§ 15.4. Характеристики и основные эксплуатационные особенности люминесцентных ламп
Световая отдача
Сравнивая по таблицам величины светоотдачи ламп накаливания и люминесцентных ламп, замечаем, что при равной мощности светоотдача люминесцентных ламп в 3—4 раза больше, чем у ламп накаливания. Если в лампах накаливания светоотдача колеблется в пределах 8—19 лм/вт, то в люминесцентных лампах она достигает порядка 30—62 лм/вт. Поэтому при равной мощности осветительной установки освещенность при люминесцентных лампах выше, чем при лампах накаливания.
Срок службы
Срок службы люминесцентной лампы оценивается наибольшим временем ее горения. Световой поток люминесцентных ламп уменьшается через 100 ч горения на 10%, после 2000 ч на 30% и к концу срока службы (5000 ч), установленному ГОСТом, не должен быть ниже 60% от номинального значения. На срок службы оказывает влияние частота включения лампы, поскольку процесс зажигания сильно воздействует на износ электродов, т. е. на расход их оксидного покрытия. При полном износе оксидного покрытия лампа вообще не может зажигаться.
Чувствительность к колебаниям напряжения
Изменение напряжения у лампы по сравнению с его номинальным значением отрицательно сказывается на ее работе.
При повышении или понижении напряжения на 1% против номинального световой поток лампы соответственно увеличивается или уменьшается примерно на 1%. Понижение напряжения приводит к интенсивному распылению оксидного вещества с электродов и сокращению срока службы лампы, а повышение напряжения — к увеличению давления паров ртути, сопровождающемуся снижением эффективности работы лампы и длительности горения.
Влияние температуры окружающей среды
Люминесцентная лампа очень чувствительна к температурным изменениям в окружающей среде. Установлено, что наибольшая величина светового потока излучается лампой, когда температура наружной поверхности ее колбы достигает примерно 40° С, так как при этой температуре возникает наиболее интенсивная генерация ультрафиолетовых излучений. При работе лампы температура ее наружной поверхности может достигнуть 40° С только в том случае, если окружающая среда будет иметь температуру в пределах 20—25° С. На рис. 15.10 представлен график изменения светового потока в зависимости от изменения температуры окружающей среды.
Рис. 15.10. Кривая изменения светового потока
Как видно из графика, отклонение температуры окружающей среды в обе стороны от значения 20— 25° С приводит к значительному снижению светового потока лампы. При температуре окружающей среды ниже + 10° С сильно затрудняется образование в лампе разряда, а при температуре ниже +5° С он может вообще не возникнуть. Поэтому лампа может быть использована для освещения нормально отапливаемых помещений с температурой окружающей среды от 20 до 25°С. Однако в последнее время люминесцентные лампы стали использоваться в качестве источников света для уличного освещения. При этом они работают в условиях более низких температур окружающей среды, для чего их помещают в специальные прозрачные колпаки, в которых создаются необходимые температурные условия, или же применяют специальные схемы зажигания.
Стробоскопический эффект и меры его устранения
При включении люминесцентной лампы в сеть переменного тока излучаемый ею световой поток синхронно следует за периодическими изменениями тока. При частоте переменного тока 50 Гц световой поток в лампе изменяет свою величину 100 раз в секунду. В момент прохождения тока через нуль вследствие безинерционности разряда световой поток также должен пройти через нулевое значение. Однако благодаря тому, что применяемые люминофоры обладают способностью после прекращения их облучения ультрафиолетовыми лучами еще некоторое время (0,1—0,01 сек) светиться, световой поток лампы не падает до нуля, а принимает некоторую минимальную величину. Если у ламп накаливания, обладающих большой тепловой инерцией, световой поток при прохождении тока через нуль колеблется в незначительных пределах от номинального значения (газонаполненные лампы до 5%, а вакуумные до 15%), то в люминесцентных лампах колебания светового потока значительно выше (например, у ламп ЛБ — 35%). Колебание светового потока во времени от его среднего значения приводит к так называемому стробоскопическому эффекту, заключающемуся в неправильном зрительном восприятии движущихся и вращающихся предметов при освещении их люминесцентными лампами. При определенных скоростях вращения механизма можно получить зрительное восприятие неподвижности вращающегося предмета или его вращения в противоположную сторону. Движущийся предмет может быть воспринят как мелькание многократных движущихся контуров этого предмета.
Поэтому вполне понятно, какую опасность в производственных цехах с вращающимися деталями станков может таить это явление, если не предпринять специальных мер для его устранения. Нежелательных действий стробоскопического эффекта для одной лампы, включенной в сеть, невозможно избежать, а для двух и нескольких ламп стробоскопический эффект может быть устранен частично или полностью применением специальных схем включения ламп, которые носят название антистробоскопических, или включением ламп в разные фазы трехфазной сети.
