поликристаллической окиси алюминия, наполненная инертным газом и ртутью.

Но если в лампах ДРЛ для исправления цветности и повышения световой отдачи применяется люминофор, то в металлогалогенных лампах для этой же цели применяются специальные светоизлучающие добавки: галогенные соединения различных металлов (чаще всего — натрия и скандия, а также галлия, индия, таллия и редкоземельных элементов — диспрозия, гольмия, тулия и др.).

Для того чтобы давление паров светоизлучающих добавок в металлогалогенных лампах было достаточно большим, горелка должна нагреваться до более высоких температур, чем в лампах ДРЛ, и давление «стартового» инертного газа в ней должно быть выше. Такого простого решения для зажигания разряда, как в ДРЛ (установка поджигающих электродов вблизи основных), уже недостаточно: если в ДРЛ разряд возникает при напряжении ниже сетевого, то в МГЛ для этого требуется напряжение от3до5 киловольт. Изменяя состав светоизлучающих добавок, можно в широких пределах изменять цветность излучения — от тепло-белого с 7Цв = 3000 К до дневного с 7Цв = 6500 К, а также создавать цветные лампы. Сегодня в мире производится более 250 типономиналов металлогалогенных ламп мощностью от 20 до 3500 Вт.

Металлогалогенные лампы имеют большие световые отдачи, чем ДРЛ и лучшую цветопередачу (Ra до 90).

Благодаря тому, что источником света в МГЛ является малогабаритная горелка, а не внешняя колба, световой поток их значительно легче перераспределяется в пространстве с помощью отражателей или линз.

Это свойство позволило создавать глубокоизлучающие светильники и прожекторы с очень узким световым пучком, что невозможно при использовании ДРЛ из- за больших габаритов светящегося тела.

Параметры металлогалогенных ламп так же, как и ДРЛ, мало зависят от температуры окружающего воздуха, но гораздо больше — от колебаний сетевого напряжения. При этом часто наблюдается интересное явление — изменение напряжения даже в относительно небольших пределах (± 5 %) вызывает заметное изменение цветности излучения.

Изменение цветности происходит также и самопроизвольно в процессе работы ламп, причем у разных экземпляров ламп по-разному (так называемое «разбегание цветов»). Это особенно заметно в многоламповых осветительных установках, когда при сдаче установки в эксплуатацию все лампы светят одинаково, а спустя некоторое время освещение становится «разноцветным».

По стандартам разных стран цветовая температура излучения металлогалогенных ламп в течение срока службы может меняться на 500 К, то есть лампа с Гцв=3500 К («белая») может стать «тепло-белой» с Гцв=3000 К или «ярко-белой» с Гцв=4000 К.

Это происходит от того, что светоизлучающие добавки по-разному взаимодействуют с кварцем и вольфрамом и за счет этого состав наполнения в процессе работы ламп постепенно изменяется.

Необходимо отметить, что цветность излучения некоторых типов металлогалогенных ламп зависит и от рабочего положения ламп, поэтому лампы должны эксплуатироваться только в том положении, которое регламентировано документацией для каждого конкретного типа. Металлогалогенные лампы очень трудоемки в изготовлении и требуют исключительно высокой культуры производства. Особые сложности при изготовлении ламп связаны с герметичной заваркой горелок, так как существующая технология запрессовки вводов не обеспечивает достаточной точности соблюдения размеров горелок. Для повышения стабильности параметров металлогалогенных ламп фирмы Philips и Osram с 1998 года начали делать горелки не из кварца, а из поликристаллической окиси алюминия AI2O3. По химическому составу поликристаллическая окись алюминия полностью идентична драгоценным сапфиру и рубину, а также обыкновенной глине. Технологи разных стран, прежде всего США и СССР, в рамках своих космических программ уже достаточно давно научились делать этот материал очень высокого качества и изготавливать из него трубки заданного диаметра с хорошей точностью. Из заготовок можно делать отрезки трубок строго выдержанной длины. По химической и тепловой стойкости поликристаллическая окись алюминия превосходит кварц, поэтому вполне годится для создания горелок разрядных ламп высокого давления, у которых, в отличие от кварцевых, все геометрические размеры будут выдержаны с очень высокой точностью. Проблема создания таких горелок состояла в обеспечении герметичности токовых вводов, способных работать при высоких температурах в среде достаточно агрессивных галогенных светящихся добавок. Но к 1998 году и эта проблема была успешно решена. Сейчас МГЛ с горелками из поликристаллической окиси алюминия или, как их чаще называют, с керамическими горелками в большом количестве выпускаются ведущими электроламповыми фирмами. Точно выдержанные размеры горелок и высокая химическая стойкость керамики значительно повысили стабильность световых параметров МГЛ. Изменение цветовой температуры к концу срока службы ламп с керамическими горелками не превышает ± 200 К, спад светового потока за 4000 часов не более 20 %. Пока такие лампы выпускаются только малой мощности (20—150 Вт). Основная область применения металлогалогенных ламп — освещение при цветных телерепортажах, киносъемках и освещение больших спортивных арен. Создание маломощных ламп, особенно с керамическими горелками, открыло широкую дорогу для внедрения МГЛ во внутреннее освещение — для торговых залов, витрин, выставочных павильонов, некоторых административных помещений и др. Срок службы отдельных типов современных металлогалогенных ламп достигает 15000 часов. Лампы выпускаются с различной цветностью излучения и с разным качеством цветопередачи. Так как для зажигания разряда в металлогалогенной лампе требуется напряжение в несколько киловольт, то лампы включаются только со специальными зажигающими устройствами. На рис. 1 показана типичная схема включения металлогалогенных ламп. Как и все газоразрядные лампы, металлогалогенные лампы могут работать только вместе с балластным дросселем, создающим сдвиг фаз между током и напряжением. Поэтому требуется компенсация коэффициента мощности, то есть включение компенсирующего конденсатора.

Рис. 1. Схема включения металлогалогенных ламп

В последние годы ряд фирм начал выпускать электронные аппараты включения маломощных металлогалогенных ламп. Высокочастотное питание ламп высокого давления не дает таких преимуществ, какие мы видели у люминесцентных ламп, и, кроме того, приводит к неустойчивости разряда (так называемому «акустическому резонансу»). Поэтому, в отличие от люминесцентных ламп, металлогалогенные лампы через такие аппараты питаются не высокочастотным током, а напряжением прямоугольной формы с частотой 100 — 150 Гц. Электронные аппараты включения металлогалогенных ламп значительно (в 3 — 4 раза) легче дросселей и, кроме того, сочетают функции балласта и зажигающего устройства, а иногда и компенсирующего конденсатора. Лампы с керамическими горелками, как правило, рекомендуется использовать с электронными аппаратами. 

Недостатками металлогалогенных ламп являются: высокая стоимость (в несколько раз дороже ДРЛ, особенно лампы с керамическими горелками); большое время разгорания (до 10 минут); большая глубина пульсаций светового потока (у ламп с редкоземельными элементами, имеющих наилучшую цветопередачу, —до 100 %); невозможность повторного включения горячей лампы после ее погасания хотя бы на доли секунды; необходимость применения зажигающих устройств.

Поскольку металлогалогенные лампы большой мощности применяются для освещения крупных спортивных мероприятий с большим количеством зрителей, погасание ламп может вызвать панику среди зрителей, не говоря уже о срыве спортивного мероприятия.

Для исключения таких явлений в прожекторах для освещения спортивных арен, кроме обычных зажигающих устройств, используются блоки мгновенного перезажигания ламп — сложные, тяжелые и очень дорогие устройства, автоматически дающие на лампу при ее погасании импульсы с напряжением до 50 кВ, способные зажечь даже горячую лампу.

Лампы, предназначенные для работы с такими блоками, имеют особую конструкцию — один из электродов выводится через цоколь, другой — через противоположную цоколю сторону внешней колбы.

Источник: https://eti.su/articles/svetotehnika/svetotehnika_433.html

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.

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 недостатки

Преимущества 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:

Источник: https://electrosam.ru/glavnaja/jelektroobustrojstvo/osveshhenie/metallogalogennye-lampy/