Как устроена люминесцентная лампа?

Описание люминесцентных ламп

Относительно недавно люминесцентные лампы не пользовались столь широким спросом, так как выдаваемый ими спектр оттенков был крайне мал: бело-розовый и бело-зелёный. Но с развитием осветительного оборудования модернизировались и совершенствовались лампочки дневного света. Тем более что они позволяли создавать светильники практически любых дизайнов, да и самой лампе можно было придать любую сложную форму. А сильно расширившийся спектр свечения и низкое энергопотребление позволили не только догнать, но и перегнать по популярности обычные лампы накаливания.

Что касается устройства, то такие осветительные приборы представляют собой колбу, внутренняя поверхность которой покрыта тонким слоем люминофора и наполнена ртутными парами. При возникновении электрического тока ртуть начинает излучать ультрафиолет, который преобразует люминофор в видимый свет. Чем больше люменов, тем большую светоотдачу имеет лампа. Степень освещённости принято измерять в люксах.

Как устроена LED-лампа

Чтобы разобраться, почему светится выключенная светодиодная лампа, необходимо понять, какой физический процесс лежит в основе ее работы, и как она встраивается в домашнюю электрическую сеть. LED-лампа устроена сложнее привычной лампочки накаливания. Если рассматривать ее снизу вверх, то можно выделить следующие элементы:

• Цоколь. Как и у всех осветительных ламп, это резьбовая деталь располагается в основании прибора и изготавливается из латуни с покрытием из никеля. Цоколь обеспечивает контакт с патроном, а его защитный никелевый слой не дает шанса возникновению коррозии.
• Основание. Полимерное основание цоколя (да, оно расположено выше цоколя) изготовлено из термопластика (ПЭТ материала), используемого и для производства бутылок и разнообразной упаковки для пищевых продуктов. В основании цоколя он нужен для того, чтобы защитить корпус от пробивания электротоком.

Устройство светодиодной лампыИсточник svetilov.ru

• Драйвер. Представляет собой плату с электронными компонентами. Назначение узла (есть несколько типов драйвера) – обеспечение питания светодиодов, и делает он это путем преобразования переменного тока в постоянный. Вопреки распространенному мнению он не защищает светодиоды от скачков сетевого напряжения, а только поддерживает его (напряжение) на постоянном уровне.
• Радиатор. Он действует по аналогии с радиаторами отопления: помогает эффективно отводить тепло, которое выделяет светодиод во время работы. Эффективность теплоотдачи зависит от размера радиатора и материала, из которого он сделан. Поэтому деталь имеет большой размер, а изготавливается из алюминия с анодированным покрытием, предупреждающим окисление металла.
• Светодиодная печатная плата. Алюминиевая плата является основой, к которой крепятся светодиоды. Также она участвует в отведении тепла в радиатор.
• Чипы (диоды). Чип – это микросхема, твердотельный полупроводниковый прибор, ключевой компонент системы. Его задача состоит в превращении электрической энергии в свет. Светоизлучающий диод является наиболее сложной частью LED-лампы.

Чипы на печатной платеИсточник sdelaysam-svoimirukami.ru

Рассеиватель. Полусфера из стекла со светорассеивающими свойствами. Улучшает рассеивание светового потока, делает его равномерным, также служит защитой чипов.

Специфика подключения ЛЛ

Для получения тока через лампу требуется произвести пробой промежутка газа, для чего подается напряжение порядка 1 000 вольт. Ток растет лавинообразно, сопротивление резко падает (отрицательное дифференциальное сопротивление), что может привести к разрушению (перегоранию) лампы. Чтобы предотвратить этот процесс, применяется устройство, называемое балластом (или балластником), с помощью которого ограничивают рост тока при достижении определенного уровня. Применяются два вида балластников:

• электромагнитное пускорегулирующее устройство (ЭмПРА) – состоит из дросселя (активной нагрузки), последовательно подключенного в цепь лампы, и стартера, подключенного между нитями накала. Стартер представляет собой небольшую неоновую лампочку;
• электронное пускорегулирующее устройство (ЭПРА) – это по сути плата с электронными деталями (диодами, транзисторами, динисторами, микросхемами).

В электронном варианте балластника отдельный стартер не нужен – его функции реализованы на общей плате. ЭПРА работает на высокой частоте (десятки кГц), что полностью устраняет эффект мерцания, присущий ЭмПРА.

Электромагнитный балласт

ЭПРА имеют ряд неоспоримых преимуществ:

• небольшие геометрические размеры и вес;
• отсутствие мерцания и шума от вибраций, поскольку устройства работают на высоких частотах;
• быстрое включение ламп;
• снижение тепловых потерь по сравнению с ЭмПРА;
• значения коэффициента мощности – до 0,95 ;
• наличие в устройствах нескольких вариантов защиты от короткого замыкания, что продлевает ресурс изделий и повышает безопасность.

Электронное пускорегулирующее устройство

Пробой при наведенном напряжении

Существует правда еще так называемое наведенное напряжение. Оно возникает на отключенных проводах в следствие воздействия электромагнитного поля от рядом стоящих высоковольтных линий. Однако наведенное напряжение редко бывает в сухую погоду. Зачастую пробой бывает, когда на улице туман и влажность очень высокая.

Причем стоит отметить, что в туман вероятность наведенного напряжения выше, чем в дождь, так как частицы воды при тумане легче и не успевают осесть на земле, в то время как капли дождя, падая на землю, не успевают создать условия для влияния электромагнитного поля. Вот почему часто электрики могут чувствовать некоторое биение током, когда в туман ремонтируют отключенную линию при рядом стоящей высоковольтной. Причем наблюдался следующий феномен: линия в 6 — 10 кВ пробивала на расстоянии 1 — 1,5 м, а высоковольтная в 110 кВ на расстоянии 15 м.

• Как измерить реальную емкость аккумулятора телефона или пауэрбанка?

Напряжение между нулем и землей 100в. Напряжение и сопротивление между землёй и нулём

Добрый день!Имею частный дом, кирпичный, старой постройки. Ввод в дом 3-х-фазный. На входе стоит 3-х-фз. реле напряжения и контактор. Также везде, где проложены провода с заземлением поставил УЗО либо диф.автоматы (это чтобы исключить вопросы по этому поводу). Заземления не было. Позавчера сделал. Прокопал траншею, забил 3 штыря на глубину 3 метра (круглая сталь 20мм), на расстоянии 3 метра друг от друга, обвязал их стальной полосой 40х4 мм (сварка), завёл в дом, до щитка кинул медный провод сечением 10мм. Штыри забивал вряд, для треугольника места не хватает, от стены дома до дороги (грунтовой) 1,5 метра. В щитке землю посадил на корпус щитка, он железный.На этом же газончике стоит бетонный столб-опора ЛЭП. С этой опоры ввод ко мне в дом. Ноль на этой опоре заземлён тут же. Пришлось один из штырей забивать на расстоянии 1 метра от опоры.Нулевой провод с земляным не соединял нигде.Попробовал лампочкой между одной из фаз и землёй — горит ярко.Далее проверял китайским тестером-мультиметром (другого не имею).Между любой из фаз и землёй примерно то же напряжение, что и между этой же фазой и нулём, плюс-минус 1-2 Вольта.Сопротивление между землёй и нулём (в моём щитке) около 50-60 Ом, напряжение между ними же 4-5 Вольт. Повторюсь, в доме никаких соединений между землёй и нулём нет. Если в щитке отсоединить провод, который идёт от забитых штырей, то сопротивление показывает «Бесконечность».

Достоинства и недостатки

К преимуществам данного изделия можно отнести энергоэффективность. Под данным определением принято понимать количество потребляемой во время эксплуатации светильником с подключенными люминесцентными лампами электрической энергии.

Внимание! Отмечается, что изделие куда выгоднее обычной лампы накаливания и может запросто использоваться в дальнейшем во время эксплуатации как альтернативный источник света. Благодаря устройству светильника с люминесцентными лампами качество излучения в разы выше

При учете, что цветовая передача лампы накаливания сравнительно невысока, под действующим светом люминесцентной лампы можно запросто различать истинные цвета без искажений

Благодаря устройству светильника с люминесцентными лампами качество излучения в разы выше. При учете, что цветовая передача лампы накаливания сравнительно невысока, под действующим светом люминесцентной лампы можно запросто различать истинные цвета без искажений.

К достоинствам стоит отнести и долговечность. Они могут запросто обеспечивать свечение вплоть до 10000 часов.

Мягкий свет благоприятно влияет на зрение, при этом само освещение куда более комфортное, поскольку излучение равномерно распределено по всей поверхности изделия. К примеру, если взять лампу накаливания, то яркая спираль быстро вызывает усталость глаз.

К недостаткам относится зависимость от условий сети, а также определенное количество запусков. Выходит из строя, как правило, ранее заявленного производителем срока. Нельзя не отметить и наличие паров ртути в конструкции.

Рекомендации

Если нет реакции на включение, прежде чем начать искать неисправность рекомендуется замерить напряжение на входных клеммах. При его наличии искать неисправность в следующем порядке:

1. Немного повернуть лампы вокруг оси. В случае точной установки контакты расположены параллельно плоскости светильника. Правильное положение можно определить, почувствовав усилие при постановке на место.
2. Сменить стартер на рабочий. Специалисты, обслуживающие множество приборов освещения с лампами дневного света, постоянно имеют с собой заведомо рабочий стартер. При отсутствии такового лучше взять его для проверки с действующего светильника.
3. Испытать работоспособность лампы. Если светильник имеет две лампы, то это сделать не составляет труда. В противном случае придётся разыскать работающую лампу в другом месте.
4. Замерить мультиметром сопротивление.
5. В случае исправности лампы и стартера, проверяется дроссель. Для этого поможет мультиметр или простая индикаторная отвертка. При проверке фаза должна быть на выходе и входе. В случае появления сомнений дроссель заменяется.
6. Далее, проверяется отсутствие дефектов в проводке светильника. Для проверки светильник желательно снять. Проверяются все контактные соединения дросселя, патронов и стартера.

Достоинства и недостатки

Выбирая осветительное оборудование, человек должен представлять, какие плюсы и минусы есть у люминесцентных ламп. Так, из основных преимуществ можно выделить:

• отличную световую отдачу и высокие показатели КПД;
• длительное время эксплуатации;
• освещение, воспринимаемое человеком почти как естественное;
• превосходную цветопередачу;
• низкую чувствительность к скачкам напряжения;
• отличную ценовую политику.

Конечно, есть у них и свои недостатки, которые не являются преградой для высокой популярности у населения. Основным из недостатков можно считать наличие в подобных изделиях ртути, что делает его в некотором роде опасным, но при правильной эксплуатации и своевременной утилизации этот показатель стремится к минимуму.

Некоторые модели таких осветителей могут выдавать пульсации, вредные для органов зрения. Однако, выбирая лампу и учтя ряд нюансов, этого недостатка можно избежать.

Понижение уровня светового потока в процессе эксплуатации также неизбежно. Но несмотря на это, при соблюдении самых простых условий использования, описанных в инструкции к изделию, время качественной работы измеряется десятками тысяч часов, что значительно больше предполагаемой работы ламп накаливания.

Электромагнитный балласт

Электромагнитный пускорегулирующий аппарат является дросселем с установленным индуктивным сопротивлением, подключается последовательно с лампой дневного света соответствующей мощности. Дроссель, используя самоиндукцию, вырабатывает запускающий импульс и с помощью индуктивного сопротивления ограничивает ток. Положительными характеристиками подобного устройства считаются незамысловатость устройства, значительная надёжность и долгий срок эксплуатации. К отрицательным характеристикам подобной схемы относят:

• Продолжительный по времени пуск, увеличивающийся при постепенном износе. Большее, по сравнению с электронным балластом, потребление энергии.
• Наличие низкочастотного гудения.
• Мигание, сказывающееся на утомляемости глаз.
• Лампы дневного света, оборудованные электромагнитным балластом не разрешается использовать при работе с подвижными частями станков и механизмов.
• Крупные размеры и увеличенная масса.
• В условиях низких температур работа осветительного прибора крайне нестабильна, вплоть до полного отключения.

К концу срока эксплуатации на одном из электродов выгорает паста, обеспечивающая стабильность разряда. Это влечёт увеличение напряжения прибора до уровня, равному напряжению при запуске, что служит причиной постоянного срабатывания стартера. Отсюда возникает всем известное мигание при включении. Вследствие чрезмерного разогрева, через некоторое время один из электродов перегорает. Кроме этого при постоянно продолжающихся рабочих циклах может выйти из строя стартер, вынужденный работать всё время.

Разновидности ламп дневного света

Разновидности строения ламп дневного света

Классификация люминесцентных ламп может проводиться по мощности, температуре, форме, способу установки, длине. К самым распространенным относятся лампы высокого и низкого давления. Приборы высокого давления используются на улицах и в светильниках большой мощности. Лампочки низкого давления подходят для люстр в жилых и производственных помещениях.

По типу установки источники света классифицируются на следующие группы:

• подвесные;
• переносные;
• потолочные;
• настенные.

По строению лампы бывают:

• компактные;
• кольцевые;
• U образные;
• прямые.

Влияние высоковольтной линии на лампу дневного света

Появление света у лампы дневного света возможно благодаря высокочастотному электрическому полю, которое создается вблизи высоковольтной линии. Электромагнитные поля влияют на электроды внутри лампы и вызывают высвобождение электронов, которые затем приводят к появлению света.

Также лампа дневного света содержит фосфор, который преобразует ультрафиолетовые лучи в видимый свет. Высоковольтное электрическое поле также способствует генерации ультрафиолетовых лучей, что усиливает свечение лампы.

Однако возникновение света рядом с высоковольтной линией также может быть опасным для здоровья человека. Электромагнитные поля высокой частоты могут вызывать боли в голове, головокружение, нарушения сна и другие неприятные ощущения. Поэтому не рекомендуется находиться слишком близко к высоковольтной линии, особенно длительное время.

Напряжение между плюсом и землей. Что такое ноль

Однако, трехфазный ток оптимален для применения на производстве. То есть, он хорош для питания мощных потребителей электроэнергии. Для бытового потребления такое количество фаз обычно излишне. К тому же линейное напряжение составляет 380-400 вольт. Такое высокое напряжение слишком опасно для применения в быту. Потому в бытовых условиях применяют однофазный ток напряжением 220 вольт.

Напряжение между нулем и каждой фазой

Было бы экономически невыгодно генерировать однофазный и трехфазный ток отдельно друг от друга. Потому однофазный переменный ток получают от того же источник питания, применяя нулевой проводник. Как правило, от электростанции переменный ток передается только по фазным проводникам. Нулевой проводник при этом не применяется. Потому как не нужно питать однофазных потребителей.

Ток при передаче имеет очень большое напряжение. Так транспортировать переменный ток намного удобнее чем при малом напряжении. Потому как можно применять проводники намного меньшего сечения для передачи тока такой же мощности. Для питания потребителей электроэнергией применяют более низкое напряжение. Снижают напряжения используя понижающие трансформаторы.

Для получения однофазного тока вторичную обмотку понижающего трансформатора обычно соединяют в схему под названием «звезда». При таком соединении начала фаз служат выводами трансформатора. На началах фаз, при работе трансформатора, появляется напряжение. К началам фаз присоединяют фазные проводники. Фазные проводники служат для подачи электрической энергии потребителю.

Схема соединения обмоток трехфазного трансформатора звездой с нулевым выводом

Нулевая точка (ноль) переменного тока на графике

Нулевой проводник и проводник одной из фаз служат для питания однофазных потребителей. Считается, что однофазный электрический переменный ток течет от нулевой точки к началу фазы источника питания. От начала фазы к потребителю. От потребителя, через нулевой проводник, к нулевой точке. А затем проделывает тот же путь обратно. И так 100 раз в секунду.

Также нулевой проводник в трехфазной сети нужен для устранения перекоса фаз. На каждой из трех фаз, в одно и тоже время, может быть разное количество потребителей с разной потребляемой мощностью. Подобное положение может вызвать перекос фаз и выход из строя источника тока. Для стабилизации этой ситуации и нужен нулевой проводник.

Однофазные потребители подключены к разным фазам электросети. Это может привести к дисбалансу. Для стабилизации этой ситуации и нужен нулевой проводник

Таким образом, между двумя любыми разными фазами существует линейное напряжение. Линейное напряжение составляет 380-400 вольт. Между каждой фазой и нулевой точкой существует фазное напряжение. Фазное напряжение составляет 220-230 вольт.

Что представляет собой люминесцентная лампа.

Перед приобретением понравившейся лампы рекомендуется узнать все главные особенности и то, какая вообще есть характеристика люминесцентных ламп. Бывают разными конструкция и устройство люминесцентной лампы. Классическая лампа длинная люминесцентная бывает горячего, холодного запуска и электролюминесцентная. В первом случае продукция является наиболее распространенной. Работает она за счет стеклянной колбы, низкого давления и газа инертного типа. Во втором случае лампа состоит из специального прибора, температура которого ни в коем случае не должна превышать 150 градусов. Свет в холодном приборе излучает ионизированный газ за счет разряда и напряжения высокого уровня. В результате получается очень хороший световой поток люминесцентной лампы. Что касается электролюминесцентных ламп, то они работают за счет того, что электрический ток проходит через материалы, содержащие фосфор. Таким образом, из нетермической энергии получается световая. Современные люминесцентные лампы характеристики имеют самые разные. В зависимости от них нужно принимать решение о покупке.

Типы ЛЛ

Для уличного освещения эти лампы имеют общее название ДРЛ (дуговая ртутная лампа). Они имеют большую мощность , но плохую цветопередачу. Поэтому сфера их применения ограничена. Основное отличие ДРЛ от трубчатой ЛЛ состоит в способе получения дугового разряда, требующего больших затрат электроэнергии.

ДРИ – это тоже дуговые ртутные лампы с добавками солей металлов (металлогалогеновые), имеют более высокую светоотдачу и могут давать цветовые оттенки. Этот тип светильников используется в архитектурной и рекламной подсветках.

Лампа ДРЛ

• Низкого давления – для применения в быту и для освещения крупных общественных и производственных помещений. Значения давления инертного газа в диапазоне 300–400 Па. В маркировке этих люминесцентных ламп первые буквы означают следующее:
  • ЛБ – белый свет;
  • ЛД – дневной свет;
  • ЛХБ – холодный белый свет;
  • ЛТБ – теплый белый свет;
  • ЛДЦ – дневной свет с улучшенной цветопередачей.

Принцип работы люминесцентной лампы. Устройство светильника

Представим, что кто-то из нас работает по вызовам и в своей практике мы сталкиваемся с различными просьбами граждан:

• установили и подключили люминесцентный светильник, — светильник не работает;
• заменили люминесцентные лампы в светильнике, — светильник не работает;
• заменили стартер с дросселем в светильнике, — светильник опять не работает

и так далее. На выполняемую работу можно потратить целый день и не найти причину неисправности, а можно потратить около тридцати минут, установить причину неисправности и устранить ее. То-есть, здесь все зависит от нашего опыта работы и элементарных знаний по электротехнике .

Полагаю, что работа электрика должна заключаться не только в следующем:

• как правильно соединить провода в распределительной коробке;
• как починить электрический патрон в люстре;
• как установить и подключить выключатель к люстре;
• как подключить трехфазный двигатель к распределительной панели ВРУ

и далее. По этой специализации должны охватываться более обширные знания, в этой теме я хочу поделиться с Вами небольшой такой информацией.

Необъяснимый гул в квартире

Заехали в квартиру в новостройке: дом панельный, материал стен: сборные железобетонные панели, материал кровли: совмещенная с покрытием плоская, с внутренним водостоком. Квартира находится на самом верхнем, — 17 -м этаже, угловая, тех.этаж отсутствует.

И вот уже четыре месяца (с момента заезда) мучаемся от гула и вибрации в угловой комнате квартиры. Происходит это только при определенном направлении и силе ветра (я уже как параноик отслеживаю ветер в приложении, и если скорость по прогнозу более 5 м/с то берегись, ни дня ни ночи не будет спокойной).

Сначала начинается вибрация, ощущение, что приложили к стене телефон в режиме виброзвонка, далее при усилении порывов ветра звук переходит в гул, сравнимый с турбиной самолета или когда ветер дует в металлическую трубу, очень жутко.

Понять откуда звук не можем, над нашей квартирой не установлено никакое оборудование (вытяжки домовые находятся над ванной и кухней, но в этих комнатах от самих вытяжек тихо (слышно ветер конечно, но это мелочи), а вот гул и вибрация от угловой комнаты распространяется по всей квартире и даже за пределами квартиры слышно.

Кажется, что гудит и вибрирует и пол, и стены, и в эти моменты батареи тоже начинают вибрировать. Обращались в управляющую компанию и к застройщику, приходили специалисты (удачно попали в сильный ветер нужного направления), подтвердили, что звук не нормальный, но причину установить не могут….

На крыше перешевелили все ограждения защитные, металлические козырьки, провод заземления, но звук так и остался. Узнавали у соседей, такая проблема отсутствует, снизу пока никто не живет. Застройщик говорит, что швы так гудеть не могут…я думаю, если бы проблема в швах была то во время дождя мы бы увидели это, но все сухо.

Отмечу, что одна стена глухая без окна, вторая стена с большим окном (три створки, 2-х камерное вроде бы по документам). Звук слышится как бы снаружи, как будто в стене с окном он куда-то залетает и разносится по глухой стене и далее по квартире. Пытались убрать дома все сквозняки, закрывали вытяжки, клапаны в окнах, на звук это не влияет.

Может кто-то сталкивался с такой проблемой, очень надеюсь, что мы не одни такие на всю страну с воющим полтергейстом. Скоро в квартире появится малыш и от этого еще больше переживаний за сон и отдых.

Увидела как то на данном форуме, что была проблема в панельном доме, что ветер не удачно одну плитку на фасаде огибал и от этого была вибрация, но как это установили и как устранили не писали. Очень надеюсь на совет или даже решение проблемы.

Как подключить люминесцентную лампу

Классическая схема подключения одной ЛЛ

В традиционной схеме всего три элемента:

Схема подключения двух люминесцентных ламп (ЛЛ)

Выбор конденсатора осуществляется исходя из номинала мощности ЛЛ. Конденсатор в таком источнике света служит для компенсации реактивной мощности, и при отсутствии её учёта как бы не обязателен. Есть — хорошо, нет — ничего страшного. Не редко, при перепадах напряжения или некачественном конденсаторе происходит его возгорание. 

Люминесцентные лампы (ЛЛ)
Мощность лампы, Вт	Параллельно включенный конденсатор 250 В, мкФ
15	4.5
18	4.5
30	4.53
36	4.53
58	7.05

Принципиальная схема питания лампы постоянным током

Внешний вид ЭПРА

Схема питания ДРЛ

Дроссель выполняет роль балластного устройства. Предохранитель защищает лампу и дроссель от скачка напряжения.

Область применения

Люминесцентные лампы в школьном классе

Лампы дневного света получили широкое распространение благодаря своим преимуществам. Они используются для освещения в домах и квартирах, офисах, производствах и складах, в уличной подсветке и световой рекламе.

В зависимости от спектра цветопередачи лампы бывают:

• аналогичные солнечному излучению – используются в подсветке офисов, производственных цехов, административных организациях;
• с повышенной цветопередачей – подходят для выставок, галерей, музеев, больниц, организаций по продаже красителей, тканей и других художественных приспособлений;
• с повышенным излучением в красном и синем спектре – используются для подсветки аквариумов, теплиц, в магазинах растений, оранжереях;
• со смещением в синюю и УФ часть спектра – декорирование аквариумов;
• свет в УФ спектре – солярии;
• УФ излучение повышенной мощности – антибактериальные лампы.