ГЛАВА IV. УСТРОЙСТВО И МОНТАЖ ОСВЕТИТЕЛЬНЫХ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК
УСТРОЙСТВО ОСВЕТИТЕЛЬНЫХ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК.
Осветительной называют электротехническую установку, предназначенную для искусственного освещения объектов. В состав осветительной электроустановки входят источники света, осветительные арматуры, пускорегулировочные устройства, электропроводки и распределительные устройства с аппаратами защиты и управления.
Электрическим источником света называют устройство, преобразующее электрическую энергию в энергию видимых излучений.
По принципу действия различают лампы накаливания и газоразрядные.
§ 32. Лампы накаливания
Лампы накаливания состоят из герметической прозрачной колбы, в которой на изолирующей опоре размещена нить накала из тугоплавкого материала (обычно вольфрам). Нить накала нагревается электрическим током. Для подвода тока и укрепления в патронах арматуры лампы снабжены цоколями. При работе лампы материал нити накала постепенно испаряется, оседая на внутренней поверхности колбы. Поэтому срок службы лампы ограничен и в процессе эксплуатации прозрачность колбы снижается.
Лампы накаливания выпускают следующих типов: вакуумные (В), газонаполненные (Г), биспиральные (Б), биспиральные криптоновые (БК), галоидные (галогенные), иодные (КГ). Лампы, кроме галоидной, отличаются лишь средой внутри колбы и конструкцией нити накала.
Вакуум исключает окисление нити кислородом. Однако вакуум не мешает испарению нити накала. Инертные газы, которыми заполнены колбы ламп Г, БК и КГ, препятствуют интенсивному испарению нитей накала и не образуют с вольфрамом химических соединений. Но высокая теплопроводность газов обусловливает некоторые потери тепла нити накала, что отчасти снижает экономичность ламп. Поэтому для газового заполнения используют инертные газы с малой теплопроводностью. Наряду с этим для снижения теплопотерь нить накала изготовляют в виде двойной спирали (биспирали) или тройной спирали (триспирали). При таких более компактных формах тел накала не только снижаются теплопотери лампы, но и уменьшается испарение вольфрама.
Галоидная лампа заметно отличается от остальных ламп накаливания. Спиральная вольфрамовая нить накала расположена точно по оси трубчатой колбы из термостойкого и прочного кварцевого стекла. В этом положении нить удерживается вольфрамовыми держателями. Торцы колбы герметично закрыты цоколями. Колба заполнена инертным газом под давлением 106 Па. Вместе с газом в колбу введено небольшое количество чистого иода. Присутствие иода в колбе позволяет во время работы лампы возвращать испаренный вольфрам обратно на нить. Это значительно сокращает расход вещества нити накала, повышает ее рабочую температуру и экономичность. Одновременно увеличивается срок службы лампы.
Процесс образования на внутренней поверхности колбы из конденсата паров вольфрама и паров иода газообразного соединения — йодида вольфрама, который вследствие разности концентрации его в объеме лампы диффундирует к нити накала, называется галоидным циклом. Под действием высокой температуры нити йодид вольфрама распадается, пары иода диффундируют обратно к колбе, а вольфрам на некоторое время оседает на нити. Галоидный цикл замыкается.
Для осуществления замкнутого галоидного цикла на стенках колбы необходима достаточно высокая температура (около 700° С). Она достигается при сравнительно малом диаметре колбы (10—12 мм). Во избежание деформации нити накала под действием собственной массы рабочее положение лампы горизонтальное.
В сравнении с остальными лампами накаливания достоинствами галоидных ламп являются вдвое больший срок службы, увеличенная на 20% световая отдача, высокая прочность и мощность, а также меньшие размеры.
Мощность галоидных ламп 500—20 000 Вт. Диапазон мощностей остальных ламп накаливания составляет 15—1500 Вт. Номинальные напряжения ламп накаливания 127 и 220 В за исключением галоидной лампы мощностью 20 кВт, которая рассчитана на 380 В.
Кроме ламп накаливания общего применения изготовляют ряд специальных ламп: зеркальные (тепловые) лампы для инфракрасной сушки мощностью 40—1000 Вт, прожекторные лампы мощностью 300 — 3000 Вт и др.
